一種強化輪轂電機散熱性能的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱裝置，特別是涉及一種強化輪轂電機散熱性能的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，汽車已經(jīng)走進千家萬戶，成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ?，為人們帶來了極大地便捷。但是隨著汽車數(shù)量急劇的增加，也帶來了嚴重的環(huán)境污染和能源緊張的問題。為此，傳統(tǒng)汽車行業(yè)正瞄準電動汽車這一新興領(lǐng)域。早在1900年，就已經(jīng)制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀70年代，這一技術(shù)在礦山運輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機，日系廠商對于此項技術(shù)研發(fā)開展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。
[0003]輪轂電機是電動汽車發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)和研究發(fā)展方向。它的最大特點就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內(nèi)。對于傳統(tǒng)車輛來說，離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器都是必不可少的，而這些部件不但重量不輕、讓車輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時也存在需要定期維護和故障率的問題。輪轂電機由外轉(zhuǎn)子輪轂電機直接驅(qū)動車輪，大大簡化了車輛機械傳動部分，讓車輛結(jié)構(gòu)更簡單，傳遞動力更加高效。
[0004]電動汽車在行駛過程中，會產(chǎn)生大量的熱量，主要是因為電機內(nèi)定子與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的銅損、鐵損和摩擦等造成的，隨著車速的增加，損耗逐漸增大，電機產(chǎn)生的熱量也逐漸增加。熱量多就需要散熱，輪轂電機一般都采用的風(fēng)冷散熱，散熱完全靠電機外殼與空氣對流換熱完成，電機內(nèi)部的定子會產(chǎn)生大量的熱量主要通過內(nèi)部空氣傳導(dǎo)到轉(zhuǎn)子內(nèi)表面，然后由轉(zhuǎn)子傳導(dǎo)到電機外殼才能實現(xiàn)散熱，這樣使電機外殼溫度也很高，且電機轉(zhuǎn)子本身也是電機中的一個主要發(fā)熱源，溫度最高可達400K以上，其本身的散熱就存在著一定的困難，這樣就會使電機內(nèi)部的熱量得不到有效散熱，這些熱量往往都會導(dǎo)致整個輪轂電機溫度很高，如果輪轂電機溫度過高，電機效率會大大降低，甚至燒毀電機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述提到的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于解決上述背景中所提到的問題而提供的一種成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、散熱效果顯著、適應(yīng)性強的強化輪轂電機散熱性能的結(jié)構(gòu)。
[0006]因此本設(shè)計將采用良好的通風(fēng)散熱條件分別帶走定子、轉(zhuǎn)子及電機外殼的熱量以降低電機溫度，對延長汽車使用壽命、減少能耗以及提高電機效率有著重要作用。
[0007]熱管和翅片都是良好的導(dǎo)熱元件，熱管一般由管殼、吸液芯和端蓋組成，內(nèi)部是被抽成負壓狀態(tài)，充入適當?shù)囊后w，這種液體沸點低，容易揮發(fā)，利用蒸發(fā)制冷，使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導(dǎo)。熱管因結(jié)構(gòu)簡單，具有很高的導(dǎo)熱性，優(yōu)良的等溫性等特點而被廣泛運用。翅片是在需要進行熱傳遞的換熱裝置表面通過增加導(dǎo)熱性較強的金屬片，可以增大換熱裝置的換熱表面積從而強化換熱效果，根據(jù)實際情況翅片的形狀各式各樣。
