一种轴箱内置式永磁牵引电机制造技术

本发明专利技术涉及永磁电机领域，具体为一种轴箱内置式永磁牵引电机。一种轴箱内置式永磁牵引电机，包括电机机座、定子铁心，转子铁心，转轴、轴承、分别安装在电机机座两侧的端盖，电机机座内壁设有冷却水道；电机机座在靠近传动端一侧的四角分别设有齿轮箱安装块，电机机座的顶部在靠近非传动端的位置设有悬挂安装块；所述齿轮箱安装块上开有与电机轴向平行的安装孔；所述悬挂安装块上竖直开有安装孔；电机机座内壁的冷却水道采用沿轴向的“之”字型水道。该电机设有体积小、结构可靠的安装接口，电机与齿轮箱一起安装在转向架上，设有主体水冷+转子风冷结构的发明专利技术，降低电机内部温度，实现电机轻量化、大功率、体积小、可靠性高等特点。可靠性高等特点。可靠性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种轴箱内置式永磁牵引电机


[0001]本专利技术涉及永磁电机领域，具体为一种轴箱内置式永磁牵引电机。

技术介绍

[0002]随着轨道车辆技术的不断发展，对转向架轻量化、低轮轨作用力等提出了更高的要求。国外多年的研究和试验表明，与轴箱外侧悬挂转向架相比，轴箱内置式转向架具有质量小、通过曲线能力强、轮轨磨耗小、噪声低等特点。永磁电机效率高，具有明显节能降耗的优点。同等功率的永磁电机比异步电机体积小、重量轻，有利于节省车体上电机安装空间，功率密度更高。基于以上优势，永磁电机在轴箱内置式动车组上开始研发、应用。
[0003]永磁电机因转子装有永磁体原因需做成封闭式结构，带来电机整机和轴承散热困难，电机温度升高，影响着定子绕组绝缘寿命，影响着电机可靠性及使用寿命。轴箱内置式电机要求轴向尺寸更短，散热难度更大。因此开展电机与轴箱内置式转向架接口匹配性设计，优化电机整机冷却和轴承局部散热结构成为永磁牵引电机重点研究内容之一。
[0004]现有技术一如图4所示，轴箱外置式电机安装方案，在机座某侧设置伸出的安装结构。但此安装结构占据较大的安装空间，不能满足轴箱内置式转向架的小安装空间要求。
[0005]现有技术二采用水冷冷却结构方案，机座上或端盖设置有进出水口，内部热量通过机座内壁传导至冷却水，由冷却水带走热量，见图5所示。这种结构中，电机内部定子铁心、定子线圈上产生的热量能够通过机座热传导，将热量带到电机外部，冷却效率高。这种单独水冷结构方案，电机内部热量能够有效传导出去，但缺点是冷却水不能对电机内部转子、轴承进行有效冷却，转子和轴承温度较高，影响着电机可靠运行，降低使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决目前轴箱外置式电机安装空间较大以及永磁电机采用的水冷结构不能对电机内部转子、轴承有效冷却的技术问题，提供一种轴箱内置式永磁牵引电机。
[0007]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种轴箱内置式永磁牵引电机，包括电机机座、定子铁心，转子铁心，转轴、轴承、分别安装在电机机座两侧的传动端端盖和非传动端端盖，电机机座内壁设有冷却水道；电机机座在靠近传动端一侧的四角分别设有齿轮箱安装块，电机机座的顶部在靠近非传动端的位置设有悬挂安装块；所述齿轮箱安装块上开有与电机轴向平行的安装孔；所述悬挂安装块上竖直开有安装孔。
[0008]本专利技术设有体积小、结构可靠的安装接口，电机通过齿轮箱安装块与齿轮箱组合在一起，然后通过悬挂安装块一起安装在转向架上，结构紧凑，具备电机轻量化、大功率、体积小、可靠性高等特点。
[0009]进一步的，转轴上固定套设有一个圆管状的无磁支架，转子铁心固定套在无磁支架外周；所述无磁支架的管壁上沿轴向开有多个通风道，无磁支架上的非传动端安装有冷
却风扇；传动端盖上开有多个进风口，非传动端端盖上开有多个出风口；转子铁心传动端与传动端端盖之间设有环装的传动端密封件，所述传动端密封件一端与转子铁心传动端一侧密封连接，另一端与传动端盖内侧密封接触；冷却风扇扇叶端部与非传动端端盖内壁密封接触；传动端密封件与传动端端盖的接触处在径向上位于进风口的外侧；冷却风扇扇叶与非传动端端盖的接触处在径向上位于出风口的外侧；进风口、通风道、出风口形成转子冷却风路。
[0010]该电机采用全封闭式电机转子，为降低转子和轴承温升，通过在转轴与转子铁心之间增加一无磁支架，无磁支架设计为一截面有通风道的套管，套在电机的转轴上，紧贴转轴，转子铁心又套在转轴上的无磁支架上，在无磁支架的一端设有冷却风扇，形成整个电机转子部分。在转子无磁支架的有限截面上均匀地设置有通风道，此通风孔为沿着转轴的轴向通风道，非传动端端侧连接非传动端端盖进风口，在非传动端端侧连接传动端端盖进风口。冷却风扇扇叶的转动能加快无磁支架通风孔冷风的流动，进而加快传动端端盖进风口冷风的流入，通过传动端轴承室外表面、无磁支架通风道、非传动端轴承室外表面，从非传动端端盖出风风道流出，形成转子的冷却风路，将两端轴承和转子铁心热量带走，降低电机轴承、转子铁心温度。
[0011]进一步的，传动端端盖内侧在进风口的径向外侧开有安装台阶，安装台阶上安装有环状的第一顶紧装置，非传动端端盖内侧在出风口的径向外侧开有安装台阶，安装台阶上安装有环状的第二顶紧装置；两个端盖与各自对应的安装台阶相对应的位置上均开有多个螺孔，螺孔内分别配有第一顶紧螺栓和第二顶紧螺栓；顶紧装置与端盖上的螺孔对应的一侧也开有螺孔，顶紧装置另一侧作为顶紧面与传动端密封件或风扇的密封面密封接触。
[0012]在更换轴承时，通过第一、第二顶紧装置将固定在端盖上的顶紧装置顶紧面与传动端密封件和风扇的密封面接触后，实现定子与转子刚性支撑（相当于将转子夹紧在两侧端盖之间，不会因为轴承拆卸而失去支撑），进而可以依次拆卸下转子轴承进行更换，从而实现电机不解体更换轴承。
[0013]永磁牵引电机采用本专利技术结构后，电机轴向尺寸短、功率密度高、可靠性高、冷却散热优良、重量轻、体积小，满足轴箱内置式转向架对牵引电机的性能要求，比较起来，采用本技术方案的电机具有如下优点：一、保证大功率、高转矩输出要求，同时减轻整机重量，实现电机高功率密度。
