一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電機(jī)機(jī)殼領(lǐng)域，特別是涉及一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家大力推動新能源汽車的發(fā)展，新能源汽車尤其是純電動汽車已經(jīng)在各行 各業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，如公共交通、機(jī)場內(nèi)部運(yùn)輸?shù)鹊?，純電動汽車的動力總成中，最重要的是?動機(jī)，在一些大型車輛如大客車的結(jié)構(gòu)中，對電動機(jī)的要求很高的，其電動機(jī)的體積大，往 往電動機(jī)的機(jī)殼尺寸有600mm左右的長度，這就導(dǎo)致了電動機(jī)機(jī)殼的自身質(zhì)量以及其承受 的質(zhì)量都是非常大，現(xiàn)有的電動機(jī)的機(jī)殼多是采用一定厚度的金屬材料制成，機(jī)殼內(nèi)部還 穿有冷卻水管或者開有冷卻流道，而且金屬機(jī)殼多是采用鑄造的方式成型，其內(nèi)部密度不 是很高，在沒有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的情況下，機(jī)殼的強(qiáng)度很難滿足使用要求。
[0003] 另外，現(xiàn)有的電機(jī)機(jī)殼中的冷卻水管或者冷卻流道多是布置在電機(jī)機(jī)殼的側(cè)壁中 部，離電機(jī)內(nèi)部的定子和轉(zhuǎn)子的距離很遠(yuǎn)，散熱冷卻效果不好，在大型電動機(jī)的長時間運(yùn)行 過程中會造成散熱效果達(dá)不到要求，從而影響電動機(jī)的正常使用。
[0004] 從生產(chǎn)工藝上來說，鑄造工藝已經(jīng)不能滿足大型電動汽車用電機(jī)的強(qiáng)度要求，必 須改變工藝來提高電機(jī)機(jī)殼的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼及其制造方法，機(jī)殼 具有散熱效果好，強(qiáng)度高，制造工藝簡單可靠，適合較大型電動車用電機(jī)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼，包 括冷卻水管和不銹鋼支撐管，所述的不銹鋼支撐管的外側(cè)繞著圓周均布有冷卻水管，所述 的不銹鋼支撐管的內(nèi)側(cè)壁與電機(jī)的定子緊密接觸，所述的不銹鋼支撐管的外側(cè)面鋪設(shè)有將 冷卻水管包裹覆蓋的金屬主體層，所述的冷卻水管的一端為進(jìn)水口，另一端為出水口。
[0007] 作為本發(fā)明的一種補(bǔ)充，所述的不銹鋼支撐管的外側(cè)壁均勻布置有若干條冷卻水 管，相鄰的冷卻水管之間過渡相連排列布滿整個不銹鋼支撐管的外側(cè)壁，相鄰的冷卻水管 之間的區(qū)域填充有將冷卻水管覆蓋的金屬主體層。
[0008] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述的冷卻水管沿著不銹鋼支撐管軸向布置覆蓋不銹鋼 支撐管的外側(cè)面的結(jié)構(gòu)為環(huán)形或軸向S形或螺旋形，環(huán)形結(jié)構(gòu)的散熱接觸面積大，散熱效 果較好，可以作為優(yōu)選；軸向S形結(jié)構(gòu)適用于長徑比大于3的電機(jī)機(jī)殼。
[0009] 冷卻水管與不銹鋼支撐管是緊密相連，兩者之間傳熱性能很好，加上金屬主體層 將冷卻水管包裹覆蓋，熱量能快速在不銹鋼支撐管、冷卻水管和金屬主體層之間傳導(dǎo)。
[0010] 上述機(jī)殼是采用低壓壓鑄的工藝生產(chǎn)，低壓壓鑄超過高壓壓鑄的最大優(yōu)點(diǎn)是孔隙 率降低.特別是壁厚部分，孔隙率低能大大提高金屬主體層的強(qiáng)度，因?yàn)槟＞咧袥]有流道， 冒口或澆口，所以壓鑄生產(chǎn)的效率是90?95%，很少有殘?jiān)榧缧枰偃刍?，這樣就節(jié)約 了熔化金屬所需燃料的成本；模具壽命比金屬型鑄造的模壽命長，且模具成本比高壓壓鑄 的成本低；低壓壓鑄比高壓壓鑄有更多的合金選擇余地。由于使用的是熱處理合金，且減 小了空氣的夾帶量，因此可以改善機(jī)械特征。
[0011] 上述機(jī)殼的制造步驟如下：
[0012] (a)將冷卻水管與不銹鋼支撐管組裝后放置在壓鑄模具模腔的中心，模具模腔的 兩端通過蓋板封口，蓋板封口的壓力為F1 ;
