專利名稱：一種液體冷卻電動電機的冷卻套管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體冷卻電動電機的冷卻套管。
背景技術：
專利US6300693揭示了一種以軸向通道作為冷卻劑流動通道的冷卻套管，作用是 冷卻電動機或發電機的定子，例如，用于永磁無刷電機動或發電機。所用流動通道的排列并 未進行低生產成本和高效熱量傳輸方面的優化。
專利W02003100946描述了一些增大導熱面積的方法，但定子內部仍然使用軸向 冷卻劑流向。電機前后防護物被用于將冷卻劑分散到不同的流動通道。因此冷卻套管包含 至少3部分(不含任何必要的密封件和連接物)，以建立完整的流動通道。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種簡易、成本有效的生產、裝配以及高效熱 量傳輸的冷卻電機的冷卻套管。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種液體冷卻電動電機的冷卻套管， 包括內部冷卻環及外部冷卻環，所述外部冷卻環套裝在所述內部冷卻環上，所述內部冷卻 環具有內表面及外表面，且借助所述內表面圍繞形成一內腔，所述內部冷卻環的外表面上 設有至少兩片以上的散熱片，所述散熱片平行排列在所述內部冷卻環的外表面上，且相鄰 的所述散熱片之間留有空隙，形成一流動通道；所述外部冷卻環上設有冷卻劑出口及冷卻 劑入口，在所述冷卻劑出口及冷卻劑入口相應位置下的散熱片被從內部冷卻環上去除，用 于將傳入的冷卻劑均勻的分散進所述流動通道內。
本發明的有益效果是電動機可以得到更集中的冷卻，保證了穩定的冷卻劑分布 /集中，散熱片增加了有效表面，同時通過這種方式將熱量傳輸給冷卻劑，另外，生產成本 小，具有最大的熱傳導效率。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
進一步，所述流動通道的形狀為矩形、圓形或三角形中的任意一種或幾種的混合。
進一步，所述冷卻劑出口及冷卻劑入口之間以內腔的中心點為圓點形成一夾角， 所述夾角為O 35°或145 180°。
進一步，所述冷卻套管還包括兩個O形圈，所述兩個O形圈分別靠近所述內部冷卻 環和外部冷卻環之間形成的環狀間隙，所述O形圈套裝在所述環狀間隙內，使得所述內部 冷卻環與外部冷卻環密封連接。
進一步，所述冷卻套管還包括兩個環狀接縫，所述冷卻套管通過所述兩個環狀接 縫將所述外部冷卻環和內部冷卻環固定、密封在一起。
冷卻套管可以通過焊接兩個環狀接縫密封起來，每個環狀接縫都將內部冷卻環和 外部冷卻環密封起來。此外，焊縫容許內部冷卻環到外部冷卻環的扭矩傳輸。
進一步，所述焊接方式可以是電子束焊接、激光焊接、合金電弧焊或攪拌摩擦等焊接。
圖1為本發明冷卻電機的冷卻套管的結構示意圖；圖2為本發明冷卻電機的冷卻套管另一結構示意圖；圖3顯示在內部冷卻環的外表面上生產矩形間隙時切割片的堆疊示意圖；圖4為流動通道為矩形時，本發明冷卻電機的冷卻套管的內部冷卻環的剖面示意圖5為本發明內部冷卻環的流動通道為圓形的剖面示意圖；圖6為本發明內部冷卻環的流動通道為三角形的剖面示意圖；圖7為本發明冷卻劑出口及冷卻劑入口位置相對的示意圖；圖8為本發明冷卻劑出口及冷卻劑入口位置相鄰的示意圖 圖9為焊接的冷卻套管以及冷卻套管上環狀接縫的剖面圖；附圖中，各標號所代表的部件列表如下1、內部冷卻環，2、外部冷卻環，3、散熱片，4、流動通道，5、冷卻劑入口，6、冷卻劑出口，7、O形圈，8、環狀接縫，9、切割片，10、墊片。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并 非用于限定本發明的范圍。
一種液體冷卻電動電機的冷卻套管，如圖1所示，包括內部冷卻環I及外部冷卻環 2，所述外部冷卻環2套裝在所述內部冷卻環I上，所述內部冷卻環I具有內表面及外表面， 且借助所述內表面圍繞形成一內腔，所述內部冷卻環I的外表面上設有散熱片3，所述散熱 片3平行排列在所述內部冷卻環I的外表面上，且相鄰的所述散熱片3之間留有空隙，形 成一流動通道4，為了實現最佳的熱量傳輸效果，要保持高速冷卻液流動來達到渦旋流動效 果O
所述外部冷卻環2上設有冷卻劑出口 6及冷卻劑入口 5，在所述冷卻劑出口 6及冷 卻劑入口 5相應位置下的散熱片3部分的被從內部冷卻環I上去除，用于將傳入的冷卻劑 均勻的分散進所述流動通道4內，同時，收集來自流動通道4的冷卻劑。
在內部冷卻環I圓柱形的內部表面上，電機或發電機的線圈組通過溫縮或涂膠的 方式來安裝，取決于電機的型號，例如是軸向還是經向的磁通電機或發電機。這樣可以確保 由線圈組到內部冷卻環的內表面之間的強烈的熱傳導。
