【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電機設計，具體涉及一種轉子噴油冷卻的盤式電機及冷卻方法。
技術介紹
1、隨著新能源汽車、無人機、飛行器、陸空兩棲傳動等行業的發展，對電機的性能要求越來越高，尤其要求電機的功率密度和轉矩密度大幅提升，制約電機功率密度和轉矩密度提升的關鍵就在于電機的散熱能力，散熱能力的不足會使得電機內部溫升過高，導致絕緣層破損、永磁體退磁等問題，從而影響電機的工作性能。
2、傳統的盤式電機，一般采用端蓋翅片自然冷卻或者端蓋水冷方案或者定子冷卻，但對于雙定子盤式電機或多盤結構的盤式電機而言，轉子盤位于定子之間，一方面受到繞組的高溫影響，另一方面永磁體及轉子盤的渦流損耗導致盤式電機轉子溫度過高，上述冷卻方式不能很好的對盤式電機轉子進行降溫。
3、中國專利cn115001215a提供了一種軸向永磁同步電機轉子甩油冷卻系統及其冷卻方法，通過在軸向永磁同步電機的轉子的轉軸和背鋁上設置冷卻油流道，實現轉子內部油冷，但存在幾個問題：轉子與機殼，轉子與密封板之間均為油的通路，那么轉子高速旋轉會因為攪拌冷卻油帶來機械損失；轉子與定子之間通過密封板來限制油路，但密封板的存在勢必會增大氣隙降低電機性能；弱轉子軸內左右兩側油路方向相反，會造成軸的不平衡；同時由于工藝的限制，轉子鐵芯無法開出盤繞式油道。
4、中國專利cn116247848a提供了一種軸向磁通電機油冷轉子，通過開設導油孔、導油通道和甩油孔，利用離心力將冷卻油甩至電機內部，對定子端部繞組進行直接冷卻。但該專利技術對油道設置會使得電機軸平行于地面工作時，大量冷卻油
5、針對上述問題，亟需提供一種轉子噴油冷卻的盤式電機及冷卻方法解決盤式電機的散熱問題。
技術實現思路
1、(一)要解決的技術問題
2、本專利技術要解決的技術問題是：如何提出一種轉子噴油冷卻的盤式電機及冷卻方法，通過在軸一端開進油口，在軸中和轉子盤中設置油道，并在機殼開油口，實現對盤式電機轉子的噴油冷卻，能夠極大提高散熱效率。
3、(二)技術方案
4、為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種轉子噴油冷卻的盤式電機，所述盤式電機包括：機殼(1)、轉子軸(2)、第一水道(3)、第二水道(4)、進油口(5)、第一出油口(501)、第二出油口(502)、轉子盤(6)、定子鐵芯(8)、集油槽(10)、回油道(101)、第一密封端蓋(11)、轉子盤擋油凸起(12)、第二密封端蓋(13)；其中，
5、所述機殼(1)為扁平的空心圓柱結構，轉子軸(2)兩端通過第一密封軸承(701)、第二密封軸承(702)與機殼(1)同軸固定，轉子軸(2)的軸輸出端(201)通過第一密封端蓋(11)與機殼(1)密封，轉子軸(2)的非軸輸出端(205)通過第二密封端蓋(13)與機殼(1)實現密封；
6、所述轉子軸(2)的非軸輸出端(205)內開有軸向孔，軸向孔的端部開口即為所述進油口(5)，并在轉子軸(2)的沿軸線的中部部位處，沿徑向由中心向外部開設多條徑向油道，軸向孔與徑向油道貫通形成多條徑向分布的轉子軸油道(204)，該多條轉子軸油道(204)在轉子軸(2)中部部位的外壁面上形成多個轉子出油孔(202)；
7、在所述機殼(1)內部空間內還設有轉子盤(6)，所述轉子盤(6)固定套設于轉子軸(2)外部；在軸向上，位于轉子盤(6)的兩端外側，分別設有一個定子鐵芯(8)，兩個定子鐵芯(8)各自與所在側的第一密封端蓋(11)及第二密封端蓋(13)固定連接；
8、在轉子盤(6)上沿徑向均勻分布有多個轉子盤油道(601)，與轉子軸(2)外壁開設形成的多個轉子出油孔(202)一一匹配對應；
9、所述盤式電機中的冷卻油油路設置為：油由進油口(5)輸入，通過非軸輸出端(205)的軸向孔進入轉子軸(2)，通過轉子軸油道(204)進入轉子盤油道(601)并流出轉子盤(6)；
10、在第一密封端蓋(11)及第二密封端蓋(13)上在徑向平面上各自形成有第一水道(3)和第二水道(4)，所述第一水道(3)和第二水道(4)設置為布滿電機的徑向平面，用于直接帶走電機定子端傳過來的熱量，還用于將少量積攢在機殼(1)內部空間的底部的冷卻油熱量帶走；
