本公開涉及電機(jī),具體地,涉及一種平衡盤、轉(zhuǎn)子組件、電機(jī)以及車輛。
背景技術(shù):
1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為新能源汽車的核心組成部分,其性能的好壞直接影響新能源汽車的性能。相關(guān)技術(shù)中,通常是在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸內(nèi)通入換熱介質(zhì)(例如冷卻油)對(duì)轉(zhuǎn)子組件和定子繞組進(jìn)行冷卻以降低其溫度,但是電機(jī)的換熱介質(zhì)例如冷卻油在流動(dòng)的過程中會(huì)產(chǎn)生泵油功率損耗,影響電機(jī)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開的目的是提供一種平衡盤、轉(zhuǎn)子組件電機(jī)以及車輛,該平衡盤上設(shè)置有弧形排油槽,以至少部分地解決上述技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本公開的第一方面,提供了一種平衡盤,用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件,所述平衡盤包括弧形排油槽,所述弧形排油槽具有進(jìn)口端和出口端;其中,由所述進(jìn)口端朝向所述出口端方向,所述弧形排油槽距離所述平衡盤的中心的距離逐漸增大?;⌒闻庞筒鄣脑O(shè)置可以盡量避免弧形排油槽的內(nèi)壁和冷卻油相接觸,從而盡可能地減小冷卻油和弧形排油槽之間的摩擦,達(dá)到減小平衡盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)冷卻油所施加給平衡盤的阻力的效果,進(jìn)而降低電機(jī)在工作時(shí)的泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
3、在一些可能的實(shí)施方式中,在同一所述弧形排油槽中,所述進(jìn)口端朝向所述出口端的延伸方向和所述平衡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相背設(shè)置。由此,可以利于冷卻油從轉(zhuǎn)軸甩出后的自然移動(dòng)軌跡能夠位于轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤上的弧形排油槽中,從而進(jìn)一步減小電機(jī)在工作時(shí)所產(chǎn)生的泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
4、在一些可能的實(shí)施方式中,所述弧形排油槽的軌跡方程為:;;其中,以與所述平衡盤在徑向上的截面相平行的平面為基準(zhǔn)面構(gòu)建平面直角坐標(biāo)系,x為平面直角坐標(biāo)系的橫軸,y為平面直角坐標(biāo)系的縱軸,t為時(shí)間參數(shù),w為所述平衡盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速,r為所述平衡盤的中心孔的半徑。由此,可以使得平衡盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),冷卻油的自然移動(dòng)軌跡盡可能地位于轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤上的弧形排油槽上,從而在最大程度上降低泵油損耗,提高電機(jī)效率。
5、在一些可能的實(shí)施方式中,所述平衡盤在徑向上的截面中,至少一個(gè)所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端和所述平衡盤的中心孔連通,所述出口端和所述平衡盤的外側(cè)連通;和/或,至少一個(gè)所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端和所述平衡盤的中心孔連通,所述出口端位于所述平衡盤的中心孔和所述平衡盤的外側(cè)之間;和/或,至少一個(gè)所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端位于所述平衡盤的中心孔和所述平衡盤的外側(cè)之間,所述出口端和所述平衡盤的外側(cè)連通;和/或,至少一個(gè)所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端位于所述平衡盤的中心孔和所述平衡盤的外側(cè)之間,所述出口端位于所述平衡盤的中心孔和所述平衡盤的外側(cè)之間。平衡盤上的弧形排油槽可以根據(jù)需要和場景具有多種布置方式,由此,保證了弧形排油槽布置的靈活性以及適用性。
