CN110474471B - 一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及永磁发电机水冷机座吊挂技术，具体为一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构。所述结构包括支撑架以及与机座一体铸造而成的吊挂底座；吊挂底座连接有加强筋；所述加强筋包括连接在吊挂底座上方且紧贴机座向上延伸的第一上加强筋以及连接在吊挂底座下方且紧贴机座向下延伸的第一下加强筋；支撑架通过螺栓与吊挂底座连接；支撑架上竖直开有一个吊挂孔。本发明对机座与支撑架的连接强度进行加强，增加机座吊挂底座的厚度，并增加吊挂底座加强筋的数量及加强筋的厚度与长度。支撑架采用铸钢材料，增加支撑架加强筋的数量，加强筋的厚度和长度。采用单侧一个吊挂孔代替两个吊挂孔，减小吊挂支撑架体积。

Description

一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构
技术领域
本发明涉及永磁发电机水冷机座吊挂技术，具体为一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构。
背景技术
作为动力包系统中的永磁发电机，本身的结构型式必须适应动力包装车质量轻、安装长度短，且与发动机连接简单、可靠的要求。
动力包永磁发电机的吊挂结构，用来承受永磁发电机的各种载荷，是动力包的主要传力部件，吊挂结构的合理性、是否有足够强度和刚度直接影响永磁发电机的使用性能。吊挂结构是永磁发电机的关键支撑和结构部件，其作用主要用来支撑定子铁心的质量，并使定子铁心保持一定的圆度；防止定子铁心变形导致定子线圈绝缘损伤；防止气隙的改变量超出许用值；在电机装配和运输过程中，机座承受重力和吊起力的作用，在电机运行过程中，机座受到重力、磁拉力、摩擦力和螺栓约束力的作用，所以机座也必须要有足够的刚度。所有的机座受力都要集中在吊挂部位，通过吊挂部位把受力传递出去，保证机座在上述诸力的作用下不产生过大的变形。所以吊挂部位的结构在机座设计中起着举足轻重的作用，其刚度和强度必须满足机车运行时振动和冲击的要求。
与本发明相关的现有技术
现有动力包发电机机座，满足质量轻的要求，一般都采用铸铝机座，为提高电机散热能力，在机座壁内铸有通水冷却管道及进出水口，在机座两侧铸有吊挂结构，由于铸造工艺很难实现把冷却水管和机座吊挂结构同时铸出。所以一般情况下，水冷机座与吊挂支撑分别铸造，然后通过螺栓连接紧固在一起。支撑架的作用把电机固定在动力包机座平台上，承受电机的自重和驱动载荷作用，机座吊挂部位结构形式、强度、重量和安全性是影响永磁发电机整体性能的重要因素。如果吊挂部位出线裂纹或变形，必然会给电机运行造成很大安全隐患。
现有技术方案如图7、8所示，其特点如下：
a） 现有水冷机座与支撑架均采用铸铝材质，水冷机座与支撑架分开进行铸造并加工，然后用螺栓固定连接在一起；
b） 机座上的吊挂底座靠近电机上部，用三道直筋加强强度；
c） 支撑架连接平面是矩形，有2个安装孔，两个直筋加固强度。
现有技术方案的缺点：
a） 机座吊挂底座较薄，电机吊挂结构强度不够，随着动车车速提高，电机振动加大，故障率会增高，寿命缩短；
b） 电机机座的吊挂底座刚度裕量不多，在冲击振动较大场合工作安全度不高；
c） 电机支撑架体积大，难以满足在动力包安装空间较小的要求。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的上述问题，提供一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，包括支撑架以及与机座一体铸造而成的吊挂底座；吊挂底座连接有加强筋；所述加强筋包括连接在吊挂底座上方且紧贴机座向上延伸的第一上加强筋以及连接在吊挂底座下方且紧贴机座向下延伸的第一下加强筋；支撑架通过螺栓与吊挂底座连接；支撑架上竖直开有一个吊挂孔。
通过在吊挂底座上下两侧都设有加强筋，增强了吊挂底座的强度；支撑架上只开一个吊挂孔，减少了吊挂支撑架体积。一般使用中，吊挂底座为一对且位于机座的两侧并对称设置。上述结构能提高机座吊挂结构的连接强度和支撑强度，提高电机刚度。
进一步的，支撑架采用铸钢材料制成；所述支撑架纵剖结构呈倒L型，支撑架的竖直段通过螺栓连接在吊挂底座的外侧。
支撑架材质强度更高，能提高吊挂结构的强度。
进一步的，支撑架上下两侧分别固定设有第二上、下加强筋。第二上下加强筋能够进一步提高支撑架的强度。
进一步的，支撑架的水平段在水平面的投影呈三角形结构，三角形结构的顶角为倒圆角结构；第二上、下加强筋位于竖直段和水平段过渡的部位。
三角形的水平段结构可以减小支撑架的体积（面积），进而减小吊挂支撑结构的体积，减少材料用量，减少吊挂机构的重量。
进一步的，吊挂底座侧视呈矩形，其上开有五个螺孔并通过五个螺栓与支撑架实现连接。增加螺孔可以加强支撑架和吊挂底座的连接强度。
进一步的，机座、吊挂底座以及加强筋采用铸铝工艺制成。
进一步的，第一上加强筋和第一下加强筋均为三道。三道第一上、下加强筋能够增强吊挂底座的强度，同时重量又不会增加太多。
吊挂底座上的加强筋厚度为15mm，长度为120mm；支撑架上加强筋的厚度为10mm，长度为50mm，包括吊挂底座的厚度为35mm。
本发明解决了如下技术问题：
1、提高机座吊挂结构的连接强度和支撑强度，提高电机刚度，降低电机整机的振动；
2、改善电机安装方式，提高整机强度；
3、设计合理的吊挂结构，在满足吊挂强度的前提下，尽量缩小支撑架的体积，减少材料用量。
本发明对机座与支撑架的连接强度进行加强，增加机座吊挂底座的厚度。同时增加机座吊挂底座加强筋的数量及加强筋的厚度与长度。对整体机座支撑强度进行加强，除支撑架采用铸钢材料外，增加支撑架加强筋的数量，及加强筋的厚度和长度。采用单侧一个吊挂孔代替两个吊挂孔，减小吊挂支撑架体积。
附图说明
图1本发明所述吊挂结构示意图。
图2 为图1的俯视图。
图3吊挂底座结构示意图。
图4为图2的侧视结构示意图。
图5支撑架的侧视结构示意图。
图6支撑架的俯视结构示意图。
图7现有的铸铝支撑架吊挂结构。
图8为图7的俯视结构示意图。
1-机座，2-支撑架，3-吊挂底座，4-第一上加强筋，5-第一下加强筋，6-第二上加强筋，7-第二下加强筋，8-安装孔，9-螺孔。
具体实施方式
如图1、2、3所示一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，包括支撑架以及与机座一体铸造而成的吊挂底座；所述吊挂底座位于机座靠近中部的位置，吊挂底座连接有加强筋；所述加强筋包括连接在吊挂底座上方且紧贴机座向上延伸的第一上加强筋以及连接在吊挂底座下方且紧贴机座向下延伸的第一下加强筋；支撑架通过螺栓与吊挂底座连接；支撑架上竖直开有一个吊挂孔。
支撑架采用铸钢材料制成；如图5所示，所述支撑架纵剖结构呈倒L型，支撑架的竖直段通过螺栓连接在吊挂底座的外侧。支撑架上下两侧分别固定设有第二上、下加强筋。
如图6所示，支撑架的水平段在水平面的投影呈三角形结构，三角形结构的顶角为倒圆角结构；第二上、下加强筋位于竖直段和水平段过渡的部位。
如图4所示，吊挂底座侧视呈矩形，其上开有五个螺孔并通过五个螺栓与支撑架实现连接。第一上加强筋和第一下加强筋均为三道。第一上加强筋和第一下加强筋相互对称设置。
机座、吊挂底座以及加强筋采用铸铝工艺制成。
实施例
a） 机座铸铝，在机座的吊挂位置对称铸出吊挂底座，单侧吊挂底座上下分别用3道加强筋加固。如图2、4所示。
b） 如图5所示，支撑架铸钢，L型，在支撑架上下分别铸出3道加强筋增加支撑强度。
c） 加工机座吊挂底座和支撑架，用5个M16螺栓把机座与支撑架固定在一起。
本发明技术方案带来的有益效果
通过优化设计动力包永磁发电机吊挂结构，满足永磁发电机安装尺寸及强度刚度要求，在水冷机座吊挂结构的设计和制造工艺上做了有益的探索，为后续产品开发提供技术支持好和基型结构。
本发明的技术关键点：
带加厚加长加强筋的机座吊挂底座设计，带上下加强筋的支撑架设计。
本发明的保护点：
1. 一种水冷机座吊挂结构；
2. 带加厚加长加强筋的机座吊挂底座；
3. 带上下加强筋的支撑架。

