CN104821670B - 一种异步牵引电机及其转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子，包括转子铁心、平衡块(3)及两端的转子铁心端板(1)，所述转子铁心端板(1)上设置有凸缘(2)，所述平衡块(3)上设置有与所述凸缘(2)的半燕尾槽相配合的外缘。本发明公开的转子，由于是在转子铁心端板(1)上开设不连续的凸缘(2)，平衡块(3)和凸缘(2)相配合，从而节省了电机的轴向空间，同时由于凸缘(2)上半燕尾槽的作用，转子高速旋转时平衡块(3)的离心力由转子铁心端板(1)的凸缘(2)承受，从而使转子运行平稳可靠。本发明还公开一种包括上述转子的异步牵引电机。

Description

一种异步牵引电机及其转子

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于异步牵引电机的转子。此外，本发明还涉及一种包括上述转子的异步牵引电机。

背景技术

机械中许多构件是绕固定轴回转的，这类作回转运动的构件称为回转件，在电机中称为转子。每个回转件都可以看作是由若干质量组成的。从理论力学可知，一偏离回转中心距离为r的质量m，当以角速度ω转动时，所产生的离心力F为：

F＝mrω²

如果回转件的结构不对称或制造不准确时，便会使整个回转件在转动时产生离心力系的不平衡，从而会使整个机械产生振动，这种振动会引起机械工作精度和可靠度降低，零件材料的疲劳损坏以及令人厌恶的噪声，甚至周围的设备和厂房建筑也会受到影响和破坏。在所需位置安装合适重量的平衡块，可使回转件转动平衡。

电机是一个高速旋转的旋转体，转子作为电机的旋转构件，其自身的动平衡是十分重要的。中小型电机转子的动平衡常采用加重法，对于异步牵引电机目前所采用的转子动平衡方法主要有：对铸铝转子是在平衡柱上铆上加重垫圈；对于铜条转子则是在转子铁心端部压板上的燕尾槽内安放多块平衡块来实施。由于要设置燕尾槽，转子铁心端部压板比较厚，需占用较多的轴向尺寸。

对于铜条鼠笼的异步牵引电机的轴向空间尺寸受传动齿轮和机车轮对的限制，由于导条和端环以及它们之间钎焊的原因，同时转子铁心上设置有多排轴向通风孔，使得转子压板上设置用于安放平衡块的燕尾槽尺寸较小，当制造原因造成转子需要较大平衡重量时，需要特别制造平衡块和其它措施、如加装平衡盘等对转子进行动平衡，这不利于零部件的互换和产品的批量生产。但是针对电机轴向内部空间较小的高速铜条鼠笼异步牵引电机来说，这无疑会使电机的轴向空间更加紧张，平衡盘还会破坏电机原来的轴向通风，使转子散热情况恶化。

因此，如何在少占用电机的轴向空间的情况下来使异步牵引电机的转子达到动平衡是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子，该转子可以在不另占用电机的轴向空间的情况下使异步牵引电机的转子达到动平衡。本发明的另一目的是提供一种包括上述转子的异步牵引电机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转子，包括转子铁心、平衡块及两端的转子铁心端板，所述转子铁心端板上设置有凸缘，所述平衡块上设置有与所述凸缘的半燕尾槽相配合的外缘。

优选地，所述平衡块的轴向设置有通风孔及用于与所述转子铁心端板连接的安装孔，所述通风孔与所述转子铁心和两端的所述转子铁心端板上的轴向通风孔均相对应设置，所述安装孔与所述转子铁心端板上的轴向安装孔相对应设置，所述安装孔中安装有螺栓。

