水冷電機的機殼水道結構及機殼主體的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水冷電機的機殼水道結構，其包括分別獨立的部件的一機殼主體、兩封閉環(huán)；機殼主體的壁中有N條軸向筋；每一軸向筋兩側分別與內、外側壁相連，從而使內、外側壁及軸向筋固定為一體，并在機殼主體的壁中分割形成N條軸向水道；偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進；奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進；一個封閉環(huán)扣合在機殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端；另一個封閉環(huán)扣合在機殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。本實用新型還公開了一種機殼主體。本實用新型能降低水冷電機的機殼水道結構的制造成本，降低制造難度。
【專利說明】
水冷電機的機殼水道結構及機殼主體
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及電機，特別涉及一種水冷電機的機殼水道結構機機殼主體。
【背景技術】
[0002]三相交流永磁同步電機具有可靠、高效、節(jié)能等優(yōu)點。電機在進行能量轉換時，總是有一小部分損耗轉變?yōu)闊崃浚仨毻ㄟ^電機外殼和周圍介質不斷將熱量散發(fā)出去，介質可為氣體或液體，方式可為自然冷卻和強迫冷卻。由于三相交流永磁同步電機體積小功率大，在同時要求高功率密度和小體積的環(huán)境中，通常采用強迫水冷方式。
[0003]目前常見的機殼水冷方式在電機機殼內的流向分兩種:一種是周向水道，如圖1所示，是沿機殼周向呈螺旋形流動，隔板為螺旋形狀;另一種是軸向水道，如圖2所示，是沿電機軸向方向流動，由機殼內部的軸向隔板進行導向。有時會添加擾流柱等方案以減少壓力損耗，但流體基本方向不受影響。
[0004]水冷電機的機殼需要將流體密封在水道里，目前常見的水冷電機機殼會將機殼分成內外兩個圓筒形狀部件，再以某種方式實現(xiàn)密封，并固定在一起。內外機殼的形狀方式有多種，可以如圖3是兩個“L”形互套;也可以如圖4外機殼為純環(huán)狀。
[0005]軸向水道的機殼成型方案有鑄鐵、鑄鋁，或無縫管或卷料焊接，周向水道也可壓鑄，或采用純機加工成型。
[0006]若采用壓鑄制造，內外兩個大零件的壓鑄模具成本較高。而純機加工件即便使用管料，由于切削量大，成本也很可觀。另外，當機殼軸向長度較長，直徑較大，內外殼體厚度較薄時，由于某些情況需要保證內外機殼的同軸度，而內外機殼均為薄壁件，所以也存在內外機殼加工精度較難控制的問題。
[0007]目前也有一些廠商采用消失模鑄造的方法，將殼體與水道一次成型。消失模鑄造本身工藝較為復雜，首先要通過泡沫塑料注塑形成與成品一樣形狀的消失模，消失模會分隔成四段注塑，這樣封閉的水道才能變成開放截面。消失模制作完成后，要向其中注砂，使砂型充滿中空水道。然后將消失模放入砂型，進行鑄造，泡沫塑料會被高溫金屬液體氣化，這樣就形成了充滿砂型的水道。最后用高壓水流將水道內的砂型沖刷干凈，通過預留的排沙孔流出，再用金屬塞把排沙孔焊接密封，就在機殼里形成了中空的冷卻水道。這種復雜的工藝使得模具和成品的成本都很高。而且沖砂時很難將水道內的沙子完全沖刷干凈，遺留的沙子會影響散熱，甚至影響水栗系統(tǒng)。另外由于其屬于砂鑄，材料致密性不好，生產中報廢率較高。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型要解決的技術問題是，降低水冷電機的機殼水道結構的制造成本，降低制造難度。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型提供的水冷電機的機殼水道結構，其包括包括一機殼主體、兩封閉環(huán)；
[0010]機殼主體、封閉環(huán)為分別獨立的部件；
[0011 ]所述機殼主體的壁中有N條軸向筋；
[0012]每一軸向筋，內外兩側分別與所述機殼主體的內側壁、外側壁相連，從而使所述機殼主體的內側壁、外側壁及軸向筋固定為一體，并在所述機殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)；
[0013]第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割；
[0014]第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間由從軸向筋分割，2<i<N，i為正整數(shù)；
[0015]當i為偶數(shù)時，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進；
[0016]當i為奇數(shù)時，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進；
[0017]—個封閉環(huán)扣合在所述機殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端;另一個封閉環(huán)扣合在所述機殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。
[0018]較佳的，主軸向筋兩端較所述機殼主體的兩端縮進。
