CN108134470B - 紧凑型牵引电机端盖 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紧凑型牵引电机端盖，涉及牵引电机技术领域。紧凑型牵引电机端盖，包括：电机轴孔；迷宫环。迷宫环设置于电机轴孔且与电机轴孔同轴，迷宫环位于内侧。轴承室，轴承室靠近电机轴孔且位于迷宫环的靠近外侧的一侧，迷宫环用于防止油脂从轴承室流动至内侧。通风孔，通风孔的数量为多个，多个通风孔构成多个通风圈层，多个通风圈层和电机轴孔同轴设置，每层通风圈层的每个通风孔所在的圆弧的比例与相邻的通风圈层的相邻的通风孔所在的圆弧的比例大致相等。多个通风圈层的位于内侧的一侧组成的轮廓与定子绕组端部的轮廓形状相似。紧凑型牵引电机端盖结构紧凑而简洁，有利于缩减电机轴向长度，兼顾了通风面积和机械强度。

Description

紧凑型牵引电机端盖

技术领域

本发明涉及牵引电机技术领域，具体而言，涉及一种紧凑型牵引电机端盖。

背景技术

牵引电机是铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆(如蓄电池车、城市电车、地下铁道电动车辆)上用于牵引的电机。牵引电机包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等。

作为电机的一部分，端盖与机座相连。端盖因电机容量、用途不同等原因而结构各异。

目前，在现有技术中，一定程度上解决了现有牵引电机端盖存在内壁较厚、重量相对较重，机械强度差等问题。

但是现有的端盖也存在着一些缺陷：

1.一般端盖的结构复杂，比如具有环形侧板和底板这样的结构，增加了模具制造难度，并进一步造成制造成本上升以及发生缺陷的可能性上升；

2.通风面积小，增加了风阻，降低了通风量，还存在着增加列车在运行中被异物击伤的可能性的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑型牵引电机端盖，其结构简单而紧凑，能够适用于功率要求大、体积要求小的高速机车牵引电机上，并降低制造难度以及在机车运行中被击伤的可能性。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种紧凑型牵引电机端盖，包括：

电机轴孔；

迷宫环，以所述紧凑型牵引电机端盖的安装在牵引电机之后的靠近定子绕组端部的一侧为内侧，与所述内侧相对的一侧为外侧，所述迷宫环设置于所述电机轴孔且与所述电机轴孔同轴，所述迷宫环位于所述内侧；

轴承室，所述轴承室靠近所述电机轴孔且位于所述迷宫环的靠近所述外侧的一侧，所述迷宫环用于防止油脂从所述轴承室流动至所述内侧；

通风孔，所述通风孔的数量为多个，多个所述通风孔构成多个通风圈层，多个所述通风圈层和所述电机轴孔同轴设置，每层所述通风圈层的每个所述通风孔所在的圆弧的比例与相邻的所述通风圈层的相邻的所述通风孔所在的圆弧的比例大致相等；

多个所述通风圈层的位于所述内侧的一侧组成的轮廓与定子绕组端部的轮廓形状相似。

另外，根据本发明的实施例提供的紧凑型牵引电机端盖，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，所述通风圈层的数量为三个，以所述电机轴孔为中心，三个所述通风圈层分别为内圈层、中间圈层和外圈层，以所述紧凑型牵引电机端盖的位于所述外侧的端面所在平面为参考面；

所述内圈层的位于所述内侧一侧的轮廓从靠近所述电机轴孔一端到靠近所述中间圈层一端逐渐靠近所述参考面，所述中间圈层的位于所述内侧一侧的轮廓从靠近所述内圈层的一端到靠近所述外圈层的一端先逐渐靠近所述参考面再逐渐远离所述参考面；所述外圈层的位于所述内侧一侧的轮廓从靠近所述中间圈层的一端到远离所述中间圈层的一端逐渐远离所述参考面。

