CN104467277A - 一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动车组机车专用电动机，一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，作为改进：电机外壳的内接引线出口处固定连接有接线盒座，接线盒座外端上有线盒端盖，引线孔座位于线盒端盖上，外接引线穿越引线孔座；前定子和后定子均由定子铁心和电枢绕组所组成，电机转子由六个转子铁心以及安装在相邻转子铁心之间的永磁体所组成，电机转子安装在转子支架上，转子支架固定连接在电机转轴上的最大直径处；后定子固定连接在后端盖的内端面上，前定子固定连接在前端盖的内端面上，电机转子位于后定子与前定子之间；后端盖上装有轴承后盖，轴承后盖通过螺钉固定在后端盖上，轴承后盖内端伸入后端盖上的后盖轴承孔并抵住后轴承。

Description

一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机

技术领域

本发明涉及一种动车组机车专用电动机，对尺寸空间以及使用寿命有双重苛刻要求，具体涉及一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机。

背景技术

高速动车组对牵引系统的电动机性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗弯矩以及散热高效等等，为此，欧美发达国家大都采用盘式电机。在传统盘式电机的结构中，单定子绕组导线的利用率极低，双定子绕组的嵌线工艺复杂，尤其是小型电机的定子绕线基本无法实施；另外传统柱式电机的结构，磁路有“瓶颈效应”饱和点低，绕组的利用率很低，造成发电机不能获得最大电动势，电动机不能获得最大磁动势。此外，三相盘式异步电动机除了以直联方式输出外，电机转轴只承受纯扭矩。更多的时候是伴随有径向弯矩的扭矩力方式输出，如：平皮带轮等等。相同功率和转速的情况下，承载弯扭合成的电机转轴直径是承载纯扭矩的电机转轴直径的两倍以上才能确保有足够的安全系数。因此，为了让电机转轴还能承受弯矩力，不得不将电机转轴直径成倍增大，最终导致一系列弊端：电机轴承线速度也成倍增大，自身内耗成倍增大，内耗导致发热量成倍增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，电机转轴只承受纯扭矩，增设抗弯矩构件分担弯矩负荷，以减小电机转轴的直径尺寸来适应动车组机车这种对尺寸空间以及使用寿命有双重苛刻要求的特殊场合。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，包括电机外壳、前端盖、后端盖、转子支架、电机转轴、前轴承、后轴承、永磁体、前定子 和后定子以及平皮带轮，作为改进：所述的电机外壳的内接引线出口处固定连接有接线盒座，接线盒座外端上有线盒端盖，引线孔座位于所述的线盒端盖上，外接引线穿越所述的引线孔座；所述的前定子和所述的后定子均由定子铁心和电枢绕组所组成，所述的电机转子由六个转子铁心以及安装在相邻转子铁心之间的永磁体所组成，所述的电机转子按装在转子支架上，转子支架固定连接在所述的电机转轴上的最大直径处；所述的后定子固定连接在所述的后端盖的内端面上，所述的前定子固定连接在所述的前端盖的内端面上，所述的电机转子位于所述的后定子与前定子之间；所述的后端盖上装有轴承后盖，所述的轴承后盖通过螺钉固定在所述的后端盖上，所述的轴承后盖内端伸入所述的后端盖上的后盖轴承孔并抵住所述的后轴承；所述的前端盖固定有抗弯矩构件，所述的抗弯矩构件通过构件螺钉固定在所述的前端盖上，所述的抗弯矩构件上的构件调节环内端伸入所述的前端盖上的前盖轴承孔并抵住所述的前轴承；所述的抗弯矩构件外端与所述的平皮带轮之间有无内圈轴承；所述的抗弯矩构件的构件支撑圆表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层。