[0019]較佳的，所述機殼主體的外側壁、內側壁軸向長度不等。
[0020]較佳的，第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側壁上分別設置有水口。
[0021]較佳的，所述封閉環(huán)的材質為橡膠、塑料、金屬或復合材料。
[0022]為解決上述技術問題，本實用新型提供的機殼主體，其壁中有N條軸向筋；
[0023]每一軸向筋，內外兩側分別與所述機殼主體的內側壁、外側壁相連，從而使所述機殼主體的內側壁、外側壁及軸向筋固定為一體，并在所述機殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)；
[0024]第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割；
[0025]第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間由從軸向筋分割，2^ i ^ N，i為正整數(shù)；
[0026]當i為偶數(shù)時，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進；
[0027]當i為奇數(shù)時，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進。
[0028]較佳的，主軸向筋兩端較所述機殼主體的兩端縮進。
[0029]較佳的，所述機殼主體的外側壁、內側壁軸向長度不等。
[0030]較佳的，第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側壁上分別設置有水口。
[0031 ]本實用新型的水冷電機的機殼水道結構，機殼主體的壁中設置N條軸向水道，鄰接軸向水道之間由軸向筋分割，機殼主體兩端由封閉環(huán)封閉起來，形成完整水道。主軸向筋從上至下貫穿機殼主體，從軸向筋則均短于主軸向筋，短去的部分以上端-下端輪流循環(huán)的方式分布。當機殼柱體上下兩端被貼合主軸向筋的兩個封閉環(huán)完全封閉時，冷卻液從一個水口進入，受間隔的軸向筋引導，呈軸向S形流動，最后從另一側水口流出。本實用新型的水冷電機的機殼水道結構，由于機殼主體、封閉環(huán)為分別獨立的部件，機殼主體結構簡單且各部分呈軸向分布，便于通過金屬擠出工藝加工成型，后續(xù)只需少量機加工，所以制造成本低，精度高。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面對本實用新型所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1是周向水道不意圖；
[0034]圖2是軸向水道示意圖；
[0035]圖3是內外機殼“L”形互套形成軸向水道示意圖；
[0036]圖4是內外機殼純環(huán)形互套形成軸向水道示意圖；
[0037]圖5是本實用新型的水冷電機的機殼水道結構一實施例結構示意圖；
[0038]圖6是本實用新型的水冷電機的機殼水道結構一實施例機殼主體的徑向截面示意圖；
[0039]圖7是本實用新型的水冷電機的機殼水道結構一實施例水道示意圖；
[0040]圖8是本實用新型的水冷電機的機殼水道結構一實施例局部放大不意圖；
[0041]圖9是本實用新型的水冷電機的機殼水道結構一實施例軸向剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0042]下面將結合附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043]實施例一
[0044]水冷電機的機殼水道結構，如圖5、圖6所示，包括一機殼主體、兩封閉環(huán)；
[0045]機殼主體、封閉環(huán)為分別獨立的部件；
[0046]所述機殼主體的壁中有N條軸向筋；
[0047]每一軸向筋，內外兩側分別與所述機殼主體的內側壁、外側壁相連，從而使所述機殼主體的內側壁、外側壁及軸向筋固定為一體，并在所述機殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)；
[0048]第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋31分割；
[0049]第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間由從軸向筋32分割，2<i<N，i為正整數(shù)；
[0050]當i為偶數(shù)時，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進；
[0051]當i為奇數(shù)時，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進；
[0052]如圖7、圖8所示，一個封閉環(huán)扣合在所述機殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端；另一個封閉環(huán)扣合在所述機殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。
