转子结构及具有其的电机的制作方法

1.本实用新型涉及转子技术领域，具体而言，涉及一种转子结构及具有其的电机。


背景技术：

2.目前国内外的电机转子设计，冷却方式通常为喷淋散热，其转子内部基本上不做散热处理。但在工作时，转子处于高速旋转的状态的同时会产生较大的热量，过高的转子温度又容易通过热量传递，将热量传递至轴承部位，降低轴承使用寿命。对于异步电机来讲高温转子会造成电机转子绕组电阻增大从而增加了电机转子的励磁损耗降低电机效率。对于永磁同步电机来讲，过高的转子温度不仅会影响到轴承的使用寿命，甚至会造成永磁体退磁这种不可逆影响，严重影响到电机的性能甚至是使用安全等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种转子结构及具有其的电机，以解决现有技术中转子无法内部贯通冷却的问题。
4.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种转子结构，包括：转子本体与冷却系统，冷却系统设置于转子本体内，冷却系统设有用于进液的第一冷却水路，以及冷却系统设有用于出液的第二冷却水路，冷却系统设有将第一冷却水路与第一冷却水路连接的第三冷却水路；其中，第三冷却水路沿转子本体的径向方向延伸设置，且至少部分的第三冷却水路为弧形结构。
5.进一步地，第一冷却水路的轴线沿转子本体的轴线方向延伸设置。
6.进一步地，第二冷却水路为多个，多个第二冷却水路沿转子本体的周向间隔地设置，第三冷却水路为多个，多个第三冷却水路沿转子本体的周向间隔地设置，且多个第三冷却水路位于第二冷却水路和第一冷却水路之间。
7.进一步地，多个第三冷却水路沿转子本体的周向形成多个冷却水路组，且每一个冷却水路组内包括至少两个沿转子本体的轴向方向间隔设置的第三冷却水路。
8.进一步地，第二冷却水路沿转子本体的轴向方向的横截面呈v形冷却水路，其中，第二冷却水路沿转子本体的轴向贯通地设置于转子本体的两端。
9.进一步地，第二冷却水路的两端到第一冷却水路的轴线的距离大于第二冷却水路的中部到第一冷却水路的轴线的距离。
10.进一步地，至少一个冷却水路组内包括至少一个第二冷却水路，第二冷却水路位于对应冷却水路组的外侧。
11.进一步地，转子本体的中部设置有供转轴通过的轴孔，轴孔形成第一冷却水路。
12.根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。
13.进一步地，电机包括转轴，转轴的外表面设置有与第三冷却水路一一对应的导流通道，其中，导流通道包括导流槽、导流孔中的至少一种。
14.应用本实用新型的技术方案，将冷却系统设置于转子本体内，并将冷却系统分为第一冷却水路、第二冷却水路与第三冷却水路，并且，部分的第三冷却水路设置为弧形结构，有效地增加冷却水路的流通面积，增加了转子内的冷却效率，保证了转子的寿命。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1示出了根据本实用新型的一种转子结构的第一实施例的结构示意图；
17.图2示出了根据本实用新型的一种转子结构的第二实施例的结构示意图。
18.其中，上述附图包括以下附图标记：
19.10、转子本体；
20.20、冷却系统；21、第一冷却水路；22、第二冷却水路；23、第三冷却水路。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
24.现在，将参照附图更详细地描述根据本技术的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
25.结合图1至图2所示，根据本技术的具体实施例，提供了一种转子结构。
26.具体地，一种转子结构包括：转子本体10与冷却系统20，冷却系统20设置于转子本体10内，冷却系统20设有用于进液的第一冷却水路21，以及冷却系统20设有用于出液的第二冷却水路22，冷却系统20设有将第一冷却水路21与第二冷却水路22连接的第三冷却水路23；其中，第三冷却水路23沿转子本体10的径向方向延伸设置，且至少部分的第三冷却水路
23为弧形结构。
27.本实施例中，将冷却系统设置于转子本体内，并将冷却系统分为第一冷却水路、第二冷却水路与第三冷却水路，并且，部分的第三冷却水路设置为弧形结构，有效地增加冷却水路的流通面积，增加了转子内的冷却效率，保证了转子的寿命。
28.进一步地，第一冷却水路21的轴线沿转子本体10的轴线方向延伸设置。这样设置使得第一冷却水路可以贯穿整个转子，保证了第一冷却水路21可以为第二冷却水路22与第三冷却水路23提供冷却液。
