本技術(shù)涉及車輛,具體而言,涉及一種轉(zhuǎn)子冷卻組件、驅(qū)動裝置和電動車。
背景技術(shù):
1、新能源汽車市場需求的變化決定了驅(qū)動裝置的發(fā)展方向,高集成化和輕量化是新能源電驅(qū)系統(tǒng)的必經(jīng)之路,集成度越高、重量越輕的產(chǎn)品將更具有市場競爭力,也是當(dāng)前各電機(jī)設(shè)計生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)研究內(nèi)容,其中,驅(qū)動裝置的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接決定了驅(qū)動裝置的壽命、性能以及其體積。
2、目前,通過將冷卻油直接作用到驅(qū)動裝置的定子、轉(zhuǎn)子等發(fā)熱部件上,使得冷卻油與定子、轉(zhuǎn)子進(jìn)行換熱,這種冷卻方式稱為油冷冷卻方式,相比于水冷冷卻方式,油冷冷卻方式的換熱效率更高,且達(dá)到熱平衡所需的時間更短,因此,在相同的功率條件下,油冷式驅(qū)動裝置的溫升特性更好,且油冷式驅(qū)動裝置的功率密度可以設(shè)計的更高,從而有利于減小油冷式驅(qū)動裝置的整體體積。
3、驅(qū)動裝置的高溫區(qū)主要集中在定子繞組端部、轉(zhuǎn)子區(qū)域,利用冷卻油的不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁特性,將冷卻油直接作用到定子繞組、轉(zhuǎn)子區(qū)域處,使得熱交換更加充分,散熱效率更高,此外,隨著集成化的發(fā)展,驅(qū)動裝置與減速器集成,可直接利用減速器內(nèi)的潤滑油,結(jié)構(gòu)設(shè)計上更加便利,而且集成度更高,因此采用油冷冷卻方式的驅(qū)動裝置,不僅可以提高驅(qū)動裝置的持續(xù)功率,而且與新能源主驅(qū)的發(fā)展方向契合,是技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路。
4、油冷冷卻方式雖然對驅(qū)動裝置有諸多的優(yōu)點(diǎn),但是,其冷卻效果與驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計息息相關(guān),驅(qū)動裝置內(nèi)的油路如果設(shè)計不當(dāng),不僅達(dá)不到理想的冷卻效果,反而會出現(xiàn)冷卻不均勻,冷卻油無法到達(dá)發(fā)熱部位等現(xiàn)象,嚴(yán)重的甚至損壞驅(qū)動裝置。
5、相比于定子的冷卻,轉(zhuǎn)子的冷卻往往被忽略或者油路設(shè)計不理想,冷卻油對轉(zhuǎn)子區(qū)域處的永磁體無法進(jìn)行充分冷卻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種轉(zhuǎn)子冷卻組件、驅(qū)動裝置和電動車,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子的冷卻往往被忽略或者油路設(shè)計不理想,導(dǎo)致冷卻油對轉(zhuǎn)子區(qū)域處的永磁體無法進(jìn)行充分冷卻的問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面,提供了一種轉(zhuǎn)子冷卻組件,包括轉(zhuǎn)軸、鐵芯結(jié)構(gòu)和兩個端蓋結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)軸具有第一過流腔以及與第一過流腔連通的進(jìn)油口、至少一個第一排油口,至少第一排油口沿轉(zhuǎn)軸的徑向延伸;鐵芯結(jié)構(gòu)套設(shè)在轉(zhuǎn)軸的外周側(cè),且鐵芯結(jié)構(gòu)嵌設(shè)有至少一組永磁體組,永磁體組包括多個永磁體,多個永磁體在鐵芯結(jié)構(gòu)上圍設(shè)出多邊形區(qū)域,鐵芯結(jié)構(gòu)還具有導(dǎo)油通道,導(dǎo)油通道位于多邊形區(qū)域內(nèi),且導(dǎo)油通道沿鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