CN104505968A - 一种端盖水冷钼合金齿轮电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动车组机车专用电动机，一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，电机外壳外壁上有引线窗口，定子固定在电机外壳内孔上，转子固定在电机主轴最大直径处且与定子位置相对应，前端盖上有前螺钉固定在电机外壳前端面，前端盖的前盖轴承孔上固定着前轴承外圆，前轴承内孔固定着电机主轴的前轴承段；后端盖上有后螺钉固定在电机外壳后端面，后端盖的后盖中心盲孔上固定着后轴承外圆，后轴承内孔固定着电机主轴的后轴承段，作为改进：电机外壳与前端盖之间密封固定有一个沟通件，电机外壳与后端盖之间也密封固定有另一个沟通件；前端盖固定有轮架构件，轮架构件与输出齿轮之间有无内圈轴承；轮架构件的构件支撑圆表面有一层钼合金硬质耐磨涂层。

Description

一种端盖水冷钼合金齿轮电动机

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，具体涉及一种端盖水冷钼合金齿轮电动机。

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各种水冷结构方式进行改进。端盖水冷电机的漏水故障率直接关系到其可靠性，进而关系到安全生产，具体而言，一旦其冷却水路中的冷却水进入电机内部，不但会影响电机的安全运行，而且还影响整个生产安全运行，带来极大的安全隐患。基于此，有必要发明一种全新的端盖水冷电机防渗漏结构，以解决现有端盖水冷电机防渗漏结构加工难度大、对电机装配质量要求高、易丧失密封效果的问题。

此外，鼠笼式电机除了以直联方式输出外，电机主轴只承受纯扭矩。更多的时候是伴随有径向弯矩的扭矩力方式输出，如齿轮等等。相同功率和转速的情况下，承载弯扭合成的电机主轴直径是承载纯扭矩的电机主轴直径的两倍以上才能确保有足够的安全系数。因此，为了让电机主轴还能承受弯矩力，不得不将电机主轴直径成倍增大，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

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，由强制水循环冷却替代风冷，电机主轴只承受纯扭矩，增设轮架构件分担弯矩负荷，以减小电机主轴的直径尺寸来适应潜艇等水下作业设备等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：

一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，包括电机外壳、前端盖、后端盖、电机主轴、定子、转子和输出齿轮，所述的电机外壳下方有安装脚板，所述的电机外壳外壁上有引线窗口，所述的电机外壳两端上有固定螺孔，所述的定子固定在所述的电机外壳内孔上，所述的转子固定在所述的电机主轴最大直径处且与所述的定子位置相对应，所述的前端盖上有前螺钉固定在所述的电机外壳前端面，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主轴的前轴承段；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中心盲孔上固定着后轴承外圆，后轴承内孔固定着所述的电机主轴的后轴承段，作为改进：所述的电机外壳与所述的前端盖之间密封固定有一个沟通件，所述的电机外壳与所述的后端盖之间也密封固定有另一个沟通件；所述的前端盖固定有轮架构件，轮架构件与所述的输出齿轮之间有无内圈轴承；所述的轮架构件的外轴承支撑圆表面有一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层；

所述的钼合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Mo（钼）：12～13%、Cu（铜）：8～9%、Ni（镍）：6～7%、Al（铝）：4～5%%、Cr（铬）：3～4%、W(钨)：2.7～2.9%、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%；所述的钼合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为8.3克；洛氏硬度HRC值为55～57。

作为进一步改进：所述的电机外壳的外壁与内壁之间有冷却夹层，冷却夹层绕开所述的引线窗口布置，所述的冷却夹层两端都一个有交流水孔与所述的固定螺孔错位布置，交流水孔外端有沟通台阶孔；所述的后端盖有后盖通孔与所述的电机外壳后端面上的固定螺孔相对应，所述的后端盖有一个端盖台阶孔与所述的电机外壳后端面上的交流水孔相对应，所述的后端盖有后盖通孔与所述的电机外壳后端面上的固定螺孔相对应，所述的后端盖有一个端盖台阶孔与所述的电机外壳后端面上的交流水孔相对应；所述的前端盖有前盖通孔与所述的电机外壳前端面上的固定螺孔相对应，所述的前端盖也有一个端盖台阶孔与所述的电机外壳前端面上的交流水孔相对应；所述的前端盖和所述的后端盖上都有进出水管螺孔，进出水管螺孔底端有冷却水进出孔，冷却水进出孔经过垂直通孔与所述的端盖台阶孔联通着；所述的沟通件外圆上有两环密封圈分别位于所述的端盖台阶孔和所述的沟通台阶孔之中。

