一种铬合金盘式三角带轮电机制造技术

本发明专利技术涉及一种动车组机车专用电动机，一种铬合金盘式三角带轮电机，作为改进：前端盖里平面与隔磁铝板之间有前密闭水流腔，前密闭水流腔上的前腔进管和前腔出管分别穿越前端盖后外接到给排水系统；后端盖里平面与隔磁铝板之间有后密闭水流腔，后密闭水流腔上的后腔进管和后腔出管分别穿越后端盖后外接到给排水系统；后端盖上装有轴承后盖，轴承后盖通过螺钉固定在后端盖上，轴承后盖内端伸入后端盖上的后盖轴承孔并抵住后轴承；分力构件通过螺钉固定在前端盖上，分力构件上的构件调节环内端伸入前端盖上的前盖轴承孔并抵住前轴承；分力构件外端与三角带轮之间有无内圈轴承；分力构件的外轴承支撑圆表面复合有一层铬合金硬质耐磨层。

【技术实现步骤摘要】
一种铬合金盘式三角带轮电机
本专利技术涉及一种动车组机车专用电动机，对尺寸空间以及使用寿命有双重苛刻要求，具体涉及一种铬合金盘式三角带轮电机。
技术介绍
高速动车组对牵引系统的电动机性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗弯矩以及散热高效等等，为此，欧美发达国家大都采用盘式电机。传统的径向磁场永磁电机由于电负荷与磁负荷在空间上存在相互竞争关系，因此，电机功率密度及输出转矩密度小，一般做成大转矩的力矩电机，但是材料成本高。现有的盘式永磁电机，其气隙主磁场为轴向，又称轴向磁场永磁电机，其很好的利用径向及轴向空间，使电机功率密度及转矩密度得以提高。优点是：轴向尺寸短、结构紧凑，转矩惯量低。从拓扑结构上看，其转子分表面粘结式及内置嵌入式，两者均容易使内径处的轴向气隙磁场饱和，永磁体的有效利用率低，造成永磁体的浪费。此外，电机除了以直联方式输出外，电机转轴只承受纯扭矩。更多的时候是伴随有径向弯矩的扭矩力方式输出，如：三角带轮等等。相同功率和转速的情况下，承载弯扭合成的电机转轴直径是承载纯扭矩的电机转轴直径的两倍以上才能确保有足够的安全系数。因此，为了让电机转轴还能承受弯矩力，不得不将电机转轴直径成倍增大，最终导致一系列弊端：电机轴承线速度也成倍增大，自身内耗成倍增大，内耗导致发热量成倍增大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种铬合金盘式三角带轮电机，电机转轴只承受纯扭矩，增设分力构件分担弯矩负荷，以减小电机转轴的直径尺寸来适应动车组机车这种对尺寸空间以及使用寿命有双重苛刻要求的特殊场合。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种铬合金盘式三角带轮电机，包括电机外壳、前端盖、后端盖、电机转轴、前定子、后定子、电机转子以及三角带轮，所述的前端盖和所述的后端盖分别固定连接在电机外壳前后两端面上，所述的前端盖里侧和所述的后端盖里侧均固定有隔磁铝板，所述的前端盖上的隔磁铝板里侧固定有所述的前定子，所述的后端盖上的隔磁铝板里侧固定有所述的后定子，所述的电机转子固定在所述的电机转轴上，所述的电机转子位于所述的前定子与所述的后定子之间且两侧都有气隙，所述的电机转轴通过前轴承和后轴承分别支撑在所述的前端盖和所述的后端盖上，作为改进：所述的前端盖里平面与隔磁铝板之间有前密闭水流腔，前密闭水流腔上的前腔进管和前腔出管分别穿越所述的前端盖后外接到给排水系统；所述的后端盖里平面与隔磁铝板之间有后密闭水流腔，后密闭水流腔上的后腔进管和后腔出管分别穿越所述的后端盖后外接到给排水系统；所述的后端盖上装有轴承后盖，轴承后盖通过螺钉固定在所述的后端盖上，所述的轴承后盖内端伸入所述的后端盖上的后盖轴承孔并抵住所述的后轴承；所述的前端盖固定有分力构件，所述的分力构件通过螺钉固定在所述的前端盖上，所述的分力构件上的构件调节环内端伸入前端盖上的前盖轴承孔并抵住所述的前轴承；所述的分力构件外端与所述的三角带轮之间有无内圈轴承；所述的分力构件的外轴承支撑圆表面复合有一层厚度为0.8至0.9毫米的铬合金硬质耐磨层；所述的铬合金硬质耐磨层的材料由如下元素按所占重量比例组成：Cr（铬）：21～22%、Mo（钼）:8～9%、Cu（铜）：7～8%、Ni（镍）：6～7%、Zn（锌）：4～5%、W（钨）：2.1～2.3%、C（碳）：1.3～1.5%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、Si（硅）少于0.20%、Mn（锰）少于0.25%、S（硫）少于0.0l0%、P（磷）少于0.015%；所述的铬合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为7.9克；洛氏硬度HRC值为53～55。作为进一步改进：所述的前定子和所述的后定子均由定子铁心和电枢绕组所组成，所述的电机转子由转子铁心和永磁体所组成，所述永磁体安装在相邻转子铁心之间，所述永磁体沿圆周方向均匀插装在转子支架内；所述的转子铁心和所述的永磁体的径向外侧设置有转子外毂，转子外毂外表面上设置有圆光栅片，所述的电机外壳的机壳内壁上设置有与所述转子外毂相对应设置的有光栅读数头。