29.具体地，第二冷却水路22为多个，多个第二冷却水路22沿转子本体10的周向间隔地设置，第三冷却水路23为多个，多个第三冷却水路23沿转子本体10的周向间隔地设置，且多个第三冷却水路23位于第二冷却水路22和第一冷却水路21之间。这样设置使得第一冷却水路21的冷却液经过第三冷却水路23为转子降温，最后通过第二冷却水路22将冷却液流出转子，有效地保证了转子内的温度控制。
30.本实施例中，第三冷却水路23为曲线型流道，有效地在优化冷却效果的同时，保证冲片结构的完整性和连续性，避免应力或热应力的径向力撕裂破坏，保证转子结构的寿命。
31.如图1所示，第二冷却水路22沿转子本体10的轴向方向的横截面呈v形冷却水路，其中，第二冷却水路22沿转子本体10的轴向贯通地设置于转子本体10的两端。本实施例中，将第二冷却水路22设置成v形冷却水路，并将第二冷却水路22沿转子本体10的轴向贯通地设置于转子本体10的两端，有效地保证了冷却液可以通过第二冷却水路22，在转子转动时可以甩出冷却液，有效地降低了冷却液的沿程阻力，提高了冷却液的流通速度。并且，将第三冷却水路23设计成曲线流道，第二冷却水路22设计成v型流道结构，增大冷却液和转子的热交换接触面积，增强转子与冷却液之间的热传导和热对流效果，提高电机整体的散热能力，避免热量集中造成的永磁体退磁和轴承寿命衰减等负面效果。
32.进一步地，第二冷却水路22的两端到第一冷却水路21的轴线的距离大于第二冷却水路22的中部到第一冷却水路21的轴线的距离。当转子转动时，冷却液可以快速的甩出第二冷却水路22，有效地降低了冷却液的沿程阻力，防止冷却液流入转子与定子之间的气息之中，造成结构破坏和效率下降等负面效果。
33.如图2所示，至少一个冷却水路组内包括至少一个第二冷却水路22，第二冷却水路22位于对应冷却水路组的外侧。这样设置可以根据不同的转子结构，选择合适的第二冷却水路22个数，保证了冷却系统20的多样性。
34.进一步地，转子本体10的中部设置有供转轴通过的轴孔，轴孔形成第一冷却水路21。为转轴提供了安装空间，保证了转子的正常工作。
35.在本技术的另一个实施例中，可以设置将第一冷却水路21设置成与轴孔相平行的结构，同样能够起到提高转子结构散热效率的问题。
36.在本技术的另一实施例中，还提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述实施例的转子结构。
37.进一步地，电机包括转轴，转轴的外表面设置有与第三冷却水路23一一对应的导流通道，其中，导流通道包括导流槽、导流孔中的至少一种。这样设置还可以将第一冷却水路21设置在转轴内，转轴上设置了与第三冷却水路23一一对应的导流通道，有效地保证了转子的冷却效率。
38.在本技术的另一实施例中，冷却液首先进入第一冷却水路21，在重力以及离心力的作用下，灌入第三冷却水路23中，第三冷却水路23的结构设计方式导致冷却液和转子的热交换接触面积增大，增强转子与冷却液之间的热传导和热对流效果，提高电机整体的散热能力，避免热量集中造成的永磁体退磁和轴承寿命衰减等负面效果。冷却液进入第三冷却水路23之后，沿第三冷却水路23的流道内壁朝远离轴心方向流动，之后进入到第二冷却水路22当中。其中，第二冷却水路22设计成v型槽的结构，一方面是保证转子内部流道的整体性，冷却液从第三冷却水路23流出经过v型槽流道，流出转子结构，改善散热。另一方面，可以避免冷却液流入转子与定子之间的气息之中，造成结构破坏和效率下降等负面效果。
39.从以上的描述中，可以看出，与现有的转子结构相比，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
40.①
针对转子内部热量集中的情况，设计出径向的曲线流道和v型流道结构，增大冷却液和转子的热交换接触面积，增强转子与冷却液之间的热传导和热对流效果，提高电机整体的散热能力，避免热量集中造成的永磁体退磁和轴承寿命衰减等负面效果。
41.②
通过沿径向方向的曲线流道结构设计，在优化冷却效果的同时，保证冲片结构的完整性和连续性，避免应力或热应力的径向力撕裂破坏，保证转子结构的寿命。
42.③
转子内部设有v型槽的结构设计，一方面是保证转子内部流道的整体性，冷却液从曲线流道流出经过v型槽，流出转子结构，改善散热。另一方面，可以避免冷却液流入转子与定子之间的气息之中，造成结构破坏和效率下降等负面效果。
