CN102927015B - 变流器用冷却屏蔽电泵 - Google Patents
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Abstract
一种变流器用冷却屏蔽电泵，涉及换热冷却技术领域，包括泵体和屏蔽电机，泵体内安装有叶轮，屏蔽电机包括壳体，壳体内安装有定子组件及转子组件，转子组件安装在定子组件的轴心线上，壳体上还设有出线盒，壳体前端设有电机前密封盖，转子组件中心安装有轴，轴一端穿过位于前轴承座内的前轴承与叶轮连接，轴另一端套装在位于后轴承座内的后轴承上，前轴承座安装在电机前密封盖上，后轴承座由螺栓紧装在壳体的连体后盖或分体后盖上，前轴承和后轴承由碳化硅材料制成，定子组件内圆有带压筋的屏蔽套和有屏蔽套的转子组件隔离，前轴承和后轴承的档处套装熔焊硬质合金双向钢或碳化硅材料轴承。本发明整机结构紧凑，美观，降低了成本，具有很好的经济效益和社会效益。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及换热冷却技术领域，具体涉及一种交流传动机车和交流传动动车组变流器冷却系统里的屏蔽水泵。
背景技术
在铁路交流电力传动机车和动车组传动系统中，利用牵引变流器装置使机车和动车组实现了交直交电传动，提高了机车和动车组单轴牵引力、运行速度、可靠性等关键性指标。机车和动车组中的牵引变流器装置主要由大功率半导体整流管、晶闸管、触发、保护、冷却液循环水泵、冷却器和排风机等部件组成。机车和动车组运行时，变流器装置中的电器元件会产生大量的热量，如果这些热量不能及时散发掉，则导致这些电器元件会因本身温度持续升高而烧毁，从而使机车和动车组不能正常工作，由变流器用的电泵等组成循环散热冷却系统是把变流器电器元件工作时产生的热量散发到大气环境中，保证电器元件在正常的温度下工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种散热效果好、使用寿命长、无泄漏的变流器用冷却屏蔽电泵。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种变流器用冷却屏蔽电泵，包括泵体和屏蔽电机，所述的泵体内安装有叶轮，所述的屏蔽电机包括壳体，所述的壳体内安装有定子组件及转子组件，所述的转子组件安装在定子组件的轴心线上，所述的壳体上还设有出线盒，所述壳体前端设有电机前密封盖，所述转子组件中心安装有轴，所述轴的一端穿过位于前轴承座内的前轴承与叶轮连接，所述轴的另一端套装在位于后轴承座内的后轴承上，所述的前轴承座安装在电机前密封盖上，所述后轴承座由螺栓紧装在壳体的连体后盖或分体后盖上，所述的前轴承和后轴承由碳化硅材料制成，所述定子组件内圆有带压筋屏蔽套的转子组件隔离，以防冷却液的腐蚀，所述前轴承和后轴承档处，套装在双相钢上熔焊硬质合金或碳化硅材料轴承。
所述的前轴承座与屏蔽电机内循环水进水道合成一体，并用螺栓紧装在电机前密封盖上，节省材料和工时费。
所述壳体外加铸纵向或径向宽度在3～5mm，高度在7～10mm的散热筋18～28根。
所述定子组件上定子的外径为φ120mm～φ150mm，定子冲片上有24～36槽。
所述屏蔽套上的压筋有18～36条，压筋高0.1mm～0.8mm，长70mm～130mm。
所述泵体的止口肩胛压紧电机前密封盖后，直接和壳体凸缘上的六个通孔用螺栓、螺母装紧，这样可以节省电机前密封盖上的8颗装紧螺栓，省了材料、紧凑了结构与装配效率。
所述叶轮直径为φ130mm～φ180mm，叶轮出水口宽度为5mm～10mm。