作为进一步改进：所述的抗弯矩构件的构件台阶内孔与所述的电机转轴的主轴外伸段之间有旋转空隙，所述的抗弯矩构件的外轴承支撑圆支撑着所述的无内圈轴承上的圆柱滚针，所述的无内圈轴承上的滚针外圈的外圆固定在所述的平皮带轮的带轮台阶孔内圆壁上，所述的带轮台阶孔底面上有平皮带花键孔与所述的电机转轴上的轴端花键之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合，所述的轴端花键的端面上有轴端螺孔，轴端螺孔上配合有台阶防松螺钉限制着轴向定位挡圈的轴向位移，轴向定位挡圈外缘部位固定在所述的平皮带花键孔外端平面上，继而限制了所述的平皮带轮的轴向位移。

作为进一步改进：所述的轴向定位挡圈外侧面上有防松挡片与所述的轴向定位挡圈一起，被挡圈螺钉固定在所述的平皮带花键孔外端平面上；所述的防松挡片有挡片拐角边紧贴着所述的台阶防松螺钉的两平边挡肩帽上的任意一平边上。

作为进一步改进：所述的平皮带轮外圆上有平带弧面，所述的平皮带轮外端面上有带轮端面螺孔，所述的带轮台阶孔上有带轮退刀槽和平带轮卡槽，平带轮卡槽中活动配合有带轮孔用卡环，所述的带轮台阶孔底角位置上放置有平带轮调节圈，所述的滚针外圈两侧分别贴着所述的带轮孔用卡环和所述的平带轮调节圈。

作为进一步改进：所述的抗弯矩构件上有构件法兰，构件法兰内侧有构件调节环外圆与所述的前盖轴承孔之间为过渡配合；所述的构件调节环外圆与所述的外轴承支撑圆之间具有同轴度关系；所述的前端盖外侧面上有前盖凹台面，前盖凹台面上有五至六个前盖螺孔，所述的构件法兰上有五至六个构件枕孔与所述的前盖螺孔相对应；所述的前盖凹台面与所述的前盖轴承孔之间具有五级公差精度的垂直度关系。

作为进一步改进：所述的接线盒座腔内设置有线盒隔板，线盒隔板将所述的接线盒座隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔和第二空腔，线盒隔板上设有三个间隔分布的接线螺栓，接线螺栓穿过线盒隔板，接线螺栓两端分别悬伸在位于所述的线盒隔板两侧的第一空腔和第二空腔内，所述的内接引线对应连接在位于第一空腔内的接线螺栓上的内接端头上；所述的线盒端盖上的内螺纹与所述的引线孔座上的外螺纹相配合，所述的线盒端盖内螺纹底平面上设有密封圈被所述的引线孔座内端面挤压固定，外接引线依次穿越所述的引线孔座上的脚座圆孔和所述的密封圈后对应连接在位于第二空腔内的接线螺栓上的外接端头上。

作为进一步改进：所述的前端盖的前盖轴承孔上固定着前轴承外圆，前轴承内孔固定着所述的电机转轴的前轴承段；所述的后端盖上有后螺钉固定在所述的电机外壳后端面，所述的后端盖的后盖轴承孔上固定着后轴承外圆，后轴承内孔固定着所述的电机转轴的后轴承段。

作为进一步改进：所述的铜合金涂层的材料为铜合金硬质耐磨材料，由如下重量百分比的元素组成：Cu（铜）：12～13%、Ni（镍）：6～7%、Cr（铬）：5～6%、Mo（钼）：4～5%、Zn（锌）：3～4%、W(钨)：2.4～2.6%、C（碳）：1.1～1.3%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 Mn（锰）少于0.25%、 S（硫）少于0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；所述的铜合金硬质耐磨材料的主要性能参数为：每立方厘米密度为8.2克；洛氏硬度HRC值为54～56。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用后定子固定连接在后端盖的内端面上，前定子固定连接在前端盖的内端面上，电机转子位于后定子与前定子之间；特别是在前端盖固定有抗弯矩构件，抗弯矩构件外端与平皮带轮之间有无内圈轴承，上述结构能大幅度提高电机的机电能量转换能力和运行能力。

2、抗弯矩构件的构件支撑圆表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层，具备超强的耐磨性。

3、在电机前端盖上设置抗弯矩构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴只承受纯扭矩，相同功率下的电机转轴直径可减少一半，最终实现电动机整体具有突破性的紧凑。由于满足在额定功率的前提下，在设计上可以将求电机转轴的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于抗弯矩构件整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向力。两者结合，本发明实现了既能将电机整体尺寸做得紧凑，又能承受更大的径向力，运行更加可靠，从而延长了电机的使用寿命。

