一种灌油电机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电机热管理领域，具体而言，涉及一种灌油电机及车辆。


背景技术：

2.现代电机技术的发展和电动车用户的增加，导致不同车型的电机有不同的散热需求。风冷、水冷以及油冷都是比较常见的冷却方式，其中风冷电机结构简单，散热效果较差；电机水冷技术较为成熟，效果优于风冷，但其冷却方式为间接冷却，通过冷却电机外壳将内部热量传递出去，散热效率不如油冷；油冷技术为直接接触发热源，通过喷淋或者冷却回路冷却温度最高的绕组端部，冷却效果好，而另一方面所带来的缺点是需要保证电机内部的清洁，防止因产生污垢而增大热阻，同时也需保证整个绝缘系统的耐油性和密封性，一定程度上增加成本。
3.经发明人研究发现，对于自然冷却的电机直接灌油也能起到冷却的效果，效果比水冷以及油冷要差，但是不需对电机整体做更改，通过转子旋转带动油甩动到发热源上。但这种方式有着不确定性，油附着毕竟有限而且不能确保起到有效的冷却效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种灌油电机，其能够增大内部油与各部件的表面换热系数，提高对各发热部件的冷却效率并延长各个部件的使用寿命。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种灌油电机，包括：
7.电机壳体，所述电机壳体的内部灌有冷却液；
8.电机转轴，所述电机转轴可转动地设置在所述电机壳体的内部；
9.翅片，所述翅片设置在所述电机壳体的内部并且固定在所述电机转轴上，用于搅动所述冷却液。
10.在可选的实施方式中，所述翅片包括底座和多个扇叶，所述底座套接并固定在所述电机转轴上，多个所述扇叶沿所述底座的周向间隔设置于所述底座。
11.在可选的实施方式中，所述扇叶的数量为6～10个，6～10个所述扇叶远离所述底座的一端沿轴向弯折一定角度。
12.在可选的实施方式中，所述扇叶的宽度沿径向由内到外逐步增大。
13.在可选的实施方式中，所述翅片的数量为多个且包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片和所述第二翅片分别位于所述电机转轴的前后两端。
14.在可选的实施方式中，还包括转子，所述转子设置在第一翅片和第二翅片之间并且固定在所述电机转轴上。
15.在可选的实施方式中，还包括轴承，所述轴承设置在所述电机壳体与所述电机转轴的连接处。
16.在可选的实施方式中，所述冷却液占所述电机壳体的内部空间的1/4～1/3。
17.在可选的实施方式中，所述冷却液为变压器油。
18.第二方面，本实用新型提供一种车辆，包括以上任意一项所述的一种灌油电机。
19.本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型在电机壳体的内部灌有冷却液，电机转轴可转动的设置在电机壳体的内部；同时在电机转轴上设置有翅片，而翅片用于搅动冷却液。通过翅片跟随着电机转轴的转动，搅动冷却液，增大了内部油与各部件的表面换热系数，能够对电机壳体内的各个部件进行冷却，提高了冷却液的冷却效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的灌油电机第一视角示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的转轴和翅片第一视角示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的转轴和翅片第二视角示意图。
24.图标:
25.10-电机壳体；20-电机转轴；30-第一翅片；31-底座；32-扇叶；33-第二翅片；40-转子；50-定子铁芯；60-定子绕组；70-轴承。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.灌油电机是内部灌注冷却液进行冷却的电机的总称，由于冷却液直接接触发热源进行冷却，因此冷却的效果较好，但是与此同时也产生了一系列问题，一般来说冷却液不会灌满整个电机的内部，而依靠电机内部的转轴依靠粘滞力的作用来带动冷却液溅射到整个电机的内部进行冷却，显然效果不好并且不太现实，因此没有接触到冷却液的发热源的冷却效果就得不到保障。因此为了解决上诉问题，本实施例提供一种灌油电机。
