本發(fā)明涉及一種采用新冷卻方式的輪轂電機。

背景技術(shù)：

目前電機的冷卻方式主要由以下幾種：自然冷卻、強迫風冷、液冷，與其他冷卻方式相比，在相同功率等級下，使用液冷方式冷卻的電機具有體積小，重量輕的優(yōu)點，材料的利用率更高。

電機在運行過程中，由于銅損、鐵損及機械損耗等損耗會產(chǎn)生不少的熱量，為了散熱，現(xiàn)有技術(shù)一般在電機的殼體中設(shè)置循環(huán)水路，通過循環(huán)水路的冷卻水進行散熱。

目前市場的大部分水冷電機都是殼體帶循環(huán)水路，定子鐵芯與殼體接觸，電機產(chǎn)生的熱量通過定子鐵芯傳給殼體循環(huán)水路的冷卻水，通過冷卻水的循環(huán)帶走熱量。上述的電機冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要產(chǎn)生熱量的定子繞組端部并不直接與帶有水道的殼體接觸，電機產(chǎn)生的熱量先是從繞組傳遞給鐵芯，再通過鐵芯傳遞給循環(huán)水路的冷卻水，存在熱量傳遞次數(shù)多、散熱慢等缺點，使得散熱效率較低，特別是對功率密度比較高的外轉(zhuǎn)子電機，散熱條件如若不好，會直接影響電機的使用壽命和額定功率，嚴重的還會造成電機燒損。

中國專利CN201520661652.X、CN201610101197.7和CN201511019548.1提供了幾種不同冷卻方案的電機。

CN201520661652.X提供了一種水冷電機。該實用新型涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了水冷電機，包括電機外殼與內(nèi)膽，且電機外殼與內(nèi)膽一體澆鑄成型；內(nèi)膽上設(shè)有水道，水道呈螺旋形，內(nèi)膽的底部還設(shè)有中空的環(huán)形槽，電機外殼上設(shè)有進水口和出水口，且進水口和出水口是設(shè)置在電機外殼的同一側(cè)面，進水口的位置要高于出水口的位置，進水口與水道位置較高的一端連接，出水口與水道位置較低的一端連接。該實用新型的內(nèi)膽和電機外殼一體澆鑄成型，密封性能佳，不易漏水。電機外殼上進水口和出水口的配合實現(xiàn)電機外殼的冷卻，有利于提高水冷電機的性能。然而該電機結(jié)構(gòu)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，其冷卻方式不適合外轉(zhuǎn)子的輪轂電機。

CN201610101197.7公開了一種水冷電機，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)子固定于中心轉(zhuǎn)軸上，還包括散熱管道，所述轉(zhuǎn)子包括相對設(shè)置的第一殼體和第二殼體，所述第一殼體和第二殼體上均設(shè)置有磁鐵，兩個所述磁鐵以N極和S極相對設(shè)置，所述定子固定于兩個所述磁鐵之間，所述定子內(nèi)嵌有所述散熱管道。如此在水冷電機運行過程中定子所接收的熱量能夠直接由散熱管道進行散熱，從而使得水冷電機的散熱效率較高。然而該電機為軸向磁場，其冷去方式不適合用于徑向磁場電機，而且不能直接冷卻溫度最高的繞組端部。

CN201511019548.1公開了一種強化輪轂電機散熱性能的裝置，該裝置的定子的兩側(cè)面上設(shè)有凹槽；定子熱管包括吸熱端和散熱端，吸熱端包括第一定子熱管和第二定子熱管；第一定子熱管和第二定子熱管都彎成圓形結(jié)構(gòu)，分別安裝在定子的兩側(cè)面上的凹槽中；定子熱管兩散熱端都伸入圍繞定軸設(shè)置的定子散熱翅片內(nèi)；輪轂電機前端蓋的外表面設(shè)有散熱翅片，或設(shè)有散熱翅片與熱管配合的散熱結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子的每個凸極上設(shè)有至少一個凹槽，凹槽中設(shè)有轉(zhuǎn)子熱管。該發(fā)明從輪轂電機產(chǎn)生熱量的源頭出發(fā)，開辟了從定子、轉(zhuǎn)子、電機外殼三個方面全面地將輪轂電機的熱量迅速散發(fā)到外界，達到強化輪轂電機內(nèi)部定子、轉(zhuǎn)子及外殼散熱性能的效果。雖然該發(fā)明可以從三個方面同時散熱，但是溫度最高的繞組端部并不能直接與散熱裝置接觸，延緩了散熱效果，而且散熱裝置較為復雜，成本相對較高，現(xiàn)場操作起來具有一定難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的電機熱量傳遞次數(shù)多、散熱慢的缺點，提供一種采用新的冷卻方式的輪轂電機。本發(fā)明可以改善輪轂電機散熱條件，提高輪轂電機轉(zhuǎn)矩密度和功率密度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的輪轂電機包括定子和轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子固定于殼體內(nèi)，殼體通過端蓋與轉(zhuǎn)軸連接在一起。一端帶有端板圓筒形的支架位于定子內(nèi)圓處，對定子起著支撐與固定的作用。支架內(nèi)設(shè)有冷卻流道，冷卻流道內(nèi)充有冷卻介質(zhì)。定子鐵芯內(nèi)壁與支架的圓筒段外壁接觸，定子繞組端部與支架端板內(nèi)立面接觸。位于電機前端的前端蓋與殼體相連接。軸承安裝在支架內(nèi)圓處，轉(zhuǎn)軸與支架依靠軸承連在一起。轉(zhuǎn)軸通過螺栓與位于電機后端的后端蓋連接在一起。