[0013] (b)壓鑄模具一側(cè)的坩堝或熔爐中放置有熔化的金屬，當(dāng)給坩堝或熔爐施加氣壓 F2時，坩堝或熔爐排出熔化金屬并使熔化金屬沿著管道向上運(yùn)行并進(jìn)入模腔，填充到不銹 鋼支撐管與模腔的內(nèi)側(cè)壁之間的空間中，形成金屬主體層；
[0014] (c)待熔化的金屬充滿整個模腔后，冷卻模具，待模腔中的金屬主體層冷卻固化后 將兩端的蓋板取下，將制造完成的電機(jī)機(jī)殼取下，進(jìn)行去毛刺。
[0015] 作為對上述制造步驟的補(bǔ)充，所述的坩堝或熔爐為絕熱結(jié)構(gòu)并加壓密封，絕熱可 以保證坩堝或熔爐中的熔化的金屬不會固化，加壓密封使坩堝或熔爐施加氣壓的時候不會 漏氣。
[0016] 進(jìn)一步的，所述的蓋板封口的壓力F1大于坩堝或熔爐內(nèi)施加氣壓的F2。
[0017] 作為對上述制造步驟的補(bǔ)充，所述的步驟（c)冷卻過程模腔的非進(jìn)料端開始冷 卻，最后到達(dá)進(jìn)料的一端，一旦鑄件開始冷卻，那么通過松弛坩堝或熔爐中的空氣壓力的 方法就把不需要的金屬返回到了坩堝或熔爐之中，能有效防止冷卻的時候使進(jìn)料管中的金 屬固化造成損壞，在冷卻固化到進(jìn)料端的時候才撤掉空氣壓力是為了防止進(jìn)入到模腔中的 還沒有固化的金屬回流到坩堝或熔爐中，冷卻的位置和順序通過模具中的冷卻系統(tǒng)控制。
[0018] 進(jìn)一步的，所述的蓋板的內(nèi)側(cè)壁的中部有與不銹鋼支撐管相配的凸臺，用于將不 銹鋼支撐管固定在模腔的中央，防止不銹鋼支撐管位移，如果遇到需要成型不同厚度的金 屬主體層，則不需要更換模具，只需要更換相對應(yīng)的蓋板即可。
[0019] 有益效果
[0020] 本發(fā)明涉及一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼及其制造方法，機(jī)殼結(jié)構(gòu)簡單，具有以下優(yōu) 點(diǎn)：（1)在原來的機(jī)殼上增加了不銹鋼支撐管，大大提高了機(jī)殼的整體強(qiáng)度；（2)使用三種 不同的冷卻水管布置方式與不銹鋼支撐管相連，適用于不同類型的電機(jī)；（3)不銹鋼支撐 管與內(nèi)部的電機(jī)定子直接接觸，縮短了冷卻水管與電機(jī)定子之間的距離，有利于熱量的傳 遞，散熱效果好；(4)制造方法摒棄了原來傳統(tǒng)的鑄造工藝，采用成本更低，操作更加方便 的壓鑄工藝，增加了機(jī)殼金屬材料的密度，提高了機(jī)殼的強(qiáng)度，適用于大型電動車用電機(jī)， 鋁壓鑄強(qiáng)度高，重量輕，降低整機(jī)重量，提高整機(jī)能效。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明的制造工藝示意圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0024] 圖4是本發(fā)明的還有一種結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0025] 圖5是本發(fā)明的側(cè)視半剖結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0027] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼及其制造方法，電機(jī)機(jī)殼的結(jié)構(gòu) 包括冷卻水管1和不銹鋼支撐管2,其特征在于，所述的不銹鋼支撐管2的外側(cè)繞著圓周均 布有冷卻水管1，所述的不銹鋼支撐管2的內(nèi)側(cè)壁與電機(jī)的定子緊密接觸，所述的不銹鋼支 撐管2的外側(cè)面鋪設(shè)有將冷卻水管1包裹覆蓋的金屬主體層7,所述的冷卻水管1的一端為 進(jìn)水口，另一端為出水口。
[0028] 如圖1所示，作為機(jī)殼的第一種實(shí)施例，所述的冷卻水管1沿著不銹鋼支撐管的圓 周布置成連續(xù)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，這種冷卻水管1的結(jié)構(gòu)定義為環(huán)形水套結(jié)構(gòu)。
[0029] 如圖3所示，作為機(jī)殼的第二種實(shí)施例，所述的冷卻水管1沿著不銹鋼支撐管的軸 向布置覆蓋不銹鋼支撐管的外側(cè)面，這種方式的冷卻水管1適用于長徑比大于3的機(jī)殼，這 種結(jié)構(gòu)定義為軸向水套結(jié)構(gòu)。
[0030] 如圖4所示，作為機(jī)殼的第三種實(shí)施例，所述的冷卻水管1呈螺旋形纏繞在不銹鋼 支撐管2的外圓側(cè)壁上，冷卻水管1的進(jìn)水口和出水口分別布置在不銹鋼支撐管2的兩側(cè)， 這種結(jié)構(gòu)定義為螺旋形水套結(jié)構(gòu)。
