CN104821671B - 带有转子风路的紧凑型转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种带有转子风路的紧凑型转子结构，解决了现有转子结构空间不合理、风路结构不合理等问题。本发明包括转轴、转子铁心、导条、端环、出风端转子压板和进风端转子压板，转子铁心套装在转轴上，导条插装在转子铁心内，端环固定在导条端部，出风端转子压板和进风端转子压板分置压紧于转子铁心两端，出风端转子压板和进风端转子压板上分别都设有通风孔、平衡槽、平衡块和压板齿。本发明结构节省了牵引电机轴向空间尺寸，节省了旋转部件，提高了电机的可靠性。整个风路结构有效的冷却了转子铁心，并通过转子压板不改变风量的情况下改变风路，避免冷却风加热后作用到其他部件上。

Description

带有转子风路的紧凑型转子结构

技术领域

本发明涉及牵引电机上的一种紧凑型转子结构和风路结构，特别是多功能的转子压板实现风路优化，具体是一种带有转子风路的紧凑型转子结构。

背景技术

目前，在铁路使用的牵引电机，转子结构多由齿压板、压圈、转轴和冲片等结构。其中压紧转子铁心的压板多为齿压板和压圈的组合模式，齿压板是合金钢板激光切割而成或几张定子冲片点焊而成。压圈是一种较厚的钢板，转子铁心由档肩侧通过压圈压在齿压板的轭部，齿压板压住齿部固定住转子铁心。无档肩侧需设置环键或锁紧螺母压紧转子压板。转子在传动端和非传动端均设有平衡盘用于转子平衡。电机的轴向长度会增加很多，增大电机的空间尺寸，不利于电机的轻量化和高效化。

随着铁路系统的现代化及自动化水平的迅速提高，动车车辆的轻量化、高速及路线的延长，无疑对国民经济的快速发展发挥着重要的促进作用。但由于转向架空间限制和电机的轻量化要求，保证动车牵引磁特性和电特性的条件下。如何改进牵引电机的部件，是单一部件多功能化，减轻牵引电机的重量和缩小牵引电机的尺寸将势在必行。

此外，现有电机转子的风路结构设计不合理，通风功能不足，比如冷却风加热后会直接作用到其他部件上，从而影响其他部件的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决两个问题：1）现有转子结构长，不利于节约电机轴向空间尺寸；2）现有转子结构的风路结构设计不合理，影响电机使用寿命。从而提供一种带有转子风路的紧凑型转子结构。本发明具有紧凑型转子结构及多功能转子压板，节约了电机轴向空间，优化了风路结构，改善了通风功能，使牵引电机的功能、性能更加更完善。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种带有转子风路的紧凑型转子结构，包括转轴、转子铁心、导条和端环，转子铁心套装在转轴上，导条贯穿插装在转子铁心内，端环分置于转子铁心的两侧且焊接固定于导条的端部；此外，还包括出风端转子压板和进风端转子压板，出风端转子压板和进风端转子压板都套装在转轴上且分置压紧于转子铁心的两侧端面；出风端转子压板的中心设置有与转轴套装的第一安装轴孔，第一安装轴孔上部开设有定位键槽，第一安装轴孔的外侧周圈均布有第一通风孔，第一通风孔的外端孔口为椭圆形口、内端孔口为圆形口，椭圆形孔口与圆形孔口的上端面平齐，椭圆形孔口下端面高于圆形空口，椭圆形孔口与圆形孔口的截面积相同，不改变流量，只改变冷却风方向；出风端转子压板的外端面上沿第一安装轴孔向外延设有第一油封迷宫，第一油封迷宫端口与第一通风孔之间设有一圈环状的第一平衡槽，第一平衡槽内安装有第一平衡块；出风端转子压板的外缘周圈均布有一圈第一压板齿；进风端转子压板的中心设置有与转轴套装的第二安装轴孔，第二安装轴孔的外侧周圈均布有第二通风孔，第二通风孔的外端孔口和内端孔口均为圆形口；进风端转子压板的外端面上沿第二安装轴孔向外延设有第二油封迷宫，第二油封迷宫端口与第二通风孔之间设有一圈环状的第二平衡槽，第二平衡槽内安装有第二平衡块；进风端转子压板的外缘周圈均布有一圈第二压板齿。出风端转子压板和进风端转子压板都为一体化设计，齿部具有压紧转子铁心作用，省去常用电机的齿压板；设有的平衡槽用于平衡整个转子，省去常用电机的平衡盘；设有的油封迷宫用于作为轴承油封，省去常用电机的封环。

