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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110198092A(43)申请公布日2019.09.03(21)申请号201910530145.5(22)申请日2019.06.19(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人戴兴建张剀徐旸(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人黄德海(51)Int.Cl.H02K1/32(2006.01)H02K9/19(2006.01)H02K7/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称电机转子中空轴内导热油冷却装置及飞轮储能电机(57)摘要本发明公开了一种电机转子中空轴内导热油冷却装置及飞轮储能电机,其中冷却装置包括电机芯轴、密封油箱、输油管和电驱油泵,电机芯轴限定出沿轴向方向延伸的中空腔,中空腔下端为敞开端且上端为封闭端;密封油箱位于电机芯轴的下端,密封油箱与电机芯轴的下端悬浮密封连接;输油管设置在中空腔中,输油管的下端伸入油腔室中且上端伸入中空腔的上部中;输油管的上端连接有带喷口的喷油管,喷油管喷油时,喷口喷出的油沿中空腔的内壁旋转方向的切向方向喷出,且喷口喷油切线速度与中空腔的内壁旋转切线速度相同;电驱油泵驱动密封油箱中的油顺次经过输油管和喷油管从喷口喷出。该冷却装置能够实现对电机芯轴进行有效冷却,防止电机转子过热,延长储能电机寿命。CN110198092ACN110198092A权利要求书1/2页1.一种电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,包括:电机芯轴,所述电机芯轴限定出沿轴向方向延伸的中空腔,所述中空腔的下端为敞开端且上端为封闭端;密封油箱,所述密封油箱具有油腔室,所述密封油箱位于所述电机芯轴的下端,所述密封油箱与所述电机芯轴的下端悬浮密封连接且所述油腔室通过所述敞开端与所述中空腔连通;输油管,所述输油管设置在所述油腔室和所述中空腔中,所述输油管的下端伸入所述油腔室中,所述输油管的上端伸入所述中空腔中且靠近所述封闭端;所述输油管的上端连接有带喷口的喷油管,所述喷油管喷油时,所述喷口喷出的油沿所述中空腔的内壁旋转方向的切向方向喷出,且所述喷口喷油切线速度与所述中空腔的内壁旋转切线速度相同;电驱油泵,所述电驱油泵设置在所述油腔室中,且与所述输油管的下端相连,以将所述油腔室中的油顺次经过所述输油管和所述喷油管从所述喷口喷出。2.根据权利要求1所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,还包括:换热管,所述换热管过盈配合轴向嵌套在所述中空腔中,所述换热管的内壁在环向方向上间隔设有多个翅片,每一所述翅片沿轴向方向延伸;所述输油管轴向穿过所述换热管,且所述输油管的上端高出所述换热管。3.根据权利要求2所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,所述换热管的下端与所述中空腔的所述敞开端平齐,所述换热管的上端与所述中空腔的所述封闭端设有间距,所述喷油管位于所述换热管的上端与所述中空腔的所述封闭端之间。4.根据权利要求2所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,每一所述翅片的径向截面为楔形,相邻两个所述翅片与所述换热管的内壁形成一个轴向贯通的凹槽。5.根据权利要求1所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,所述喷油管有多个,多个所述喷油管在所述输油管的上端周向间隔分布。6.根据权利要求1所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,所述密封油箱的顶部设有安装口,所述电机芯轴的下端安装在所述安装口中,所述安装口的环周壁上和所述电机芯轴的下端外周面上形成有分子泵密封结构,以使所述密封油箱与所述电机芯轴的下端悬浮密封连接。7.根据权利要求1所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,所述电驱油泵具有吸入口,所述吸入口朝向所述油腔室的底部。8.根据权利要求1所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置,其特征在于,所述密封油箱的外侧周面上设有油箱散热件。9.一种飞轮储能电机,其特征在于,包括:根据权利要求1-8中任意一项所述的电机转子中空轴内导热油冷却装置;外壳,所述外壳形成有外壳腔室,所述外壳的底部与所述密封油箱的外侧周面密封连接且所述电机芯轴位于所述外壳腔室中;电机定子,所述电机定子位于所述外壳腔室中,所述电机定子与所述外壳的内壁固定;电机转子,所述电机转子与所述电机定子同轴设置,所述电机转子套接在所述电机芯轴的外周面上,且所述电机转子和所述电机芯轴相对于所述电机定子可同步旋转;飞轮转子,所述飞轮转子位于所述外壳内,所述飞轮转子同轴设置在所述电机芯轴的2CN110198092A权利要求书2/2页顶部。10.根据权利要求9所述的飞轮储能电机,其特征在于,所述外壳上在与所述电机定子相对应的部位上设有外壳散热件。11.根据权利要求9所述的飞轮储能