作为进一步改进：所述的轮架构件的构件台阶内孔与所述的电机主轴的主轴外伸段之间有旋转空隙，所述的轮架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输出齿轮的齿轮台阶孔内圆壁上，所述的齿轮台阶孔底面上有齿轮花键孔与所述的电机主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齿轮花键孔外端平面上，继而限制了所述的输出齿轮的轴向位移。

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齿轮花键孔外端平面上；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：所述的输出齿轮外圆上有渐开线轮齿，所述的输出齿轮外端面上有齿轮端面螺孔，所述的齿轮台阶孔上有齿轮退刀槽和齿轮卡槽，齿轮卡槽中活动配合有齿轮孔用卡环，所述的齿轮台阶孔底角位置上放置有齿轮调节圈，所述的滚针外圈两侧分别贴着所述的齿轮孔用卡环和所述的齿轮调节圈。

作为进一步改进：所述的轮架构件上有构件法兰，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；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。

本发明具有以下有益效果：

一、电机外壳与前端盖以及后端盖之间分别有一个沟通件，使得冷却水路的密封不再过分依赖端面紧贴，因而降低了对端盖的内侧端面、机座的端面的平面度要求，由此降低了加工难度和对电机装配质量要求；

二、在电机的前端盖上设置轮架构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机主轴只承受纯扭矩，相同功率下的电机主轴直径可减少一半，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主轴的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于轮架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；

构件调节环外圆与外轴承支撑圆之间具有同轴度关系，确保电机主轴与输出齿轮也具有同轴度关系，实现输出齿轮平稳同轴旋转。在电机前端盖上设置轮架构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机主轴只承受纯扭矩，相同功率下的电机主轴直径可减少一半，最终实现电动机整体具有突破性的紧凑；

轮架构件的外轴承支撑圆表面有一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层，具备超强的耐磨性。

附图说明

图l为本发明的整体结构剖面示意图。

图2是图1中的电机外壳10放大剖面示意图。

图3是图2侧视图。

图4是图1中的沟通件17放大剖面示意图。

图5是图1中的轮架构件80和输出齿轮90所处部位的大剖面示意图。

图6是图5中局部再放大剖面示意图。

图7是图5中的输出齿轮90一侧视图。

图8是图5中的输出齿轮90放大剖面示意图。

图9是图1中的前端盖20放大剖面示意图。

图10是图9的A向侧视图。

图11是图1中的后端盖30放大剖面示意图。

图12是图11的B向侧视图。

图13是图1中的轮架构件80放大剖面示意图。

图14是轮架构件80由特殊夹具装夹加工的剖面示意图。

图15是图14左侧视图。

图16是图14中的左胀套15或右胀套16的剖面示意图。

图17是图16右侧视图。

图18是图16左侧视图。

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：

一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，包括电机外壳10、前端盖20、后端盖30、电机主轴40、定子51、转子52和输出齿轮90，电机外壳10下方有安装脚板11，电机外壳10外壁上有引线窗口50，电机外壳10两端上有固定螺孔88，定子51固定在电机外壳10内孔上，转子52固定在电机主轴40最大直径处且与定子51位置相对应，前端盖20上有前螺钉21固定在电机外壳10前端面，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内孔固定着电机主轴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的后盖中心盲孔34上固定着后轴承35外圆，后轴承35内孔固定着电机主轴40的后轴承段43，作为改进：电机外壳10与前端盖20之间密封固定有一个沟通件17，电机外壳10与后端盖30之间也密封固定有另一个沟通件17；前端盖20固定有轮架构件80，轮架构件80与输出齿轮90之间有无内圈轴承60；轮架构件80的外轴承支撑圆89表面有一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层；