向延伸并貫通鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向兩端;兩個端蓋結(jié)構(gòu)均套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上,并分別蓋設(shè)在鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向兩端;其中,兩個端蓋結(jié)構(gòu)中至少第一個端蓋結(jié)構(gòu)具有進(jìn)油油道,以及兩個端蓋結(jié)構(gòu)中至少第二個端蓋結(jié)構(gòu)具有排油油道,進(jìn)油油道的第一端與第一排油口連通,進(jìn)油油道的第二端與導(dǎo)油通道的軸向第一端連通,排油油道與導(dǎo)油通道的軸向第二端連通,以將冷卻油排出鐵芯結(jié)構(gòu)。
3、進(jìn)一步地,導(dǎo)油通道位于多邊形區(qū)域內(nèi)的幾何中心處。
4、進(jìn)一步地,鐵芯結(jié)構(gòu)上開設(shè)有第二過流腔,且第二過流腔位于多邊形區(qū)域內(nèi),第二過流腔沿鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向延伸并貫通鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向兩端,導(dǎo)油通道為穿設(shè)在第二過流腔內(nèi)的導(dǎo)油管。
5、進(jìn)一步地,導(dǎo)油通道的橫截面輪廓線與多邊形區(qū)域的輪廓線相適配;和或,第二過流腔的腔截面輪廓線與多邊形區(qū)域的輪廓線相適配。
6、進(jìn)一步地,永磁體組為多組,多組永磁體組繞鐵芯結(jié)構(gòu)的周向間隔設(shè)置,并在鐵芯結(jié)構(gòu)上圍設(shè)出多個多邊形區(qū)域,導(dǎo)油通道為多個,至少一個多邊形區(qū)域內(nèi)具有一個導(dǎo)油通道。
7、進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)軸的軸向第一端具有進(jìn)油口,轉(zhuǎn)軸的軸向第二端為封閉端,第一過流腔包括相連通的第一腔段和第二腔段,第一腔段遠(yuǎn)離第二腔段的一端與進(jìn)油口連通,第一排油口開設(shè)在第二腔段的腔壁面上,鐵芯結(jié)構(gòu)、兩個端蓋結(jié)構(gòu)均套設(shè)于轉(zhuǎn)軸具有第二腔段的外周側(cè)。
8、進(jìn)一步地,第一腔段的腔截面的截面積小于第二腔段的腔截面的截面積。
9、進(jìn)一步地,進(jìn)油油道包括順次連通的第一徑向油道段、環(huán)形油道段、第二徑向油道段,其中,第一徑向油道段的第一端與第一排油口連通,第一徑向油道段的第二端與位于其外周側(cè)的環(huán)形油道段連通,第二徑向油道段的第一端與環(huán)形油道段連通,第二徑向油道段的第二端延伸至與導(dǎo)油通道連通的位置處。
10、進(jìn)一步地,同一端蓋結(jié)構(gòu)上,第一徑向油道段為多個,多個第一徑向油道段呈放射狀間隔設(shè)置在環(huán)形油道段的內(nèi)圈側(cè),第一排油口為多個,且位于端蓋結(jié)構(gòu)的同側(cè)中,同側(cè)的第一徑向油道段的數(shù)量與同側(cè)的第一排油口的數(shù)量一致。
11、進(jìn)一步地,同一端蓋結(jié)構(gòu)上的第二徑向油道段的數(shù)量為轉(zhuǎn)子極數(shù)的一半。
12、進(jìn)一步地,同一端蓋結(jié)構(gòu)上,第二徑向油道段為多個,多個第二徑向油道段呈放射狀間隔設(shè)置在環(huán)形油道段的外周側(cè),排油油道為多個,多個排油油道與多個第二徑向油道段交錯設(shè)置,且排油油道的數(shù)量與第二徑向油道段的數(shù)量一致。
13、進(jìn)一步地,排油油道沿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向向外傾斜設(shè)置,以使排油油道的延伸方向與鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向具有夾角地設(shè)置。