在本发明的可选实施例中，所述内圈层的位于所述内侧一侧的轮廓、所述中间圈层的位于所述内侧一侧的轮廓和所述外圈层的位于所述内侧一侧的轮廓组成圆弧形轮廓。

在本发明的可选实施例中，所述圆弧形轮廓与定子绕组端部的轮廓同心，所述圆弧形轮廓的曲率半径与定子绕组端部的曲率半径相差10-20mm。

在本发明的可选实施例中，所述通风孔为圆弧形腰孔。

在本发明的可选实施例中，所述内圈层的所述通风孔的在所述内圈层径向的宽度为18-22mm。

在本发明的可选实施例中，所述中间圈层的所述通风孔的在所述中间圈层径向的宽度为16-20mm。

在本发明的可选实施例中，所述外圈层的所述通风孔的在所述外圈层径向的宽度为14-18mm。

在本发明的可选实施例中，所述紧凑型牵引电机端盖还具有加注孔道和泄漏孔道；

所述加注孔道与所述轴承室连通，所述加注孔道的加注口位于所述外侧，所述加注孔道从加注口延伸至所述轴承室的侧壁与底壁交汇处；

所述泄漏孔道与所述轴承室连通，所述泄漏孔道的泄漏口位于所述外侧，所述泄漏孔道从泄漏口延伸至所述轴承室的内壁。

在本发明的可选实施例中，所述紧凑型牵引电机端盖还具有轴承温度检测孔，所述轴承温度检测孔用于安装温度传感器以监控轴承温度。

本发明的有益效果是：

紧凑型牵引电机端盖，整体结构紧凑而简洁，散热效果好，对于轴承的润滑效果也好，还有利于缩减牵引电机的轴向长度，间接减小了牵引电机整体的重量和体积。实现上述功能的基础上又不影响自身的机械强度，也使得牵引电机更不容易被异物击伤内部，提供安全保障。另外还利用迷宫环来防止润滑油脂进入到牵引电机内部，对保障运行有利。与此同时，紧凑而简洁的结构对于降低紧凑型牵引电机端盖的制造难度，简化模具结构也有好处，这使得紧凑型牵引电机端盖的制造质量更好，在一定程度上降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的紧凑型牵引电机端盖的结构示意图；

图2为图1的A-A方向的剖视图；

图3为图1的B-B方向的剖视图；

图4为图1的C-C方向的剖视图；

图5为紧凑型牵引电机端盖与牵引电机安装配合的示意图。

图标：100-紧凑型牵引电机端盖；10-电机轴孔；20-迷宫环；30-轴承室；40-通风孔；41-内圈层；42-中间圈层；43-外圈层；51-加注孔道；53-泄漏孔道；60-轴承温度检测孔；71-安装止口；72-安装部；80-圆弧形轮廓；90-参考面；101-定子绕组端部；102-机座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1至图5，本实施例提供了一种紧凑型牵引电机端盖100，包括：

电机轴孔10；

迷宫环20，以紧凑型牵引电机端盖100的安装在牵引电机之后的靠近定子绕组端部101的一侧为内侧，与内侧相对的一侧为外侧，迷宫环20设置于电机轴孔10且与电机轴孔10同轴，迷宫环20位于内侧；

轴承室30，轴承室30靠近电机轴孔10且位于迷宫环20的靠近外侧的一侧，迷宫环20用于防止油脂从轴承室30流动至内侧；

通风孔40，通风孔40的数量为多个，多个通风孔40构成多个通风圈层，多个通风圈层和电机轴孔10同轴设置，每层通风圈层的每个通风孔40所在的圆弧的比例与相邻的通风圈层的相邻的通风孔40所在的圆弧的比例大致相等；

多个通风圈层的位于内侧的一侧组成的轮廓与定子绕组端部101的轮廓形状相似。

其中，在图示2-5中，内侧即是指右侧，外侧也即是左侧。

其中，每层通风圈层的每个通风孔40所在的圆弧的比例与相邻的通风圈层的相邻的通风孔40所在的圆弧的比例大致相等是指：如图1所示一般，每个通风圈层都形如圆形，单个的通风孔40在圆形上占据一定的弧长，该段弧长与所在圆的周长的比例是一个值，而相邻的通风圈层上的通风孔40同样是占据其自身所在圆的一定的弧长，这个弧长与圆的周长的比例是另外一个值，上述的两个值可以是完全一致的，也可以是有略微差异，只要大体上没有特别大偏差即可满足设计要求。

其中，多个通风圈层的位于内侧的一侧组成的轮廓与定子绕组端部101的轮廓形状相似是指内端面的位于通风孔40处的形状和定子绕组的端部形状相似。相似是指轮廓与端部形状成比例，也可以是都朝同一个方向弯曲且曲率相差很小。并不要求必须完全一致，也能够实现基本的设计要求。