本发明的创新点在于转子结构和风路结构。出风端转子压板和进风端转子压板均有压紧转子铁心冲片作用、平衡转子作用以及有轴承油封作用。出风端转子压板的第一通风孔是一个圆孔与椭圆孔的贯通孔，用于优化风路。进风端转子压板的第二通风孔仅为圆孔，进风端转子压板与转轴是过盈配合，用于压紧转子铁心。风路结构是通过出风端转子压板的第一通风孔以及该侧的端环来实现风路方向的改变。

出风端转子压板为铸铁或铸钢加工而成。靠近转子齿附近的压板为齿形，厚度较现有的齿压板厚，强度好。与端盖配合的部位加工为油封结构——第一油封迷宫，第一油封迷宫是出风端转子压板上直接加工而成的，与端盖的油封交叉配合组成轴承的油封。在第一通风孔下侧设置安装有第一平衡块的第一平衡槽，用于平衡转子。出风端的转子压板上的第一通风孔是一个圆孔与椭圆孔的贯通孔，用于改变风路。

进风端转子压板为锻件加工而成。靠近转子齿附近的压板为齿形，厚度较现有的齿压板厚，强度好。与端盖配合的部位加工为油封结构——第二油封迷宫，第二油封迷宫是进风端转子压板上直接加工而成的。在第二通风孔下侧设置安装有第二平衡块的第二平衡槽，用于平衡转子。进风端转子压板上的第二通风孔是一个圆孔，冷却风从第二通风孔进入转子铁心内部。进风端转子压板与转轴为过盈配合，以压紧转子，其完全由过盈止住转子铁心的片间压力，舍去转子铁心的锁紧装置，节约轴向空间。

进一步的，出风端转子压板上的第一通风孔的上孔道边为水平状、下孔道边为外高内低的倾斜状。下孔道边设计为倾斜状能够使得第一通风孔发生角度改变，用于将风路沿着第一油封迷宫外侧流出，避免直接作用在第一油封迷宫上，导致轴承发热。

位于出风端转子压板一侧的端环的内环口口边为倒角设计。这样能够使得从第一通风孔出来的冷却风改变风向，最后沿主冷却风路流出。

本发明的有益效果如下：

1）本发明结构省去了两侧转子平衡盘，轴向空间各约30mm，；省去了轴承油封结构，轴向空间各30mm～50mm；省去了无档肩侧的转子压板锁紧装置20mm，轴向空间将节约140mm～160mm，电机的轴向尺寸将大大缩短，部件也减少了5个部件，提高了电机的可靠性。

2）本发明结构的风路由进风端转子压板的第二通风孔进入，流经转子铁心，通过出风端转子压板的第一通风孔和端环实现风路方向改善，防止被转子铁心加热后的冷却风直接作用到轴承油封处，导致轴承承受外部的热量。

附图说明

图1为本发明的结构及风路示意图。

图2为图1中A部分的放大图。

图3为本发明中的出风端转子压板结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为本发明中的进风端转子压板结构示意图。

