1.本发明涉及电机技术领域，尤指一种高强度电机转子及冷却结构。
背景技术：2.随着新能源汽车驱动电机逐步向高速化、高性能方向发展，电机转子高速强度和散热也成为挑战。
3.在中国专利202110586991.6，一种内置油路结构的油冷电机，包括机壳结构，包括机壳本体，机壳本体上设有进油口、与进油口连通的机壳第一油道及机壳第二油道；端盖结构，包括设于机壳本体两端的第一端盖和第二端盖；定子组件，包括设于机壳本体内的定子铁芯及与定子铁芯连接的定子绕组，定子铁芯上设有铁芯轴向油道，铁芯轴向油道与机壳第一油道、机壳第二油道连通；转子组件，包括卡设于定子组件中并穿出于第一端盖外的电机主轴，设于电机主轴两端的电机轴承，及与电机主轴连接的转子铁芯；油底壳，设于机壳本体的底部，油底壳与机壳本体围设形成集油箱。
4.采用上述方案，能有效地解决转子铁芯的冷却问题，采用的转子铁芯为传统的结构，并且采用三中不同结构的转子冲片，在制造转子铁芯时工艺繁琐，加工相对比较困难，制造单个转子铁芯需要三种不用的加工模具进行加工，无形中增加了制造成本。同时在转子冲片进行堆叠组装时必须按照转子铁芯端的固定顺序进行组装，其组装工艺复杂。在转子冲片制造过程中，转子冲片从原材料中进行冲压，由于转子冲片的外形为圆形，将转子冲片在原材料上的排版，相邻的两个转子冲片或者相邻三个转子冲片之间的原材料面积更大，在冲压过程中会浪费一部分原材料，原材料的使用率不高；从而无形中增加材料成本。
技术实现要素：5.为解决上述问题，本发明提供一种高强度电机转子及冷却结构，若干所述外冲片和若干所述内冲片交替安装在所述卡接部上组合成完整的所述转子冲片，外冲片和内冲片之间设有分隔槽，转子冲片制作过程中仅需要单个加工模具即可完成对外冲片和内冲片的冲压，其生产工序简单，从而少制造成本，同时在组装时，不用区分其转子铁芯端，仅需简单的堆叠即可，组装工序更加简单。
6.本发明的另一个目的是提供一种高强度电机转子及冷却结构，在相同面积的原材料下，由于传统的转子冲片的外形为圆形，将转子冲片在原材料上的排版，相邻的两个转子冲片或者相邻三个转子冲片之间的原材料面积更大，本发明使用外冲片和内冲片均为扇形，在原材料上的排版，相邻两个外冲片之间的原材料面积跟小，排版的更加紧凑。原材料的使用率更高。从而减少原材料的使用成本。
7.本发明的有一个目的是提供一种高强度电机转子及冷却结构，转子冲片由若干外冲片和若干内冲片拼装组成，外冲片和内冲片之间安装磁钢，冷却油直接冷却每个磁钢，冷却效果好。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度电机转子及冷却结构，包
括主轴和转子组件，所述转子组件固定安装在所述主轴上，所述转子组件包括前平衡端板、转子铁芯、后平衡端板、护套，所述护套固定安装在主轴上；所述护套的一端设有轴肩，所述后平衡端盖安装在护套上并与所述轴肩相邻，所述前平衡端板安装在所述护套另一端；所述转子铁芯安装在所述护套上并位于前平衡端板和后平衡端板之间；所述护套的外圆周上均布有若干卡接部；
9.所述转子铁芯包括多个层叠的转子冲片，所述转子冲片包括外冲片和内冲片，若干所述外冲片和若干所述内冲片交替安装在所述卡接部上组合成完整的所述转子冲片，所述外冲片与所述内冲片之间形成分隔槽；所述分隔槽位于相邻两个所述卡接部之间；所述外冲片和所述内冲片上均设有与所述卡接部匹配的卡接槽。
10.作为本发明优选的，所述分隔槽包括安装槽、过油槽、隔磁槽，所述安装槽位于所述过油槽和所述隔磁槽之间并贯通连接，所述过油槽位于相邻两个所述卡接部之间，所述安装槽内安装有磁钢。