4、采用了线盒隔板将接线盒座隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔和第二空腔的技术方案，将内接引线连接在接线螺栓上的内接端头上，外接引线依次穿越引线孔座上的脚座圆孔和密封圈后对应连接在位于第二空腔内的接线螺栓上的外接端头上，由于接线螺栓的两端分别位于两个密闭的空腔内，所以能够有效隔离电火花的泄露。在线盒端盖内螺纹底平面上设有密封圈进行二次隔离电火花，进一步避免电火花泄露，隔爆效果好，安全性能高。

附图说明

图l为本发明的整体结构局部剖面示意图。

图2是图1中的抗弯矩构件80和平皮带轮90所处部位的大剖面示意图。

图3是图2中局部再放大剖面示意图。

图4是图2中的平皮带轮90一侧视图。

图5是图2中的平皮带轮90放大剖面示意图。

图6图1中的前端盖20局部放大剖面示意图。

图7是图1中的抗弯矩构件80放大剖面示意图。

图8是抗弯矩构件80由特殊工夹具装夹加工的剖面示意图。

图9是图8左侧视图。

图10是图8中的左胀套15或右胀套16的剖面示意图。

图11是图10右侧视图。

图12是图10左侧视图。

图13是图1中的接线盒座13局部放大剖面示意图。

图14是图13中的引线孔座11侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，包括电机外壳10、前端盖20、后端盖30、转子支架32、电机转轴40、前轴承25、后轴承35、永磁体18、前定子51 和后定子52以及平皮带轮90，作为改进：电机外壳10的内接引线88出口处固定连接有接线盒座13，接线盒座13外端上有线盒端盖14，引线孔座11位于线盒端盖14上，外接引线55穿越引线孔座11；前定子51和后定子52均由定子铁心75和电枢绕组65所组成，电机转子50由六个转子铁心19以及安装在相邻转子铁心19之间的永磁体18所组成，电机转子50按装在转子支架32上，转子支架32固定连接在电机转轴40上的最大直径处；后定子52固定连接在后端盖30的内端面上，前定子51固定连接在前端盖20的内端面上，电机转子50位于后定子52与前定子51之间；后端盖30上装有轴承后盖33，轴承后盖33通过螺钉固定在后端盖30上，轴承后盖33内端伸入后端盖30上的后盖轴承孔34并抵住后轴承35；前端盖20固定有抗弯矩构件80，抗弯矩构件80通过构件螺钉28固定在前端盖20上，抗弯矩构件80上的构件调节环82内端伸入前端盖20上的前盖轴承孔24并抵住前轴承25；抗弯矩构件80外端与平皮带轮90之间有无内圈轴承60；抗弯矩构件80的构件支撑圆89表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层。

作为进一步改进：抗弯矩构件80的构件台阶内孔84与电机转轴40的主轴外伸段46之间有旋转空隙48，抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89支撑着无内圈轴承60上的圆柱滚针68，无内圈轴承60上的滚针外圈69的外圆固定在平皮带轮90的带轮台阶孔96内圆壁上，带轮台阶孔96底面上有平皮带花键孔94与电机转轴40上的轴端花键49之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合，轴端花键49的端面上有轴端螺孔47，轴端螺孔47上配合有台阶防松螺钉74限制着轴向定位挡圈70的轴向位移，轴向定位挡圈70外缘部位固定在平皮带花键孔94外端平面上，继而限制了平皮带轮90的轴向位移。

作为进一步改进：轴向定位挡圈70外侧面上有防松挡片71与轴向定位挡圈70一起，被挡圈螺钉77固定在平皮带花键孔94外端平面上；防松挡片71有挡片拐角边72紧贴着台阶防松螺钉74的两平边挡肩帽73上的任意一平边上。