本发明的屏蔽电泵总长为500mm～600mm，总宽度为190mm～250mm，总高度为200mm～270mm。
所述壳体的外径为φ130mm～φ170mm。
本发明用于交流传动机车和交流传动动车组变流器冷却系统中。
本发明的有益效果是：本发明屏蔽泵，用在铁路机车和动车组变流器上，具有无泄漏、电机温升低(比现有技术低6℃左右)、散热效果好、使用寿命长、节省原材料、提高装配效率等优点，该变流器冷却水泵同样适用于其他车辆和工业用变流器装置中，整机结构紧凑，美观，降低了成本，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明结构剖面图；
图2为本发明主视图；
图3为本发明侧视图；
图4为本发明屏蔽套结构图；
图5为本发明定子结构图；
图6为本发明转子结构图；
图7为本发明立体图。
图中：1泵体、2叶轮、3前轴承座、4电机前密封盖、5前轴承、6轴承、7壳体、8定子组件、9出线盒、10轴、11后轴承座、12后轴承、13转子组件、14屏蔽套、15散热筋、16壳体凸缘、17压筋、18定子、19槽。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，一种变流器用冷却屏蔽电泵，包括泵体1和屏蔽电机，泵体1内安装有叶轮2，屏蔽电机包括壳体7，壳体7内安装有定子组件8及转子组件13，转子组件13安装在定子组件8的轴心线上，壳体7上还设有出线盒9，壳体7前端设有电机前密封盖4，转子组件13中心安装有轴10，轴10一端穿过位于前轴承座3内的前轴承5与叶轮2连接，轴10另一端套装在位于后轴承座11内的后轴承12上，前轴承座3安装在电机前密封盖4上，后轴承座11由螺栓紧装在壳体7的连体后盖或分体后盖上，前轴承5和后轴承12由碳化硅材料制成，定子组件8内圆有带压筋17屏蔽套14的转子组件13隔离，以防冷却液的腐蚀，前轴承5档处和后轴承12档处，套装在双相钢上熔焊硬质合金或碳化硅材料轴承6。前轴承座3与屏蔽电机内循环水进水道合成一体，并用螺栓紧装在电机前密封盖4上，节省了大量的材料和工时费。
壳体7外加铸有纵向或径向宽度为3～5mm，高度为7～10mm，数量为18～28根的散热筋15；定子组件8上定子18的外径为φ120mm～φ150mm，定子18上冲有24～36个槽19，屏蔽套14上的压筋17有18～36条，压筋17高0.1mm～0.8mm，长70mm～130mm，泵体1的止口肩胛压紧电机前密封盖4后，直接和壳体凸缘16上的六个通孔用螺栓、螺母装紧，这样可以节省电机前密封盖4上的8颗装紧螺栓，省了材料、紧凑了结构与装配效率，叶轮2直径为φ130mm～φ180mm，叶轮2出水口宽度为5mm～10mm。本发明的屏蔽电泵总长为500mm～600mm，总宽度为190mm～250mm，总高度为200mm～270mm，壳体7的外径为φ130mm～φ170mm。
本发明屏蔽电泵，它主要是解决传统水泵难能做到的二个难题：①长期使用会泄漏；②活动轴承易磨损。本发明屏蔽电泵以静密封替代动密封结构，在原理上解决泄漏问题，但也需有良好的密封结构设计，用超硬材料碳化硅轴承替代原来铜基、铁基、石墨等活动轴承，解决了轴承易磨损问题，它符合交流传动机车和交流传动动车组变流器对其配套件使用寿命长的要求。其冷却工作原理是：泵把装有电子元件的基板空腔里受热冷却液送到由排风机组成的冷却器里，同时又把冷却器里已经过冷却的冷却液回送到基板上(发热的电子元件就装在基板上)，冷却液让泵循环抽送，由冷却器和排风机对冷却液强制散热，以达到冷却电子元件目的，所以只有降低冷却液温度才会收到好的冷却效果，尽量减低泵电机自身产生的热量，是泵电机制造者主要课题，所以在本发明泵电机外壳上加铸散热筋，以加大散热面积，由电机外壳直接向大气环境排放，提高散热量，降低电机自身温升。精心设计电机定转子槽型尺寸，调整电机电磁设计，降低铁芯齿、轭部磁密，提高了电机效率，有效地降低电机温升。