6、在一些可能的實(shí)施方式中,所述弧形排油槽具有多個(gè),多個(gè)所述弧形排油槽沿所述平衡盤的中心孔的周向間隔設(shè)置;和/或,多個(gè)所述弧形排油槽中的至少兩者在所述平衡盤的徑向上間隔設(shè)置。多個(gè)弧形排油槽的設(shè)置可以增大通過平衡盤上的弧形排油槽中的冷卻油的流量,由此,提升電機(jī)中的冷卻油的流量,由此,可以保證冷卻油對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯或者定子繞組的冷卻效果。
7、本公開的第二方面,提供了一種轉(zhuǎn)子組件,包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸以及上述平衡盤,所述平衡盤設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯在軸向上的至少一端,所述轉(zhuǎn)軸沿所述軸向貫穿所述轉(zhuǎn)子鐵芯和所述平衡盤,以帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)子鐵芯和所述平衡盤轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸內(nèi)的冷卻油可以通過平衡盤在轉(zhuǎn)子鐵芯中流通并最終甩至定子繞組上,以在對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行冷卻的同時(shí),對(duì)定子繞組也進(jìn)行冷卻,且由于冷卻油自轉(zhuǎn)軸甩出后的自然移動(dòng)軌跡能夠位于轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤上的弧形排油槽至少部分區(qū)域,因此,可以降低電機(jī)在工作時(shí)的泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
8、在一些可能的實(shí)施方式中,所述轉(zhuǎn)子鐵芯包括沿所述軸向貫穿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的第一換熱流道,所述第一換熱流道與所述弧形排油槽連通;所述轉(zhuǎn)軸包括第二換熱流道,所述第二換熱流道能夠和至少部分所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端連通,以向所述弧形排油槽輸送換熱介質(zhì)。通過進(jìn)油口進(jìn)入第二換熱流道的冷卻油可以從進(jìn)口端進(jìn)入弧形排油槽中并在其中流動(dòng),在流動(dòng)的過程中,冷卻油可以通過第一換熱流道流動(dòng)至轉(zhuǎn)子鐵芯另一端的平衡盤上并從該平衡盤中甩出至定子繞組上,由此,以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯和定子繞組的散熱。
9、在一些可能的實(shí)施方式中,所述第二換熱流道包括第一流道段和第二流道段,所述第一流道段在所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)沿所述軸向延伸,所述第二流道段和所述第一流道段相通并沿徑向延伸以在所述轉(zhuǎn)軸的外側(cè)壁上形成出液口;所述出液口和所述弧形排油槽連通。冷卻油可以在第一流動(dòng)段流動(dòng),在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),第一流動(dòng)段中的冷卻油可以被甩至第二流道段上,并沿著第二流道段流動(dòng),直至從出液口甩出,甩出后的冷卻油的自然移動(dòng)軌跡可以位于轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤的弧形排油槽中,由此,降低電機(jī)在工作時(shí)的泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
10、在一些可能的實(shí)施方式中,所述轉(zhuǎn)子鐵芯在所述軸向上的兩端均設(shè)置有所述平衡盤;所述第一流道段的內(nèi)壁上形成有兩個(gè)在所述軸向上間隔設(shè)置的出液區(qū),在所述徑向上,所述出液區(qū)和所述平衡盤對(duì)應(yīng)設(shè)置;每個(gè)所述出液區(qū)內(nèi)至少設(shè)置有一個(gè)能夠與該所述出液區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置的平衡盤上的所述弧形排油槽連通的所述第二流道段。轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端均設(shè)置有平衡盤,這樣,可以使得從轉(zhuǎn)軸的兩端甩出的冷卻油均能夠在弧形排油槽中流動(dòng),由此,能夠進(jìn)一步降低冷卻油對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤所施加的阻力,從而進(jìn)一步降低電機(jī)在工作時(shí)的泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