作为进一步改进：平皮带轮90外圆上有平带弧面99，平皮带轮90外端面上有带轮端面螺孔97，带轮台阶孔96上有带轮退刀槽93和平带轮卡槽98，平带轮卡槽98中活动配合有带轮孔用卡环91，带轮台阶孔96底角位置上放置有平带轮调节圈92，滚针外圈69两侧分别贴着带轮孔用卡环91和平带轮调节圈92。

作为进一步改进：抗弯矩构件80上有构件法兰87，构件法兰87内侧有构件调节环82外圆与前盖轴承孔24之间为过渡配合；构件调节环82外圆与外轴承支撑圆89之间具有同轴度关系；前端盖20外侧面上有前盖凹台面29，前盖凹台面29上有五至六个前盖螺孔27，构件法兰87上有五至六个构件枕孔85与前盖螺孔27相对应；构件螺钉28穿越构件枕孔85与前盖螺孔27相配合，将抗弯矩构件80固定在前盖凹台面29上；前盖凹台面29与前盖轴承孔24之间具有五级公差精度的垂直度关系。

作为进一步改进：接线盒座13腔内设置有线盒隔板12，线盒隔板12将接线盒座13隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔78和第二空腔79，线盒隔板12上设有三个间隔分布的接线螺栓17，接线螺栓17穿过线盒隔板12，接线螺栓17两端分别悬伸在位于线盒隔板12两侧的第一空腔78和第二空腔79内，内接引线88对应连接在位于第一空腔78内的接线螺栓17上的内接端头26上；线盒端盖14上的内螺纹与引线孔座11上的外螺纹相配合，线盒端盖14内螺纹底平面上设有密封圈67被引线孔座11内端面挤压固定，外接引线55依次穿越引线孔座11上的脚座圆孔23和密封圈67后对应连接在位于第二空腔79内的接线螺栓17上的外接端头36上。

作为进一步改进：前端盖20的前盖轴承孔24上固定着前轴承25外圆，前轴承25内孔固定着电机转轴40的前轴承段45；后端盖30上有后螺钉31固定在电机外壳10后端面，后端盖30的后盖轴承孔34上固定着后轴承35外圆，后轴承35内孔固定着电机转轴40的后轴承段43。

作为进一步改进：铜合金涂层的材料为铜合金硬质耐磨材料，由如下重量百分比的元素组成：Cu（铜）：12～13%、Ni（镍）：6～7%、Cr（铬）：5～6%、Mo（钼）：4～5%、Zn（锌）：3～4%、W(钨)：2.4～2.6%、C（碳）：1.1～1.3%%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 Mn（锰）少于0.25%、 S（硫）少于0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；所述的铜合金硬质耐磨材料的主要性能参数为：每立方厘米密度为8.2克；洛氏硬度HRC值为54～56。

实施例中，电机外壳10下方有安装脚板，安装脚板与电机外壳10之间有加强连筋。

8颗前螺钉21穿越前端盖20上的前盖壳孔39将前端盖20固定在电机外壳10前端面，8颗后螺钉31穿越后端盖30上的后盖壳孔38将后端盖30固定在电机外壳10后端面。

抗弯矩构件80的构件支撑圆89表面有一层厚度为0.25毫米的铜合金涂层，铜合金涂层的材料为铜合金硬质耐磨材料，由如下重量百分比的元素组成：Cu（铜）：12.5%、Ni（镍）：6.5%、Cr（铬）：5.5%、Mo（钼）：4.5%、Zn（锌）：3.5%、W(钨)：2.5%、C（碳）：1.2%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）为0.04%、 Si（硅）为0.17%、 Mn（锰）为0.21%、 S（硫）为0.008%、 P（磷）为0.012%；铜合金硬质耐磨材料的主要性能参数为：每立方厘米密度为8.2克；洛氏硬度HRC为值55。

本发明的一个关键技术是：抗弯矩构件80之中位于构件法兰87外侧外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间的同轴度为100毫米单位尺寸的误差小于或等于0.01毫米。为了确保抗弯矩构件80上的外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间具有高精度同轴度，采用以下加工方法步骤：