定转子屏蔽套是隔离冷却液进入定转子铁芯及绕组主要部件，现有技术的屏蔽套均是薄壁圆管与定子铁芯内圆配合，由于管壁很薄，内圆往往出现较严重的变形。本发明改为屏蔽套外壁压筋，大大提高管壁抗变形强度，管内径变形很小，均在0.05mm以内，而没有压筋的屏蔽套变形公差均在0.1mm～0.15mm之间，本发明有效防止泵电机定转子之间气隙的不均匀和扫膛现象，从而提高泵的使用寿命。精心设计泵的叶轮、泵体水力设计图，调整叶轮直径尺寸与叶轮出水口宽度，改善已有泵扬程和流量，使泵扬程和流量符合用户要求。为了节约材料、制造工时，降低成本，本发明屏蔽泵重新设计外形尺寸和形状，把内循环水进水道同前轴承座合成一体铸造，并把泵体、密封盖、电机壳体三个部件衔接一起，用螺栓螺帽装紧，省材料、省装配工时。
本发明屏蔽泵，用在铁路机车和动车组变流器上，具有无泄漏、电机温升低(比现有技术低6℃左右)、散热效果好、使用寿命长、节省原材料、提高装配效率等优点。该变流器冷却水泵同样适用于其他车辆和工业用变流器装置中，整机结构紧凑，美观，降低了成本，具有很好的经济效益和社会效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种变流器用冷却屏蔽电泵，用于交流传动机车和交流传动动车组变流器冷却系统中，该屏蔽电泵总长为500mm～600mm，总宽度为190mm～250mm，总高度为200mm～270mm，包括泵体和屏蔽电机，所述的泵体内安装有叶轮，所述的屏蔽电机包括壳体，所述的壳体内安装有定子组件及转子组件，所述的转子组件安装在定子组件的轴心线上，所述的壳体上还设有出线盒，所述转子组件中心安装有轴，其特征在于：所述壳体前端设有电机前密封盖，所述轴的一端穿过位于前轴承座内的前轴承与叶轮连接，所述轴的另一端套装在位于后轴承座内的后轴承上，所述的前轴承座安装在电机前密封盖上，所述后轴承座由螺栓紧装在壳体的连体后盖或分体后盖上，所述的前轴承和后轴承由碳化硅材料制成，所述定子组件内圆有带压筋屏蔽套的转子组件隔离，以防冷却液的腐蚀，所述前轴承和后轴承档处，套装在双相钢上熔焊硬质合金或碳化硅材料轴承，所述的前轴承座与屏蔽电机内循环水进水道合成一体，并用螺栓紧装在电机前密封盖上。
2.根据权利要求1所述的变流器用冷却屏蔽电泵，其特征在于：所述壳体外加铸纵向或径向宽度在3～5mm，高度在7～10mm的散热筋18～28根。
3.根据权利要求1所述的变流器用冷却屏蔽电泵，其特征在于：所述定子组件上定子的外径为φ120mm～φ150mm，定子冲片上有24～36个槽。
4.根据权利要求1所述的变流器用冷却屏蔽电泵，其特征在于：所述屏蔽套上的压筋有18～36条，压筋高0.1mm～0.8mm，长70mm～130mm。
5.根据权利要求1所述的变流器用冷却屏蔽电泵，其特征在于：所述泵体的止口肩胛压紧电机前密封盖后，直接和壳体凸缘上的六个通孔用螺栓、螺母装紧。
6.根据权利要求1所述的变流器用冷却屏蔽电泵，其特征在于：所述叶轮直径为φ130mm～φ180mm，叶轮出水口宽度为5mm～10mm。
7.根据权利要求1所述的变流器用冷却屏蔽电泵，其特征在于：所述壳体的外径为φ130mm～φ170mm。
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