11、在一些可能的實(shí)施方式中,每個(gè)所述出液區(qū)內(nèi)均設(shè)置有多個(gè)所述第二流道段,多個(gè)所述第二流道段沿所述第一流道段的內(nèi)壁的周向間隔布置,以和所述弧形排油槽連通。多個(gè)第二流道段的設(shè)置在提高冷卻油對(duì)電機(jī)的冷卻效果的同時(shí),減小冷卻油在弧形排油槽中流動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤所施加的阻力,從而降低泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
12、在一些可能的實(shí)施方式中,所述平衡盤包括用于轉(zhuǎn)軸穿過的中心孔,所述中心孔的側(cè)壁和所述出液口對(duì)應(yīng)設(shè)置,至少部分所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端和所述中心孔連通以連通所述出液口和所述弧形排油槽。轉(zhuǎn)軸可以通過中心孔和平衡盤連接,這樣,可以利于從轉(zhuǎn)軸的出液口甩出的冷卻油進(jìn)入弧形排油槽中,并沿著弧形排油槽流出平衡盤至定子繞組上。
13、在一些可能的實(shí)施方式中,所述轉(zhuǎn)子鐵芯在所述軸向上的兩端均設(shè)置有所述平衡盤;兩個(gè)所述平衡盤上的所述弧形排油槽的所述進(jìn)口端和所述平衡盤的中心孔連通,所述出口端和所述平衡盤的外側(cè)連通。在轉(zhuǎn)軸內(nèi)的冷卻油從出液口甩出后,可以從進(jìn)口端進(jìn)入弧形排油槽,由于冷卻油的自然移動(dòng)軌跡可以位于轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤上的弧形排油槽內(nèi),由此,可以減小冷卻油和弧形排油槽的內(nèi)壁之間的摩擦,即減小冷卻油對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形排油槽所施加的阻力,從而達(dá)到降低泵油損耗,提高電機(jī)的效率的效果,此外,此種排布方式的平衡盤的結(jié)構(gòu)較為簡單,可以便于平衡盤的成型和制造,并能夠節(jié)省平衡盤的制造成本。
14、在一些可能的實(shí)施方式中,所述弧形排油槽包括第一排油槽和第二排油槽;其中,所述第一排油槽的第一進(jìn)口端和所述平衡盤的中心孔連通,所述第一排油槽的第一出口端位于所述平衡盤的中心孔和所述平衡盤的外側(cè)之間;所述第二排油槽的第二進(jìn)口端位于所述平衡盤的中心孔和所述平衡盤的外側(cè)之間,所述第二排油槽的第二出口端;所述轉(zhuǎn)子鐵芯在所述軸向上的兩端均設(shè)置有所述平衡盤;一個(gè)所述平衡盤至少包括所述第一排油槽,另一個(gè)至少包括第二排油槽;所述轉(zhuǎn)子鐵芯的一端和所述第一排油槽的所述第一出口端連通,另一端和所述第二排油槽的所述第二進(jìn)口端連通。采用這種設(shè)置的弧形排油槽可以使得較多的冷卻油經(jīng)過轉(zhuǎn)子鐵芯的第一換熱流道,由此,提高冷卻油對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯的冷卻效率。
15、本公開的第三方面,提供了一種電機(jī),包括上述轉(zhuǎn)子組件。
16、本公開的第四方面,提供了一種車輛,包括上述電機(jī)。
17、通過上述技術(shù)方案,本公開的弧形排油槽在其進(jìn)口端朝向出口端的方向上,弧形排油槽距離平衡盤的中心的距離逐漸增大,這樣,可以使得從進(jìn)口端或者弧形排油槽的中段進(jìn)入弧形排油槽的換熱介質(zhì)例如冷卻油的自然移動(dòng)軌跡能夠位于持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡盤的弧形排油槽的至少部分區(qū)域中,由此,可以盡量避免弧形排油槽的內(nèi)壁和冷卻油相接觸,從而盡可能地減小冷卻油和弧形排油槽之間的摩擦,達(dá)到減小平衡盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)冷卻油所施加給平衡盤的阻力的效果,進(jìn)而降低電機(jī)在工作時(shí)的泵油損耗,提高電機(jī)的效率。
18、本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。