具体的，在本实施例中，通风圈层的数量为三个，以电机轴孔10为中心，三个通风圈层分别为内圈层41、中间圈层42和外圈层43，以紧凑型牵引电机端盖100的位于外侧的端面所在平面为参考面90。其中，略有超出参考面90的部分可以忽略，参考面90是以绝大部分的端面所在面为准。

内圈层41的位于内侧一侧的轮廓从靠近电机轴孔10一端到靠近中间圈层42一端逐渐靠近参考面90，中间圈层42的位于内侧一侧的轮廓从靠近内圈层41的一端到靠近外圈层43的一端先逐渐靠近参考面90再逐渐远离参考面90；外圈层43的位于内侧一侧的轮廓从靠近中间圈层42的一端到远离中间圈层42的一端逐渐远离参考面90。

更具体的，内圈层41的位于内侧一侧的轮廓、中间圈层42的位于内侧一侧的轮廓和外圈层43的位于内侧一侧的轮廓组成圆弧形轮廓80。其中圆弧形轮廓80在外圈层43向紧凑型牵引电机端盖100的边沿延伸的部分，也是一同设计成弧形，与圆弧形轮廓80衔接，以更好地与定子绕组的端部形状相适配。

圆弧形轮廓80与定子绕组端部101的轮廓同心，圆弧形轮廓80的曲率半径与定子绕组端部101的曲率半径相差10-20mm。

这是由于定子绕组的端部近似呈圆弧形，所以同心是指近似同心，有略微差异也不影响方案的实施。通过这样的设计，在保障了紧凑型牵引电机端盖100的内端面和定子绕组端部101之间存在正常的间距的前提下，使得紧凑型牵引电机端盖100整体可以更为接近机座102，这样有利于锁件电机轴向长度。

具体的，在本实施例中，通风孔40为圆弧形腰孔。腰孔直径随紧凑型牵引电机端盖100的半径的增大而逐渐减小。

更为细致的是，内圈层41的通风孔40的在内圈层41径向的宽度为18-22mm。

中间圈层42的通风孔40的在中间圈层42径向的宽度为16-20mm。

外圈层43的通风孔40的在外圈层43径向的宽度为14-18mm。

通过将通风孔40所在圆弧的比例设计成大致相等，结合每个通风圈层的通风孔40的尺寸设计，使得紧凑型牵引电机端盖100的通风面积得到增大，又不影响端盖机械强度，与现有技术相比，通风孔40单孔的尺寸得到减小，这样更有利于防止电机内部遭到外界异物的撞击。为了进一步保障机械强度，紧凑型牵引电机端盖100采用高强度铝合金材料制作。

具体的，紧凑型牵引电机端盖100还具有加注孔道51和泄漏孔道53；

加注孔道51与轴承室30连通，加注孔道51的加注口位于外侧，加注孔道51从加注口延伸至轴承室30的侧壁与底壁交汇处；

泄漏孔道53与轴承室30连通，泄漏孔道53的泄漏口位于外侧，泄漏孔道53从泄漏口延伸至轴承室30的侧壁。

具体的，加注孔道51的加注口位于紧凑型牵引电机端盖100的外侧，加注孔道51沿着紧凑型牵引电机端盖100的侧壁设置，从加注口延伸至轴承室30。为了使加注时油脂到达的效率更佳，本实施例的加注孔道51如图一般设置成直线段状。

更进一步的，加注孔道51从加注口延伸至轴承室30的侧壁与底壁交汇处。这样可以在轴承室30的靠近要安装的牵引电机的地方直接灌注润滑油脂。因为润滑油脂是从靠近要安装的牵引电机的一侧往外侧逐渐进入到轴承室30中的，润滑的效果可以更全面，使得轴承能够尽可能地得到润滑油脂的润泽，保障润滑效果。

具体的，泄漏孔道53的泄漏口位于紧凑型牵引电机端盖100的外侧，泄漏孔道53沿着紧凑型牵引电机端盖100的侧壁设置，从泄漏口延伸至轴承室30的内壁。更具体的是，轴承室30的内壁是指安装轴承盖的部分的壁。

这样结合上述的加注孔道51的设计，使得润滑油脂从开始润滑到完成润滑排出能够充分浸润轴承，大大提高润滑效果。

在本实施例中，泄漏孔道53的泄漏口的形状呈方形。除了方形以外，其他的圆形、椭圆形以及异型孔的形状都是可以作为泄漏口的形状的，本实施例的方形泄漏口更方便加工，降低铸造紧凑型牵引电机端盖100时的难度，提高铸造的质量，这对于成本的控制而言也比较有好处。

