CN103527614A - 大型同步电机用三段轴的联接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型同步电机用三段轴的联接结构，包括非轴伸端轴、空心轴以及轴伸端轴；所述空心轴的两端分别与非轴伸端轴、轴伸端轴通过螺栓联成一体；在非轴伸端轴与空心轴的合缝面以及轴伸端轴与空心轴的合缝面的径向配钻铰有销钉孔；圆柱销钉安装于所述销钉孔内。本发明针对大型同步电机的三段轴的联接进行改进，取消轴向联接用超紧配销钉，将常规使用的销钉的布置方式由轴向布置改为径向布置，同时改变了销钉的结构及材料，在满足电机安全性和可靠性的条件下，可以降低大型同步电机的制造成本。

Description

大型同步电机用三段轴的联接结构

技术领域

本发明属于电机领域，涉及大型轧钢同步电动机用三段轴的联接结构。

背景技术

大型轧钢同步电动机为低速的变频同步电动机，主要应用于宽厚钢板的轧制生产，要求电动机的转动部分机械强度可以承受可逆轧机频繁正、反转及轧制过程中产生的6.0倍额定转矩的冲击负荷。为了减少转子的转动惯量，大型轧钢同步电动机主轴采用了三段轴形式，其中间为空心圆筒的空心轴3，两端分别为非轴伸端轴1和轴伸端轴5，通过法兰连接，法兰的外圆轴向安装联接螺栓2，如图1所示。

因大型轧钢同步电动机要求过载能力强，过载倍数高，还要承受钢材轧制时的冲击负荷，所以三段轴之间的联接的牢固程度是至关重要的。联接部分同样要承受巨大的冲击负荷及频繁正、反转产生的加速力矩。参见图1至图4，目前生产的此类电机联接的销钉采用了液压的超紧配销钉4，在法兰外圆轴向安装，承受剪力的面积为销钉的圆截面，受力面积小，需用很好的材料才能满足承载力的要求，另外要求销钉的加工精度高，通常采用进口件。一般在承受扭矩的轴伸端用16个M80的联接螺栓和8个φ80超紧配销钉；在不承受扭矩的非轴伸端用了16个M80的联接螺栓和4个φ80超紧配销钉。φ80超紧配销钉由涨紧套和销钉本体组成，安装时靠高压油将涨紧套顶开，再放入销钉。每台此类电机共需12个超紧配销钉，采购价约30万。超紧配销钉的优点是可以方便地拆卸；而实际整个电机转子轴联接后是不用再分拆的，超紧配销钉的优点在此处实际是用不上的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型同步电机用三段轴的联接结构，其改变了习惯使用的销钉布置方式，同时改变了销钉结构及材料，在满足电机使用性能的前提下，降低了电机的制造成本。

本发明的技术方案如下：

一种大型同步电机用三段轴的联接结构，包括非轴伸端轴、空心轴以及轴伸端轴；所述空心轴的两端分别与非轴伸端轴、轴伸端轴通过螺栓联成一体；在非轴伸端轴与空心轴的合缝面以及轴伸端轴与空心轴的合缝面的径向配钻铰有销钉孔；圆柱销钉安装于所述销钉孔内。

其进一步的技术方案为：所述非轴伸端轴与空心轴的合缝面径向配钻铰有4个销钉孔，4个圆柱销钉安装于所述销钉孔内。

其进一步的技术方案为：所述轴伸端轴与空心轴的合缝面径向配钻铰有16个销钉孔，16个圆柱销钉安装于所述销钉孔内。

以及，其进一步的技术方案为：所述圆柱销钉在合缝面的圆周上等间距分布。

本发明的有益技术效果是：

本发明针对大型同步电机的三段轴的联接进行改进，取消轴向联接用超紧配销钉，将常规使用的销钉的布置方式由轴向布置改为径向布置，同时改变了销钉的结构及材料，在满足电机安全性和可靠性的条件下，可以降低大型同步电机的制造成本。三段轴的联接处径向布置普通圆柱销钉，圆柱销钉径向分布时的受剪面为矩形截面，受剪面积大，φ50×120圆柱销钉比φ80超紧配销钉受力面积大20%，在传递扭矩端圆柱销钉数量由8个超紧配销钉改变到16个，使圆柱销钉的应力大大降低。每台电机用20个圆柱销钉的总价格不超过3万元，经济效益显著。

本发明附加的方面和优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是现有大型同步电机用三段轴的联接结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图，示出了非轴伸端联接螺栓及销钉的分布。

图3是图1的B-B剖视图，示出了轴伸端联接螺栓及销钉的分布。

图4是图1中的超紧配销钉的结构图。

图5是本发明大型同步电机用三段轴的联接结构示意图。

图6是图5的C-C剖视图，示出了非轴伸端联接螺栓及销钉的分布。

图7是图5的D-D剖视图，示出了轴伸端联接螺栓及销钉的分布。

图8是图5中的圆柱销钉的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图5所示，本发明包括非轴伸端轴1、联接螺栓2、空心轴3、圆柱销钉4′以及轴伸端轴5，以上部件共同组成了一根完整的电机轴。图5是上述电机轴的剖视图，为显著表示出各个部件，采用了非垂直剖切。

如图5所示，空心轴3的一端与非轴伸端轴1通过螺栓2联成一体，空心轴3的另一端与轴伸端轴5通过螺栓2联成一体。如图6所示，在非轴伸端轴1与空心轴3的合缝面径向配钻铰4个销钉孔，4个圆柱销钉4′安装进各销钉孔内后将圆柱销钉4′点焊牢。如图7所示，在轴伸端轴5与空心轴3的合缝面径向配钻铰16个销钉孔，16个圆柱销钉4′安装进各销钉孔内后将圆柱销钉4′点焊牢。所述销钉孔、圆柱销钉4′在合缝面的圆周上等间距分布。圆柱销钉4′的具体结构如图8所示。

本发明将销钉布置方式改为径向布置，同时改变了销钉结构形式。在一个实施例中，在电机在轴伸端安装16个φ50×120圆柱销钉，在非轴伸端安装4个φ50×120圆柱销钉，可保证电机使用的安全性。虽然销钉数量由每台电机12个增到了20个，但所用20个圆柱销钉的成本仅约3万元，降低了电机的制造成本。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大型同步电机用三段轴的联接结构，其特征在于：包括非轴伸端轴（1）、空心轴（3）以及轴伸端轴（5）；所述空心轴（3）的两端分别与非轴伸端轴（1）、轴伸端轴（5）通过螺栓（2）联成一体；在非轴伸端轴（1）与空心轴（3）的合缝面以及轴伸端轴（5）与空心轴（3）的合缝面的径向配钻铰有销钉孔；圆柱销钉（4′）安装于所述销钉孔内。

2.根据权利要求1所述大型同步电机用三段轴的联接结构，其特征在于：所述非轴伸端轴（1）与空心轴（3）的合缝面径向配钻铰有4个销钉孔，4个圆柱销钉（4′）安装于所述销钉孔内。

3.根据权利要求1所述大型同步电机用三段轴的联接结构，其特征在于：所述轴伸端轴（5）与空心轴（3）的合缝面径向配钻铰有16个销钉孔，16个圆柱销钉（4′）安装于所述销钉孔内。

4.根据权利要求2或3所述大型同步电机用三段轴的联接结构，其特征在于：所述圆柱销钉（4′）在合缝面的圆周上等间距分布。

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