CN107834768A - 电机、电机齿轮箱组件、城际列车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机、电机齿轮箱组件、城际列车，该电机包括：机座，转轴，和支撑体；其中，支撑体与机座固定相连，转轴的传动端套设有用于齿轮箱传动连接的第一半联轴节，第一半联轴节与支撑体转动配合。本发明公开的电机中，在转轴的传动端设置第一半联轴节，该第一半联轴节用于与齿轮箱传动连接，以及通过设置与机座固定相连的支撑体，利用支撑体与第一半联轴节转动配合，保证第一半联轴节传递力矩。则上述电机中，转轴的传动端并未设置支撑，即转轴的传动端支撑不在电机中，从而避免了力矩受到传动端支撑的影响，在高转速的前提下提高了电机输出的力矩，满足了城际列车高性能的技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域，更具体地说，涉及一种电机、电机齿轮箱组件、城际列车。
背景技术
近些年来，由于城市人口不断增长和旅游事业的迅速发展，多数铁路的客运量增加速度较快，大城市的近郊及城间旅客运输的紧张状况尤为突出，给一些铁路客运造成很大压力。城际列车针对这一特殊应用，是解决客运量大的问题的最优方法，特别是城际动车组。
作为城际动车组的核心动力系统，要求电机转矩大、转速高、重量轻且可靠性高。目前，电机中，转轴的传动端和非传动端均通过轴承进行支撑，与电机传动相连的齿轮箱中，齿轮轴采用两个轴承进行支撑。由于上述传动结构受到轴承特点的影响，在保证高转速的前提下较难获得高力矩，则较难满足城际列车高性能的技术要求。
综上所述，如何设计电机，以在高转速的前提下提高了电机输出的力矩，满足城际列车高性能的技术要求，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电机，以在高转速的前提下提高了电机输出的力矩，满足城际列车高性能的技术要求。本发明的另一目的是提供一种具有上述电机的电机齿轮箱组件、和一种具有上述电机齿轮箱组件的城际列车。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电机，包括：机座，转轴，和支撑体；其中，所述支撑体与所述机座固定相连，所述转轴的传动端套设有用于齿轮箱传动连接的第一半联轴节，所述第一半联轴节与所述支撑体转动配合。
优选地，所述支撑体包括：与所述机座固定相连的支撑部件，与所述支撑部件固定相连的安装板；其中，所述第一半联轴节与所述安装板转动配合。
优选地，所述支撑部件为悬挂法兰。
优选地，所述安装板设置在所述悬挂法兰的内侧。
优选地，所述支撑部件与所述机座密封连接，所述支撑部件和所述第一半联轴节均与所述安装板密封连接。
优选地，所述支撑体设有出风口，所述出风口处设有网板。
优选地，所述电机还包括：与所述支撑体可拆卸连接的运输保护装置，所述运输保护装置位于所述支撑体远离所述机座的一侧。
优选地，所述转轴与所述运输保护装置可拆卸地固定连接。
优选地，所述机座的非传动端与所述电机的非传动端端盖固定相连，所述转轴通过非传动端轴承可转动地设置于所述非传动端端盖，且所述非传动端轴承向所述转轴提供轴向位移。
基于上述提供的电机，本发明还提供了一种电机齿轮箱组件，该电机齿轮箱组件包括电机，所述电机为上述任意一项所述的电机，所述齿轮箱的主动齿轮轴通过第二半联轴节与所述第一半联轴节传动相连。
优选地，所述支撑体与所述齿轮箱的箱体连接。
基于上述提供的电机齿轮箱组件，本发明还提供了一种城际列车，该城际列车包括电机齿轮箱组件，所述电机齿轮箱组件为上述任意一项所述的电机齿轮箱组件。
本发明提供的电机中，在转轴的传动端设置第一半联轴节，该第一半联轴节用于与齿轮箱传动连接，以及通过设置与机座固定相连的支撑体，利用支撑体与第一半联轴节转动配合，保证第一半联轴节传递力矩。则上述电机中，转轴的传动端并未设置支撑，即转轴的传动端支撑不在电机中，从而避免了力矩受到传动端支撑的影响，在高转速的前提下提高了电机输出的力矩，满足了城际列车高性能的技术要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电机的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电机的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明实施例提供的电机包括：机座11，转轴5，和支撑体；其中，支撑体与机座11固定相连，转轴5的传动端套设有用于与齿轮箱传动连接的第一半联轴节4，第一半联轴节4与支撑体转动配合。
可以理解的是，上述第一半联轴节4与转轴5固定相连，为了保证传动，优先选择第一半联轴节4与转轴5过盈配合。上述转轴5通过第一半联轴节4与齿轮箱传动连接。
