一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构及其电机的制作方法

本发明涉及电机，尤其涉及一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构及其电机。

背景技术：

1、新能源汽车驱动电机追求高功率、高转矩密度，油冷扁线电机的方案越来越多。

2、目前油封结构多为橡胶等材料，固定在电机前后端盖壳体上，另一端与转轴过盈接触，额外引入了油封的机械摩擦损耗，对整机的效率及输出性能均有明显的不利影响，并且长时间磨损后，油封与端盖之间的缝隙慢慢变大，增加漏油风险。

3、而且，油封损耗影响因数较为复杂，理论计算及实测分离较为困难且精度较差，增加了后续电机性能修正的难度。

4、目前抑制轴承电腐蚀的结构复杂，成本高，电腐蚀的抑制效果差。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，采用非接触的多路并联油封结构，可以更好的在全转速工况内最大程度的降低漏油量，实现较好的密封效果；同时，在多路并联端盖侧固定的油封结构件上安装导电连接件，在不增加油封损耗的同时，明显提升抑制轴承电腐蚀的可靠性；本发明的第二目的在于提供一种电机，具有上述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

3、一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：包括轴向间隔设置于端盖与转轴之间的至少两块挡油板，其中，一块挡油板与转轴过盈连接并与端盖之间形成径向间隙，另一块挡油板与端盖过盈连接并与转轴之间形成径向间隙，且至少一块挡油板上设有导电连接件将端盖与转轴电连接，所述端盖通过导体接地。

4、上述技术方案中，将油封结构改为无接触式轴向间隔布置的多块挡油板并联结构，挡油板与端盖或转轴之间形成径向间隙，因此在转轴转动时，油封结构无机械摩擦损耗，同时增大漏油油路长度，增加流阻降低漏油量。此外，通过挡油板和导电连接件可将轴电压传递到端盖上再至接地点，实现轴电压释放，从而保护轴承。

5、作为优选，所述多层油封层包括由内至外设置的第一挡油板、第二挡油板及第三挡油板，所述第一挡油板与端盖过盈连接并与转轴之间形成第一径向间隙，所述第二挡油板与转轴过盈连接并与端盖之间形成第二径向间隙，所述第三挡油板与端盖过盈连接并与转轴之间形成第三径向间隙。该技术方案中，根据实际转速工况、轴承冷却需求、漏油程度等，并联数可以灵活定义，采用2-3块挡油板最佳，本案中采用三块挡油板。挡油板可选用低成本、普通常见的材质，对绝缘、耐磨、耐温、油品兼容等要求低，无需定期更换或维护，但与导电连接件装配的挡油板需为导体，便于传递轴电压。

6、作为优选，所述转轴上于第一挡油板的内侧径向设有轴凸，所述轴凸与第一挡油板之间形成轴向间隙。该技术方案中，轴凸的设置，使得沿着转轴扩散的冷却油，在到达轴凸前侧时，能够在轴凸处聚集凝聚，最终变为油滴落回电机腔体，减少向外扩散的油量。

7、作为优选，所述第一挡油板朝向第二挡油板的端面上构建有第一碗状凸起，第二挡油板的端面上对应第一碗状凸起设有第二碗状凸起，所述第一碗状凸起与第二碗状凸起之间形成缝隙，且第一碗状凸起的外径大于第二碗状凸起的外径。该技术方案中，飞溅的冷却油，一部分被第一挡油板反射回电机腔体，越过轴凸的少部分油，通过第一径向间隙进入第一挡油板和第二挡油板之间的腔体，第二挡油板与转轴一起转动，在转速离心力的作用下，油液沿着第二挡油板的第二碗状凸起径向分散，由于第二碗状凸起的外径大于第一碗状凸起的外径，因此，径向分散的油液被第一挡油板上的第一碗状凸起挡住，留在第一挡油板和第二挡油板之间的腔体内，减少向外扩散的油量。

8、此处需要说明的是，第一碗状凸起与第二碗状凸起之间形成的缝隙，包括轴向间隙和径向间隙，其中，轴向间隙非常小，以确保第一碗状凸起与第二碗状凸起在不干扰的情况下，共同配合将油液挡下。

9、作为优选，所述第一碗状凸起上向第一挡油板内凹陷形成过油槽，所述过油槽与第一挡油板和第一挡油板之间的腔体相通，所述端盖上构建有回油通道，回油通道的入油口连通第一挡油板与第二挡油板之间的腔体，回油通道的出油口连通电机内腔。该技术方案中，被第一挡油板上的第一碗状凸起挡下的油液，通过过油槽落在第一挡油板和第二挡油板之间的腔体底部，再进入回油通道回到电机腔体，减少向外扩散的油量。

10、作为优选，所述第二挡油板的外沿呈向第三挡油板侧弯曲的曲面状。该技术方案中，对于雾状冷却油，第二挡油板随转轴一起旋转时，呈曲面的一侧流速大，根据伯努利原理，该侧压强小，因此在第二挡油板的外沿处形成一定的压差，避免油雾溢出电机，进而实现冷却油基本不外溢。

11、作为优选，所述导电连接件为套设于转轴上的电滑环，且电滑环电连接于第三挡油板和转轴之间。该技术方案中，电滑环具有耐磨损和寿命寿命长的特点。该电滑环的导电合金金属线安装在第三挡油板和转轴的接触面上，金属丝与转轴过盈接触，确保导电接触良好，合金金属丝耐磨、耐油、导电(对应的挡油板应选用导电金属材质)，实现整机全寿命内的高可靠性的轴承电腐蚀抑制效果。