钼合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Mo（钼）：12～13%、Cu（铜）：8～9%、Ni（镍）：6～7%、Al（铝）：4～5%%、Cr（铬）：3～4%、W(钨)：2.7～2.9%、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%；所述的钼合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为8.3克；洛氏硬度HRC值为55～57。

作为进一步改进：电机外壳10的外壁与内壁之间有冷却夹层22，冷却夹层22绕开引线窗口50布置，冷却夹层22两端都一个有交流水孔18与固定螺孔88错位布置，交流水孔18外端有沟通台阶孔19；后端盖30有后盖通孔75与电机外壳10后端面上的固定螺孔88相对应，后端盖30有一个端盖台阶孔55与电机外壳10后端面上的交流水孔18相对应，后端盖30有后盖通孔75与电机外壳10后端面上的固定螺孔88相对应，后端盖30有一个端盖台阶孔55与电机外壳10后端面上的交流水孔18相对应；前端盖20有前盖通孔65与电机外壳10前端面上的固定螺孔88相对应，前端盖20也有一个端盖台阶孔55与电机外壳10前端面上的交流水孔18相对应；前端盖20和后端盖30上都有进出水管螺孔39，进出水管螺孔39底端有冷却水进出孔38，冷却水进出孔38经过垂直通孔37与端盖台阶孔55联通着；沟通件17外圆上有两环密封圈200分别位于端盖台阶孔55和沟通台阶孔19之中。

作为进一步改进：轮架构件80的构件台阶内孔84与电机主轴40的主轴外伸段46之间有旋转空隙48，轮架构件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的外圆固定在输出齿轮90的齿轮台阶孔96内圆壁上，齿轮台阶孔96底面上有齿轮花键孔94与电机主轴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外缘部位固定在齿轮花键孔94外端平面上，继而限制了输出齿轮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固定在齿轮花键孔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：输出齿轮90外圆上有渐开线轮齿99，输出齿轮90外端面上有齿轮端面螺孔97，齿轮台阶孔96上有齿轮退刀槽93和齿轮卡槽98，齿轮卡槽98中活动配合有齿轮孔用卡环91，齿轮台阶孔96底角位置上放置有齿轮调节圈92，滚针外圈69两侧分别贴着齿轮孔用卡环91和齿轮调节圈92。

作为进一步改进：轮架构件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，将轮架构件80固定在前盖凹台面29上；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。

实施例中，8颗前螺钉21与电机外壳10前端面的固定螺孔88相配合，将前端盖20固定在电机外壳10前端面；8颗后螺钉31与电机外壳10后端面的固定螺孔88相配合，将后端盖30固定在电机外壳10后端面。

轮架构件80的外轴承支撑圆89表面有一层厚度为0.55毫米的钼合金硬质耐磨涂层。

钼合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成： Mo：12.5%、Cu：8.5%、Ni：6.5%、Al：4.5%%、Cr：3.5%、W：2.8%、C:1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn为0.04%、 Si为0.15%、 Mn为0.16%、 S为0.008%、 P为0.010%；钼合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为8.3克；洛氏硬度HRC值为56。

本发明的一个关键技术是：电机外壳10与前端盖20之间密封固定有一个沟通件17，电机外壳10与后端盖30之间也密封固定有另一个沟通件17；沟通件17外圆上有两环密封圈200分别位于端盖台阶孔55和沟通台阶孔19之中。将前端盖20上的交流水孔18与后端盖30上的交流水孔18之间通过电机外壳10的外壁与内壁之间有冷却夹层22相沟通，实现对电机外壳10冷却散热。

本发明的另一个关键技术是：轮架构件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0.001毫米。为了确保轮架构件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)、将轮架构件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0.51至0.59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，将钼合金硬质耐磨涂层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轮架构件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，使得轮架构件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0.001毫米。

