一种定子直喷型油冷电机散热结构及电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种定子直喷型油冷电机散热结构及电机。


背景技术：

2.随着汽车产业发展，新能源汽车进入新的发展阶段，各大汽车厂商对新能源汽车电机性能的要求逐渐提高，而电机冷却效率直接关系着电机性能，油冷电机因其冷却效率高，成为更多汽车厂商的首选。目前，油冷电机定子及其绕组的冷却主要结构是在绕组环向设置喷油环或者喷油管，冷却油顺着喷油环或者喷油管喷射到电机绕组上，从而实现绕组冷却，但是这种冷却结构，不仅需要在绕组周围设置许多喷油环或喷油管，而且需要的固定零件较多，使电机成本较高，同时使装配工序繁杂，不利于降本增效。
3.公开号为cn113612322a的专利申请公开了一种油冷电机散热结构及电机，通过在定子两端部均设置许多环圆周设有喷油孔的叠片，这些叠片旋转交错使叠片上的喷油孔形成斜向绕组的喷油通道，冷却油从定子圆周上的油道经过喷油通道喷射到绕组上，达到冷却绕组的目的。但是，这种结构所需的铁芯片需要设计特定孔，且定子轴向两端是通过许多铁芯片经过多次旋转交错叠装形成一条喷油通道以约束冷却油喷油方向保证定子绕组的冷却效果，轴向两端使用的铁芯片结构复杂，数量较多导致生产成本较高；且铁芯片旋转交错的设置需要多工序完成，装配难度大，若叠片装配错位甚至会使喷油通道堵塞，影响电机冷却效率。如何解决这些问题需要一种低成本、结构简单、方便装配的定子直喷型油冷电机散热结构及电机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种定子直喷型油冷电机散热结构及电机，解决直喷型油冷电机成本高、结构复杂、装配难的问题。
5.本实用新型的技术方案是：一种定子直喷型油冷电机散热结构，包括电机壳体、定子铁芯、定子绕组，所述定子铁芯与电机壳体固定连接，所述电机壳体上设置进油口、出油口，所述定子铁芯圆周设多个沿轴向延伸的冷却油槽，所述冷却油槽为盲槽，所述定子铁芯的两端壁设有散射腔，所述盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面处于同一平面，所述盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面通过喷射孔连通，所述喷射孔位于盲槽靠近圆心的部位和散射腔靠近圆周的部位，用于向定子两轴向端凸出的定子绕组喷油，形成电机油冷散热结构。
6.所述喷射孔的孔径为α，α为0.5～2.5mm。
7.所述盲槽的槽底轴向设置第一导流槽与喷射孔连通。
8.所述第一导流槽的截面为半圆形。
9.所述第一导流槽的直径与喷射孔的直径相同。
10.所述散射腔的腔顶设置第二导流槽与喷射孔连通。
11.所述第二导流槽的截面为半圆形。
12.所述第二导流槽的直径与喷射孔的直径相同。
13.所述散射腔靠近圆心一侧与定子绕组外圆周面处于同一圆周。
14.一种电机，包括采用上述的定子直喷型油冷电机散热结构。
15.采用上述技术方案：一种定子直喷型油冷电机散热结构，包括电机壳体、定子铁芯、定子绕组，所述定子铁芯与电机壳体固定连接，所述电机壳体上设置进油口、出油口，所述定子铁芯圆周设多个沿轴向延伸的冷却油槽，所述冷却油槽为盲槽，所述定子铁芯的两端壁设有散射腔，所述盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面处于同一平面，所述盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面通过喷射孔连通，所述喷射孔位于盲槽靠近圆心的部位和散射腔靠近圆周的部位，用于向定子两轴向端凸出的定子绕组喷油，形成电机油冷散热结构。利用盲槽对冷却液导向，利用散射腔对斜向圆心喷射的冷却液让位，利用喷射孔将定子铁芯上的盲槽与定子铁芯两端的散射腔连通，形成喷油通道，冷却液斜向圆心方向直接喷射到定子绕组进行冷却，电机中的冷却液最终通过出油口11流出电机，达到散热的目的。该定子直喷型油冷电机散热结构，结构简单，能够降低生产成本低，装配方便，有效优化装配工艺。
16.所述喷射孔的孔径为α，α为0.5～2.5mm，喷射孔的截面积远小于盲槽的截面积，保证喷射孔出来的冷却液呈喷射状态。
17.所述盲槽的槽底轴向设置第一导流槽与喷射孔连通，所述第一导流槽的截面为半圆形，所述散射腔的腔顶设置第二导流槽与喷射孔连通，所述第二导流槽的截面为半圆形。所述第一导流槽、第二导流槽的直径与喷射孔的直径相同。两导流槽为冷却液导向，便于冷却液在喷射孔处形成喷射状。