作为进一步改进：所述的分力构件的构件台阶内孔与所述的电机转轴的转轴外伸段之间有轴平键段，所述的分力构件的外轴承支撑圆支撑着所述的无内圈轴承上的圆柱滚针，所述的无内圈轴承上的滚针外圈的外圆固定在所述的三角带轮的带轮台阶孔内圆壁上，所述的带轮台阶孔底面上有三角带花键孔与所述的电机转轴上的轴端花键之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合，所述的轴端花键的端面上有轴端螺孔，轴端螺孔上配合有台阶防松螺钉限制着轴向定位挡圈的轴向位移，轴向定位挡圈外缘部位固定在所述的三角带花键孔外端平面上，继而限制了所述的三角带轮的轴向位移。作为进一步改进：所述的轴向定位挡圈外侧面上有防松挡片与所述的轴向定位挡圈一起，被挡圈螺钉固定在所述的三角带花键孔外端平面上；所述的防松挡片有挡片拐角边紧贴着所述的台阶防松螺钉的两平边挡肩帽上的任意一平边上。作为进一步改进：所述的三角带轮外圆上有V型带槽，所述的三角带轮外端面上有三角带轮端面螺孔，所述的带轮台阶孔上有三角带轮退刀槽和三角带轮卡槽，三角带轮卡槽中活动配合有三角带轮孔用卡环，所述的带轮台阶孔底角位置上放置有三角带轮调节圈，所述的滚针外圈两侧分别贴着所述的三角带轮孔用卡环和所述的三角带轮调节圈。作为进一步改进：所述的分力构件上有构件法兰，构件法兰内侧有构件调节环外圆与所述的前盖轴承孔之间为过渡配合；构件调节环外圆与所述的外轴承支撑圆之间具有同轴度关系；所述的前端盖外侧面上有前盖凹台面，前盖凹台面上有五至六个前盖螺孔，所述的构件法兰上有五至六个构件枕孔与所述的前盖螺孔相对应；所述的前盖凹台面与所述的前盖轴承孔之间具有五级公差精度的垂直度关系。作为进一步改进：所述的后端盖上的后盖轴承孔外侧面上有后盖凹台面，后盖凹台面上有五至六个后盖螺孔，所述的轴承后盖上有五至六个后盖通孔与所述的后盖螺孔相对应；所述的后盖凹台面与所述的后盖轴承孔之间具有七级公差精度的垂直度关系。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术中的永磁体截面为等腰梯形，轴向磁场由内向外逐渐增大，避免磁场在内径处出现饱和，提高永磁体的利用效率。另外，由于定子铁心和转子铁心及永磁体之间形成有圆锥面气隙，增加气隙有效面积，更进一步提高了永磁体的利用效率；2、本专利技术中的分力构件之中位于构件法兰外侧外轴承支撑圆与构件调节环外圆之间的同轴度为毫米单位尺寸的误差小于或等于.毫米，近似于绝对同心轴。为了确保分力构件上的外轴承支撑圆与构件调节环外圆之间具有高精度同轴度，确保电机转轴与三角带轮也具有同轴度关系，实现三角带轮平稳同轴旋转；上述结构实现了电机转轴以及前轴承和后轴承只需承受纯扭矩，而三角皮带所产生的径向力反作用到三角带轮却是能够完全被无内圈轴承所承受，仅仅作用在分力构件上，完全避免了电机转轴上的转轴外伸段承受径向力；在电机前端盖上设置分力构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴只承受纯扭矩，相同功率下的电机转轴直径可减少一半，最终实现电动机整体具有突破性的紧凑。由于满足在额定功率的前提下，在设计上可以将求电机转轴的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于分力构件整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬合金盘式三角带轮电机，包括电机外壳(10)、前端盖（20）、后端盖（30）、电机转轴(40)、前定子(51)、后定子(52)、电机转子（50）以及三角带轮（90），所述的前端盖（20）和所述的后端盖（30）分别固定连接在电机外壳(10)前后两端面上，所述的前端盖（20）里侧和所述的后端盖（30）里侧均固定有隔磁铝板（23），所述的前端盖（20）上的隔磁铝板（23）里侧固定有所述的前定子(51)，所述的后端盖（30）上的隔磁铝板（23）里侧固定有所述的后定子(52)，所述的电机转子（50）固定在所述的电机转轴（40）上，所述的电机转子（50）位于所述的前定子(51)与所述的后定子(52)之间且两侧都有气隙，所述的电机转轴（40）通过前轴承（25）和后轴承（35）分别支撑在所述的前端盖（20）和所述的后端盖（30）上，其特征是：所述的前端盖（20）里平面与隔磁铝板（23）之间有前密闭水流腔（78），前密闭水流腔（78）上的前腔进管（17）和前腔出管（18）分别穿越所述的前端盖（20）后外接到给排水系统；所述的后端盖（30）里平面与隔磁铝板（23）之间有后密闭水流腔（79），后密闭水流腔（79）上的后腔进管（37）和后腔出管（36）分别