图6为图5的左视图。

图中：1-转轴、2-转子铁心、3-导条、4-端环、5-出风端转子压板、6-进风端转子压板、7-第一安装轴孔、8-定位键槽、9-第一通风孔、10-第一油封迷宫、11-第一平衡槽、12-第一平衡块、13-第一压板齿、14-第二安装轴孔、15-第二通风孔、16-第二油封迷宫、17-第二平衡槽、18-第二平衡块、19-第二压板齿、20-键。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1、3、4、5、6所示，一种带有转子风路的紧凑型转子结构，包括转轴1、转子铁心2、导条3、端环4、出风端转子压板5和进风端转子压板6，转子铁心2通过键20套装在转轴1上，导条3贯穿插装在转子铁心2内，端环4分置于转子铁心2的两侧且焊接固定于导条3的端部；出风端转子压板5和进风端转子压板6都套装在转轴1上且分置压紧于转子铁心2的两侧端面；出风端转子压板5的中心设置有与转轴1套装的第一安装轴孔7，第一安装轴孔7上部开设有定位键槽8，第一安装轴孔7的外侧周圈均布有第一通风孔9，第一通风孔9的外端孔口为椭圆形口、内端孔口为圆形口；出风端转子压板5的外端面上沿第一安装轴孔7向外延设有第一油封迷宫10，第一油封迷宫10端口与第一通风孔9之间设有一圈环状的第一平衡槽11，第一平衡槽11内安装有第一平衡块12；出风端转子压板5的外缘周圈均布有一圈第一压板齿13；进风端转子压板6的中心设置有与转轴1套装的第二安装轴孔14，第二安装轴孔14的外侧周圈均布有第二通风孔15，第二通风孔15的外端孔口和内端孔口均为圆形口；进风端转子压板6的外端面上沿第二安装轴孔14向外延设有第二油封迷宫16，第二油封迷宫16端口与第二通风孔15之间设有一圈环状的第二平衡槽17，第二平衡槽17内安装有第二平衡块18；进风端转子压板6的外缘周圈均布有一圈第二压板齿19。

具体实施时，如图2所示，出风端转子压板5上的第一通风孔9的下孔道边为外高内低的倾斜状，这样能够使冷却风在流量不变的前提下改变风路方向，用于将风路沿着第一油封迷宫10外侧流出，避免直接作用在第一油封迷宫10上，导致轴承发热。位于出风端转子压板5一侧的端环4的内环口口边为倒角设计，这样能够使得从第一通风孔9出来的冷却风改变风向，最后沿主冷却风路流出。

Claims (2)

1.一种带有转子风路的紧凑型转子结构，包括转轴（1）、转子铁心（2）、导条（3）和端环（4），转子铁心（2）套装在转轴（1）上，导条（3）贯穿插装在转子铁心（2）内，端环（4）分置于转子铁心（2）的两侧且焊接固定于导条（3）的端部，其特征在于：还包括出风端转子压板（5）和进风端转子压板（6），出风端转子压板（5）和进风端转子压板（6）都套装在转轴（1）上且分置压紧于转子铁心（2）的两侧端面；出风端转子压板（5）的中心设置有与转轴（1）套装的第一安装轴孔（7），第一安装轴孔（7）上部开设有定位键槽（8），第一安装轴孔（7）的外侧周圈均布有第一通风孔（9），第一通风孔（9）的外端孔口为椭圆形口、内端孔口为圆形口；出风端转子压板（5）的外端面上沿第一安装轴孔（7）向外延设有第一油封迷宫（10），第一油封迷宫（10）端口与第一通风孔（9）之间设有一圈环状的第一平衡槽（11），第一平衡槽（11）内安装有第一平衡块（12）；出风端转子压板（5）的外缘周圈均布有一圈第一压板齿

（13）；进风端转子压板（6）的中心设置有与转轴（1）套装的第二安装轴孔（14），第二安装轴孔（14）的外侧周圈均布有第二通风孔（15），第二通风孔（15）的外端孔口和内端孔口均为圆形口；进风端转子压板（6）的外端面上沿第二安装轴孔（14）向外延设有第二油封迷宫（16），第二油封迷宫（16）端口与第二通风孔（15）之间设有一圈环状的第二平衡槽（17），第二平衡槽（17）内安装有第二平衡块（18）；进风端转子压板（6）的外缘周圈均布有一圈第二压板齿（19）；出风端转子压板（5）上的第一通风孔（9）的下孔道边为外高内低的倾斜状。

2.根据权利要求1所述的带有转子风路的紧凑型转子结构，其特征在于：位于出风端转子压板（5）一侧的端环（4）的内环口口边为倒角设计。