为了保障排出废油的效果，在本实施例中，泄漏孔道53的宽度，从位于轴承室30侧壁的一端向着泄漏口的一端逐渐增大，紧凑型牵引电机端盖100安装在牵引电机上时，泄漏孔道53的位置位于电机轴孔10的下方。

进一步的，泄漏孔道53的泄漏口的口径大于加注孔道51的加注口的口径。这样的一系列设计，可以使得润滑油脂在加注后，更有向着泄漏孔道53的泄漏口运动的趋势。因为加注口较小，泄漏口较大，润滑油脂在加注口端受到压力后，能够更容易被压向压力释放端，释放端较宽，可以使得压力更容易释放。

加上本身泄漏孔道53的位置在电机轴孔10下方，废油在自身重力的驱使下也更有向着泄漏口移动的趋势。

所以废油在这样的设计下，能够更好地向外排走，避免长时间停留在轴承处，防止轴承的润滑受影响，也在一定程度上降低了废油向牵引电机内部移动的可能性。

在紧凑型牵引电机端盖100上构建润滑油脂的油路，得益于油路的设计，润滑油脂的润滑更加全面，并且加注时也不会反向溢出。在使用一段时间后，废弃的油脂又可以自行从泄漏孔道53漏出，而不用特地对废油做过多清理，使用效果好。

值得注意的是，一般的轴承在润滑后，产生的废油有可能会从电机轴孔10处进入到牵引电机内部，这对于牵引电机内部的器件而言会产生非常不良的影响，尤其是在列车运行时，若是牵引电机因此而故障，是非常危险的事。因此，本实施例在油路的另一侧设置了迷宫环20，通过迷宫环20的密封效果，能够有效防止废弃的油脂进入到牵引电机的内部。

具体的，紧凑型牵引电机端盖100还具有轴承温度检测孔60，轴承温度检测孔60用于安装温度传感器以监控轴承温度。当温度传感器检测到轴承温度正常时，牵引电机可以正常运行；当温度传感器检测到轴承温度偏高时，牵引电机可以选择降功率运行。

其他的，紧凑型牵引电机端盖100还具有用于与牵引电机定位安装的安装止口71。这样可以更好的在电机的机座102上进行定位安装。

此外，紧凑型牵引电机端盖100包括安装部72，安装部72的数量为四个，四个安装部72位于紧凑型牵引电机端盖100的边沿。安装部72具有螺孔，可以用螺栓来完成紧凑型牵引电机端盖100与牵引电机机座102的连接。安装止口71和安装部72可以是集合成一处，这样使得紧凑型牵引电机端盖100与牵引电机的机座102之间的连接更为准确可靠。

本实施例的原理是：

紧凑型牵引电机端盖100整体的结构紧凑而简洁，这样对于降低制造难度很有好处，高强度铝合金的材质结合结构设计，使得紧凑型牵引电机端盖100的结构强度也有保障，对于功率大、体积小的高速机车牵引电机而言，其使用强度有保障，能够胜任。

具体的，通风孔40的分布方式以及单个通风孔40的尺寸设计，使得通风孔40自身不容易被异物穿入，降低牵引电机内部被击伤的可能性，同时还增大了通风面积，提升了通风量，使得牵引电机内部的散热也更加高效，确保牵引电机能持续运行。更加适用于功率大、体积小的高速机车牵引电机。

特别的，将通风孔40处的内端面的轮廓设计成和定子绕组端部101的形状相似，这样有利于缩减牵引电机的轴向长度，这对于安装空间极为有限的牵引电机无疑是非常有利的。对于牵引电机而言，能带来不小的提升，为牵引电机的设计提供更多的可能性。

通过使用这样的紧凑型牵引电机端盖100，牵引电机的尺寸减小，对于高速机车而言也更加有利，比如可以在空出来的安装空间内安装其它对于机车运行有益的部件、总成或者装置等等。又比如，不安装其它物件，通过缩减牵引电机的尺寸与重量，降低机车的重量，对于机车运行也是极好的。所以紧凑型牵引电机端盖100，特别适合使用在要求功率大、体积小的高速机车牵引电机上。

