CN101783541A - 电力机车变压器油泵电机轴承绝缘处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

电力机车变压器油泵电机轴承绝缘处理方法及装置，在电机的前轴承端盖的轴承安装位置内孔的表面镶嵌一“L”形钢套，“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔和内孔侧面之间有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔表面和“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面熔接在一起；在电机后轴承安装位置的轴承座的轴承内孔里镶嵌一直钢套，直钢套的外表和直钢套靠轴承座一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机后轴承的轴承座的轴承安装位置内孔表面和直钢套的外表面，以及直钢套靠轴承座一侧的内侧面熔接在一起。

Description

电力机车变压器油泵电机轴承绝缘处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种变压器的部件绝缘方法及装置结构，具体说是电力机车变压器油泵电机轴承绝缘方法及装置结构，主要用于各种电力机车的变压器油泵电机轴承的绝缘。

背景技术

电力机车变压器油泵电机主要由定子与转子两部分组成，由于电机定子与转子之间存在相对的转动，所以必须在电机定子与转子之间设置轴承。对于一般电机来说都是直接将轴承安装在转子和定子机座壳体的轴承座内的，这样就会由磁路不平衡或由于接地回路结构而产生的轴电流，但由于影响不大，所以一般不做绝缘处理。但对于变频器供电的电力机车变压器油泵电机，由于电源是辅助变频器，电源中存在许多高次谐波，其中三的3数次谐波是0序分量，要产生比较高的轴电压，所产生的轴电流也就会大，而且通过轴承构成回路，为了保障电力机车变压器油泵电机轴承运行的稳定，目前对电力机车变压器油泵电机的供电开始采取辅助变频器供电；但在辅助变频器供电质量中，含有高倍的三次谐波，对轴承施加了轴电压，两端轴承均会发生高频0序电流的电腐蚀，这种电腐蚀将烧损轴承或轴承滚子和滚道的表面，形成麻点，破坏了润滑层，影响轴承的正常运转，使轴承磨损加剧，甚至造成轴承的卡死，导致整个电机的烧损。再加上基波的轴电流，而油泵电机直接采用变压器油润滑，不含有建立润滑层油膜的添加剂，所以润滑层油膜的厚度和强度都低，这样将影响变压器油的整体绝缘效果，少量的磨屑进入变压器高低压绕组间，甚至导致变压器绕组间的击穿，所以必须对电机轴承的两端进行隔断绝缘处理。

对于电机轴承绝缘处理的方式有直接采用绝缘轴承的，也有用绝缘材料包裹轴承外侧来进行绝缘，对于直接采用绝缘轴承的，由于这些绝缘轴承大多是在原有轴承表面再涂布一层具有绝缘性的陶瓷材料构成，这种方法价格昂贵、且要大批量供货，所以不是很适合；目前电力机车变压器油泵电机的绝缘主要是通过用绝缘材料包覆轴承外侧，防止电流通过的一种电机轴承。但在使用中发现这种将绝缘材料包覆轴承外侧，再将轴承安装到电机轴承座内的绝缘性能仍不是很好，主要是在绝缘材料包裹过程中容易形成空洞的地方，而且在电机轴承运行过程中包裹的绝缘层容易出现滑动，所以在长期运行过程中，就会出现局部绝缘失效的现象，导致整体绝缘性下降。近来也有采用绝缘套的方式来进行轴承绝缘的，但这种绝缘方式主要存在难以加工和安装，不容易保证轴承的同心度等问题，因此需要进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服现有电力机车变压器油泵电机轴承的绝缘处理方式的不足，提出一种绝缘效果更好的电机轴承绝缘方式及装置。该种方式和装置能在保证电机轴承绝缘性能的前提下，能更好保证电机的安装同心度，且绝缘的连续性、整体性更好，介电强度高，不容易出现局部绝缘失效。

为了解决上述技术问题，本发明提出了技术实施方案是：一种电力机车变压器油泵电机轴承的绝缘处理方法，利用绝缘玻璃层作为绝缘层，在电机的前轴承端盖的轴承安装位置内孔的表面镶嵌一“L”形钢套，“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔和内孔侧面之间有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔表面和“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面熔接在一起，并在轴承外圈与轴承盖接触的端面之间垫有玻璃绝缘层；在电机后轴承安装位置的轴承座的轴承内孔里镶嵌一直钢套，直钢套的外表和直钢套靠轴承座一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机后轴承的轴承座的轴承安装位置内孔表面和直钢套的外表面，以及直钢套靠轴承座一侧的内侧面熔接在一起；以此形成轴承的外圈绝缘层。在轴承的内圈与电机转子部分通过变压器油进行绝缘处理，轴承的内圈两侧留有变压器油充注隔离层，轴承的内圈两侧均浸泡在变压器油中，通过变压器油形成玻璃绝缘层。