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種強化輪轂電機散熱性能的裝置，主要包括輪轂電機前端蓋、轉(zhuǎn)子、軸承、定子、定軸和輪轂電機后端蓋;輪轂電機前端蓋和輪轂電機后端蓋構(gòu)成電機外殼;轉(zhuǎn)子包括多個凸極，凸極材料為永磁體，多個凸極間隔固定在所述輪轂電機前端蓋圓周內(nèi)壁上;定子設(shè)置在所述凸極構(gòu)成的圓柱面內(nèi)，與凸極之間保持間距;定子通過軸承與定軸連接;所述定子的兩側(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；第一定子熱管和第二定子熱管分別圍繞定子兩側(cè)面的凹槽環(huán)繞一周后轉(zhuǎn)而彎向軸心的定軸上設(shè)置的孔槽中，沿定軸延伸后伸出后端蓋，然后分別彎折向上和向下，構(gòu)成兩散熱端，定子熱管的兩散熱端都伸入圍繞定軸設(shè)置的定子散熱翅片內(nèi)；
[0010]所述輪轂電機前端蓋的外表面設(shè)有散熱翅片，或者所述輪轂電機前端蓋的外表面設(shè)有散熱翅片與熱管配合的散熱結(jié)構(gòu)；
[0011]所述轉(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;轉(zhuǎn)子熱管為環(huán)路結(jié)構(gòu)，熱管的首尾相連。
[0012]為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述輪轂電機前端蓋的外表面設(shè)有散熱翅片與熱管配合的散熱結(jié)構(gòu)是在輪轂電機前端蓋的外表面設(shè)有沿圓周至少設(shè)有一圈凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有前端蓋熱管，輪轂電機前端蓋的外表面還沿圓周均勻布置多塊第一前端蓋散熱翅片;第一前端蓋散熱翅片與前端蓋熱管連接。
[0013]優(yōu)選地，所述第一前端蓋散熱翅片的材料為鋁合金材料，厚度為1.5-2.5mm;第一前端蓋散熱翅片的截面為長方形，長方形上開有散熱孔，第一前端蓋散熱翅片的底部設(shè)有6mm的半圓形孔。
[0014]優(yōu)選地，所述第一前端蓋散熱翅片由里向外沿徑向形成不同層，相鄰層的翅片之間為叉排排列。
[0015]優(yōu)選地，所述第一前端蓋散熱翅片與前端蓋熱管采用過緊配合或者焊接連接。
[0016]優(yōu)選地，所述輪轂電機前端蓋的外表面設(shè)有的散熱翅片為蜂窩狀翅片；蜂窩狀翅片由多個截面為正六邊形空心結(jié)構(gòu)相互連接組成;蜂窩狀翅片的高度為8-10mm，構(gòu)成正六邊形的每塊板上設(shè)有一個或者多個小孔。
[0017]優(yōu)選地，所述定子散熱翅片采用圓形薄壁翅片，翅片上開有2mm散熱孔，各層翅片間隔均勾，為10-15層，構(gòu)成同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0018]優(yōu)選地，所述定子散熱翅片與定子熱管的散熱端采用過緊配合或者焊接連接。
[0019 ]優(yōu)選地，所述凸極由0.5mm厚的娃鋼片沖制疊壓而成。
[0020]優(yōu)選地，所述定子的兩側(cè)面上設(shè)有的凹槽的截面為圓形或半圓形，截面圓形或者半圓的直徑為6mm。
[0021]相對于傳統(tǒng)輪轂電機，本設(shè)計有如下有益效果:
[0022]I)本發(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、電機外殼三個方面通過熱管和翅片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，在無需消耗外加能量且無噪音的工作條件下，降低輪轂電機的平均溫度，提高其散熱性能，延長其使用壽命。
[0023]2)本發(fā)明定子的熱量通過熱管直接導(dǎo)出電機外殼外配合定子散熱翅片散熱，由于定子散熱翅片設(shè)置在電機外殼外，該結(jié)構(gòu)利用了汽車開動時電機外殼外空氣流動加速的特點。
[0024]3)本發(fā)明轉(zhuǎn)子的熱傳遞到電機外表面，電機外殼則通過翅片或熱管高效快速地與空氣進行對流換熱，這與傳統(tǒng)輪轂電機相比，通過使用高傳熱性的熱管，并通過合理布置翅片，達到強化電機散熱性能的目的。