四、    整体组装：

将定子51固定在电机外壳10内孔上，将转子52固定在电机主轴40最大直径处且与定子51位置相对应，用八颗前螺钉21将前端盖20固定在电机外壳10 的前盖凹台面29上，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内孔固定着电机主轴40的前轴承段45；

用另外八颗前螺钉21将后端盖30固定在电机外壳10后端面，后端盖30的后盖中心盲孔34上固定着后轴承35外圆，后轴承35内孔固定着电机主轴40的后轴承段43；电缆线穿越位于电机外壳10上的引线窗口50，可连接到外接控制电源。

组装的关键步骤包括：

（一） 轮架构件80安装

将轮架构件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穿越轮架构件80上的构件枕孔85与前端盖20上的前盖螺孔27相配合，将轮架构件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，使得轮架构件80上的构件台阶内孔84与电机主轴40的主轴外伸段46外轮廓之间有一毫米的旋转空隙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。

先将齿轮调节圈92间隙配合放入输出齿轮90上的齿轮台阶孔96之中并越过齿轮退刀槽93贴在齿轮孔底面95上；再将无内圈轴承60上的滚针外圈69过盈0.01毫米配合压入输出齿轮90上的齿轮台阶孔96之中，再将齿轮孔用卡环91用专用工具放入齿轮卡槽98内，使得滚针外圈69两侧分别贴着齿轮孔用卡环91和齿轮调节圈92。

（三） 输出齿轮90与电机主轴40之间的连接

将固定在输出齿轮90上的滚针外圈69连连同圆柱滚针68一起套入固定在外轴承支撑圆89上一部分，缓缓转动输出齿轮90，使得输出齿轮90上的齿轮花键孔94与电机主轴40上的轴端花键49对准相配合，继续推压输出齿轮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中心孔后与电机主轴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后与输出齿轮90上的齿轮端面螺孔97相配合，将轴向定位挡圈70也紧固在输出齿轮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后也与输出齿轮90上的齿轮端面螺孔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主轴40上的轴端花键49，经输出齿轮90上的齿轮花键孔94传递给输出齿轮90上的渐开线轮齿99，实现扭矩输出。

表1是本发明采用了轮架构件80后的前轴承25所固定的电机主轴40的前轴承段45径向跳动度微米与没采用轮架构件80的等功率电机的前轴承2所固定的电机主轴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外端采用了轮架构件80后，前轴承25所受到负荷减轻磨损减少，导致前轴承25所固定的电机主轴40的前轴承段45部位的径向跳动度微米更加稳定。

表2是本发明中的外轴承支撑圆89表面采用了一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层与外轴承支撑圆89表面没采用一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层的耐腐磨损实验数据比较。

表2 轮架构件80的外轴承支撑圆89表面磨损数据比较

从表2中的对照数据可以得出：轮架构件80的外轴承支撑圆89表面有一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层，具备超强的耐磨性。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步效果：

电机外壳10与前端盖20以及后端盖30之间分别有一个沟通件17，使得冷却水路的密封不再过分依赖端面紧贴，因而降低了对端盖的内侧端面、机座的端面的平面度要求，由此降低了加工难度和对电机装配质量要求。

本发明的特殊贡献是：本发明中的轮架构件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0.001毫米。为了确保轮架构件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，确保电机主轴40与齿轮90也具有同轴度关系，实现齿轮90平稳同轴旋转。

上述结构实现了电机主轴40以及前轴承25和后轴承35只需承受纯扭矩，而外啮合齿轮所产生的径向力反作用到齿轮90却是能够完全被无内圈轴承60所承受，仅仅作用在轮架构件80上，完全避免了电机主轴40上的主轴外伸段46承受径向力。

在电机的前端盖20上设置轮架构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机主轴40只承受纯扭矩，相同功率下的电机主轴直径可减少一半，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主轴40的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于轮架构件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。

Claims (6)

