CN105553141B - 导条端环焊接结构增强型牵引电机转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及牵引电机领域，具体是一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子，包括转轴、前端压圈、后端压圈、导条以及端环，在保证与原型电机的端环体积且截面面积不变的情况下，所述端环的截面为长方形，且长方形的长度方向与端环的径向同向；导条采用通槽涨紧的方式固定于转子铁心冲片铁心槽内；远离转轴的导条端部一侧开有缺口，与导条端部相对的端环内侧开有凹槽，缺口的长度大于凹槽的深度，导条的端部插接于凹槽内，端环通过凹槽与导条端部的缺口限位配合，导条的端面加工形成用于与凹槽底部呈线接触的棱部；导条的端部通过银焊料焊接于凹槽内。通过使用本发明转子的牵引电机在线安全运行，充分证明了本发明牵引电机转子的安全可靠性。

Description

导条端环焊接结构增强型牵引电机转子
技术领域
本发明涉及牵引电机领域，具体是一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子，特别涉及一种鼠笼式异步牵引电机转子。
背景技术
原型电机为一种大功率交流传动机车牵引电机，其结构（参见图1）为：包括转轴1，设于转轴1上且叠压在一起的前端压圈2、后端压圈6以及转子铁心冲片5，穿置于转子铁心冲片5铁心槽内的导条7，分别套装于转轴1两端的前端压圈2、后端压圈6外侧的两端环3，每根导条7的两端分别焊接于两端环3内侧，每个端环3的外圆上分别热套有护环4，端环3的截面为正方形，导条7与转子铁心冲片5铁心槽内之间采用的是分段涨紧方式（见图1所示涨紧区）。
原型电机的结构存在如下诸多缺陷：①导条7与端环3形成悬臂梁较长，使转子旋转时振动增大；②端环3截面径向短轴过长，端环3半径较大，运行时离心力大；③导条7采用分段涨紧难以保证整根导条7在铁心槽内充分固定；④焊接材料和焊接工艺选取不合理，造成导条7与端环3焊接处强度变差。由于转子的运行条件苛刻，需承受复杂应力的作用，往往电机在运行一段时间之后，端环3与导条7的钎焊接头出现裂纹，甚至引起转子断条等故障。实践证明的原鼠笼转子结构不能满足该恶劣的铁路工况（高温度、高转速、强振动），因而需合理设计一种异步牵引电动机转子结构，避免导条7在与端环3在焊接处断裂。
发明内容
本发明为了解决原型电机由于其结构不合理导致易发生批量导条断裂故障的问题，提供了一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子，包括转轴、前端压圈、后端压圈、导条以及端环，在保证与原型电机的端环体积且截面面积不变的情况下，所述端环的截面为长方形，且长方形的长度方向与端环的径向同向；导条采用通槽涨紧的方式固定于转子铁心冲片铁心槽内；远离转轴的导条端部一侧开有缺口，与导条端部相对的端环内侧开有凹槽，缺口的长度大于凹槽的深度，导条的端部插接于凹槽内，端环通过凹槽与导条端部的缺口限位配合，导条的端面加工形成用于与凹槽底部呈线接触的棱部；导条的端部通过银焊料焊接于凹槽内。
本发明在保证与原型电机的端环体积不变的情况下，所述端环的截面为长方形，减小了端环半径，降低了端环离心力；导条采用通槽涨紧的方式固定于转子铁心冲片铁心槽内，是整根导条在铁心槽内固定住，增强了抗震能力；本发明新型的导条与端环的连接结构，缩短了导条和端环所形成的悬臂梁的长度，提高了转子整体的抗震能力；导条端部的缺口、端面的棱部以及端环凹槽的设计，增大了焊接热应力区面积，降低热应力集中；本发明采用的银焊料具有低熔点、高流动性的特点，增强导条与端环焊接处的强度，能够有效地防止导条在运行中断裂。
本发明所述导条端环焊接结构增强型牵引电机转子的结构，可提高转子抗震性能、改善导条端部热应力区截面，降低电机高转差率时电磁转矩对导条的影响。既满足了原结构的机械、电性能，又优化了导条和端环的受力结构。同时通过改变端环截面形状有效降低端环半径，降低了高转速时端环的离心力和端环的弹性型变量，从而大大降低了导条和端环连接处的内应力。通过使用本发明转子的牵引电机在线安全运行，充分证明了本发明牵引电机转子的安全可靠性。
附图说明
图1为原型电机的结构示意图。
图2为本发明所述导条端环焊接结构增强型牵引电机转子的结构示意图。
图3为导条端部与端环的连接示意图。
图4为导条端面的棱部与凹槽底部的接触示意图。
图中：1-转轴，2-前端压圈，3-端环，4-护环，5-转子铁心冲片，6-后端压圈，7-导条，8-缺口，9-棱部，10-凹槽。
具体实施方式
一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子，包括转轴1、前端压圈2、后端压圈6、导条7以及端环3，在保证与原型电机的端环3体积且截面面积不变的情况下，所述端环3的截面为长方形，且长方形的长度方向与端环3的径向同向；导条7采用通槽涨紧的方式固定于转子铁心冲片5铁心槽内；远离转轴1的导条7端部一侧开有缺口8，与导条7端部相对的端环3内侧开有凹槽10，缺口8的长度大于凹槽10的深度，导条7的端部插接于凹槽10内，端环3通过凹槽10与导条7端部的缺口8限位配合，导条7的端面加工形成用于与凹槽10底部呈线接触的棱部9；导条7的端部通过银焊料焊接于凹槽10内。
具体实施时，通槽涨紧的方式可采用滚压工艺实现导条整槽涨紧。
具体应用时，所述导条7和端环3是采用铜合金材料制成的。提高了材料的抗拉强度。

Claims (2)

1.一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子，包括转轴（1）、前端压圈（2）、后端压圈（6）、导条（7）以及端环（3），其特征在于，在保证与原型电机的端环（3）体积且截面面积不变的情况下，所述端环（3）的截面为长方形，且长方形的长度方向与端环（3）的径向同向；导条（7）采用通槽涨紧的方式固定于转子铁心冲片（5）铁心槽内；远离转轴（1）的导条（7）端部一侧开有缺口（8），与导条（7）端部相对的端环（3）内侧开有凹槽（10），缺口（8）的长度大于凹槽（10）的深度，导条（7）的端部插接于凹槽（10）内，端环（3）通过凹槽（10）与导条（7）端部的缺口（8）限位配合，导条（7）的端面加工形成用于与凹槽（10）底部呈线接触的棱部（9）；导条（7）的端部通过银焊料焊接于凹槽（10）内。
2.根据权利要求1所述的一种导条端环焊接结构增强型牵引电机转子，其特征在于，所述导条（7）和端环（3）是采用铜合金材料制成的。
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