CN109494923B - 交流传动机车牵引电机轴承非传动端安装结构 - Google Patents

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Abstract

一种交流传动机车牵引电机非传动端轴承安装结构与调整的方法，其特征在于：原轴承外圈隔套的T形截面轴向缩短，原轴承内圈隔套轴向缩短并取消原轴承外圈隔套上的原定位键，增加截面为倒L形的轴承外圈定位套，该轴承外圈定位套上设有定位键，QJ四点球轴承与测速齿盘之间增加隔套。本发明的结构在不改变原电机轴承室铸造结构情况下，通过增加隔套、隔环等简单零件，将现有技术结构导致的QJ四点球轴承既承担轴向力又承担径向力的设计，改进为QJ四点球轴承仅承担轴向力，彻底解决现有技术结构导致QJ四点球轴承故障频繁的问题，本发明的结构技术方案简单，符合NU+QJ型支撑理论设计思路，费用低大辐度提高生产效率，经济效果明显。

Description

交流传动机车牵引电机轴承非传动端安装结构
技术领域
本发明涉及交流传动机车牵引电机安装结构。
背景技术
现有技术中的原型电机为交流传动牵引电机，支撑方式采用NU+NU+QJ型轴承支撑方式。2个NU型(内圈无挡边、外圈双挡边、滚子为圆柱形)圆柱滚子轴承承担径向力，QJ型(整体外圈非整圆双沟道、2个单独内圈、双向可角接触)四点球轴承承担轴向力，使电机轴得到径向和轴向定位。
由于牵引电机采用交流传动电机，转子与定子之间会产生感应电压，对接触旋转的滚动轴承会产生电流腐蚀，因此需要电机轴承采用绝缘技术，在电机轴承外圈均需要喷涂绝缘层。致使普通型QJ四点球轴承外圈产生结构变化，取消定位槽，使QJ四点球轴承外圈有利于喷涂绝缘层。为了防止QJ四点球轴承外径转动，在QJ四点球轴承外圈上加装了1个轴承外圈隔套，轴承外圈隔套与QJ四点球轴承外圈之间为过盈配合，同时在轴承外圈隔套上加工定位槽，以安装定位键。轴承外圈隔套外径与非传动端轴承座保持径向间隙，原设计希望QJ四点球轴承与轴承外圈隔套运转时在径向有一定游动，但是原设计又用非传动端外封环从轴向压紧QJ四点球轴承，不希望QJ四点球轴承的端面绝缘层有位移，发生接磨容易出现破损，这样一来，QJ四点球轴承与轴承外圈隔套在设计时希望径向游动，实际上轴向又压紧，不能游动，这导致直接影响QJ四点球轴承安装调整及受力状态。
发明内容
本发明为解决目前原型牵引电机存在非传动端QJ四点球轴承安装结构不当而导致故障率高的技术问题，提出如下技术方案：一种交流传动机车牵引电机非传动端轴承安装结构，包括阶梯状的电机非传动端轴14上由粗至细依次安装有非传动端内轴套1、非传动端内封环2、NU轴承4、截面为T形的原轴承外圈隔套5’、QJ四点球轴承8并被非传动端轴承座3包覆。设有被螺钉ii-16紧固在非传动端轴承座3的后端部的非传动端外封环9，并设有被螺钉i-15紧固在电机非传动端轴14的尾端的测速齿盘10。NU轴承4与QJ四点球轴承8的内圈之间设有原轴承内圈隔套6’。原轴承外圈隔套5’上设有原定位键7’。QJ四点球轴承8的外圈与原轴承外圈隔套5’之间设有截面为U形的绝缘层13。其特征在于：原轴承外圈隔套5’的T形截面轴向缩短为轴承外圈隔套5。原轴承内圈隔套6’轴向缩短为轴承内圈隔套6并取消原轴承外圈隔套5’上的原定位键7’，增加截面为倒L形的轴承外圈定位套11，该轴承外圈定位套11上设有定位键7。QJ四点球轴承8与测速齿盘10之间增加隔套12。非传动端采用NU+QJ型绝缘轴承的电机轴(14)的轴颈范围为70～110mm。非传动端采用NU+QJ型绝缘轴承的电机轴14的轴颈范围最佳值为90mm。一种使用上述的轴承安装结构对交流传动机车牵引电机非传动端轴承进行调整的方法，包括以下步骤：
1)将QJ四点球轴承8的外径与端部截面为U形的绝缘层13接触面通过截面为T形的轴承外圈隔套5及轴承外圈定位套11进行包覆。
2)将原轴承外圈隔套5’、原轴承内圈隔套6’与QJ四点球轴承8接触面位置轴向缩短8～12mm，最佳值为10mm。使QJ四点球轴承8在电机轴上的安装位置左移8～12mm，最佳值为10mm。
3)增加轴承外圈定位套11，在QJ四点球轴承8两个端面形成隔离，非传动端轴承座3端面增长1.5～3.5mm，最佳值为2.5mm。在装配时，使非传动端轴承座3与非传动端外封环9端面完全贴合，使轴承外圈定位套11与非传动端外封环9端面留出间隙0.05～0.2mm，最佳值为0.1mm。
4)增加隔套12，宽度范围为8～12mm，最佳值为10mm。。