1.一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，包括电机外壳(10)、前端盖（20）、后端盖（30）、电机主轴（40）、定子（51）、转子（52）和输出齿轮（90），所述的电机外壳(10)下方有安装脚板（11），所述的电机外壳(10)外壁上有引线窗口（50），所述的电机外壳(10)两端上有固定螺孔（88），所述的定子（51）固定在所述的电机外壳(10)内孔上，所述的转子（52）固定在所述的电机主轴（40）最大直径处且与所述的定子（51）位置相对应，所述的前端盖（20）上有前螺钉（21）固定在所述的电机外壳(10)前端面，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主轴（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）的后盖中心盲孔（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主轴（40）的后轴承段（43），其特征是： 所述的电机外壳(10)与所述的前端盖（20）之间密封固定有一个沟通件（17），所述的电机外壳(10)与所述的后端盖（30）之间也密封固定有另一个沟通件（17）；所述的前端盖（20）固定有轮架构件（80），轮架构件（80）与所述的输出齿轮（90）之间有无内圈轴承（60）；所述的轮架构件（80）的外轴承支撑圆（89）表面有一层厚度为0.51至0.59毫米的钼合金硬质耐磨涂层；所述的钼合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成： Mo（钼）：12～13%、Cu（铜）：8～9%、Ni（镍）：6～7%、Al（铝）：4～5%%、Cr（铬）：3～4%、W(钨)：2.7～2.9%、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%；所述的钼合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为8.3克；洛氏硬度HRC值为55～57。

2.根据权利要求l所述的一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，其特征是：所述的电机外壳(10)的外壁与内壁之间有冷却夹层（22），冷却夹层（22）绕开所述的引线窗口（50）布置，所述的冷却夹层（22）两端都一个有交流水孔（18）与所述的固定螺孔（88）错位布置，交流水孔（18）外端有沟通台阶孔（19）；所述的后端盖（30）有后盖通孔（75）与所述的电机外壳(10)后端面上的固定螺孔（88）相对应，所述的后端盖（30）有一个端盖台阶孔（55）与所述的电机外壳(10)后端面上的交流水孔（18）相对应，所述的后端盖（30）有后盖通孔（75）与所述的电机外壳(10)后端面上的固定螺孔（88）相对应，所述的后端盖（30）有一个端盖台阶孔（55）与所述的电机外壳(10)后端面上的交流水孔（18）相对应；所述的前端盖（20）有前盖通孔（65）与所述的电机外壳(10)前端面上的固定螺孔（88）相对应，所述的前端盖（20）也有一个端盖台阶孔（55）与所述的电机外壳(10)前端面上的交流水孔（18）相对应；所述的前端盖（20）和所述的后端盖（30）上都有进出水管螺孔（39），进出水管螺孔（39）底端有冷却水进出孔（38），冷却水进出孔（38）经过垂直通孔（37）与所述的端盖台阶孔（55）联通着；所述的沟通件（17）外圆上有两环密封圈（200）分别位于所述的端盖台阶孔（55）和所述的沟通台阶孔（19）之中。

3.根据权利要求l所述的一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，其特征是：所述的轮架构件（80）的构件台阶内孔（84）与所述的电机主轴（40）的主轴外伸段（46）之间有旋转空隙（48），所述的轮架构件（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输出齿轮（90）的齿轮台阶孔（96）内圆壁上，所述的齿轮台阶孔（96）底面上有齿轮花键孔（94）与所述的电机主轴（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齿轮花键孔（94）外端平面上，继而限制了所述的输出齿轮（90）的轴向位移。

4.根据权利要求3所述的一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，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）固定在所述的齿轮花键孔（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。

5.根据权利要求3所述的一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，其特征是：所述的输出齿轮（90）外圆上有渐开线轮齿（99），所述的输出齿轮（90）外端面上有齿轮端面螺孔（97），所述的齿轮台阶孔（96）上有齿轮退刀槽（93）和齿轮卡槽（98），齿轮卡槽（98）中活动配合有齿轮孔用卡环（91），所述的齿轮台阶孔（96）底角位置上放置有齿轮调节圈（92），所述的滚针外圈（69）两侧分别贴着所述的齿轮孔用卡环（91）和所述的齿轮调节圈（92）。

6.根据权利要求3所述的一种端盖水冷钼合金齿轮电动机，其特征是：所述的轮架构件（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；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。