本发明实施例提供的电机中，在转轴5的传动端设置第一半联轴节4，该第一半联轴节4用于与齿轮箱传动连接，以及通过设置与机座11固定相连的支撑体，利用支撑体与第一半联轴节4转动配合，保证第一半联轴节4传递力矩。则上述电机中，转轴5的传动端并未设置支撑，即转轴5的传动端支撑不在电机中，从而避免了力矩受到传动端支撑的影响，在高转速的前提下提高了电机输出的力矩，满足了城际列车高性能的技术要求。
对于上述支撑体的结构，根据实际需要进行设计。优选地，上述支撑体包括：与机座11固定相连的支撑部件1，与支撑部件1固定相连的安装板3；其中，第一半联轴节4与安装板3转动配合。
为了便于实现转动配合，上述第一半联轴节4与安装板3通过间隙配合实现转动配合。
上述安装板3采用铝合金铸造加工而成，在电机安装、运输、拆解过程中保证转子的有效支撑，利用铝合金较好流动性的铸造特点，可有降低电机重量。
优选地，上述支撑部件1为悬挂法兰。这样，便于支撑部件1的安装以及与其他部件的装配。当然，也可选择上述支撑部件1为其他法兰或者部件，并不局限于此。
为了提高结构紧凑性，上述安装板3设置在悬挂法兰的内侧。当然，也可选择安装板3安装在悬挂法兰的其他位置，并不局限于此。
为了保证电机内部冷却效果，上述支撑部件1与机座11密封连接，支撑部件1和第一半联轴节4均与安装板3密封连接。这样，避免了冷却空气自支撑部件1与机座11之间溢出，以及避免了冷却空气自支撑部件1和第一半联轴节4之间溢出，使得冷却空气仅能自电机的出风口排出，保证了冷却效果。
进一步地，为了便于密封电机的传动端，上述安装板3为圆环形盘。
为了提高冷却效果，上述支撑体设有出风口。优选地，出风口的轴向垂直于转轴5的轴向。
为了避免外界异物进入电机内部，上述出风口处设有网板30。
由于上述电机的传动端没有支撑，转动部件的轴向滑动和由于振动引起的位移易引起转动部件的损坏，也容易引起转动部件和非转动部件的摩擦，特别是在运输过程中。需要说明的是，转动部件包括转轴5、转子传动端转子压圈6、转子非传动端压圈24、半联轴节4、端环7、护环8、内油封18、测速齿盘20、导条27和平衡块29。为了避免出现上述问题，上述电机还包括：与支撑体可拆卸连接的运输保护装置2，该运输保护装置2位于支撑体远离机座11的一侧。可以理解的是，当上述电机需要与齿轮箱连接时，将运输保护装置2拆卸下来即可。
为了保证转轴5的位置，上述转轴5与运输保护装置2可拆卸地固定连接。
上述电机中，机座11的非传动端与电机的非传动端端盖17固定相连，转轴5通过非传动端轴承31可转动地设置于非传动端端盖17。
为了便于完成上述电机的装配，非传动端轴承31向转轴5提供轴向位移。对于轴向位移的具体数值，根据实际需要进行设计，只要能够保证电机的正常装配和正常运行即可。对于非传动端轴承31的类型，亦根据实际需要进行选择，本发明实施例对此不做限定。
非传动端端盖17设有注油嘴23，可通过注油枪进行油脂加注，保证非传动端轴承31的润滑效果。上述非传动端端盖17固定有轴承盖22、内油封18、挡圈19。上述非传动端端盖17、轴承盖22与油封结构配合形成轴承室和非接触迷宫密封结构，保证润滑脂的有效密封。非传动端端盖17设有排油室32，用于存储废弃油脂。
非传动端端盖17固定有测速齿盘20，测速齿盘20外侧设置测速齿盘盖21，测速齿盘盖21上安装有速度传感器16，用于实时监控电机转速。
非传动端端盖17上设置进风口，支撑体上设置有出风口；上述定子铁心上开轴向的定子通风孔13，通过冷却风有效控制定子线圈25的温度；转子铁心上设有轴向的转子通风孔12，与定子通风孔13配合设计，实现定子、转子的冷却风量和发热量的匹配分布，控制电机内部件的温度。
上述电机中，机座11采用无机壳结构，具体地，机座11包括：定子铁心，与定子铁芯固定相连的筋板28，与筋板28一端固定相连的第一定子压圈9，与筋板28另一端固定相连的第二定子压圈14。该结构，不仅降低了自身重量，而且高效利用了转向架有限空间。
上述第一定子压圈9和第二定子压圈14采用高强度铸钢铸造而成，上述第一定子压圈9和第二定子压圈14的内壁设有支撑筋，增强了机座11的机械强度，提高电机的散热能力。非传动端端盖17采用球墨铸铁铸造加工而成，利用球墨铸铁高强度、耐冲击、尺寸稳定性的特点，保证非传动端端盖17的机械性能的可靠性，以及与油封配合迷宫结构尺寸的稳定性。
上述机座11的外侧焊接接线盒10。
上述定子铁心由电气绝缘高导磁硅钢片叠制，定子铁心上设置温度传感器33，温度传感器33固定在筋板28上，温度传感器33的探头伸至定子冲片槽底部，实时监测定子铁心的温度；定子铁心槽内嵌入定子线圈25，通过槽楔密封，定子线圈25的端部设有绝缘端箍15，绝缘端箍15通过支架26固定于第一定子压圈9和第二定子压圈14。定子线圈25的并头、定子线圈25的回路环和定子引出线均采用铜焊连接。上述结构，提高了定子线圈25的工艺性、可靠性。
电机的定子采用真空压力浸漆，可以提高定子线圈25的耐潮防腐性和绝缘强度，满足了绝缘等级200级的要求；也提高定子线圈25的机械强度、导热性和散热效果。
上述转子铁心内嵌入导条27，导条27与两端的端环7钎焊，端环7外套有护环8。