[0053]實施例一的水冷電機的機殼水道結構，機殼主體的壁中設置N條軸向水道，鄰接軸向水道之間由軸向筋分割，機殼主體兩端由封閉環(huán)封閉起來，形成完整水道。主軸向筋從上至下貫穿機殼主體，從軸向筋則均短于主軸向筋，短去的部分以上端-下端輪流循環(huán)的方式分布。當機殼柱體上下兩端被貼合主軸向筋的兩個封閉環(huán)完全封閉時，冷卻液從一個水口進入，受間隔的軸向筋引導，呈軸向S形流動，最后從另一側水口流出。
[0054]實施例一的水冷電機的機殼水道結構，由于機殼主體、封閉環(huán)為分別獨立的部件，機殼主體結構簡單且各部分呈軸向分布，便于通過金屬擠出工藝加工成型，后續(xù)只需少量機加工，所以制造成本低，精度高。
[0055]實施例二
[0056]基于實施例一的水冷電機的機殼水道結構，如圖9所示，所述機殼主體的外側壁、內側壁軸向長度不等，比如機殼主體的內側壁在整圓周短于外側壁，或在整圓周長于外側壁。
[0057]所述封閉環(huán)可以是端蓋，也可以是其他能完成水路封閉的零件。
[0058]較佳的，主軸向筋兩端較所述機殼主體的兩端縮進。
[0059]實施例二的水冷電機的機殼水道結構，并不要求機殼主體的壁的內外兩側在軸向長度相等，只要兩端的封閉環(huán)可以完成水道在端面的封閉即可。
[0060]實施例三
[0061 ]基于實施例一的水冷電機的機殼水道結構，機殼主體第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側壁上分別設置有水口 30。
[0062]兩個水口30所在的相鄰水道之間的主軸向筋從上至下貫穿機殼主體，完全分隔冷卻液。
[0063]用于進水或出水的水口位置可以在其所在單股水道的軸向方向任意布置。
[0064]較佳的，N為16。
[0065]較佳的，所述機殼主體材質為鋁，通過鋁擠出工藝加工成型。
[0066]較佳的，所述封閉環(huán)的材質可以為橡膠、塑料、金屬、復合材料等。
[0067]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型保護的范圍之內。
【主權項】
1.一種水冷電機的機殼水道結構，其特征在于，包括一機殼主體、兩封閉環(huán)； 機殼主體、封閉環(huán)為分別獨立的部件； 所述機殼主體的壁中有N條軸向筋； 每一軸向筋，內外兩側分別與所述機殼主體的內側壁、外側壁相連，從而使所述機殼主體的內側壁、外側壁及軸向筋固定為一體，并在所述機殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)； 第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割； 第i條軸向水道同第1-1條軸向水道之間由從軸向筋分割，2 < i < N，i為正整數(shù)； 當i為偶數(shù)時，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進； 當i為奇數(shù)時，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進； 一個封閉環(huán)扣合在所述機殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端；另一個封閉環(huán)扣合在所述機殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。2.根據權利要求1所述的水冷電機的機殼水道結構，其特征在于， 主軸向筋兩端較所述機殼主體的兩端縮進。3.根據權利要求1所述的水冷電機的機殼水道結構，其特征在于， 所述機殼主體的外側壁、內側壁軸向長度不等。4.根據權利要求1所述的水冷電機的機殼水道結構，其特征在于， 第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側壁上分別設置有水口。5.根據權利要求1所述的水冷電機的機殼水道結構，其特征在于， 所述封閉環(huán)的材質為橡膠、塑料或金屬。6.一種機殼主體，其特征在于，所述機殼主體的壁中有N條軸向筋； 每一軸向筋，內外兩側分別與所述機殼主體的內側壁、外側壁相連，從而使所述機殼主體的內側壁、外側壁及軸向筋固定為一體，并在所述機殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)； 第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割； 第i條軸向水道同第1-1條軸向水道之間由從軸向筋分割，2 < i < N，i為正整數(shù)； 當i為偶數(shù)時，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進； 當i為奇數(shù)時，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進。7.根據權利要求6所述的機殼主體，其特征在于， 主軸向筋兩端較所述機殼主體的兩端縮進。8.根據權利要求6所述的機殼主體，其特征在于， 所述機殼主體的外側壁、內側壁軸向長度不等。9.根據權利要求6所述的機殼主體，其特征在于， 第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側壁上分別設置有水口。
【文檔編號】H02K5/20GK205509730SQ201620094833
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】邵康, 余吉元, 何晨翔, 劉家臻, 馮琛朔, 張冠楠
【申請人】聯(lián)合汽車電子有限公司