11、所述機殼(1)外壁上沿徑向貫通壁面形成有第一出油口(501)，與所述第一出油口(501)位置相匹配地，設置有固定機構用于將盤式電機以環形壁面觸地的方式進行豎直安裝設置；
12、在所述進油口(5)一側，貫通非軸輸出端(205)壁面設置有與進油口(5)平行開口的第二出油口(502)，從而在將所述機殼(1)以第二密封端蓋(13)所在端面為底、以第一密封端蓋(11)所在端面為頂，水平方式進行安裝設置時，所述進油口(5)與第二出油口(502)同時垂向設置，用于冷卻油的垂向進出。
13、其中，所述轉子盤(6)內壁設有限位突起，轉子軸(2)外壁設有沿軸線延伸的轉軸限位槽(203)，通過轉軸限位槽(203)與限位突起的限位配合，實現轉子軸(2)與轉子盤(6)之間的固定限位。
14、其中，在轉子盤(6)兩端外側的圓周邊緣處，設有轉子盤擋油凸起(12)，用于防止油霧進入轉子盤(6)與定子鐵芯(8)之間的氣隙。
15、其中，所述轉子軸(2)的非軸輸出端(205)處，所述進油口(5)處于軸心的中心部位。
16、其中，所述機殼(1)以水平方式進行安裝設置時，所述第二密封端蓋(13)處于機殼(1)內部空間的底部，用作為底殼，所述第二密封端蓋(13)上，與第二水道(4)互不干涉地，還設置有回油道(101)和集油槽(10)；
17、所述集油槽(10)呈中空環狀，中心空心部位為所述進油口(5)及軸向孔的通過通道，所述集油槽(10)圍繞所述中心空位部位形成一圈圓環槽；
18、多個所述回油道(101)均勻分布設置于徑向上，與集油槽(10)連通，并自集油槽(10)沿徑向呈放射形散開，用于將流落至底殼的冷卻油液收集至集油槽(10)。
19、其中，所述盤式電機的安裝設置狀態，覆蓋從豎直狀態到水平狀態的0°～90°工作狀態。
20、其中，所述豎直安裝設置狀態為：通過固定機構將盤式電機以環形壁面觸地的方式進行豎直安裝設置，且其壁面上的第一出油口(501)當前處于垂向向下開口的狀態，冷卻油從進油口(5)輸入，進入轉子軸(2)后，通過轉子軸油道(204)進入轉子盤油道(601)并流出轉子盤(6)，由于第一出油口(501)在此工作狀態下垂向開口朝向地面，因此冷卻油將不會在電機內部積攢過多，均會順利通過第一出油口(501)流出；
21、當冷卻油從上方甩向機殼(1)，會有少量油霧進入定子鐵芯(8)與轉子盤(6)的氣隙中，但由于在轉子盤(6)上設有轉子盤擋油凸起(12)，因此油量極少不會影響電機工作。
22、其中，所述水平安裝設置狀態本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述盤式電機包括：機殼(1)、轉子軸(2)、第一水道(3)、第二水道(4)、進油口(5)、第一出油口(501)、第二出油口(502)、轉子盤(6)、定子鐵芯(8)、集油槽(10)、回油道(101)、第一密封端蓋(11)、轉子盤擋油凸起(12)、第二密封端蓋(13)；其中，
2.如權利要求1所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述轉子盤(6)內壁設有限位突起，轉子軸(2)外壁設有沿軸線延伸的轉軸限位槽(203)，通過轉軸限位槽(203)與限位突起的限位配合，實現轉子軸(2)與轉子盤(6)之間的固定限位。
3.如權利要求1所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，在轉子盤(6)兩端外側的圓周邊緣處，設有轉子盤擋油凸起(12)，用于防止油霧進入轉子盤(6)與定子鐵芯(8)之間的氣隙。
4.如權利要求1所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述轉子軸(2)的非軸輸出端(205)處，所述進油口(5)處于軸心的中心部位。
5.如權利要求3所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述機殼(1
6.如權利要求5所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述盤式電機的安裝設置狀態，覆蓋從豎直狀態到水平狀態的0°～90°工作狀態。