14、進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)軸還具有第二排油口,第二排油口開設(shè)在第二腔段的腔壁面上,并位于轉(zhuǎn)軸套設(shè)有鐵芯結(jié)構(gòu)的軸段的外側(cè)。
15、進(jìn)一步地,第二排油口沿轉(zhuǎn)軸的徑向延伸。
16、進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)子冷卻組件還包括墊片結(jié)構(gòu),墊片結(jié)構(gòu)套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上,并夾設(shè)在鐵芯結(jié)構(gòu)的軸端的端面與端蓋結(jié)構(gòu)之間,墊片結(jié)構(gòu)與導(dǎo)油通道相對的位置處開設(shè)有通油孔。
17、進(jìn)一步地,墊片結(jié)構(gòu)為兩個,兩個墊片結(jié)構(gòu)中的一個墊片結(jié)構(gòu)夾設(shè)在鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向第一端的端面與第一個端蓋結(jié)構(gòu)之間,兩個墊片結(jié)構(gòu)中的另一個墊片結(jié)構(gòu)夾設(shè)在鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向第二端的端面與第二個端蓋結(jié)構(gòu)之間。
18、根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面,提供了一種驅(qū)動裝置,包括轉(zhuǎn)子冷卻組件,轉(zhuǎn)子冷卻組件為上述的轉(zhuǎn)子冷卻組件。
19、根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面,提供了一種電動車,包括驅(qū)動裝置,所述驅(qū)動裝置為上述的驅(qū)動裝置。
20、應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案,通過將導(dǎo)油通道設(shè)置在多個永磁體在鐵芯結(jié)構(gòu)上圍設(shè)出的多邊形區(qū)域內(nèi),同時,導(dǎo)油通道沿鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向延伸并貫通鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向兩端,當(dāng)兩個端蓋結(jié)構(gòu)中的第一個端蓋結(jié)構(gòu)具有進(jìn)油油道,且兩個端蓋結(jié)構(gòu)中的第二個端蓋結(jié)構(gòu)具有排油油道時,進(jìn)油油道的第一端與第一排油口連通,進(jìn)油油道的第二端與導(dǎo)油通道的軸向第一端連通,排油油道與導(dǎo)油通道的軸向第二端連通,這樣,冷卻油通過進(jìn)油口流入第一過流腔內(nèi),并通過第一排油口流入進(jìn)油油道,緊接著冷卻油流經(jīng)導(dǎo)油通道并最終通過排油油道排出鐵芯結(jié)構(gòu),冷卻油在流經(jīng)導(dǎo)油通道的過程中,可以與永磁體組內(nèi)的多個永磁體進(jìn)行熱交換,由于導(dǎo)油通道位于多個永磁體圍成的多邊形區(qū)域內(nèi),使得導(dǎo)油通道與各永磁體之間的距離能夠盡可能地縮小,從而確保流經(jīng)導(dǎo)油通道的冷卻油能夠最大程度地降低各永磁體的溫度,有利于避免各永磁體出現(xiàn)退磁的風(fēng)險,進(jìn)而有利于提高驅(qū)動裝置的可靠性。
21、當(dāng)然,還可以是另外一種實(shí)施例,即,當(dāng)兩個端蓋結(jié)構(gòu)中的第一個端蓋結(jié)構(gòu)具有排油油道,且兩個端蓋結(jié)構(gòu)中的第二個端蓋結(jié)構(gòu)具有進(jìn)油油道時,冷卻油的流經(jīng)路徑與上述實(shí)施例一致,此處不再贅述。