[0025]4)本發(fā)明強化輪轂電機散熱性能的裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，散熱效果顯著，成本低廉，適應(yīng)性強。
【附圖說明】
[0026]圖1為實施例1強化輪轂電機散熱性能的裝置的整體外觀示意圖。
[0027]圖2為實施例1強化輪轂電機散熱性能的裝置的各部件爆炸示意圖。
[0028]圖3為實施例2強化輪轂電機散熱性能的裝置的整體外觀示意圖。
[0029]圖4為實施例2強化輪轂電機散熱性能的裝置的各部件爆炸示意圖。
[0030]圖5為實施例1前端蓋熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖6為實施例1第一前端蓋散熱翅片法人結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為實施例2第二前端蓋散熱翅片的截面示意圖。
[0033]圖8為實施例2第二前端蓋散熱翅片局部放大示意圖。
[0034]圖9為實施例1、2轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖10為實施例1、2轉(zhuǎn)子環(huán)路熱管空間分布示意圖。
[0036]圖11為實施例1、2定子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖12為實施例1、2中定子熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖13為實施例1、2定子、定子熱管及定軸的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖14為實施例1、2定子散熱翅片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中示出:輪轂電機前端蓋1、轉(zhuǎn)子2、軸承3、定子4、定軸5、輪轂電機后端蓋6、前端蓋熱管7-1、轉(zhuǎn)子熱管7-2、定子熱管7-3、第一定子熱管7-3-1、第二定子熱管7-3-2、第一前端蓋散熱翅片8-1、第二前端蓋散熱翅片8-2、定子散熱翅片8-3。
【具體實施方式】
[0041]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的實施方式不限如此。
[0042]實施例1
[0043]如圖1，圖2所示，一種強化輪轂電機散熱性能的結(jié)構(gòu)裝置，主要包括輪轂電機前端蓋1、轉(zhuǎn)子2、軸承3、定子4、定軸5、輪轂電機后端蓋6、熱管和散熱翅片;輪轂電機前端蓋I和輪轂電機后端蓋6構(gòu)成電機外殼，輪轂電機前端蓋I和輪轂電機后端蓋6用于封裝電機;轉(zhuǎn)子2包括多個凸極，凸極材料為永磁體，多個凸極間隔固定在所述輪轂電機前端蓋I圓周內(nèi)壁上;定子4設(shè)置在所述凸極構(gòu)成的圓柱面內(nèi)，與凸極之間保持間距;定子4通過軸承3與定軸5連接。
[0044]如圖11、圖12、圖13所示，定子4的兩側(cè)面上設(shè)有的凹槽，用于安裝定子熱管7_3，定子熱管7-3包括吸熱端和散熱端，吸熱端包括第一定子熱管7-3-1和第二定子熱管7-3-2;第一定子熱管7-3-1和第二定子熱管7-3-2都彎成圓形，分別安裝在定子4的兩側(cè)面上的凹槽中；第一定子熱管7-3-1和第二定子熱管7-3-2分別圍繞定子4兩側(cè)面的凹槽環(huán)繞一周后轉(zhuǎn)而彎向軸心的定軸5上設(shè)置的孔槽中，伸出后端蓋6，沿定軸5彎折，形成熱管的散熱端，定子熱管的兩散熱端伸入圍繞定軸5設(shè)置的定子散熱翅片8-3內(nèi)；如圖14所示，散熱翅片8-3采用圓形薄壁翅片，翅片上開有2mm散熱孔，各層翅片間隔均勻，約10-15層，構(gòu)成同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)，散熱翅片8-3與定子熱管7-3的散熱端采用焊接連接。定子4產(chǎn)生的大量熱量通過凹槽內(nèi)的第一定子熱管7-3-1、第二定子熱管7-3-2進行導(dǎo)熱，在定子熱管7-3散熱端上設(shè)有圓形的定子散熱翅片8-3，熱量通過定子熱管7-3傳遞到定子散熱翅片8-3上，再與外界空氣進行對流換熱從而散發(fā)定子4的熱量。定子的