12、作为优选，所述导电连接件为接触刷，所述接触刷有若干个且轴向抵接于第三挡油板与第二挡油板之间，所述第三挡油板与第二挡油板相对的两端面中其中一端面上周向设有若干个凸柱，凸柱上轴向开设有定位槽，定位槽内安装设有弹簧，弹簧的外部连接设有所述接触刷。该技术方案中，弹簧的设置确保接触刷将第三挡油板与第二挡油板电连接，弹簧的最小压缩量为生命周期内接触刷的磨损量；弹簧可采用螺栓+垫片锁紧，也可采用预压铸到挡油板中。此处需要说明的是，将接触刷设置在第三挡油板与第二挡油板之间，由于第二挡油板外沿处的压差存在，油液基本无法泄漏至第三挡油板与第二挡油板之间，因此，接触刷不会与油液形成结块，进而不会影响接触刷抑制电腐蚀的效果。

13、作为优选，所述第一挡油板的轴向内端面与第三挡油板的轴向外端面上径向构建有若干条加强筋。该技术方案中，第一挡油板的轴向内端面与第三挡油板的轴向外端面上径向构建有若干条加强筋的设置，可提高第一挡油板与第三挡油板的结构强度，延长挡油板的使用寿命。

14、一种电机，包括定子及轴向穿设于定子上的转子，转子的两端套接设有轴承，其特征在于：还包括上述中任一项所述的种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，该油封结构的至少两块挡油板轴向套设于转子的转轴上且位于轴承外侧，端盖上构建有与转轴配合的装配孔或装配槽，所述轴承与油封组件装配于装配孔或装配槽内。

技术特征：

1.一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：包括轴向间隔设置于端盖（2）与转轴（1）之间的至少两块挡油板，其中，一块挡油板与转轴（1）过盈连接并与端盖（2）之间形成径向间隙，另一块挡油板与端盖（2）过盈连接并与转轴（1）之间形成径向间隙，且至少一块挡油板上设有导电连接件将端盖（2）与转轴（1）电连接，所述端盖（2）通过导体接地。

2.根据权利要求1所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述多层油封层包括由内至外设置的第一挡油板（3）、第二挡油板（4）及第三挡油板（5），所述第一挡油板（3）与端盖（2）过盈连接并与转轴（1）之间形成第一径向间隙（6），所述第二挡油板（4）与转轴（1）过盈连接并与端盖（2）之间形成第二径向间隙（7），所述第三挡油板（5）与端盖（2）过盈连接并与转轴（1）之间形成第三径向间隙（8）。

3.根据权利要求2所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述转轴（1）上于第一挡油板（3）的内侧径向设有轴凸（9），所述轴凸（9）与第一挡油板（3）之间形成轴向间隙。

4.根据权利要求2所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述第一挡油板（3）朝向第二挡油板（4）的端面上构建有第一碗状凸起（10），第二挡油板（4）的端面上对应第一碗状凸起（10）设有第二碗状凸起（11），所述第一碗状凸起（10）与第二碗状凸起（11）之间形成缝隙，且第一碗状凸起（10）的外径大于第二碗状凸起（11）的外径。

5.根据权利要求4所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述第一碗状凸起（10）上向第一挡油板（3）内凹陷形成过油槽（12），所述过油槽（12）与第一挡油板（3）和第一挡油板（3）之间的腔体相通，所述端盖（2）上构建有回油通道（13），回油通道（13）的入油口（21）连通第一挡油板（3）与第二挡油板（4）之间的腔体，回油通道（13）的出油口（22）连通电机内腔。

6.根据权利要求4所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述第二挡油板（4）的外沿呈向第三挡油板（5）侧弯曲的曲面状。

7.根据权利要求2所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述导电连接件为套设于转轴（1）上的电滑环，且电滑环电连接于第三挡油板（5）和转轴（1）之间。

8.根据权利要求2所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述导电连接件为接触刷（14），所述接触刷（14）有若干个且轴向抵接于第三挡油板（5）与第二挡油板（4）之间，所述第三挡油板（5）与第二挡油板（4）相对的两端面中其中一端面上周向设有若干个凸柱（15），凸柱（15）上轴向开设有定位槽，定位槽内安装设有弹簧（16），弹簧（16）的外部连接设有所述接触刷（14）。

9.根据权利要求8所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，其特征在于：所述第一挡油板（3）的轴向内端面与第三挡油板（5）的轴向外端面上径向构建有若干条加强筋（17）。

10.一种电机，包括定子及轴向穿设于定子上的转子，转子的两端套接设有轴承（18），其特征在于：还包括如权利要求1~9任一项所述的一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构，该油封结构的至少两块挡油板轴向套设于转子的转轴（1）上且位于轴承（18）外侧，端盖（2）上构建有与转轴（1）配合的装配孔（19）或装配槽（20），所述轴承（18）与油封组件装配于装配孔（19）或装配槽（20）内。

技术总结本发明涉及涉及一种降低损耗及抑制轴承电腐蚀的油封结构及其电机，包括轴向间隔设置于端盖与转轴之间的至少两块挡油板，其中，一块挡油板与转轴过盈连接并与端盖之间形成径向间隙，另一块挡油板与端盖过盈连接并与转轴之间形成径向间隙，且至少一块挡油板上设有导电连接件将端盖与转轴电连接，所述端盖通过导体接地。该技术方案中，将油封结构改为无接触式轴向间隔布置的多块挡油板并联结构，挡油板与端盖或转轴之间形成径向间隙，因此在转轴转动时，油封结构无机械摩擦损耗，同时增大漏油油路长度，增加流阻降低漏油量。此外，通过挡油板和导电连接件可将轴电压传递到端盖上再至接地点，实现轴电压释放，从而保护轴承。技术研发人员：吕鹏,王志鹏,李良梓,王晨,揭丁爽,杨顺吉受保护的技术使用者：方正电机（德清）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2