CN101877513B - 一种轴承冷却方法及结构 - Google Patents
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Abstract
一种电机轴承冷却方法及结构，在电机的外壳上有电机冷却风入口，当风扇运转时将通过冷却风入口抽吸外面的冷却风进入电机内，通过风扇出口排出经由定子框架流过整个电机，对电机内部件进行散热；采取多路风冷方式，在电机的风扇入口处的根部开有通风孔，通风孔分别贯通电机的风扇入口与电机的风扇的背部，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔形成多股支流气流进入风扇叶的背部，使得通过电机风扇所吸入的冷却风能直接吹到轴承的端盖部位，再沿着定子框架侧面爬升越过定子框架；所形成多股支流是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机部件冷却方法及结构，具体说是一种电力机车全封闭牵引电机轴承冷却方法及结构，该种电机轴承冷却方法主要适合在低地板轻轨车辆牵引电机中使用。
背景技术
牵引电机轴承是保证电机运行的重要部件，因此保证电机轴承的性能对于牵引电机来说是十分重要的。然而牵引电机轴承在高速运转时会因为摩擦阻尼产生大量的热，这种发热将会极大地影响轴承的使用寿命；对全封闭牵引电机，轴承温升是一个较难解决的问题，目前对于牵引电机轴承的轴承温升所进行的冷却方式主要是通过自身的散热来冷却，这种冷却方式对于一些转速不高，负荷量不大的电机尚可以满足需要，但对于大功率、高转速的牵引电机来说是不够的，所以对于大型的牵引电机往往需要采取辅助冷却方法来进行冷却。电机轴承的辅助冷却方法主要有分为气冷和液冷两大类，通过冷却介质直接或间接把轴承的热量带走。气冷的冷却介质包括空气和氢气。氢气具有导热性好(导热系数是空气的8.4倍)氢气的吸热能力在各种气体中最大，比重小，扩散快等优点，在相同气压下，氢气冷却的通风损耗、风摩耗均为空气的1/10，而且通风噪声亦可减小。氢冷电机的效率提高了，而且温升明显下降。由于电机内氢气必须维持规定纯度，为此必须额外设置一套供氢装置，给设计和安装带来了困难。氢气的缺点是渗透性强，容易从设备中泄漏出来。密封防爆问题始终是氢气冷却电机安全运行的一个隐患。液冷的介质有水、油及蒸发冷却所使用的氟里昂类介质及新型无污染化合物类氟碳介质。现在的低地板轻轨车辆牵引电机中使用冷却方式是利用整个电机后部的通风扇所吸入的空气进行风冷(如附图1所示)，但目前的风冷结构只是利用电机风扇所排出的风吹过定子框架来带走电机轴承座的热量，并通过轴承座来带走轴承本身的热量，这种散热方式只是一种间接的散热方式，而且不是直接对轴承部位的器件进行散热，而是通过较为远离轴承的定子机座散热来冷却轴承座，再通过轴承座来冷却轴承，所 以效果不是很理想，因此需要进一步加以改进。
发明内容
本发明的目的，就是为了克服现有低地板轻轨车辆牵引电机冷却方式的不足，提出一种冷却效果更好，且结构简单的电机轴承冷却方法及装置。利用方法及装置可以大大降低轴承运行的温度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：我们提出了一种低地板轻轨车辆牵引电机轴承冷却方法，采取多路风冷方式，在电机的风扇入口处的根部开有通风孔，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔形成多股支流气流进入风扇叶的背部，直接吹到轴承的端盖部位上，再沿着定子框架侧面爬升越过定子框架；所形成的支路可以是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
按照上述方法所提出的低地板轻轨车辆牵引电机轴承冷却装置是：一种低地板轻轨车辆牵引电机轴承冷却装置，包括电机外壳、电机定子和电机风扇，在电机的外壳上有一个电机冷却风入口，电机冷却风入口处盖有一通风罩，电机风扇安装在电机外壳冷却风入口与电机定子框架之间的空腔内，并安装在电机转轴的端部，可以随电机转轴一起转动；当风扇运转时将通过冷却风入口抽吸外面的冷却风进入电机内，再通过风扇出口排出经由定子框架流过整个电机，对电机内部件进行散热；其特点在于：在电机的风扇入口处的根部开有通风孔，通风孔分别贯通电机的风扇入口与电机的风扇的背部，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔形成多股支流气流进入风扇叶的背部，使得通过电机风扇所吸入的冷却风能直接吹到轴承的端盖部位上，再沿着定子框架侧面爬升越过定子框架；所形成的支路可以是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