优选地，所述平衡块为由外缘倾斜且具有倒角的圆环切割而成的扇形块，所述扇形块的结构尺寸与所述转子所需的动平衡重量相对应设置。

优选地，所述轴向通风孔及所述轴向安装孔分两排均布在所述转子铁心端板上。

优选地，所述转子铁心端板每排中交错分布有所述轴向通风孔和所述轴向安装孔，所述平衡块中带有至少两个所述安装孔。

优选地，所述转子铁心端板上的所述凸缘间断地设置在所述转子铁心端板上，所述凸缘设置在外圈所述轴向安装孔的外侧，所述凸缘的数量为外圈所述轴向安装孔数量的2-4倍。

优选地，所述平衡块的切割边与所述转子铁心端板点焊以防止所述平衡块松动。

优选地，所述平衡块采用钢材料制造而成。

本发明还提供一种异步牵引电机，包括上述任一项所述的转子。

优选地，所述异步牵引电机为铜条鼠笼异步牵引电机。

本发明提供的转子，主要包括转子铁心及两端转子铁心端板和平衡块，平衡块的外缘可以卡在转子铁心端板的凸缘的半燕尾槽中，并且外缘和凸缘的半燕尾槽表面相配合，由于是在转子铁心端板上开设凸缘，平衡块和凸缘相配合，现对于现有技术中的铁心端板上燕尾槽安放多块平衡块、或将平衡盘热套在转轴上，节省了电机的轴向空间，同时由于凸缘的作用，转子高速旋转时单块平衡块的离心力由转子铁心端板的凸缘承受，从而使转子运行平稳、可靠。

在一种优选的实施方式中，平衡块上的通风孔和转子铁心端板上的轴向通风孔相对应设置，平衡块上的安装孔与转子铁心端板上的轴向安装孔相对应设置，安装孔中布置有螺栓。由于平衡块上布置有通风孔，则平衡块将不影响转子的通风能力。

本发明还提供了一种具有上述转子的异步牵引电机，由于上述转子具有上述技术效果，上述异步牵引电机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的转子中平衡块的整块制造结构图；

图2为本发明实施例提供的转子安装时的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种转子，该转子可以在不另占用电机的轴向空间的情况下使异步牵引电机的转子达到动平衡。本发明的另一核心是提供一种包括上述转子的异步牵引电机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1及图2，图1为本发明实施例提供的转子中平衡块的整块制造结构图，图2为本发明实施例提供的转子安装时的结构示意图。

本发明实施例提供的转子，包括转子铁心和两端的转子铁心端板1及平衡块3，转子铁心端板1上设置有凸缘2，平衡块3上设置有与凸缘2的半燕尾槽相配合的外缘。

本发明实施例提供的转子，主要包括转子铁心和转子铁心端板1和平衡块3，平衡块3的外缘可以卡在转子铁心端板1的凸缘2的半燕尾槽中，并且外缘和凸缘2的半燕尾槽表面相配合。由于是在转子铁心端板1上开设凸缘2，平衡块3和凸缘2相配合，从而节省了电机的轴向空间，同时由于凸缘2的作用，转子高速旋转时平衡块3的离心力由转子铁心端板1的凸缘2承受。

上述的转子具体可以为铜导条转子，也可以是其他类型的电机转子，如双馈异步发电机的绕线式转子。

进一步，平衡块3的轴向设置有通风孔31及用于与转子铁心端板1连接的安装孔32，通风孔31与转子铁心及两端的转子铁心端板1上的轴向通风孔相对应设置，安装孔32与转子铁心端板1上的轴向安装孔相对应设置，安装孔32中安装有螺栓4。由于平衡块3上通风孔31的存在，则安装平衡块3将不影响转子的通风能力，从而不影响转子负载运行时的热平衡，且由于凸缘2的作用，固定平衡块3的螺栓4不承受剪切力，有利于转子高速旋转。

如图2所示，上述凸缘2即为转子铁心端板1突出的部分，平衡块3的一端的平面与转子铁心端板1的平面相配合，平衡块3的外缘面与凸缘2的半燕尾槽相配合。凸缘2的半燕尾槽即为图2中凸缘2与平衡块3相接触的斜面部分，在螺栓4和平衡块3之间可以设置有弹性垫圈防松。