穿越所述的后端盖（30）后外接到给排水系统；所述的后端盖（30）上装有轴承后盖(33)，轴承后盖(33)通过螺钉固定在所述的后端盖（30）上，所述的轴承后盖(33)内端伸入所述的后端盖（30）上的后盖轴承孔（34）并抵住所述的后轴承（35）；所述的前端盖（20）固定有分力构件（80），所述的分力构件（80）通过螺钉固定在所述的前端盖（20）上，所述的分力构件（80）上的构件调节环（82）内端伸入前端盖（20）上的前盖轴承孔（24）并抵住所述的前轴承（25）；所述的分力构件（80）外端与所述的三角带轮（90）之间有无内圈轴承（60）；所述的分力构件（80）的外轴承支撑圆（89）表面复合有一层厚度为0.8至0.9毫米的铬合金硬质耐磨层；所述的铬合金硬质耐磨层的材料由如下元素按所占重量比例组成：Cr（铬）：21～22%、Mo（钼）: 8～9%、Cu（铜）：7～8%、Ni（镍）：6～7%、Zn（锌）：4～5%、W（钨）：2.1～2.3%、C（碳）：1.3～1.5%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 Mn（锰）少于0.25%、 S（硫）少于0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；所述的铬合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为7.9克；洛氏硬度HRC值为53～55。...

【技术特征摘要】
1.一种铬合金盘式三角带轮电机，包括电机外壳(10)、前端盖（20）、后端盖（30）、电机转轴(40)、前定子(51)、后定子(52)、电机转子（50）以及三角带轮（90），所述的前端盖（20）和所述的后端盖（30）分别固定连接在电机外壳(10)前后两端面上，所述的前端盖（20）里侧和所述的后端盖（30）里侧均固定有隔磁铝板（23），所述的前端盖（20）上的隔磁铝板（23）里侧固定有所述的前定子(51)，所述的后端盖（30）上的隔磁铝板（23）里侧固定有所述的后定子(52)，所述的电机转子（50）固定在所述的电机转轴（40）上，所述的电机转子（50）位于所述的前定子(51)与所述的后定子(52)之间且两侧都有气隙，所述的电机转轴（40）通过前轴承（25）和后轴承（35）分别支撑在所述的前端盖（20）和所述的后端盖（30）上，其特征是：所述的前端盖（20）里平面与隔磁铝板（23）之间有前密闭水流腔（78），前密闭水流腔（78）上的前腔进管（17）和前腔出管（18）分别穿越所述的前端盖（20）后外接到给排水系统；所述的后端盖（30）里平面与隔磁铝板（23）之间有后密闭水流腔（79），后密闭水流腔（79）上的后腔进管（37）和后腔出管（36）分别穿越所述的后端盖（30）后外接到给排水系统；所述的后端盖（30）上装有轴承后盖(33)，轴承后盖(33)通过螺钉固定在所述的后端盖（30）上，所述的轴承后盖(33)内端伸入所述的后端盖（30）上的后盖轴承孔（34）并抵住所述的后轴承（35）；所述的前端盖（20）固定有分力构件（80），所述的分力构件（80）通过螺钉固定在所述的前端盖（20）上，所述的分力构件（80）上的构件调节环（82）内端伸入前端盖（20）上的前盖轴承孔（24）并抵住所述的前轴承（25）；所述的分力构件（80）外端与所述的三角带轮（90）之间有无内圈轴承（60）；所述的分力构件（80）的外轴承支撑圆（89）表面复合有一层厚度为0.8至0.9毫米的铬合金硬质耐磨层；所述的铬合金硬质耐磨层的材料由如下元素按所占重量比例组成：Cr（铬）：21～22%、Mo（钼）:8～9%、Cu（铜）：7～8%、Ni（镍）：6～7%、Zn（锌）：4～5%、W（钨）：2.1～2.3%、C（碳）：1.3～1.5%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、Si（硅）少于0.20%、Mn（锰）少于0.25%、S（硫）少于0.0l0%、P（磷）少于0.015%；所述的铬合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为7.9克；洛氏硬度HRC值为53～55。2.根据权利要求1所述的一种铬合金盘式三角带轮电机，其特征是：所述的前定子(51)和所述的后定子(52)均由定子铁心（26）和电枢绕组（22）所组成，所述的电机转子（50）由转子铁心（11）和永磁体（12）所组成，所述永磁体（12）安装在相邻转子铁心（11）之间，所述永磁体（12）沿圆周方向均匀插装在转子支架（32）内；所述的转子铁心（11）和所述的永磁体（12）的径...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志雄，
申请(专利权)人：张志雄，
类型：发明
国别省市：浙江;33