18.所述散射腔靠近圆心一侧与定子绕组外圆周面处于同一圆周，可以简化定子铁芯两端的结构，节约生产材料。
19.一种电机，包括采用上述的定子直喷型油冷电机散热结构。
20.本实用新型定子直喷型油冷电机散热结构及电机，不需要在定子铁芯两端设置多片铁芯片只需将盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面通过喷射孔连通且处于同一平面，就能使冷却液从定子直接斜向圆心方向喷射到定子绕组上，从而实现冷却绕组的目的，结构简单，生产成本低，装配方便。
21.下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.图2为图1a处的放大视图；
24.图3为图1a处的剖面图；
25.图4为本实用新型定子铁芯的结构示意图；
26.图5为本实用新型第一铁芯片的结构示意图；
27.图6为图5b处的放大视图；
28.图7为本实用新型第二铁芯片的结构示意图；
29.图8为图7c处的放大视图；
30.图9为本实用新型定子铁芯的左视图；
31.图10为图9d处的放大视图；
32.图11为本实用新型工作原理图。
具体实施方式
33.参见图1至图10，一种定子直喷型油冷电机散热结构，包括电机壳体1、定子铁芯4、定子绕组5。所述定子铁芯4与电机壳体1固定连接，所述电机壳体1上设置进油口10、出油口11，所述电机壳体1内圆周面径向设置环槽，所述环槽与进油口10相通。所述定子铁芯4圆周设多个均匀分布的沿轴向延伸的冷却油槽，所述冷却油槽为盲槽6，所述盲槽6的槽底轴向设置第一导流槽62，所述第一导流槽62的截面为半圆形。所述定子铁芯4的两端壁设有散射腔9，所述散射腔9的腔顶设置第二导流槽93，所述第二导流槽93的截面为半圆形。所述散射腔9是截面为矩形的凹槽，数量与盲槽一致且均匀分布在定子铁芯4的两端壁；或者散射腔9为绕定子绕组的环形槽。所述散射腔9靠近圆心一侧92向圆心延伸，可与定子绕组5外圆周面处于同一圆周。所述盲槽6内腔的两轴向端面61与散射腔9的轴向槽底面91处于同一平面，所述盲槽6内腔的两轴向端面61与散射腔9的轴向槽底面91通过喷射孔8连通，所述喷射孔8的孔径为α，α为0.5～2.5mm。所述喷射孔8与第一导流槽62、第二导流槽93连通且直径相同。所述喷射孔8位于盲槽6靠近圆心的部位和散射腔9靠近圆周的部位，用于向定子两轴向端凸出的定子绕组5喷油，形成电机油冷散热结构。一种电机，包括采用上述的定子直喷型油冷电机散热结构。
34.本实施例中组成定子铁芯4的铁芯片包括设置在中间的第一铁芯片41和两端的第二铁芯片40。所述第一铁芯片41、第二铁芯片40为内外径大小相同的圆环。所述第一铁芯片41外圆周均匀设置多个第一凹槽411，相邻两第一凹槽411之间设置焊接槽（未图示），所述第一凹槽411槽底设有向圆心延伸的第一半圆槽414。所述定子铁芯4中部由多个第一铁芯片41叠压而成，多个第一铁芯片41上的第一凹槽411形成定子铁芯4圆周上轴向延伸的冷却油槽，第一凹槽411槽底的第一半圆槽414形成第一导流槽62。所述第二铁芯片40外圆周均匀设置第一通孔401，相邻两第一通孔401之间设置焊接槽，所述第一通孔401远离圆心的孔壁设有向圆心外延伸的第二半圆槽404。所述第二半圆槽404与第一半圆槽414的直径相同。装配在定子铁芯4两端的第二铁芯片40为结构大小相同的铁芯片，数量为多片也可各为一片，本实施例采用一片，使第二半圆槽404与第一半圆槽414圆心重合形成喷射孔8，使第一通孔401形成散射腔9。
35.参见图11，本实施例定子直喷型油冷电机散热结构的工作原理如下：冷却液由进油口进入电机内，流到盲槽6的端部，盲槽6内远离圆心的冷却液受到轴向端面61的阻挡，这部分冷却液的动压转换成静压形成圆心方向的压力，而盲槽6内靠近圆心的冷却液有轴向方向的压力，由于盲槽6内腔的两轴向端面61与散射腔9的轴向槽底面91通过喷射孔8连通且处于同一平面，冷却液通过喷射孔8时会合成斜向圆心与定子铁芯端壁角度呈θ的合力，加上喷射孔8的直径较小，冷却液呈喷射状散落在定子绕组上，冷却液最终从出油孔11流出电机，带走热量，达到定子绕组冷却的目的，而不需要在铁芯两端设置许多结构复杂的铁芯片以形成一定长度的喷油通道来约束冷却液走向，这样一来就能将减少定子铁芯轴向两端铁芯片的数量或厚度，定子铁芯两端结构简单，生产成本降低。本实施例中，所述第一导流
槽62槽底到电机壳体的距离为h1，所述第二导流槽93槽底到电机壳体的距离为h，冷却液经喷射孔形成的斜向合力的夹角θ与h/h1的值成反比关系。
