具有通油油道的驱动系统和低空飞行器的制作方法

专利2025-08-01  15


本发明涉及,具体而言,涉及一种具有通油油道的驱动系统和低空飞行器。


背景技术:

1、随着低空经济的热度越来越高,电动垂直起降飞行器(evtol)因其安全、智能、经济、环保等特点而广受大众的青睐,电动垂直起降飞行器(evtol)使得人和货物能够以无缝且经济的方式在城市的低空快速流动以及灵活作业,有利于快速开发城市的低空空域资源,使得电动垂直起降飞行器(evtol)逐渐成为城市空中交通的主流发展方向。

2、现有的电动垂直起降飞行器(evtol)主要采用电机直驱,即,通过外转子带动螺旋桨旋转,从而驱动电动垂直起降飞行器(evtol)进行作业,这种采用电机直驱方式的电动垂直起降飞行器(evtol)存在以下技术问题:电机的定子和/或电机内部的轴承没有润滑油的润滑和冷却,导致轴承长期使用过程中,轴承只能通过消耗自身的润滑脂来实现润滑,由于轴承自身的润滑脂的消耗导致轴承的使用寿命降低,严重影响电动垂直起降飞行器(evtol)的正常作业,存在飞行失效的风险。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种具有通油油道的驱动系统和低空飞行器,以解决现有技术中的低空飞行器的驱动系统的轴承和/或定子结构无法有效冷却的问题。

2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种具有通油油道的驱动系统,用于与低空飞行器的螺旋桨驱动连接,驱动系统包括电机壳体、电机组件和泵体结构,电机壳体具有容纳腔以及与容纳腔连通的第一避让过孔,电机壳体还具有通油油道;电机组件包括驱动部和传动部,驱动部的至少部分设置在容纳腔内,驱动部与传动部驱动连接,传动部远离驱动部的一端穿过第一避让过孔以用于与螺旋桨驱动连接;泵体结构设置在电机壳体背离第一避让过孔的一端,泵体结构具有相连通的储油腔和回油腔,储油腔与通油油道的油道入口连通;其中,位于第一避让过孔内的传动部的部分外周面与第一避让过孔的部分孔壁面之间形成第一环形空间,第一环形空间用于容纳第一轴承结构,通油油道的第一油道出口与第一环形空间连通,以对第一轴承结构进行润滑和冷却,第一环形空间与回油腔连通;和/或,驱动部包括定子结构,容纳腔具有第一子环腔,定子结构位于第一子环腔内,通油油道的第二油道出口与第一子环腔连通,以对定子结构进行冷却,第一子环腔与回油腔连通。

3、进一步地,第一避让过孔开设在电机壳体的轴向第一端,泵体结构设置在电机壳体的轴向第二端。

4、进一步地,电机壳体与电机组件同心设置;和/或,电机组件与泵体结构同心设置。

5、进一步地,通油油道包括第一通道段和第二通道段;电机壳体包括筒体结构、顶部盖板和底部盖板,筒体结构的轴向两端均呈敞口状,筒体结构具有第一通道段,且第一通道段的第一端与储油腔连通,第一通道段的第二端沿筒体结构的轴向延伸至第二通道段处,并与第二通道段连通;顶部盖板盖设在筒体结构的轴向第一端,且顶部盖板的轴向第一端具有第一避让过孔,顶部盖板的轴向第二端具有第二通道段,第二通道段绕顶部盖板的周向延伸;底部盖板盖设在筒体结构的轴向第二端,底部盖板上开设有出油口和回油口,出油口用于连通第一通道段和储油腔;其中,筒体结构的筒壁面、顶部盖板朝向筒体结构一侧的顶部壁面、底部盖板朝向筒体结构一侧的底部壁面围成容纳腔;当对第一轴承结构进行润滑和冷却时,顶部盖板还具有过渡油段,过渡油段的第一端与第二通道段连通,过渡油段的第二端沿靠近顶部盖板的轴线倾斜向上延伸并贯通第一避让过孔的孔壁面,以形成第一油道出口,第一环形空间通过回油口与回油腔连通。

6、进一步地,通油油道包括第一通道段和第二通道段;电机壳体包括筒体结构、顶部盖板和底部盖板,其中,筒体结构的轴向两端均呈敞口状,筒体结构具有第一通道段,且第一通道段的第一端与储油腔连通,第一通道段的第二端沿筒体结构的轴向延伸至第二通道段处,并与第二通道段连通;顶部盖板盖设在筒体结构的轴向第一端,且顶部盖板的轴向第一端具有第一避让过孔,顶部盖板的轴向第二端具有第二通道段,第二通道段绕顶部盖板的周向延伸;底部盖板盖设在筒体结构的轴向第二端,底部盖板上开设有出油口和回油口,出油口用于连通第一通道段和储油腔;其中,筒体结构的筒壁面、顶部盖板朝向筒体结构一侧的顶部壁面、底部盖板朝向筒体结构一侧的底部壁面围成容纳腔;当对定子结构进行冷却时,第二通道段的内圈侧通道壁上开设有第二油道出口,第一子环腔通过回油口与回油腔连通。