还有，通风孔40又是在定子绕组的端部附近，更有利于降低定子绕组的温升。

此外，结合加注孔道51和泄漏孔道53以及轴承室30构成的润滑油路，对于电机轴承的润滑效果和排出废油效果都有保障，在这样的油路的基础上，又使用了迷宫环20来防止牵引电机外部的废弃油脂进入，确保了润滑油脂仅作用于轴承，不影响其他部件。

综上所述，本发明的紧凑型牵引电机端盖100，整体结构紧凑而简洁，散热效果好，对于轴承的润滑效果也好，还有利于缩减牵引电机的轴向长度，间接减小了牵引电机整体的重量和体积。实现上述功能的基础上又不影响自身的机械强度，也使得牵引电机更不容易被异物击伤内部，提供安全保障。另外还利用迷宫环20来防止润滑油脂进入到牵引电机内部，对保障运行有利。与此同时，紧凑而简洁的结构对于降低紧凑型牵引电机端盖100的制造难度，简化模具结构也有好处，这使得紧凑型牵引电机端盖100的制造质量更好，在一定程度上降低了制造成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，包括：

电机轴孔；

迷宫环，以所述紧凑型牵引电机端盖的安装在牵引电机之后的靠近定子绕组端部的一侧为内侧，与所述内侧相对的一侧为外侧，所述迷宫环设置于所述电机轴孔且与所述电机轴孔同轴，所述迷宫环位于所述内侧；

轴承室，所述轴承室靠近所述电机轴孔且位于所述迷宫环的靠近所述外侧的一侧，所述迷宫环用于防止油脂从所述轴承室流动至所述内侧；

通风孔，所述通风孔的数量为多个，多个所述通风孔构成多个通风圈层，多个所述通风圈层和所述电机轴孔同轴设置，每层所述通风圈层的每个所述通风孔所在的圆弧的比例与相邻的所述通风圈层的相邻的所述通风孔所在的圆弧的比例相等；

多个所述通风圈层的位于所述内侧的一侧组成的轮廓与定子绕组端部的轮廓形状相似；

所述通风圈层的数量为三 个，以所述电机轴孔为中心，三个所述通风圈层分别为内圈层、中间圈层和外圈层，以所述紧凑型牵引电机端盖的位于所述外侧的端面所在平面为参考面；

所述内圈层的位于所述内侧一侧的轮廓从靠近所述电机轴孔一端到靠近所述中间圈层一端逐渐靠近所述参考面，所述中间圈层的位于所述内侧一侧的轮廓从靠近所述内圈层的一端到靠近所述外圈层的一端先逐渐靠近所述参考面再逐渐远离所述参考面；所述外圈层的位于所述内侧一侧的轮廓从靠近所述中间圈层的一端到远离所述中间圈层的一端逐渐远离所述参考面。

2.根据权利要求1所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述内圈层的位于所述内侧一侧的轮廓、所述中间圈层的位于所述内侧一侧的轮廓和所述外圈层的位于所述内侧一侧的轮廓组成圆弧形轮廓。

3.根据权利要求2所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述圆弧形轮廓与定子绕组端部的轮廓同心，所述圆弧形轮廓的曲率半径与定子绕组端部的曲率半径相差10-20mm。

4.根据权利要求1所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述通风孔为圆弧形腰孔。

5.根据权利要求4所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述内圈层的所述通风孔的在所述内圈层径向的宽度为18-22mm。

6.根据权利要求4所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述中间圈层的所述通风孔的在所述中间圈层径向的宽度为16-20mm。

7.根据权利要求4所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述外圈层的所述通风孔的在所述外圈层径向的宽度为14-18mm。

8.根据权利要求1所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述紧凑型牵引电机端盖还具有加注孔道和泄漏孔道；

所述加注孔道与所述轴承室连通，所述加注孔道的加注口位于所述外侧，所述加注孔道从加注口延伸至所述轴承室的侧壁与底壁交汇处；

所述泄漏孔道与所述轴承室连通，所述泄漏孔道的泄漏口位于所述外侧，所述泄漏孔道从泄漏口延伸至所述轴承室的内壁。

9.根据权利要求1所述的紧凑型牵引电机端盖，其特征在于，所述紧凑型牵引电机端盖还具有轴承温度检测孔，所述轴承温度检测孔用于安装温度传感器以监控轴承温度。