上述转轴5上通过转子传动端压圈6和转子非传动端压圈24固定转子铁心，转子传动端压圈6和转子非传动端压圈24均设有平衡块安装槽，平衡块安装槽内固定有平衡块29，以保证电机旋转部件的平衡效果。上述转轴5的材料为高强度合金钢，以提高转轴5的机械性能。
上述实施例提供的电机，结构强度较高、耐疲劳性较好，电机重量较轻；具有起动牵引力矩较大、恒功范围较宽、可靠性较高的传动方式等特点，可适用于速度达到160km/h、单位质量转矩达到1.965Nm/kg的城际动车组。
基于上述实施例提供的电机，本发明实施例还提供了一种电机齿轮箱组件，该电机齿轮箱组件包括电机，该电机为上述实施例所述的电机，上述齿轮箱的主动齿轮轴通过第二半联轴节与第一半联轴节4传动相连。
由于上述实施例提供的电机具有上述技术效果，上述电机齿轮箱组件具有上述电机，则上述电机齿轮箱组件也具有相应地技术效果，本文不再赘述。
上述电机齿轮箱组件中，为了简化结构，上述支撑体与齿轮箱的箱体连接。此时，优先选择支撑体包支撑部件1和安装板3，出风口设置于支撑部件1，该支撑部件1为悬挂法兰，具体地，悬挂法兰与机座11过盈配合，且悬挂法兰用于与齿轮箱的箱体过盈配合。
上述悬挂法兰采用球墨铸铁材料，可提高其刚性、抗冲击性。悬挂法兰轴向的两端为带止口的法兰面，分别通过螺栓与机座11、齿轮箱的箱体进行轴向连接，通过止口进行径向固定，可提高驱动单元连接的可靠性。悬挂法兰采用球墨铸铁铸造加工而成，转子传动端转子压圈6和转子非传动端压圈24采用高强度合金钢制作而成。
上述齿轮箱中，主动齿轮轴由轴承支撑，具体地，该轴承为三个，利用该轴承实现对转轴5的传动端的支撑，即将转轴5的传动端的支撑移至齿轮箱内，使得转轴5的传动端与齿轮箱共用一套轴承支撑，具有驱动单元一体化结构。
基于上述实施例提供的电机齿轮箱组件，本发明实施例还提供了一种城际列车，该城际列车包括电机齿轮箱组件，该电机齿轮箱组件上述实施例提供的电机齿轮箱组件。
由于上述电机齿轮箱组件具有上述技术效果，上述城际列车具有上述电机齿轮箱组件，则上述城际列车也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
优选地，上述城际列车为城际动车组。当然，上述城际列车也可为其他类型，并不局限于此。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种电机，其特征在于，包括：机座(11)，转轴(5)，和支撑体；其中，所述支撑体与所述机座(11)固定相连，所述转轴(5)的传动端套设有用于齿轮箱传动连接的第一半联轴节(4)，所述第一半联轴节(4)与所述支撑体转动配合。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述支撑体包括：与所述机座(11)固定相连的支撑部件(1)，与所述支撑部件(1)固定相连的安装板(3)；其中，所述第一半联轴节(4)与所述安装板(3)转动配合。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述支撑部件(1)为悬挂法兰。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述安装板(3)设置在所述悬挂法兰的内侧。
5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述支撑部件(1)与所述机座(11)密封连接，所述支撑部件(1)和所述第一半联轴节(4)均与所述安装板(3)密封连接。
6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述支撑体设有出风口，所述出风口处设有网板(30)。
7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，还包括：与所述支撑体可拆卸连接的运输保护装置(2)，所述运输保护装置(2)位于所述支撑体远离所述机座(11)的一侧。
8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述转轴(5)与所述运输保护装置(2)可拆卸地固定连接。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的电机，其特征在于，所述机座(11)的非传动端与所述电机的非传动端端盖(17)固定相连，所述转轴(5)通过非传动端轴承(31)可转动地设置于所述非传动端端盖(17)，且所述非传动端轴承(31)向所述转轴(5)提供轴向位移。
10.一种电机齿轮箱组件，包括电机，其特征在于，所述电机为如权利要求1-9中任意一项所述的电机，所述齿轮箱的主动齿轮轴通过第二半联轴节与所述第一半联轴节(4)传动相连。
11.根据权利要求10所述的电机齿轮箱组件，其特征在于，所述支撑体与所述齿轮箱的箱体连接。
12.一种城际列车，包括电机齿轮箱组件，其特征在于，所述电机齿轮箱组件为如权利要求10或11所述的电机齿轮箱组件。
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