7、进一步地,通油油道包括第一通道段和第二通道段;电机壳体包括筒体结构、顶部盖板和底部盖板,筒体结构的轴向两端均呈敞口状,筒体结构具有第一通道段,且第一通道段的第一端与储油腔连通,第一通道段的第二端沿筒体结构的轴向延伸至第二通道段处,并与第二通道段连通;顶部盖板盖设在筒体结构的轴向第一端,且顶部盖板的轴向第一端具有第一避让过孔,顶部盖板的轴向第二端具有第二通道段,第二通道段绕顶部盖板的周向延伸;底部盖板盖设在筒体结构的轴向第二端,底部盖板上开设有出油口和回油口,出油口用于连通第一通道段和储油腔;其中,筒体结构的筒壁面、顶部盖板朝向筒体结构一侧的顶部壁面、底部盖板朝向筒体结构一侧的底部壁面围成容纳腔;顶部盖板还具有过渡油段,过渡油段的第一端与第二通道段连通,过渡油段的第二端沿靠近顶部盖板的轴线倾斜向上延伸并贯通第一避让过孔的孔壁面,以形成第一油道出口,并对第一轴承结构进行润滑和冷却,第一环形空间通过回油口与回油腔连通;第二通道段的内圈侧通道壁上开设有第二油道出口,以对定子结构进行冷却,第一子环腔通过回油口与回油腔连通。

8、进一步地,第一通道段为第一环形通道段;或,第一通道段为第一条形通道段,第一条形通道段为多个,多个第一条形通道段绕筒体结构的周向间隔设置。

9、进一步地,过渡油段为第二环形通道段;或,过渡油段为第二条形通道段,第二条形通道段为多个,多个第二条形通道段绕顶部盖板的周向间隔设置。

10、进一步地,顶部盖板还具有连通环段,连通环段的内圈侧与第一环形空间连通,连通环段的外圈侧与第一子环腔连通,以连通第一环形空间和第一子环腔。

11、进一步地,在电机壳体的径向上,容纳腔由外向内依次包括相连通的第一子环腔、第二子环腔、中心腔;驱动部包括电机驱动轴、转子结构、环形挡油板和定子结构,电机驱动轴的部分可转动地设置在中心腔内,电机驱动轴的另一部分伸入第一避让过孔内设置;转子结构套设在电机驱动轴的外周侧,并位于第二子环腔内;环形挡油板套设在转子结构的外周侧,并位于第二子环腔与第一子环腔的分界处;定子结构套设在转子结构的外周侧,定子结构具有定子间隙,定子间隙与第一子环腔连通;传动部包括法兰连接轴,法兰连接轴在远离驱动部的方向上包括依次连接的第一轴段、搭接盘段、第二轴段、第三轴段;其中,法兰连接轴朝向驱动部一侧的表面上开设有装配孔,装配孔贯通第一轴段、搭接盘段、第二轴段,并延伸至第三轴段处,电机驱动轴伸入装配孔内以与法兰连接轴驱动连接。

12、进一步地,在驱动部的轴向上,转子结构的轴向高度小于定子结构的轴向高度,以使转子结构至少朝向法兰连接轴的转子端面低于定子结构朝向法兰连接轴的定子端面,以使转子端面与定子结构的部分内周面形成环形沉台,第一轴段位于环形沉台内;搭接盘段搭接在定子端面处;第二轴段的外周面与第一避让过孔的孔壁面之间形成第一环形空间;第三轴段的部分外周面与第一避让过孔的孔壁面之间夹设有油封结构,且第三轴段远离第二轴段的端部伸出第一避让过孔设置。

13、进一步地,第一轴段的外直径d1、搭接盘段的外直径d2、第二轴段的外直径d3、第三轴段的外直径d4之间满足:d4<d3<d1<d2。

14、进一步地,电机壳体背离第一避让过孔的一端开设有第二避让过孔,第二避让过孔的外周处围设有环形凸台,以在环形凸台的内圈和第二避让过孔的孔壁面之间形成环形支撑面,环形支撑面的内圈和第二避让过孔的孔壁面之间形成避让沉台;泵体结构包括转子泵壳体和转子泵驱动轴,转子泵壳体具有储油腔和回油腔,转子泵壳体设置在电机壳体背离第一避让过孔的一端;转子泵驱动轴包括相连接的装配轴段和传动轴段,且装配轴段的轴径大于传动轴段的轴径,以使装配轴段与传动轴段的连接处形成止挡环面,装配轴段伸入电机驱动轴的中心孔内以与电机驱动轴连接,且止挡环面和电机驱动轴背离法兰连接轴一端的端面平齐,并与避让沉台具有距离地设置;电机驱动轴背离法兰连接轴一端的外周面与环形凸台的内周面之间形成第二环形空间;驱动系统还包括第二轴承结构,第二轴承结构位于第二环形空间内,并支撑设置在环形支撑面上。