一、    特殊工夹具准备过程：

（一）同心圆棒44两端分别有圆棒左中心孔41和圆棒右中心孔42，同心圆棒44外圆是以圆棒左中心孔41与圆棒右中心孔42为中心一次性精磨而成，确保同心圆棒44外圆是以圆棒左中心孔41与圆棒右中心孔42为中心；

（二）左胀套15和右胀套16都包括：开口双锥外圈56、开口双锥内圈57、光孔锥锲环58、螺孔锥锲环59以及平面轴承54和胀套螺栓53；

当胀套螺栓53依次穿越平面轴承54和光孔锥锲环58与螺孔锥锲环59旋转配合时，可以同步控制光孔锥锲环58与螺孔锥锲环59之间相互靠近，分别将开口双锥外圈56向外胀撑紧构件台阶内孔84以及将开口双锥内圈57向内胀抱紧同心圆棒44外圆；

（三）鸡心夹具66形状为“V”字形组合半圆形，鸡心夹具66半圆形上方有夹具凸台63，夹具凸台63一侧面上有夹具横杆61，夹具凸台63以及鸡心夹具66半圆形之间有夹具螺孔64贯通，夹具螺栓62穿越夹具螺孔64可以将不同直径的工件固定在鸡心夹具66的“V”字形两侧上。

二、    粗加工和激光喷涂：

（一）、将抗弯矩构件80按照图纸尺寸要求加工，其中外轴承支撑圆89外圆表面单边尺寸小于图纸要求0.2至0.3毫米，其余尺寸加工至预留0.2至0.3毫米精磨余量，同时保留构件台阶内孔84不加工；

（二）、采用激光喷涂方法，将铜合金硬质耐磨材料喷涂到外轴承支撑圆89外圆表面，至单边尺寸大于图纸要求0.2至0.3毫米。

三、    精磨过程：

（一）将经过粗加工并完成激光喷涂的抗弯矩构件80进行预加工，以外轴承支撑圆89外圆表面和构件调节环82外圆表面同时为基准，加工构件台阶内孔84至图纸尺寸要求；

（二）胀紧连接，将左胀套15和右胀套16的开口双锥外圈56分别套在同心圆棒44外圆，将左胀套15和右胀套16的开口双锥内圈57分别对准构件台阶内孔84靠近两端，将左胀套15和右胀套16上的胀套螺栓分别拧紧，使得左胀套15和右胀套16上的光孔锥锲环58与螺孔锥锲环59之间相互靠近，分别将开口双锥外圈56向外胀撑紧构件台阶内孔84以及将开口双锥内圈57向内胀抱紧同心圆棒44外圆；

（三）鸡心夹具66上的夹具螺栓62穿越夹具螺孔64并拧紧将同心圆棒44外圆固定在鸡心夹具66的“V”字形两侧上；

（四）将同心圆棒44上的圆棒左中心孔41和圆棒右中心孔42分别与磨床头中心顶锥和磨床尾部顶锥，再鸡心夹具66上的夹具横杆61搭扣住磨床头转盘，使得抗弯矩构件80可以随着磨床头转盘的转动而同步旋转；

（五）推进精磨砂轮将构件调节环82外圆精磨至图纸所要求尺寸；退出精磨砂轮移至外轴承支撑圆89位置，推进精磨砂轮将外轴承支撑圆89外圆精磨至图纸所要求尺寸，至此，位于构件法兰87两侧的构件调节环82和外轴承支撑圆89一次夹装精磨过程完成，避免了常规加工位于构件法兰87两侧的构件调节环82和外轴承支撑圆89必须要掉头两次夹装的加工工艺程序所带来的不同轴误差，实现了本发明的关键技术是位于构件法兰87外侧外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间的同轴度为100毫米单位尺寸的误差小于或等于0.01毫米。

四、    关键部件组装步骤：

（一） 抗弯矩构件80安装

将抗弯矩构件80上的构件调节环82与前端盖20上的前盖轴承孔24近外端处过渡配合，并用构件螺钉28穿越抗弯矩构件80上的构件枕孔85与前端盖20上的前盖螺孔27相配合，将抗弯矩构件80上的构件法兰87与前端盖20上的前盖凹台面29紧贴固定，使得抗弯矩构件80上的构件台阶内孔84与电机转轴40的主轴外伸段46外轮廓之间有1毫米的旋转空隙48。