22、進(jìn)一步地,還可以是另外一種實(shí)施例,本實(shí)施例以兩組永磁體組,兩個導(dǎo)油通道為例簡單說明,即,當(dāng)兩個端蓋結(jié)構(gòu)中的第一個端蓋結(jié)構(gòu)同時具有進(jìn)油油道和排油油道,且兩個端蓋結(jié)構(gòu)中的第二個端蓋結(jié)構(gòu)同時具有進(jìn)油油道和排油油道,以及轉(zhuǎn)軸具有兩個第一排油口時,以下簡稱兩個導(dǎo)油通道分別為第一導(dǎo)油通道和第二導(dǎo)油通道,兩組永磁體組分別為第一組永磁體組和第二組永磁體組,第一個端蓋結(jié)構(gòu)上的進(jìn)油油道為第一個進(jìn)油油道,第一個端蓋結(jié)構(gòu)上的排油油道為第一個排油油道,第二個端蓋結(jié)構(gòu)上的進(jìn)油油道為第二個進(jìn)油油道,第二個端蓋結(jié)構(gòu)上的排油油道為第二個排油油道。
23、具體而言,第一個進(jìn)油油道的第一端與第一個第一排油口連通,第一個進(jìn)油油道的第二端與第一個導(dǎo)油通道的軸向第一端連通,第二個排油油道與第一個導(dǎo)油通道的軸向第二端連通,這樣,冷卻油通過進(jìn)油口流入第一過流腔內(nèi),并通過第一個第一排油口流入第一個進(jìn)油油道,緊接著冷卻油流經(jīng)第一個導(dǎo)油通道并最終通過第二個排油油道排出鐵芯結(jié)構(gòu),冷卻油在流經(jīng)第一個導(dǎo)油通道的過程中,可以與第一組永磁體組內(nèi)的多個永磁體進(jìn)行熱交換,由于第一個導(dǎo)油通道位于第一組永磁體組內(nèi)的多個永磁體圍成的多邊形區(qū)域內(nèi),使得第一個導(dǎo)油通道與第一組永磁體組內(nèi)的各永磁體之間的距離能夠盡可能地縮小,從而確保流經(jīng)第一個導(dǎo)油通道的冷卻油能夠最大程度地降低第一組永磁體組內(nèi)的各永磁體的溫度,有利于避免第一組永磁體組內(nèi)的各永磁體出現(xiàn)退磁的風(fēng)險,進(jìn)而有利于提高驅(qū)動裝置的可靠性。
24、第二個進(jìn)油油道的第一端與第二個第一排油口連通,第二個進(jìn)油油道的第二端與第二個導(dǎo)油通道的軸向第一端連通,第一個排油油道與第二個導(dǎo)油通道的軸向第二端連通,這樣,冷卻油通過進(jìn)油口流入第一過流腔內(nèi),并通過第二個第一排油口流入第二個進(jìn)油油道,緊接著冷卻油流經(jīng)第二個導(dǎo)油通道并最終通過第一個排油油道排出鐵芯結(jié)構(gòu),冷卻油在流經(jīng)第二個導(dǎo)油通道的過程中,可以與第二組永磁體組內(nèi)的多個永磁體進(jìn)行熱交換,由于第二個導(dǎo)油通道位于第二組永磁體組內(nèi)的多個永磁體圍成的多邊形區(qū)域內(nèi),使得第二個導(dǎo)油通道與第二組永磁體組內(nèi)的各永磁體之間的距離能夠盡可能地縮小,從而確保流經(jīng)第二個導(dǎo)油通道的冷卻油能夠最大程度地降低第二組永磁體組內(nèi)的各永磁體的溫度,有利于避免第二組永磁體組內(nèi)的各永磁體出現(xiàn)退磁的風(fēng)險,進(jìn)而有利于提高驅(qū)動裝置的可靠性。
25、需要說明的是,在上述的實(shí)施例中,第一個導(dǎo)油通道的第一端與第二導(dǎo)油通道的第二端位于同側(cè),即,靠近第一個端蓋結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置,第一個導(dǎo)油通道的第二端與第二導(dǎo)油通道的第一端位于同側(cè),即,靠近第二個端蓋結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置,這樣,使得冷卻油交錯雙向進(jìn)入到對應(yīng)的第一個導(dǎo)油通道和第二導(dǎo)油通道內(nèi),即,第一個導(dǎo)油通道和第二導(dǎo)油通道內(nèi)的冷卻油形成交錯反向的并聯(lián)流體形式,確保冷卻油同時從鐵芯結(jié)構(gòu)的軸向兩側(cè)進(jìn)入到各自對應(yīng)的第一個導(dǎo)油通道和第二導(dǎo)油通道內(nèi),使得兩組永磁體組中的各永磁體的溫度能夠盡可能地同步降低,此外,冷卻油交錯地流入第一個導(dǎo)油通道和第二導(dǎo)油通道內(nèi),便于油路的設(shè)置,且進(jìn)油的速率較快。