[0014]二、结构紧凑，与轴箱内置式转向架匹配的机座吊挂安装结构合理、可靠高。
[0015]三、提高散热冷却能力，轴承、转子的热量可以高效散发到外部。
[0016]四、实现电机不解体便捷更换轴承。
附图说明
[0017]图1本专利技术轴箱内置式永磁牵引电机结构示意图。
[0018]图2本专利技术电机机座安装结构示意图。
[0019]图3本专利技术转子冷却风路结构示意图。
[0020]图4现有技术一的结构示意图。
[0021]图5现有技术二的结构示意图。
[0022]101
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电机机座，102
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定子铁心，103
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定子绕组，104
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冷却水道；201
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转轴，202
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无磁
支架，203
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转子铁心，204
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冷却风扇，205
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传动端密封件,2021
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通风道；301
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传动端端盖，302
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第一顶紧螺栓，303
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第一顶紧装置，304
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传动端轴承，3011
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进风口；401
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非传动端端盖，402
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第二顶紧螺栓，403
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第二顶紧装置，404
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非传动端轴承，4011
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出风口；1011
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第一齿轮箱安装块，1012
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第二齿轮箱安装块，1013
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第三齿轮箱安装块，1014
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第四齿轮箱安装块， 1015
‑
悬挂安装块。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴箱内置式永磁牵引电机，包括电机机座、定子铁心，转子铁心，转轴、轴承、分别安装在电机机座两侧的传动端端盖和非传动端端盖，电机机座内壁设有冷却水道；其特征在于：电机机座在靠近传动端一侧的四角分别设有齿轮箱安装块，电机机座的顶部在靠近非传动端的位置设有悬挂安装块；所述齿轮箱安装块上开有与电机轴向平行的安装孔；所述悬挂安装块上竖直开有安装孔。2.如权利要求1所述的一种轴箱内置式永磁牵引电机，其特征在于，转轴上固定套设有一个圆管状的无磁支架，转子铁心固定套在无磁支架外周；所述无磁支架的管壁上沿轴向开有多个通风道，无磁支架上的非传动端安装有冷却风扇；传动端盖上开有多个进风口，非传动端端盖上开有多个出风口；转子铁心传动端与传动端端盖之间设有环装的传动端密封件，所述传动端密封件一端与转子铁心传动端一侧密封连接，另一端与传动端盖内侧密封接触；冷却风扇扇叶端部与非传动端端盖内壁密封接触；传动端密封件与传动端端盖的接触处在径向上位于进风口的外侧；冷却风扇扇叶与非传动端端盖的接触处在径向上位于出风口的外侧；进风口、通风道、出风口形成转子冷却风路。3.如权利要求2所述的一种轴箱内置式永磁牵引电机，其特征在于，传动端端盖内侧在进风口的径向外侧开有安装台阶，安装台阶上安装有环状的第一顶紧装置，非传动端端盖内侧在出风口的径向外侧开有安装台阶，安装台阶上安装有环状的第二顶紧装置；两个端盖与各自...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾喜勤，刘永强，许勇，薛秀慧，张盼盼，霍向飞，王津，秦小霞，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：