43.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
44.除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
45.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
46.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种转子结构，其特征在于，包括：转子本体(10)；冷却系统(20)，所述冷却系统(20)设置于所述转子本体(10)内，所述冷却系统(20)设有用于进液的第一冷却水路(21)，以及所述冷却系统(20)设有用于出液的第二冷却水路(22)，所述冷却系统(20)设有将所述第一冷却水路(21)与所述第二冷却水路(22)连接的第三冷却水路(23)；其中，所述第三冷却水路(23)沿所述转子本体(10)的径向方向延伸设置，且至少部分的所述第三冷却水路(23)为弧形结构。2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一冷却水路(21)的轴线沿所述转子本体(10)的轴线方向延伸设置。3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第二冷却水路(22)为多个，多个所述第二冷却水路(22)沿所述转子本体(10)的周向间隔地设置，所述第三冷却水路(23)为多个，多个所述第三冷却水路(23)沿所述转子本体(10)的周向间隔地设置，且多个所述第三冷却水路(23)位于所述第二冷却水路(22)和所述第一冷却水路(21)之间。4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，多个所述第三冷却水路(23)沿所述转子本体(10)的周向形成多个冷却水路组，且每一个所述冷却水路组内包括至少两个沿所述转子本体(10)的轴向方向间隔设置的所述第三冷却水路(23)。5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第二冷却水路(22)沿所述转子本体(10)的轴向方向的横截面呈v形冷却水路，其中，所述第二冷却水路(22)沿所述转子本体(10)的轴向贯通地设置于所述转子本体(10)的两端。6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，所述第二冷却水路(22)的两端到所述第一冷却水路(21)的轴线的距离大于所述第二冷却水路(22)的中部到所述第一冷却水路(21)的轴线的距离。7.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，至少一个所述冷却水路组内包括至少一个所述第二冷却水路(22)，所述第二冷却水路(22)位于对应所述冷却水路组的外侧。8.根据权利要求1至7中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述转子本体(10)的中部设置有供转轴通过的轴孔，所述轴孔形成所述第一冷却水路(21)。9.一种电机，包括转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1至8中任一项所述的转子结构。10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机包括转轴，所述转轴的外表面设置有与所述第三冷却水路(23)一一对应的导流通道，其中，所述导流通道包括导流槽、导流孔中的至少一种。

技术总结
本实用新型提供了一种转子结构及具有其的电机，转子结构包括：转子本体与冷却系统，冷却系统设置于转子本体内，冷却系统设有用于进液的第一冷却水路，以及冷却系统设有用于出液的第二冷却水路，冷却系统设有将第一冷却水路与第一冷却水路连接的第三冷却水路；其中，第三冷却水路沿转子本体的径向方向延伸设置，且至少部分的第三冷却水路为弧形结构。本申请中将冷却系统设置于转子本体内，并将冷却系统分为第一冷却水路、第二冷却水路与第三冷却水路，并且将少部分的第三冷却水路设置为弧形结构，有效地增加冷却水路的流通面积，增加了转子内的冷却效率。子内的冷却效率。子内的冷却效率。


技术研发人员：齐鹏冲 文彦东 于拓舟 张颖 李育宽 李想
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/3