本发明的结构在不改变原电机轴承室铸造结构情况下，通过增加隔套、隔环等简单零件，将现有技术结构导致的QJ四点球轴承既承担轴向力又承担径向力的设计，改进为QJ四点球轴承仅承担轴向力，彻底解决现有技术结构导致QJ四点球轴承故障频繁的问题，新的结构技术方案简单，符合NU+QJ型支撑理论设计思路，费用低，大辐度提高生产效率，经济效果明显。
附图说明
图1为现有技术的交流传动机车牵引电机轴承安装结构示意图。
图2为本发明的交流传动机车牵引电机轴承非传动端安装结构示意图。
图中：1、非传动端内轴套，2、非传动端内封环，3、非传动端轴承座，4、NU轴承，5’、截面为T形的原轴承外圈隔套，5、截面为T形的轴承外圈隔套，6’、原轴承内圈隔套，6、轴承内圈隔套，7’、原定位键，7、定位键，8、QJ四点球轴承，9、非传动端外封环，10、测速齿盘，11、倒L形轴承外圈定位套，12、隔套，13、截面为U形的绝缘层，14、电机非传动端轴，15、螺钉i，16、螺钉ii。
具体实施方式
如图1所示，现有技术的交流传动机车牵引电机轴承装配时，电机转子上的非传动端两轴承同时进入电机壳体，QJ四点球轴承8与原轴承外圈隔套5’因NU轴承4的径向游隙而向下偏心，此时QJ四点球轴承8再因非传动端外封环9压紧，QJ四点球轴承8无法径向游动，承担了电机运转的轴向负荷及径向负荷。使QJ四点球轴承8在运行时，故障频繁，运行不久就故障不断。因此迫切需要从结构上改善QJ四点球轴承8的受力状态以降低其故障率，提高整机的使用寿命。
本发明的这种交流传动机车牵引电机非传动端轴承安装结构，采用了以下技术方案：包括阶梯状的电机非传动端轴14上由粗至细依次安装有非传动端内轴套1、非传动端内封环2、NU轴承4、截面为T形的原轴承外圈隔套5’、QJ四点球轴承8并被非传动端轴承座3包覆。设有被螺钉ii-16紧固在非传动端轴承座3的后端部的非传动端外封环9，并设有被螺钉i-15紧固在电机非传动端轴14的尾端的测速齿盘10。NU轴承4与QJ四点球轴承8的内圈之间设有原轴承内圈隔套6’。原轴承外圈隔套5’上设有原定位键7’，QJ四点球轴承8的外圈与原轴承外圈隔套5’之间设有截面为U形的绝缘层13。它的特征是：原轴承外圈隔套5’的T形截面轴向缩短为轴承外圈隔套5，原轴承内圈隔套6’轴向缩短为轴承内圈隔套6并取消原轴承外圈隔套5’上的原定位键7’，增加截面为倒L形的轴承外圈定位套11，该轴承外圈定位套11上设有定位键7；QJ四点球轴承8与测速齿盘10之间增加隔套12。
为了保证QJ四点球轴承仅承担轴向力，而径向和轴向可以自由游动，在保证原型电机结构不发生外部变化的情况下，将QJ四点球轴承外径、端部绝缘层接触面通过金属隔套进行完全包覆，避免QJ四点球轴承外圈绝缘层与相邻零件有相对运动，而让外部的隔套可以与轴承室及端面压盖之间存在间隙，这样保证QJ四点球轴承的绝缘层没有间隙接磨现象，又保证QJ四点球轴承可以径向和轴向游动。
这种轴承安装结构对交流传动机车牵引电机非传动端轴承进行调整的方法包括以下步骤：它适用于非传动端采用NU+QJ型绝缘轴承的电机，轴颈范围70～110mm，最佳值为90mm。具体如图2所示，将QJ四点球轴承8外径、端部绝缘层接触面通过截面为T形的轴承外圈隔套及轴承外圈定位套11进行完全包覆，避免QJ四点球轴承8截面为U形的绝缘层13与相邻零件有相对运动，而让外部的截面为T形的轴承外圈隔套及轴承外圈定位套11可以与非传动端轴承座3及非传动端外封环9之间存在间隙，这样保证QJ四点球轴承8的截面为U形的绝缘层13与相邻件之间没有动态磨损现象，又能保证QJ四点球轴承8可以径向和轴向游动。
为了保证原型电机结构不发生外部变化，将图1中原轴承外圈隔套5’、轴承内圈隔套6’与QJ四点球轴承8接触面位置轴向缩短8～12mm，最佳值为10mm，使QJ四点球轴承8在电机轴上的安装位置左移8～12mm，最佳值为10mm。增加图2中的轴承外圈定位套11、隔套12，在QJ四点球轴承8两个端面形成隔离。非传动端轴承座3端面增长1.5～3.5mm，最佳值为2.5mm，在装配时，使非传动端轴承座3与非传动端外封环9端面完全贴合，使轴承外圈定位套11与非传动端外封环9端面留出间隙0.05～0.2mm，最佳值为0.1mm，保证QJ四点球轴承8及与外圈过盈配合的截面为T形的轴承外圈隔套、轴承外圈定位套11能一起径向、轴向自由游动。从图2中还可以看出，增加隔套12，呈圆环状，宽度范围为8～12mm，最佳值为10mm，以保证对测速齿盘10的轴向尺寸不进行调整。