根据本发明的方法所提出的装置是：一种电力机车变压器油泵电机轴承的绝缘装置，电机轴承的绝缘装置分为轴伸端轴承室部分和非轴伸端轴承室部分，轴伸端轴承室部分和非轴伸端轴承室部分通过电机机座连接在一起；其中，所述的轴伸端轴承室部分包括电机前端盖、叶轮、轴伸端转子轴、电机前轴承和轴承盖，电机前端盖与电机机座连接在一起；在电机前端盖上开有“L”形轴承孔，电机前轴承安装在电机前端盖的“L”形轴承孔内，并由轴承盖固定电机前轴承外圈位置。在电机前端盖的“L”形轴承孔与电机前轴承外圈之间隔有一“L”形钢套，且“L”型钢套的外表面与电机前端盖的“L”形轴承孔之间通过真空烧结有一层“L”形玻璃绝缘层。此外在轴承盖与电机前端盖之间，以及轴承盖与电机前轴承外圈之间也设有玻璃绝缘层。电机前轴承内圈安装在轴伸端转子轴上，且在电机前轴承内圈侧面周围，以及轴伸端转子轴周围均充注有变压器油形成的绝缘隔离层，以保证轴承内圈，以及轴伸端转子轴与定子部件之间有变压器油形成的绝缘层。所述的非轴伸端轴承室部分包括电机机座、电机后轴承和固定端转子轴，电机后轴承安装在电机机座的轴承座内；在轴承座与后轴承外圈之间设有一直钢套，直钢套的外表和直钢套靠轴承座一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机后轴承的轴承座的轴承安装位置内孔表面和直钢套的外表面，以及直钢套靠轴承座一侧的内侧面熔接在一起；以此形成轴承的外圈绝缘层。在电机后轴承的内圈周围，以及固定端转子轴的端部均通过变压器油进行绝缘处理，在电机后轴承的周围和固定端转子轴的端部留有变压器油充注形成的隔离层，电机后轴承以及固定端转子轴均浸泡在变压器油中，通过变压器油形成绝缘层。

采用上述技术方案后，可以具有以下几个优点。

1、电力机车变压器油泵电机轴承通过玻璃绝缘层和变压器油隔离绝缘处理，形成了高强度的绝缘层，能有效防止高频电流的电腐蚀，且端盖内部烧结玻璃绝缘钢套，保证电动机定子和转子同轴。

2、由于玻璃绝缘层是通过真空烧结形成的，具有无气泡，和氧化现象。绝缘整体性能得到提高。

3、轴承的外圈通过由钢套和玻璃绝缘层组成绝缘结构处理，绝缘致密性和强度高，绝缘阻值高，有效防止轴电流和高频电流。

附图说明

图1是本发明的轴伸端轴承室结构示意图；

图2是本发明的非轴伸端轴承室结构示意图。

图中：1、轴伸端转子轴；2、轴承盖；3、电机前轴承；4、玻璃绝缘层；5、电机前端盖；6、叶轮；7、“L”形钢套；8、绝缘隔离层；9、电机机座；10、直钢套；11、玻璃绝缘层；12、轴承座；13、固定端转子轴；14、电机后轴承；15、非轴伸端轴承室部分；16、轴伸端轴承室部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如附图1-2所示，本发明为一种电力机车变压器油泵电机轴承的绝缘处理方法，利用绝缘玻璃层和变压器油作为绝缘层，在电机的前轴承端盖的轴承安装位置内孔的表面镶嵌一“L”形钢套，“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔和内孔侧面之间有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔表面和“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面熔接在一起，并在轴承外圈与轴承盖接触的端面之间垫有玻璃绝缘层；在电机后轴承安装位置的轴承座的轴承内孔里镶嵌一直钢套，直钢套的外表和直钢套靠轴承座一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机后轴承的轴承座的轴承安装位置内孔表面和直钢套的外表面，以及直钢套靠轴承座一侧的内侧面熔接在一起；以此形成轴承的外圈绝缘层。在电机后轴承的内圈与电机转子部分的固定端转子轴紧配连接在一起，在电机后轴承的内圈周围，以及固定端转子轴的端部均通过变压器油进行绝缘处理，在电机后轴承的周围和固定端转子轴的端部留有变压器油充注形成的隔离层，电机后轴承以及固定端转子轴均浸泡在变压器油中，通过变压器油形成绝缘层。

根据本发明的方法所提出的装置是：一种电力机车变压器油泵电机轴承的绝缘装置，电机轴承的绝缘装置分为轴伸端轴承室部分和非轴伸端轴承室部分，轴伸端轴承室部分和非轴伸端轴承室部分通过电机机座连接在一起；其中：