所述殼體、支架、前端蓋及后端蓋均為鋁合金材質(zhì)。

所述轉(zhuǎn)子通過端蓋用螺栓與轉(zhuǎn)軸緊固在一起。

所述定子與支架的配合有一定過盈量。

所述軸承安裝在支架的內(nèi)圓處，軸承安裝方式為交叉組合方式。

本發(fā)明輪轂電機產(chǎn)生的熱量由定子鐵芯和繞組端部同時傳遞給支架，通過支架內(nèi)部冷卻流道的冷卻液快速將熱量帶走。同時，支架為鋁合金材質(zhì)，導熱系數(shù)遠高于普通鋼材的導熱系數(shù)。該電機結(jié)構(gòu)使得電機更加趨向于輕量化，并提高了材料的利用率及電機的功率密度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的爆炸示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的定子與支架拆解及散熱部位示意圖，圖3a為定子，圖3b為支架；

圖4為本發(fā)明實施例的支架的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4a為支架正視圖，圖4b為支架剖視圖，圖4c為支架軸測圖；

圖中，1前端蓋、2殼體、3轉(zhuǎn)子、4定子、5支架、6后端蓋、7轉(zhuǎn)軸、8軸承、5001支架圓筒段外壁、5002支架端板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

如圖1、圖2、圖3及圖4所示，前端蓋1、殼體2、轉(zhuǎn)子3、定子4、支架5、后端蓋6、轉(zhuǎn)軸7及軸承8等構(gòu)成本發(fā)明輪轂電機的電機整體。其中前端蓋1位于電機前端，與殼體2相連接；轉(zhuǎn)子3安裝于殼體2內(nèi)圓處，支架5位于定子4內(nèi)圓處，支撐并固定定子4。支架5通過軸承8與轉(zhuǎn)軸7連接在一起，轉(zhuǎn)軸7通過螺栓與位于電機后端的后端蓋6連接在一起。

支架5為圓筒形，一端帶有端板5002。支架5內(nèi)開有冷卻流道，一部分冷卻流道502位于支架端板5002內(nèi)，另一部分冷卻流道501位于支架的圓筒段壁面內(nèi)，兩部分冷卻流道通過連通孔連通，串聯(lián)或并聯(lián),如圖4b所示。

轉(zhuǎn)子3裝配在殼體2內(nèi)，轉(zhuǎn)子3與殼體2之間有一定過盈量。帶有轉(zhuǎn)子3的殼體2通過后端蓋6用螺栓與轉(zhuǎn)軸7緊固在一起。定子4熱套在支架5上，在定子繞組端部與支架接觸面5002處做好絕緣處理，再通過軸承8將支架5與轉(zhuǎn)軸7連接在一起。

電機的主要發(fā)熱部件為定子繞組，定子繞組溫度最高部分一般都在定子繞組端部。本發(fā)明實施例的定子鐵芯內(nèi)壁與支架5的圓筒段外壁接觸，定子繞組端部直接與支架5端板的內(nèi)立面接觸。電機運行過程中產(chǎn)生的熱量從定子鐵芯及定子繞組端部傳遞給支架5圓筒段外壁5001和支架5端板5002，并通過支架5端板內(nèi)的冷卻流道502和圓筒段內(nèi)壁的冷卻流道501內(nèi)的冷卻液快速將熱量帶走，極大地提高了電機的散熱能力，降低了電機溫升，保證了電機的長時穩(wěn)定運行。