[0031] 水頭損失，是指單位重量的水或其他液體在流動過程中因克服水流阻力作功而損 失的機(jī)械能，具有長度因次。
[0032] 比較上述三種水套結(jié)構(gòu)的水頭損失，詳見表一：
[0033] 表一：各水套水頭損失流體速度分析
[0034]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼，包括冷卻水管（1)和不誘鋼支撐管（2)，其特征在于，所 述的不誘鋼支撐管（2)的外側(cè)繞著圓周均布有冷卻水管（1)，所述的不誘鋼支撐管（2)的內(nèi) 側(cè)壁與電機(jī)的定子緊密接觸，所述的不誘鋼支撐管（2)的外側(cè)面鋪設(shè)有將冷卻水管（1)包 裹覆蓋的金屬主體層（7)，所述的冷卻水管（1)的一端為進(jìn)水口，另一端為出水口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼，其特征在于：所述的不誘鋼支撐 管（2)的外側(cè)壁均勻布置有若干條冷卻水管（1)，相鄰的冷卻水管（1)之間過渡相連排列 布滿整個不誘鋼支撐管（2)的外側(cè)壁，相鄰的冷卻水管（1)之間的區(qū)域填充有將冷卻水管 (1)覆蓋的金屬主體層（7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼，其特征在于：所述的冷卻水管（1) 沿著不誘鋼支撐管（2)軸向布置覆蓋不誘鋼支撐管（2)的外側(cè)面的結(jié)構(gòu)為環(huán)形或軸向S形 或螺旋形。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的電機(jī)機(jī)殼的制造方法，具體步驟如下： (a)將冷卻水管（1)與不誘鋼支撐管（2)組裝后放置在壓鑄模具模腔的中屯、，模具模腔 的兩端通過蓋板封口，蓋板封口的壓力為F1 ; 化）壓鑄模具一側(cè)的相蝸或烙爐中放置有烙化的金屬，當(dāng)給相蝸或烙爐施加氣壓巧 時，相蝸或烙爐排出烙化金屬并使烙化金屬沿著管道向上運(yùn)行并進(jìn)入模腔，填充到不誘鋼 支撐管（2)與模腔的內(nèi)側(cè)壁之間的空間中，形成金屬主體層（7); (C)待烙化的金屬充滿整個模腔后，冷卻模具，待模腔中的金屬主體層冷卻固化后將兩 端的蓋板取下，將制造完成的電機(jī)機(jī)殼取下，進(jìn)行去毛刺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電機(jī)機(jī)殼的制造方法，其特征在于：所述的相蝸或烙爐 為絕熱結(jié)構(gòu)并加壓密封。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電機(jī)機(jī)殼的制造方法，其特征在于：所述的步驟（C)冷 卻過程模腔的非進(jìn)料端開始冷卻，最后到達(dá)進(jìn)料的一端，一旦鑄件開始冷卻，那么通過松 弛相蝸或烙爐中的空氣壓力的方法就把不需要的金屬返回到了相蝸或烙爐之中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電機(jī)機(jī)殼的制造方法，其特征在于：所述的蓋板的內(nèi)側(cè) 壁的中部有與不誘鋼支撐管（2)相配的凸臺，用于將不誘鋼支撐管（2)固定在模腔的中央。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電機(jī)機(jī)殼的制造方法，其特征在于：所述的蓋板封口的 壓力F1大于相蝸或烙爐內(nèi)施加氣壓的F2。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種純電動車用電機(jī)機(jī)殼及其制造方法，包括冷卻水管和不銹鋼支撐管，所述的不銹鋼支撐管的外側(cè)繞著圓周均布有冷卻水管，所述的不銹鋼支撐管的內(nèi)側(cè)壁與電機(jī)的定子緊密接觸，所述的不銹鋼支撐管的外側(cè)面鋪設(shè)有將冷卻水管包裹覆蓋的金屬主體層，所述的冷卻水管的一端為進(jìn)水口，另一端為出水口，該電機(jī)機(jī)殼的制造采用低壓壓鑄方式。本發(fā)明機(jī)殼具有散熱效果好，強(qiáng)度高，制造工藝簡單可靠，適合較大型電動車用電機(jī)。
【IPC分類】H02K5-20, H02K15-14
【公開號】CN104539090
【申請?zhí)枴緾N201410820375
【發(fā)明人】董瑜堂, 金建平, 丁亞紅, 韓軍
【申請人】寧波菲仕工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月24日