11.作为本发明优选的，所述安装槽位于所述外冲片和所述内冲片之间；所述安装槽内设有第一卡接凸台、第二卡接凸台、第三卡接凸台，所述第一卡接凸台安装在所述外冲片上，所述第二卡接凸台和所述第三卡接凸台安装在所述内冲片上，所述第一卡接凸台和第二卡接凸台相对设置并与所述隔磁槽相邻，所述第三卡接凸台与第二卡接凸台同侧设置；所述第三卡接凸台与所述过油槽相邻。
12.作为本发明优选的，所述外冲片包括第一内弧段和第一外弧段，所述第一内弧段的弧长小于所述第一外弧段的弧长，所述第一内弧段和所述第一外弧段的两端通过第一扇边连接并成扇形，所述第一内弧端上设有所述卡接槽，所述第一扇边包括依次连接的第一过油段、第一磁钢段、第一隔磁段，所述第一过油段与第一内弧段相连，所述第一隔磁段与第一外弧段相连，所述第一过油段与所述第一隔磁段之间通过所述第一磁钢段连接；所述第一磁钢段上设有所述第一卡接凸台，所述第一卡接凸台与所述第一隔磁段相邻；所述第一过油段与所述第一磁钢段采用圆弧过渡连接。
13.作为本发明优选的，所述内冲片包括第二内弧段和第二外弧段，所述第二内弧段的弧长大于第二外弧段的弧长，所述第二内弧段和所述第二外弧段的两端通过所述第二扇边连接并成扇形，所述第二内弧段上设有所述卡接槽；所述第二扇边包括依次连接的第二过油段、第二磁钢段、第二隔磁段，所述第二过油段与所述第二内弧段相连，所述第二隔磁段与所述第二外弧段相连，所述第二过油段与所述第二隔磁段之间通过所述第二磁钢段连接；所述第二磁钢段上设有所述第二卡接凸台和所述第三卡接凸台，所述第二卡接凸台与所述第二隔磁段相邻；所述第三卡接凸台与所述第二过油段相邻；所述第二过油段与所述第二磁钢段采用圆弧过渡连接。
14.作为本发明优选的，所述卡接部包括导向部和扣合部，所述导向部垂直安装在护套的外圆周表面，所述扣合部固定安装在所述导向部上；相邻两个卡接部所述之间设有第二进油孔。
15.作为本发明优选的，所述卡接槽包括导向槽和扣合槽，所述导向槽与所述扣合槽连通连接。
16.作为本发明优选的，所述主轴上固定安装有转子压环，所述主轴上还设有轴环，所述转子组件固定安装在所述轴环和所述转子压环之间；所述主轴的中心位置开设有进油通
道，所述主轴的外圆周上设有若干个与所述进油通道连通设置的第一进油孔，所述第一进油孔位于所述轴环和所述转子压环之间。
17.作为本发明优选的，所述前平衡端板和所述后平衡端板上均设置有多个端板油道，所述端板油道斜向布置，所述端板油道位于相邻两个所述卡接部之间，所述前平衡端板和所述后平衡端板上还设置有圆环形储油槽，所述储油槽与所述端板油道连通。
18.本发明的有益效果在于：1.若干所述外冲片和若干所述内冲片交替安装在所述卡接部上组合成完整的所述转子冲片，外冲片和内冲片之间设有分隔槽，转子冲片制作过程中仅需要单个加工模具即可完成对外冲片和内冲片的冲压，其生产工序简单，从而少制造成本，同时在组装时，不用区分其转子铁芯端，仅需简单的堆叠即可，组装工序更加简单。
19.2.在相同面积的原材料下，由于传统的转子冲片的外形为圆形，将转子冲片在原材料上的排版，相邻的两个转子冲片或者相邻三个转子冲片之间的原材料面积更大，本发明使用外冲片和内冲片均为扇形，在原材料上的排版，相邻两个外冲片之间的原材料面积跟小，排版的更加紧凑。原材料的使用率更高。从而减少原材料的使用成本。
20.3.转子冲片由若干外冲片和若干内冲片拼装组成，外冲片和内冲片之间安装磁钢，冷却油直接冷却每个磁钢，冷却效果好。
21.4.所述的转子铁芯通过高强度不导磁护套连接，强度高，可提高电机转速。
22.5.转子铁芯无隔磁桥设计有利于提升电机输出扭矩。
附图说明
23.图1是本发明立体视图。
24.图2是本发明径向剖视图。
25.图3是本发明轴向剖视图。
26.图4是本发明转子冲片组装示意图。
27.图5是本发明外冲片示意图。