7.如權利要求6所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述豎直安裝設置狀態為：通過固定機構將盤式電機以環形壁面觸地的方式進行豎直安裝設置，且其壁面上的第一出油口(501)當前處于垂向向下開口的狀態，冷卻油從進油口(5)輸入，進入轉子軸(2)后，通過轉子軸油道(204)進入轉子盤油道(601)并流出轉子盤(6)，由于第一出油口(501)在此工作狀態下垂向開口朝向地面，因此冷卻油將不會在電機內部積攢過多，均會順利通過第一出油口(501)流出；
8.如權利要求7所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述水平安裝設置狀態為：將所述機殼(1)以第二密封端蓋(13)所在端面為底、以第一密封端蓋(11)所在端面為頂，水平方式進行安裝設置盤式電機，此時所述進油口(5)與第二出油口(502)均垂向開口；冷卻油從進油口(5)輸入，進入轉子軸(2)后，通過轉子軸油道(204)進入轉子盤油道(601)并流出轉子盤(6)，由于與進油口(5)平行開設的第二出油口(502)在此工作狀態下垂向開口朝向地面，因此冷卻油將不會在電機內部積攢過多，當冷卻油從側方甩向機殼(1)內壁時，冷卻油會順著機殼(1)內部流向第二密封端蓋(13)所在的底殼處，并通過回油道(101)回到集油槽(10)中，所述集油槽(10)用于避免因底殼處無傾斜，防止油量過大、沒能及時通過第二出油口(502)排出，造成大量油進入氣隙蓋過氣隙面，影響電機工作。
9.一種轉子噴油冷卻的盤式電機的冷卻方法，其特征在于，所述冷卻方法基于上述權利要求7所述盤式電機來實施，所述方法包括：
10.一種轉子噴油冷卻的盤式電機的冷卻方法，其特征在于，所述冷卻方法基于上述權利要求7所述盤式電機來實施，所述方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述盤式電機包括：機殼(1)、轉子軸(2)、第一水道(3)、第二水道(4)、進油口(5)、第一出油口(501)、第二出油口(502)、轉子盤(6)、定子鐵芯(8)、集油槽(10)、回油道(101)、第一密封端蓋(11)、轉子盤擋油凸起(12)、第二密封端蓋(13)；其中，
2.如權利要求1所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述轉子盤(6)內壁設有限位突起，轉子軸(2)外壁設有沿軸線延伸的轉軸限位槽(203)，通過轉軸限位槽(203)與限位突起的限位配合，實現轉子軸(2)與轉子盤(6)之間的固定限位。
3.如權利要求1所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，在轉子盤(6)兩端外側的圓周邊緣處，設有轉子盤擋油凸起(12)，用于防止油霧進入轉子盤(6)與定子鐵芯(8)之間的氣隙。
4.如權利要求1所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述轉子軸(2)的非軸輸出端(205)處，所述進油口(5)處于軸心的中心部位。
5.如權利要求3所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述機殼(1)以水平方式進行安裝設置時，所述第二密封端蓋(13)處于機殼(1)內部空間的底部，用作為底殼，所述第二密封端蓋(13)上，與第二水道(4)互不干涉地，還設置有回油道(101)和集油槽(10)；
6.如權利要求5所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述盤式電機的安裝設置狀態，覆蓋從豎直狀態到水平狀態的0°～90°工作狀態。
7.如權利要求6所述的轉子噴油冷卻的盤式電機，其特征在于，所述豎直安裝設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙欣哲，宋振川，帥志斌，胡錚，李耀恒，沈鑒彪，賀帥，張鑫，李婧，吝敏，
申請(專利權)人：中國北方車輛研究所，
類型：發明
國別省市：
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