圖1為冷卻劑出口 6及冷卻劑入口 5位置相對的結構示意圖；圖2為冷卻劑出口 6及冷卻劑入口 5位置相鄰的結構示意圖。
如圖2所示，冷卻劑入口 5和出口 6相鄰。冷卻劑被分配器均勻地分散開，并且沿 著流動通道4的前一半向下流去集流器。在集流器處，來自前一半通道的冷卻劑被收集起 來，再分散給后一半流動通道4，向上流去出口的集流器，再從冷卻劑出口 6流出。
如圖3所示，在一種由切割片9及墊片10組成的特殊的切割工具的輔助下，所述 散熱片3可以經過一次車削加工而成。另外，流動通道4或者散熱片3也可能通過澆鑄形成。
流動通道4的形狀可以是矩形的，如圖4所示，但是其他可以生產出來的形狀也可 以考慮，比如圓形(如圖5所示)或者三角形(如圖6所示)。另外，圖4顯示所有流動通道4 的形狀相同，呈對稱分布，但是其他形狀及組合排列也可行，在于需求去產生渦旋流動效應 及最有效的冷卻劑的熱量傳導。
所述冷卻劑出口 6及冷卻劑入口 5之間以內腔的中心點為圓點形成一夾角，所述 夾角為O 35°或145 180°。
依據邊緣條件，有些情況下，冷卻劑入口 5和冷卻劑出口 6可以不相對，相對意味 著電機軸(以內腔的中心點為圓心)調至180°。在這種情況下，允許存在一個不超過35° 的偏角(見圖7)，此時冷卻劑在冷卻套管中的流動如圖1所示。
有些情況下，冷卻劑入口 5和冷卻劑出口 6可以不相鄰，相鄰意味著電機軸調至 0°。在這種情況下，允許存在一個不超過35°的偏角(見圖8)，此時冷卻劑在冷卻套管中 的流動如圖2所示。
所述冷卻套管還包括兩個靠近內部冷卻環和外部冷卻環的環狀間隙(流動通道) 的O形圈7，所述O形圈7套裝在所述環狀間隙內，使得所述內部冷卻環I與外部冷卻環2 密封連接。
如圖9所示，冷卻套管可以通過焊接兩個環狀接縫8密封起來，每個環狀接縫8都 將內部冷卻環I和外部冷卻環2密封起來。此外，焊縫容許內部冷卻環I到外部冷卻環2 的扭矩傳輸。
所述焊接方法可以是電子束焊接、激光焊接、(合金)電弧焊或攪拌摩擦焊接。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種液體冷卻電動電機的冷卻套管，其特征在于包括內部冷卻環及外部冷卻環， 所述外部冷卻環套裝在所述內部冷卻環上，所述內部冷卻環具有內表面及外表面，且借助所述內表面圍繞形成一內腔，所述內部冷卻環的外表面上設有至少兩片以上的散熱片，所述散熱片平行排列在所述內部冷卻環的外表面上，且相鄰的所述散熱片之間留有空隙，形成一流動通道；所述外部冷卻環上設有冷卻劑出口及冷卻劑入口，在所述冷卻劑出口及冷卻劑入口相應位置下的散熱片被從內部冷卻環上去除，用于將傳入的冷卻劑均勻的分散進所述流動通道內。
2.根據權利要求1所述的液體冷卻電動電機的冷卻套管，其特征在于所述流動通道的形狀為矩形、圓形或三角形中的任意一種或幾種的混合。
3.根據權利要求1所述的液體冷卻電動電機的冷卻套管，其特征在于所述冷卻劑出口及冷卻劑入口之間以內腔的中心點為圓點形成一夾角，所述夾角為O 35°或145 180。。
4.根據權利要求1至3任一項所述的液體冷卻電動電機的冷卻套管，其特征在于所述冷卻套管還包括兩個O形圈，所述兩個O形圈分別靠近所述內部冷卻環和外部冷卻環之間形成的環狀間隙，所述O形圈套裝在所述環狀間隙內，使得所述內部冷卻環與外部冷卻環密封連接。
5.根據權利要求1至3任一項所述的液體冷卻電動電機的冷卻套管，其特征在于所述冷卻套管還包括兩個環狀接縫，所述冷卻套管通過所述兩個環狀接縫將所述外部冷卻環和內部冷卻環固定、密封在一起。
6.根據權利要求5所述的液體冷卻電動電機的冷卻套管，其特征在于所述焊接方式為電子束焊接、激光焊接、合金電弧焊或攪拌摩擦焊接。
全文摘要
本發明涉及一種液體冷卻電動電機的冷卻套管，包括內部冷卻環及外部冷卻環，所述外部冷卻環套裝在所述內部冷卻環上，所述內部冷卻環具有內表面及外表面，且借助所述內表面圍繞形成一內腔，所述內部冷卻環的外表面上設有至少兩片以上的散熱片，所述散熱片平行排列在所述內部冷卻環的外表面上，且相鄰的所述散熱片之間留有空隙，形成一流動通道；所述外部冷卻環上設有冷卻劑出口及冷卻劑入口，在所述冷卻劑出口及冷卻劑入口相應位置下的散熱片被從內部冷卻環上去除，用于將傳入的冷卻劑均勻的分散進所述流動通道內。
文檔編號H02K9/19GK103001398SQ201210460038
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者托比斯·卡爾·韋斯烈, 費斯·喬斯·范必門-施耐德 申請人:煙臺鼎立新能源汽車動力系統有限公司