28.图6是本发明内冲片示意图。
29.图7是本发明护套立体示意图。
30.图8是本发明前平衡端板剖视图。
31.附图标号说明：1.主轴；11.转子压环；12.轴环；13.进油通道；14.第一进油孔；
32.2.转子组件；21.前平衡端板；211.端板油道；212.储油槽；22.转子铁芯；2201.外冲片；2202.内冲片；2203.分隔槽；2204.安装槽；2205.过油槽；2206.隔磁槽；2207.第一卡接凸台；2208.第二卡接凸台；2209.第三卡接凸台；2210.卡接槽；2211.导向槽；2212.扣合槽；2213.第一内弧段；2214.第一外弧段；2215.第一扇边；2216.第一过油段；2217.第一磁钢段；2218.第一隔磁段；2219.第二内弧段；2220.第二外弧段；2221.第二扇边；2222.第二过油段；2223.第二磁钢段；2224.第二隔磁段；23.后平衡端板；24.护套；2401.轴肩；2402.卡接部；2403.导向部；2404.扣合部；2405.第二进油孔；25.磁钢。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
34.请参阅图1-8所示，本发明关于一种高强度电机转子及冷却结构，包括主轴1和转子组件2，主轴1上固定安装有转子压环11，转子压环11与主轴1之间采用过盈连接或者键槽连接，使转子压环11在主轴1的轴向上进行固定，主轴1上还设有轴环12，转子组件2固定安装在轴环12和转子压环11之间。主轴1的中心位置开设有进油通道13，主轴1的外圆周上设有若干个与进油通道13连通设置的第一进油孔14，第一进油孔14位于轴环12和转子压环11之间。
35.采用上述方案，将第一进油孔14设置轴环12和转子压环11之间，冷却油在进油通道13中流动时，冷却油从第一进油孔14流出能对转子组件2进行有效地冷却。
36.请参阅图2-3所示，转子组件2包括前平衡端板21、转子铁芯22、后平衡端板23、护套24，护套24固定安装在主轴1上并位于轴环12和转子压环11之间，护套24与主轴1采用过盈连接或者键槽连接。护套24的一端设有轴肩2401，后平衡端板23安装在护套24上并与轴肩2401相邻，前平衡端板21安装在护套24的另一端并与轴环12相邻。转子铁芯22安装在护套24上并位于前平衡端板21和后平衡端板23之间。所述的护套为高强度、不导磁材料,比如高镍奥氏体不锈钢，铁钴镍及其合金。
37.请参阅图7所示，护套24的外圆周上至少均布有若干个卡接部2402；卡接部2402包括导向部2403和扣合部2404，导向部2403垂直安装在护套24的外圆周表面，扣合部2404固定安装在导向部2403上并成t字形；扣合部2404的两侧设有半圆形扣合面。相邻两个卡接部2402之间设有第二进油孔2405，第二进油孔2405与所述第一进油孔14连通连接。为了使主轴1中的冷却油通过第一进油孔14和第二进油孔2405流入到护套24的表面。
38.请参阅图8所示，前平衡端板21和后平衡端板23上设置有多个端板油道211，端板油道211斜向布置，端板油道211与第二进油孔2405连通并位于相邻卡接部2402之间，保证理论端板油道211位置位于相邻卡接部2402的中间位置附近，以增大转子铁芯22的冷却面积。前平衡端板21和后平衡端板23上还设置有圆环形储油槽212，储油槽212与端板油道211连通。
39.采用上述方案，通过在护套24上设置若干个卡接部2402，相邻两个卡接部2402之间形成一个油道，同时第二进油孔2405有位于相邻两个卡接部2402之间，同时在前平衡端板21和后平衡端板23上开设端板油道211，冷却油从主轴1中的过油通道进入到第一进油孔14和第二进油孔2405，冷却油进入到相邻两个卡接部2402之间。增大转子铁芯22的冷却面积，冷却油从端板油道211排出形成循环的冷却油路。其冷却效果更好。