33.如图1所示，本实施例提供的灌油电机，包括电机壳体10、电机转轴20和翅片，电机壳体10的内部灌有冷却液；电机转轴20可转动地设置在电机壳体10的内部；翅片设置在电机壳体10的内部并且固定在电机转轴20上，用于搅动所述冷却液，进而使得冷却液飞溅到冷却液接触不到的发热源上，对发热源进行冷却。可以理解的是，翅片电机转轴20的带动下旋转，将冷却液带到发热源上，增大了冷却液与各部件的表面换热系数，进而对电机内部的各个器件进行冷却，提高了冷却液的冷却效率的同时也提高了电机内部各个器件的使用寿命。
34.具体的，翅片的数量为多个且包括第一翅片30第二翅片33，第一翅片30和第二翅片33分别位于所述电机转轴20的前后两端。可以理解的是，第一磁片30和第二磁片33设置在电机转轴的前后两端是为了能够使得冷却液与电机壳体10内的各个组件充分接触，使得冷却效果更好。其它实施例中，多个翅片也可以仅设置于电机转轴20的前端和中端，或者后端和前端，或者仅设置于中端；电机转轴20的前后两端也可以分别设置两个翅片或者三个翅片。
35.翅片包括底座31和多个扇叶32，底座31套接并固定在电机转轴20上，多个扇叶32沿底座31的周向间隔设置于底座31。具体地，底座31呈圆环状且过盈配合于电机转轴20，多个扇叶32一端连接于底座的外周面上。
36.扇叶的数量也可以需要设置，本实施例中，如图2-3所示，扇叶32的数量为6～10个，6～10个所述扇叶32远离所述底座31的一端沿轴向弯折一定的角度，角度的可选范围为10
°
～30
°
。可以理解的是，设置斜度的目的是为了增大扇叶32与冷却液在轴向上接触的面积，使得搅动的冷却液的幅度以及量更大，冷却效果更好。需要说明的是，其它实施例中，扇叶的数量也可以为4个、5个、11个或者12个。
37.具体的，继续参考图2-3，扇叶32沿径向方向上的宽度由内到外逐步增大，可以理解的是，翅片面积由内到外逐步增大，因此这样设置的目的是为了增大扇叶32的面积，进而增大扇叶32与冷却液的接触面积，实现搅动更大量的冷却液，使得冷却效果更好。具体的，扇叶32的制作材料可以为不导电且耐高温的绝缘材料，也可为金属材料，在本实施例中，采用的是聚酰亚胺材料，其耐热的温度范围-240～280度，相比较电机的正常工作温度范围85～105度，聚酰亚胺材料能够完全胜任电机的温度范围。
38.具体的，继续参考图1，本实施例提供的灌油电机还包括转子40、定子铁芯50和定子绕组60，转子40设置在两片翅片间并且固定在电机转轴20上，定子铁芯50设置在转子40
的外侧并固定在电机壳体10内部的侧壁上，定子绕组60缠绕在定子铁芯50上；因此翅片搅动冷却液稳定的对转子40、定子铁芯50以及定子绕组60进行冷却。总所周知的是，电机内部发热最为严重的地方为定子绕组60，而定子绕组60的两端在翅片最外端也是冷却效果最好的地方，翅片在转动时，两端会带起做大量的冷却液，靠近翅片两端也是最先接触的，因此能够做到精准冷却。
39.具体的，本实施例提供的灌油电机还包括轴承70，轴承70设置在电机壳体10与电机转轴20的连接处，使得电机转轴20与电机壳体10的摩擦减小，并同时减少发热源，但即便如此，轴承70由于摩擦而导致的温度依旧较高，而设置在电机转轴20两端的翅片动的油，在电机壳体10内壁以及各部件的碰撞带动下也能增加到达轴承70的油量，增强对轴承70的散热。
40.可以理解的是，本实施例中的冷却液占电机壳体10的内部空间的1/4～1/3，此时的电机动力情况不会因为冷却液过多而受到太大影响，同时也能得到比较理想的冷却液换热效果，冷却液采用变压器油(但不局限于变压器油)，是因为变压器油的比热大,常用作冷却剂，同时变压器油不导电，还具有消弧作用，能保证系统的安全性。
41.综上所述，从上面实施例的描述中可以得知，本实用新型发明点在于，电机壳体的内部设置有变压器油，变压器油的比热大，常用作冷却剂，同时变压器油不导电，还具有消弧作用，能保证系统的安全性。同时电机转轴20上设置有搅动变压器油的第一翅片30和第二翅片33，通过两个翅片跟随着电机转轴20的转动，搅动变压器油，增大了内部油与各部件的表面换热系数，提高了油的冷却效率。同时，总所周知的是，电机内部发热最为严重的地方为定子绕组60，而定子绕组60的两端在翅片最外端也是冷却效果最好的地方，做到精准冷却。
42.本实施例还提供了一种车辆，其可以为燃油车、电动车或者混动车。该车辆包括前述的灌油电机，具有增大内部油与各部件的表面换热系数，能够对电机壳体内的各个部件进行冷却，提高了冷却液的冷却效率的效果。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。