所述的轴伸端轴承室部分16包括电机前端盖5、叶轮6、轴伸端转子轴1、电机前轴承3和轴承盖2，电机前端盖5与电机机座连接在一起；在电机前端盖5上开有“L”形轴承孔，电机前轴承3安装在电机前端盖5的“L”形轴承孔内，并由轴承盖2固定电机前轴承3外圈位置。在电机前端盖5的“L”形轴承孔与电机前轴承3外圈之间隔有一“L”形钢套7，且“L”型钢套7的外表面与电机前端盖5的“L”形轴承孔之间通过真空烧结有一层“L”形玻璃绝缘层4。此外在轴承盖2与电机前端盖5之间，以及轴承盖2与电机前轴承3外圈之间也设有玻璃绝缘层。电机前轴承3内圈安装在轴伸端转子轴1上，且在电机前轴承3内圈侧面周围，以及轴伸端转子轴1周围均充注有变压器油形成的绝缘隔离层8，以保证轴承内圈，以及轴伸端转子轴与定子部件之间有变压器油形成的绝缘层。

所述的非轴伸端轴承室部分15包括电机机座9、电机后轴承14和固定端转子轴13，电机后轴承14安装在电机机座9的轴承座12内；在轴承座12与电机后轴承14外圈之间设有一直钢套10，直钢套10的外表和直钢套靠轴承座12一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层11，玻璃绝缘层11通过真空烧结分别与电机机座9的轴承座12内的轴承安装位置内孔表面和直钢套10的外表面，以及直钢套10靠轴承座12一侧的内侧面熔接在一起；以此形成电机后轴承14的外圈绝缘层。在电机后轴承14的内圈与电机转子部分的固定端转子轴13紧配连接在一起，在电机后轴承14的内圈周围，以及固定端转子轴13的端部均通过变压器油进行绝缘处理，在电机后轴承14的周围和固定端转子轴13的端部留有变压器油充注形成的隔离层，电机后轴承14以及固定端转子轴13均浸泡在变压器油中，通过变压器油形成绝缘层。

Claims (5)

1.一种电力机车变压器油泵电机轴承绝缘处理方法，其特征在于：利用绝缘玻璃层作为绝缘层，在电机的前轴承端盖的轴承安装位置内孔的表面镶嵌一“L”形钢套，“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔和内孔侧面之间有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机轴承端盖的轴承安装位置内孔表面和“L”形钢套的外表面和“L”形外侧面熔接在一起；在电机后轴承安装位置的轴承座的轴承内孔里镶嵌一直钢套，直钢套的外表和直钢套靠轴承座一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机后轴承的轴承座的轴承安装位置内孔表面和直钢套的外表面，以及直钢套靠轴承座一侧的内侧面熔接在一起；以此形成轴承的外圈绝缘层。

2.一种电力机车变压器油泵电机轴承绝缘装置，电机轴承的绝缘装置分为轴伸端轴承室部分和非轴伸端轴承室部分，轴伸端轴承室部分和非轴伸端轴承室部分通过电机机座连接在一起；其特征在于：所述的轴伸端轴承室部分包括电机前端盖、叶轮、轴伸端转子轴、电机前轴承和轴承盖，电机前端盖与电机机座连接在一起；在电机前端盖上开有“L”形轴承孔，电机前轴承安装在电机前端盖的“L”形轴承孔内，并由轴承盖固定电机前轴承外圈位置；在电机前端盖的“L”形轴承孔与电机前轴承外圈之间隔有一“L”形钢套，且“L”型钢套的外表面与电机前端盖的“L”形轴承孔之间通过真空烧结有一层“L”形玻璃绝缘层；所述的非轴伸端轴承室部分包括电机机座、电机后轴承和固定端转子轴，电机后轴承安装在电机机座的轴承座内；在轴承座与后轴承外圈之间设有一直钢套，直钢套的外表和直钢套靠轴承座一侧的内侧面有一层玻璃绝缘层，玻璃绝缘层通过真空烧结分别与电机后轴承的轴承座的轴承安装位置内孔表面和直钢套的外表面，以及直钢套靠轴承座一侧的内侧面熔接在一起；以此形成轴承的外圈绝缘层。

3.如权利要求1所述的电力机车变压器油泵电机轴承绝缘装置，其特征在于：在电机后轴承的内圈周围，以及固定端转子轴的端部均通过变压器油进行绝缘处理，在电机后轴承的周围和固定端转子轴的端部留有变压器油充注形成的隔离层，电机后轴承以及固定端转子轴均浸泡在变压器油中，通过变压器油形成绝缘层。

4.如权利要求1所述的电力机车变压器油泵电机轴承绝缘装置，其特征在于：在轴承盖与电机前端盖之间，以及轴承盖与电机前轴承外圈之间也设有玻璃绝缘层。

5.如权利要求1所述的电力机车变压器油泵电机轴承绝缘装置，其特征在于：电机前轴承内圈安装在轴伸端转子轴上，且在电机前轴承内圈侧面周围，以及轴伸端转子轴周围均充注有变压器油形成的绝缘隔离层，以保证轴承内圈，以及轴伸端转子轴与定子部件之间有变压器油形成的绝缘层。

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