40.请参阅图3-6所示，转子铁芯22包括多个层叠的转子冲片，转子冲片包括外冲片2201和内冲片2202，若干外冲片2201和若干内冲片2202交替安装在护套24的卡接部2402上组合成完整的转子冲片，外冲片2201和内冲片2202的外形均为扇形，外冲片2201和内冲片2202的数量相同，且外冲片2201的数量为卡接部2402数量的一半。由于外冲片2201和内冲片2202均是卡接在卡接部2402上，导致外冲片2201与内冲片2202之间形成分隔槽2203。分隔槽2203包括安装槽2204、过油槽2205、隔磁槽2206，安装槽2204位于过油槽2205和隔磁槽2206之间并贯通连接，过油槽2205位于相邻两个卡接部2402之间。安装槽2204内安装有磁钢25；通过安装磁钢25将安装槽2204被进行密封同时也对外冲片2201和内冲片2202进行支撑。
41.采用上述方案，转子冲片由若干外冲片2201和若干内冲片2202拼装组成，外冲片
2201和内冲片2202之间安装磁钢25，冷却油直接冷却每个磁钢25，冷却效果好。同时采用拼装的结构便于组装和维修，在组装时，单个外冲片2201和内冲片2202安装在卡接部2402上，在卡接的同时将磁钢25放置在安装槽2204内，组装和维修更加方便。在相同面积的原材料上，传统转子冲片在原材料上排版而浪费的原材料远大于外冲片2201和内冲片2202在原材料上排版而浪费的原材料。加工制作时所需的材料和加工模具更加简单，材料的使用率更高。加工模具更加简化，从而加工模具的生产成本更低。
42.请参阅图3-4所示，安装槽2204位于外冲片2201和内冲片2202之间；安装槽2204内设有第一卡接凸台2207、第二卡接凸台2208、第三卡接凸台2209，第一卡接凸台2207安装在外冲片2201上，第二卡接凸台2208、第三卡接凸台2209安装在内冲片2202上，第一卡接凸台2207和第二卡接凸台2208相对设置并与隔磁槽2206相邻，第三卡接凸台2209与第二卡接凸台2208同侧设置；第三卡接凸台2209与过油槽2205相邻。
43.采用上述方案，第一卡接凸台2207、第二卡接凸台2208、第三卡接凸台2209成三角形，磁钢25安装在第一卡接凸台2207、第二卡接凸台2208、第三卡接凸台2209之间。提高磁钢25在安装槽2204内的稳定性。
44.外冲片2201和内冲片2202上均设有与卡接部2402匹配的卡接槽2210，所述卡接槽2210与所述护套24相邻；所述卡接槽2210包括导向槽2211和扣合槽2212，导向槽2211与扣合槽2212连通连接。导向槽2211与导向部2403适配，扣合槽2212与扣合部2404适配。
45.请参阅图5所示，外冲片2201包括第一内弧段2213和第一外弧段2214，第一内弧段2213的弧长小于第一外弧段2214的弧长，第一内弧段2213和第一外弧段2214的两端通过第一扇边2215连接并成扇形，第一内弧段2213上设有与卡接部2402适配的卡接槽2210，
46.所述卡接部、卡接槽的形状包括且不限于“t”形，采用“7”字型或者燕尾槽和燕尾等其他结构均能实现转子冲片与护套之间的组合连接。
47.第一扇边2215包括依次连接的第一过油段2216、第一磁钢段2217、第一隔磁段2218，第一过油段2216与第一内弧段2213连接，第一隔磁段2218与第一外弧段2214连接，第一过油段2216与第一隔磁段2218之间通过第一磁钢段2217连接。第一磁钢段2217上设有第一卡接凸台2207，所述第一卡接凸台2207与所述第一隔磁段2218相邻。第一过油段2216与第一磁钢段2217采用圆弧过渡连接。