进一步，转子批量生产时，可以将图1所示带孔的圆环钢板切割成多种尺寸的扇形块、即平衡块3，每块平衡块3带有不少于两个安装孔32，单块平衡块3重量或扇形块大小由单台转子的动平衡决定，安装后不影响转子的轴向通风结构，又能满足转子动平衡对平衡块3重量的要求。

当然根据特定台转子的动平衡的要求，单块平衡块3可以剪裁为其他任何可与转子铁心端板1的凸缘2相配合的形状。

上述轴向通风孔及轴向安装孔分两排均布在转子铁心端板1上。当然，一排中可全部分布轴向通风孔，另一排中全部分布轴向安装孔。只要转子铁心冷却需要，上述轴向通风孔及轴向安装孔也可分多排均布在转子铁心端板1上。平衡块3上的通风孔31及安装孔32与铁心端板1上的相应孔对应。以这样的方式，两个或两个以上的螺栓4可以将单块平衡块3牢固地固定在转子铁心端板1上，且不影响转子铁心的轴向通风孔的通风效果，即不影响转子的通风效果。

进一步，转子铁心端板1上的凸缘2间断地设置在转子铁心端板1上，数量可以为转子铁心端板1上的单排轴向安装孔数量的2-4倍，具体地，其数量具体是单排轴向安装孔数量的3倍，不连续的凸缘2可承载转子的高速离心力。凸缘的宽度可为10mm-16mm，最优可为12mm。

进一步，在上述螺栓4固定平衡块3的基础上，将平衡块3的剪裁面与转子铁心端板1点焊，以防止意外情况的发生。

当然，平衡板3除了可用钢材料制造之外，还可采用比重较大的其他材料。

一般将平衡块3的厚度设置为大于8mm，具体地，平衡块3的厚度可为4mm-12mm，最优可为8mm。

除了上述转子，本发明还提供一种包括上述转子的异步牵引电机，该异步牵引电机包括转子导条5，该异步牵引电机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，上述异步牵引电机可以是铜条鼠笼异步牵引电机。

当然，上述电机还可以是普通的绕线式转子异步电机。

以上对本发明所提供的异步牵引电机及其转子进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种转子，其特征在于，包括转子铁心、平衡块(3)及两端的转子铁心端板(1)，所述转子铁心端板(1)上设置有凸缘(2)，所述平衡块(3)上设置有与所述凸缘(2)的半燕尾槽相配合的外缘，所述平衡块(3)的轴向设置有通风孔(31)及用于与所述转子铁心端板(1)连接的安装孔(32)，所述通风孔(31)与所述转子铁心和两端的所述转子铁心端板(1)上的轴向通风孔均相对应设置，所述安装孔(32)与所述转子铁心端板(1)上的轴向安装孔相对应设置，所述安装孔(32)中安装有螺栓(4)。

2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述平衡块(3)为由外缘倾斜且具有倒角的圆环切割而成的扇形块，所述扇形块的结构尺寸与所述转子所需的动平衡重量相对应设置。

3.如权利要求2所述的转子，其特征在于，所述轴向通风孔及所述轴向安装孔分两排均布在所述转子铁心端板(1)上。

4.如权利要求3所述的转子，其特征在于，所述转子铁心端板(1)每排中交错分布有所述轴向通风孔和所述轴向安装孔，所述平衡块(3)中带有至少两个所述安装孔(32)。

5.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述转子铁心端板(1)上的所述凸缘(2)间断地设置在所述转子铁心端板(1)上，所述凸缘(2)设置在外圈所述轴向安装孔的外侧，所述凸缘(2)的数量为外圈所述轴向安装孔数量的2-4倍。

6.如权利要求1-5任一项所述的转子，其特征在于，所述平衡块(3)的切割边与所述转子铁心端板(1)点焊以防止所述平衡块(3)松动。

7.如权利要求6所述的转子，其特征在于，所述平衡块(3)采用钢材料制造而成。

8.一种异步牵引电机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的转子。

9.如权利要求8所述的异步牵引电机，其特征在于，所述异步牵引电机为铜条鼠笼异步牵引电机。