36.一种电机，该电机的轴2穿过转子铁芯3通过轴承支承在电机壳体1上，采用上述的定子直喷型油冷电机散热结构进行工作时，冷却液从电机壳体1上的进油口10进入电机，通过电机壳体1内圆周面的环槽流到定子铁芯4圆周的盲槽6中，经盲槽6流向定子铁芯4两端，当冷却液流到盲槽6的端部时，经过喷射孔8喷射到定子绕组上，冷却液最终从出油孔11流出电机，带走热量，达到定子绕组冷却的目的。本实施例的定子直喷型油冷电机散热结构，不仅能使定子绕组冷却，也能冷却电机壳体和定子铁芯。
37.与现有技术相比，本实用新型的定子铁芯结构简单，只需保证盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面通过喷射孔连通且处于同一平面，就能实现定子绕组冷却的目的，不需要在定子两端部设置多片结构复杂的铁芯片形成交错的喷油通道约束冷却液，不仅节约了生产成本，也减少了定子成型和组装工序使装配难度降低。
38.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本实用新型进行的改动均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种定子直喷型油冷电机散热结构，包括电机壳体（1）、定子铁芯（4）、定子绕组（5），所述定子铁芯（4）与电机壳体（1）固定连接，所述电机壳体（1）上设置进油口（10）、出油口（11），所述定子铁芯（4）圆周设多个沿轴向延伸的冷却油槽，其特征在于：所述冷却油槽为盲槽（6），所述定子铁芯（4）的两端壁设有散射腔（9），所述盲槽（6）内腔的两轴向端面（61）与散射腔（9）的轴向槽底面（91）处于同一平面，所述盲槽（6）内腔的两轴向端面（61）与散射腔（9）的轴向槽底面（91）通过喷射孔（8）连通，所述喷射孔（8）位于盲槽（6）靠近圆心的部位和散射腔（9）靠近圆周的部位，用于向定子两轴向端凸出的定子绕组（5）喷油，形成电机油冷散热结构。2.根据权利要求1所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述喷射孔（8）的孔径为α，α为0.5～2.5mm。3.根据权利要求1所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述盲槽（6）的槽底轴向设置第一导流槽（62）与喷射孔（8）连通。4.根据权利要求3所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述第一导流槽（62）的截面为半圆形。5.根据权利要求3或4所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述第一导流槽（62）的直径与喷射孔（8）的直径相同。6.根据权利要求1所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述散射腔（9）的腔顶设置第二导流槽（93）与喷射孔（8）连通。7.根据权利要求6所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述第二导流槽（93）的截面为半圆形。8.根据权利要求6或7所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述第二导流槽（93）的直径与喷射孔（8）的直径相同。9.根据权利要求1所述的定子直喷型油冷电机散热结构，其特征在于：所述散射腔（9）靠近圆心一侧（92）与定子绕组（5）外圆周面处于同一圆周。10.一种电机，其特征在于：包括采用权利要求1所述的定子直喷型油冷电机散热结构。

技术总结
本实用新型涉及电机技术领域，提供一种定子直喷型油冷电机散热结构及电机，包括电机壳体、定子铁芯、定子绕组，所述定子铁芯与电机壳体固定连接，所述电机壳体上设置进油口、出油口，所述定子铁芯圆周设多个沿轴向延伸的冷却油槽，所述冷却油槽为盲槽，所述定子铁芯的两端壁设有散射腔，所述盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面处于同一平面，所述盲槽内腔的两轴向端面与散射腔的轴向槽底面通过喷射孔连通，所述喷射孔位于盲槽靠近圆心的部位和散射腔靠近圆周的部位，用于向定子两轴向端凸出的定子绕组喷油，形成电机油冷散热结构，解决直喷型油冷电机成本高、结构复杂、装配难的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：刘正凯 张小发 苏岭 赵林林 李金树
受保护的技术使用者：中国长安汽车集团有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/10/20