48.请参阅图6所示，内冲片2202包括第二内弧段2219和第二外弧段2220，第二内弧段2219的弧长大于第二外弧段2220的弧长，第二内弧段2219和第二外弧段2220的两端通过第二扇边2221连接并成扇形，第二内弧段2219上设有与卡接部2402适配的卡接槽2210。
49.第二扇边2221包括依次连接的第二过油段2222、第二磁钢段2223、第二隔磁段2224，第二过油段2222与第二内弧段2219连接，第二隔磁段2224与第二外弧段2220连接，第二过油段2222与第二隔磁段2224之间通过第二磁钢段2223连接。第二磁钢段2223上设有第二卡接凸台2208、第三卡接凸台2209，所述第二卡接凸台2208与所述第二隔磁段2224相邻；所述第三卡接凸台2209与所述第二过油段2222相邻，第二过油段2222与第二磁钢段2223采用圆弧过渡连接。
50.外冲片2201和内冲片2202均采用不导磁高强度钢制造而成。
51.本发明在使用时，转子铁芯22采用外冲片2201和内冲片2202组合而成，同时在外冲片2201和内冲片2202之间安装磁钢25和过油槽2205，主轴1内的冷却油进入到过油槽
2205内，直接冷却每个磁钢25，本发明对定子铁芯、磁钢25、主轴1都有冷却，冷却面积大，冷却效率高，进而可以提高电机的功率密度。
52.在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
53.在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
54.以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
技术特征：1.一种高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：包括主轴和转子组件，所述转子组件固定安装在所述主轴上，所述转子组件包括前平衡端板、转子铁芯、后平衡端板、护套，所述护套固定安装在主轴上；所述护套的一端设有轴肩，所述后平衡端盖安装在护套上并与所述轴肩相邻，所述前平衡端板安装在所述护套另一端；所述转子铁芯安装在所述护套上并位于前平衡端板和后平衡端板之间；所述护套的外圆周上均布有若干卡接部；所述转子铁芯包括多个层叠的转子冲片，所述转子冲片包括外冲片和内冲片，若干所述外冲片和若干所述内冲片交替安装在所述卡接部上组合成完整的所述转子冲片，所述外冲片与所述内冲片之间形成分隔槽；所述分隔槽位于相邻两个所述卡接部之间；所述外冲片和所述内冲片上均设有与所述卡接部匹配的卡接槽。2.根据权利要求1所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述分隔槽包括安装槽、过油槽、隔磁槽，所述安装槽位于所述过油槽和所述隔磁槽之间并贯通连接，所述过油槽位于相邻两个所述卡接部之间，所述安装槽内安装有磁钢。3.根据权利要求2所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述安装槽位于所述外冲片和所述内冲片之间；所述安装槽内设有第一卡接凸台、第二卡接凸台、第三卡接凸台，所述第一卡接凸台安装在所述外冲片上，所述第二卡接凸台和所述第三卡接凸台安装在所述内冲片上，所述第一卡接凸台和第二卡接凸台相对设置并与所述隔磁槽相邻，所述第三卡接凸台与第二卡接凸台同侧设置；所述第三卡接凸台与所述过油槽相邻。4.