（二） 安装滚针外圈69

无内圈轴承60选用RNA型分离式无内圈轴承。

先将平带轮调节圈92间隙配合放入平皮带轮90上的带轮台阶孔96之中并越过带轮退刀槽93贴在带轮孔底面95上；再将无内圈轴承60上的滚针外圈69微微过盈配合压入平皮带轮90上的带轮台阶孔96之中，再将带轮孔用卡环91用专用工具放入平带轮卡槽98内，使得滚针外圈69两侧分别贴着带轮孔用卡环91和平带轮调节圈92。

（三） 平皮带轮90与电机转轴40之间的连接

将固定在平皮带轮90上的滚针外圈69连同圆柱滚针68一起套入固定在外轴承支撑圆89上一部分，缓缓转动平皮带轮90，使得平皮带轮90上的平皮带花键孔94与电机转轴40上的轴端花键49对准相配合，继续推压平皮带轮90，使得滚针外圈69上的圆柱滚针68整体与外轴承支撑圆89完全相配合；

先取用台阶防松螺钉74穿越轴向定位挡圈70中心孔后与电机转轴40上的轴端螺孔47相配合，使得轴向定位挡圈70在台阶防松螺钉74上的两平边挡肩帽73与轴端花键49外端面之间有一毫米轴向自由量；

再用五颗挡圈螺钉77穿越轴向定位挡圈70上的定位挡圈通孔76后与平皮带轮90上的带轮端面螺孔97相配合，将轴向定位挡圈70也紧固在平皮带轮90外端面上；

最后用一颗挡圈螺钉77依次穿越防松挡片71上的通孔和轴向定位挡圈70上的定位挡圈通孔76后也与平皮带轮90上的带轮端面螺孔97相配合，使得防松挡片71上的挡片拐角边72对准两平边挡肩帽73上的任意一平边上，起到放松作用。

安装完毕。

五、    运行：

当电机启动时，电磁力产生的扭矩通过电机转轴40上的轴端花键49，经平皮带轮90上的平带轮花键孔94传递给平皮带轮90上的平带弧面99，实现扭矩输出。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步效果：

抗弯矩构件80之中位于构件法兰87外侧外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间的同轴度为100毫米单位尺寸的误差小于或等于0.01毫米。为了确保抗弯矩构件80上的外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间具有高精度同轴度，确保电机转轴40与平皮带轮90也具有同轴度关系，实现平皮带轮90平稳同轴旋转。

上述结构实现了电机转轴40以及前轴承25和后轴承35只需承受纯扭矩，而三角皮带所产生的径向力反作用到平皮带轮90却是能够完全被无内圈轴承60所承受，仅仅作用在抗弯矩构件80上，完全避免了电机转轴40上的主轴外伸段46承受径向力。

在电机前端盖上设置抗弯矩构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴只承受纯扭矩，相同功率下的电机转轴直径可减少一半，最终实现电动机整体具有突破性的紧凑。由于满足在额定功率的前提下，在设计上可以将求电机转轴40的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于抗弯矩构件80整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向力。两者结合，本发明实现了既能将电机整体尺寸做得紧凑，又能承受更大的径向力，运行更加可靠，从而延长了电机的使用寿命。

表1是本发明采用了抗弯矩构件80后的前轴承25所固定的电机转轴40的前轴承段45径向跳动度微米与没采用抗弯矩构件80的等功率电机的前轴承2所固定的电机转轴40的前轴承段45径向跳动度微米的实验数据比较。

表1前轴承段45部位的径向跳动度微米的数据比较

从表1中的对照数据可以得出：前轴承25外端采用了抗弯矩构件80后，前轴承25所受到负荷减轻磨损减少，导致前轴承25所固定的电机转轴40的前轴承段45部位的径向跳动度微米更加稳定。