Claims (3)

1.一种交流传动机车牵引电机轴承非传动端安装结构，包括阶梯状的电机非传动端轴(14)上由粗至细依次安装有非传动端内轴套(1)、非传动端内封环(2)、NU轴承(4)、截面为T形的轴承外圈隔套(5)、QJ四点球轴承(8)并被非传动端轴承座(3)包覆，设有被螺钉ii(16)紧固在所述非传动端轴承座(3)的后端面的非传动端外封环(9)，并设有被螺钉i(15)紧固在所述电机非传动端轴(14)的尾端的测速齿盘(10)，所述NU轴承(4)与QJ四点球轴承(8)的内圈之间设有轴承内圈隔套(6)，所述QJ四点球轴承(8)的外圈与所述截面为T形的轴承外圈隔套(5)之间设有截面为U形的绝缘层(13)，其特征在于：所述绝缘层(13)外侧周面上设有截面为倒L形的轴承外圈定位套(11)，所述轴承外圈定位套(11)外侧与所述非传动端轴承座(3)抵接，所述轴承外圈定位套(11)内侧与所述绝缘层(13)抵接，所述轴承外圈定位套(11)左侧与轴承外圈隔套(5)抵接，所述轴承外圈定位套(11)右侧与非传动端外封环(9)抵接；所述轴承外圈定位套(11)上设有定位键(7)，所述定位键(7)外侧与所述非传动端轴承座(3)抵接，所述定位键(7)内侧与所述轴承外圈定位套(11)抵接，所述定位键(7)左侧与所述轴承外圈定位套(11)以及非传动端轴承座(3)抵接，所述定位键(7)右侧与所述非传动端外封环(9)抵接；
所述QJ四点球轴承(8)与测速齿盘(10)之间设有圆环状的隔套(12)，所述隔套(12)内侧与所述电机非传动端轴(14)抵接，所述隔套(12)设于所述QJ四点球轴承(8)的内侧，所述隔套(12)左侧与所述QJ四点球轴承(8)的内圈抵接，所述隔套(12)右侧与所述测速齿盘(10)抵接。
2.根据权利要求1所述的一种交流传动机车牵引电机轴承非传动端安装结构，其特征在于：所述的非传动端采用NU+QJ型绝缘轴承的电机非传动端轴(14)的轴颈范围为70～110mm。
3.根据权利要求2所述的一种交流传动机车牵引电机轴承非传动端安装结构，其特征在于：所述的非传动端采用NU+QJ型绝缘轴承的电机非传动端轴(14)的轴颈范围最佳值为90mm。
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