Claims (9)

1.一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，包括支撑架以及与机座一体铸造而成的吊挂底座；其特征在于，吊挂底座为一对且对称位于机座侧面中部，吊挂底座连接有加强筋；所述加强筋包括连接在吊挂底座上方且紧贴机座向上延伸的第一上加强筋以及连接在吊挂底座下方且紧贴机座向下延伸的第一下加强筋；支撑架通过螺栓与吊挂底座连接；支撑架上竖直开有一个吊挂孔。
2.如权利要求1所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，支撑架采用铸钢材料制成；所述支撑架纵剖结构呈倒L型，支撑架的竖直段通过螺栓连接在吊挂底座的外侧。
3.如权利要求2所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，支撑架上侧固定有第二上加强筋，支撑架下侧固定有第二下加强筋。
4.如权利要求3所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，支撑架的水平段在水平面的投影呈三角形结构，三角形结构的顶角为倒圆角结构；第二上、下加强筋位于竖直段和水平段过渡的部位。
5.如权利要求1~4任一项所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，吊挂底座侧视呈矩形，其上开有五个螺孔并通过五个螺栓与支撑架实现连接。
6.如权利要求1~4任一项所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，机座、吊挂底座以及加强筋采用铸铝工艺制成。
7.如权利要求1~4任一项所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，第一上加强筋和第一下加强筋均为三道。
8.如权利要求5所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，第一上加强筋和第一下加强筋均为三道。
9.如权利要求1所述的一种动力包系统永磁发电机水冷机座吊挂结构，其特征在于，吊挂底座上的加强筋厚度为15mm，长度为120mm；支撑架上加强筋的厚度为10mm，长度为50mm。
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