15、进一步地,电机壳体的外周面设置有多个第一散热片,多个第一散热片呈放射状绕电机壳体的周向间隔设置;和/或,泵体结构的转子泵壳体的外周面设置有多个第二散热片,多个第二散热片呈放射状绕转子泵壳体的周向间隔设置。

16、根据本发明的另一方面,提供了一种低空飞行器,包括驱动系统和螺旋桨,驱动系统与螺旋桨驱动连接,驱动系统为上述的驱动系统。

17、应用本发明的技术方案,提供了一种具有通油油道的驱动系统,驱动系统包括电机壳体、电机组件和泵体结构,其中,电机壳体具有容纳腔以及与容纳腔连通的第一避让过孔,电机壳体还具有通油油道;电机组件包括驱动部和传动部,驱动部的至少部分设置在容纳腔内,驱动部与传动部驱动连接,传动部远离驱动部的一端穿过第一避让过孔以用于与螺旋桨驱动连接;泵体结构设置在电机壳体背离第一避让过孔的一端,泵体结构具有相连通的储油腔和回油腔,储油腔与通油油道的油道入口连通。

18、进一步地,位于第一避让过孔内的传动部的部分外周面与第一避让过孔的部分孔壁面之间形成第一环形空间,第一环形空间用于容纳第一轴承结构,通油油道的第一油道出口与第一环形空间连通,以对第一轴承结构进行润滑和冷却,第一环形空间与回油腔连通;和/或,驱动部包括定子结构,容纳腔具有第一子环腔,定子结构位于第一子环腔内,通油油道的第二油道出口与第一子环腔连通,以对定子结构进行冷却,第一子环腔与回油腔连通。

19、本技术提供的驱动系统,通过设置泵体结构,同时在电机壳体设置通油油道,使得泵体结构可以将储油腔内的润滑油通过通油油道泵送至第一油道出口处,使得润滑油流入第一环形空间内,从而实现对第一环形空间内的第一轴承结构进行润滑和冷却,最后经过润滑和换热后的润滑油再流回至回油腔内。

20、当然,泵体结构还可以将储油腔内的润滑油通过通油油道泵送至第二油道出口处,使得润滑油流入第一子环腔内,从而实现对第一子环腔内的定子结构进行冷却的目的,最后经过换热后的润滑油再流回至回油腔内。


技术特征:

1.一种具有通油油道的驱动系统,其特征在于,用于与低空飞行器的螺旋桨驱动连接,所述驱动系统包括:

2.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,所述第一避让过孔(12)开设在所述电机壳体(10)的轴向第一端,所述泵体结构(30)设置在所述电机壳体(10)的轴向第二端。

3.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,

7.根据权利要求4或5或6所述的驱动系统,其特征在于,

8.根据权利要求4或6所述的驱动系统,其特征在于,

9.根据权利要求6所述的驱动系统,其特征在于,所述顶部盖板(15)还具有连通环段(152),所述连通环段(152)的内圈侧与所述第一环形空间连通,所述连通环段(152)的外圈侧与所述第一子环腔(111)连通,以连通所述第一环形空间和所述第一子环腔(111)。

10.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,

11.根据权利要求10所述的驱动系统,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的驱动系统,其特征在于,所述第一轴段(2211)的外直径d1、所述搭接盘段(2212)的外直径d2、所述第二轴段(2213)的外直径d3、所述第三轴段(2214)的外直径d4之间满足:d4<d3<d1<d2。

13.根据权利要求10所述的驱动系统,其特征在于,

14.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,

15.一种低空飞行器,其特征在于,包括驱动系统和螺旋桨,所述驱动系统与所述螺旋桨驱动连接,所述驱动系统为权利要求1至14中任一项所述的驱动系统。


技术总结
本发明提供了一种具有通油油道的驱动系统和低空飞行器,驱动系统包括电机壳体、电机组件和泵体结构,电机组件的驱动部的至少部分设置在容纳腔内,传动部远离驱动部的一端穿过第一避让过孔与螺旋桨驱动连接;泵体结构的储油腔与通油油道的油道入口连通;其中,位于第一避让过孔内的传动部的部分外周面与第一避让过孔的部分孔壁面之间形成第一环形空间,通油油道的第一油道出口与第一环形空间连通,第一环形空间与回油腔连通;和/或,通油油道的第二油道出口与第一子环腔连通,第一子环腔与回油腔连通。本发明解决了现有技术中的低空飞行器的驱动系统的轴承和/或定子结构无法有效冷却的问题。

技术研发人员:姜桂宾,刘宏鑫,倪魏伟,汪文华
受保护的技术使用者:珠海英搏尔电气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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