本发明的特点在于，通过风扇根部开有的圆孔，让气流通过圆孔流经端盖表面，带走轴承周围的热量，进而达到对轴承冷却的目的，两种方案进行温升对比试验后，轴承温升从79K降低到了70K，轴承温升降低了9K，效果明显。
附图说明
图1是现有电机轴承的辅助冷却方法。
图2是本发明的结构示意图。
图中：1、电机外壳；2、电机定子；3、电机风扇；4、电机冷却风入口；5、通风罩；6、轴承端盖部位；7、电机定子框架；8、空腔；9、电机风扇的背部；10、通风孔；11、电机风扇入口；12、电机转轴。
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2所示，本发明为一种低地板轻轨车辆牵引电机轴承冷却方法，采取多路风冷方式，在电机的风扇入口处的根部开有通风孔，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔形成多股支流气流进入风扇叶的背部，直接吹到轴承的端盖部位上，再沿着定子框架侧面爬升越过定子框架；所形成的支路可以是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
按照上述方法所提出的低地板轻轨车辆牵引电机轴承冷却装置是：一种低地板轻轨车辆牵引电机轴承冷却装置，包括电机外壳1、电机定子2和电机风扇3，在电机外壳1上有一个电机冷却风入口4，电机冷却风入口4处盖有一通风罩5，电机风扇3安装在电机外壳1冷却风入口4与电机定子框架7之间的空腔8内，并安装在电机转轴12的端部，可以随电机转轴12一起转动；当电机风扇3运转时将通过冷却风入口4抽吸外面的冷却风进入电机内，再通过电机风扇3出口排出经由定子框架流过整个电机，对电机内部件进行散热；其特点在于：在电机风扇入口11处的根部开有通风孔10，通风孔10分别贯通 电机风扇入口11与电机风扇的背部9，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔10形成多股支流气流进入风扇叶的背部9，使得通过电机风扇所吸入的冷却风能直接吹到轴承端盖部位6上，再沿着定子框架7侧面爬升越过定子框架7；所形成的支路可以是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
Claims (2)
1.一种电机轴承冷却方法，包括电机外壳、电机定子和电机风扇，在电机的外壳上有一个电机冷却风入口，电机冷却风入口处盖有一通风罩，电机风扇安装在电机外壳冷却风入口与电机定子框架之间的空腔内，并安装在电机转轴的端部，可以随电机转轴一起转动；当风扇运转时将通过冷却风入口抽吸外面的冷却风进入电机内，再通过风扇出口排出经由定子框架流过整个电机，对电机内部件进行散热；其特征在于：采取多路风冷方式，在电机的风扇入口处的根部开有通风孔，通风孔分别贯通电机的风扇入口与电机的风扇的背部，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔形成多股支流气流进入风扇叶的背部，使得通过电机风扇所吸入的冷却风能直接吹到轴承的端盖部位上，再沿着定子框架侧面爬升越过定子框架；所形成多股支流是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
2.一种电机轴承冷却装置，包括电机外壳、电机定子和电机风扇，在电机的外壳上有一个电机冷却风入口，电机冷却风入口处盖有一通风罩，电机风扇安装在电机外壳冷却风入口与电机定子框架之间的空腔内，并安装在电机转轴的端部，可以随电机转轴一起转动；当风扇运转时将通过冷却风入口抽吸外面的冷却风进入电机内，再通过风扇出口排出经由定子框架流过整个电机，对电机内部件进行散热；其特征在于：在电机的风扇入口处的根部开有通风孔，通风孔分别贯通电机的风扇入口与电机的风扇的背部，并将进入风扇的冷风通过风扇入口处根部的通风孔形成多股支流气流进入风扇叶的背部，使得通过电机风扇所吸入的冷却风能直接吹到轴承的端盖部位上，再沿着定子框架侧面爬升越过定子框架；所形成多股支流是多个支路，按照等分分布，多分支气流进入风扇背部后，在风扇背部形成气旋涡流，对轴承部位的器件进行冷却，达到更直接的对电机轴承的冷却。
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