在电机的前端盖20上设置抗弯矩构件80，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴40只承受纯扭矩，相同功率下的电机转轴直径可减少一半，最终实现电动机整体具有突破性的紧凑。由于满足在额定功率的前提下，在设计上可以将求电机转轴40的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于抗弯矩构件80整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向力。两者结合，本发明实现了既能将电机整体尺寸做得紧凑，又能承受更大的径向力，运行更加可靠，从而延长了电机的使用寿命。

表2是本发明中的构件支撑圆89表面采用了一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层与构件支撑圆89表面没采用一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层的耐腐磨损实验数据比较。

表2 抗弯矩构件80的构件支撑圆89表面磨损数据比较

表2中的对照数据可以得出：抗弯矩构件80的构件支撑圆89表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层，具备超强的耐磨性。

本发明的另一个关键技术是：采用了线盒隔板12将接线盒座13隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔78和第二空腔79的技术方案，将内接引线88连接在接线螺栓17上的内接端头26上，外接引线55依次穿越引线孔座11上的脚座圆孔23和密封圈67后对应连接在位于第二空腔79内的接线螺栓17上的外接端头36上，由于接线螺栓的两端分别位于两个密闭的空腔内，所以能够有效隔离电火花的泄露。

用特制的内六角扳手插入引线孔座11上的脚座内六角37之中，将引线孔座11外螺纹与线盒端盖14内螺纹拧紧，使得密封孔圈67受压变形后密闭抱紧外接引线55。在线盒端盖14内螺纹底平面上设有密封圈67进行二次隔离电火花，进一步避免电火花泄露，隔爆效果好，安全性能高。

Claims (8)

1.一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，包括电机外壳(10)、前端盖（20）、后端盖（30）、转子支架(32)、电机转轴(40)、前轴承（25）、后轴承（35）、永磁体（18）、前定子(51) 和后定子(52)以及平皮带轮（90），其特征是：所述的电机外壳(10)的内接引线(88)出口处固定连接有接线盒座(13)，接线盒座(13)外端上有线盒端盖（14），引线孔座（11）位于所述的线盒端盖（14）上，外接引线(55)穿越所述的引线孔座（11）；所述的前定子(51)和所述的后定子(52)均由定子铁心（75）和电枢绕组（65）所组成，所述的电机转子（50）由六个转子铁心（19）以及安装在相邻转子铁心（19）之间的永磁体（18）所组成，所述的电机转子（50）按装在转子支架（32）上，转子支架（32）固定连接在所述的电机转轴（40）上的最大直径处；所述的后定子(52)固定连接在所述的后端盖（30）的内端面上，所述的前定子(51)固定连接在所述的前端盖（20）的内端面上，所述的电机转子（50）位于所述的后定子(52)与前定子(51)之间；所述的后端盖（30）上装有轴承后盖(33)，所述的轴承后盖(33)通过螺钉固定在所述的后端盖（30）上，所述的轴承后盖(33)内端伸入所述的后端盖（30）上的后盖轴承孔（34）并抵住所述的后轴承（35）；所述的前端盖（20）固定有抗弯矩构件（80），所述的抗弯矩构件（80）通过构件螺钉（28）固定在所述的前端盖（20）上，所述的抗弯矩构件（80）上的构件调节环（82）内端伸入所述的前端盖（20）上的前盖轴承孔（24）并抵住所述的前轴承（25）；所述的抗弯矩构件（80）外端与所述的平皮带轮（90）之间有无内圈轴承（60）；所述的抗弯矩构件（80）的构件支撑圆（89）表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层。

2.根据权利要求l一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的抗弯矩构件（80）的构件台阶内孔（84）与所述的电机转轴（40）的主轴外伸段（46）之间有旋转空隙（48），所述的抗弯矩构件（80）的外轴承支撑圆（89）支撑着所述的无内圈轴承（60）上的圆柱滚针（68），所述的无内圈轴承（60）上的滚针外圈（69）的外圆固定在所述的平皮带轮（90）的带轮台阶孔（96）内圆壁上，所述的带轮台阶孔（96）底面上有平皮带花键孔（94）与所述的电机转轴（40）上的轴端花键（49）之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合，所述的轴端花键（49）的端面上有轴端螺孔（47），轴端螺孔（47）上配合有台阶防松螺钉（74）限制着轴向定位挡圈（70）的轴向位移，轴向定位挡圈（70）外缘部位固定在所述的平皮带花键孔（94）外端平面上，继而限制了所述的平皮带轮（90）的轴向位移。