根据权利要求3所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述外冲片包括第一内弧段和第一外弧段，所述第一内弧段的弧长小于所述第一外弧段的弧长，所述第一内弧段和所述第一外弧段的两端通过第一扇边连接并成扇形，所述第一内弧端上设有所述卡接槽，所述第一扇边包括依次连接的第一过油段、第一磁钢段、第一隔磁段，所述第一过油段与第一内弧段相连，所述第一隔磁段与第一外弧段相连，所述第一过油段与所述第一隔磁段之间通过所述第一磁钢段连接；所述第一磁钢段上设有所述第一卡接凸台，所述第一卡接凸台与所述第一隔磁段相邻；所述第一过油段与所述第一磁钢段采用圆弧过渡连接。5.根据权利要求3所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述内冲片包括第二内弧段和第二外弧段，所述第二内弧段的弧长大于第二外弧段的弧长，所述第二内弧段和所述第二外弧段的两端通过所述第二扇边连接并成扇形，所述第二内弧段上设有所述卡接槽；所述第二扇边包括依次连接的第二过油段、第二磁钢段、第二隔磁段，所述第二过油段与所述第二内弧段相连，所述第二隔磁段与所述第二外弧段相连，所述第二过油段与所述第二隔磁段之间通过所述第二磁钢段连接；所述第二磁钢段上设有所述第二卡接凸台和所述第三卡接凸台，所述第二卡接凸台与所述第二隔磁段相邻；所述第三卡接凸台与所述第二过油段相邻；所述第二过油段与所述第二磁钢段采用圆弧过渡连接。6.根据权利要求1所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述卡接部包括导向部和扣合部，所述导向部垂直安装在护套的外圆周表面，所述扣合部固定安装在所述导向部上；相邻两个卡接部所述之间设有第二进油孔。7.根据权利要求1所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述卡接槽包括导向槽和扣合槽，所述导向槽与所述扣合槽连通连接。8.根据权利要求1所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述主轴上固定安装有转子压环，所述主轴上还设有轴环，所述转子组件固定安装在所述轴环和所述转子压
环之间；所述主轴的中心位置开设有进油通道，所述主轴的外圆周上设有若干个与所述进油通道连通设置的第一进油孔，所述第一进油孔位于所述轴环和所述转子压环之间。9.根据权利要求1所述的高强度电机转子及冷却结构，其特征在于：所述前平衡端板和所述后平衡端板上均设置有多个端板油道，所述端板油道斜向布置，所述端板油道位于相邻两个所述卡接部之间，所述前平衡端板和所述后平衡端板上还设置有圆环形储油槽，所述储油槽与所述端板油道连通。
技术总结本发明涉及电机技术领域，尤指一种高强度电机转子及冷却结构，包括主轴和转子组件，转子组件包括前平衡端板、转子铁芯、后平衡端板、护套，护套固定安装在主轴上；转子铁芯安装在护套上并位于前平衡端板和后平衡端板之间；护套的外圆周上均布有若干卡接部；转子铁芯包括多个层叠的转子冲片，转子冲片包括外冲片和内冲片，若干外冲片和若干内冲片交替安装在卡接部上组合成完整的转子冲片。转子冲片制作过程中仅需要单个加工模具即可完成冲压，其生产工序简单，从而少制造成本，仅需简单的堆叠即可，组装工序简单。转子铁芯通过护套连接强度高可提升电机转速；转子铁芯无隔磁桥设计有利于提升电机输出扭矩；转子磁钢直冷，冷却效果好。冷却效果好。冷却效果好。
技术研发人员：谭立真 黄秀成 陈寄贵
受保护的技术使用者：轻橙时代（深圳）科技有限责任公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/7/5