3.根据权利要求2所述的一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的轴向定位挡圈（70）外侧面上有防松挡片（71）与所述的轴向定位挡圈（70）一起，被挡圈螺钉（77）固定在所述的平皮带花键孔（94）外端平面上；所述的防松挡片（71）有挡片拐角边（72）紧贴着所述的台阶防松螺钉（74）的两平边挡肩帽（73）上的任意一平边上。

4.根据权利要求2所述的一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的平皮带轮（90）外圆上有平带弧面（99），所述的平皮带轮（90）外端面上有带轮端面螺孔（97），所述的带轮台阶孔（96）上有带轮退刀槽（93）和平带轮卡槽（98），平带轮卡槽（98）中活动配合有带轮孔用卡环（91），所述的带轮台阶孔（96）底角位置上放置有平带轮调节圈（92），所述的滚针外圈（69）两侧分别贴着所述的带轮孔用卡环（91）和所述的平带轮调节圈（92）。

5.根据权利要求2所述的一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的抗弯矩构件（80）上有构件法兰（87），构件法兰（87）内侧有构件调节环（82）外圆与所述的前盖轴承孔（24）之间为过渡配合；所述的构件调节环（82）外圆与所述的外轴承支撑圆（89）之间具有同轴度关系；所述的前端盖（20）外侧面上有前盖凹台面（29），前盖凹台面（29）上有五至六个前盖螺孔（27），所述的构件法兰（87）上有五至六个构件枕孔（85）与所述的前盖螺孔（27）相对应；所述的前盖凹台面（29）与所述的前盖轴承孔（24）之间具有五级公差精度的垂直度关系。

6.根据权利要求l所述的一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的接线盒座(13)腔内设置有线盒隔板(12)，线盒隔板(12)将所述的接线盒座(13)隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔(78)和第二空腔(79)，线盒隔板(12)上设有三个间隔分布的接线螺栓(17)，接线螺栓(17)穿过线盒隔板(12)，接线螺栓(17)两端分别悬伸在位于所述的线盒隔板(12)两侧的第一空腔(78)和第二空腔(79)内，所述的内接引线(88)对应连接在位于第一空腔(78)内的接线螺栓(17)上的内接端头(26)上；所述的线盒端盖（14）上的内螺纹与所述的引线孔座（11）上的外螺纹相配合，所述的线盒端盖（14）内螺纹底平面上设有密封圈(67)被所述的引线孔座（11）内端面挤压固定，外接引线(55)依次穿越所述的引线孔座（11）上的脚座圆孔（23）和所述的密封圈(67)后对应连接在位于第二空腔(79)内的接线螺栓(17)上的外接端头(36)上。

7.根据权利要求l所述的一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的前端盖（20）的前盖轴承孔（24）上固定着前轴承（25）外圆，前轴承（25）内孔固定着所述的电机转轴（40）的前轴承段（45）；所述的后端盖（30）上有后螺钉（31）固定在所述的电机外壳（10）后端面，所述的后端盖（30）的后盖轴承孔（34）上固定着后轴承（35）外圆，后轴承（35）内孔固定着所述的电机转轴（40）的后轴承段（43）。

8.根据权利要求l所述的一种隔爆型盘式铜合金平皮带轮电机，其特征是：所述的铜合金涂层的材料为铜合金硬质耐磨材料，由如下重量百分比的元素组成：Cu（铜）：12～13%、Ni（镍）：6～7%、Cr（铬）：5～6%、Mo（钼）：4～5%、Zn（锌）：3～4%、W(钨)：2.4～2.6%、C（碳）：1.1～1.3%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 Mn（锰）少于0.25%、 S（硫）少于0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；所述的铜合金硬质耐磨材料的主要性能参数为：每立方厘米密度为8.2克；洛氏硬度HRC值为54～56。