CN110784055A - 一种牵引电机及其转子轴承免解体拆装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转子轴承免解体拆装结构，包括设置于壳体内的转子转轴和套设于所述转子转轴上的转子轴承，还包括可拆卸地套设于所述转子轴承外圈上的轴承座、设置于所述壳体的轴向两端的端盖、套设于所述转子转轴上并紧贴在转子铁芯的两端端面上的压圈，以及可拆卸地连接于所述端盖与所述压圈之间、用于使所述压圈压紧所述转子铁芯端面以夹紧固定所述转子转轴的拉紧杆。本发明所公开的转子轴承免解体拆装结构，通过拉紧杆的拉紧作用，可通过压圈限制转子转轴的轴向和周向运动自由度，能够在实现免解体拆装转子轴承的基础上，提高拆装效率，同时避免在拆装作业过程中造成转子移位。本发明还公开一种牵引电机，其有益效果如上所述。

Description

一种牵引电机及其转子轴承免解体拆装结构

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种转子轴承免解体拆装结构。本发明还涉及一种牵引电机。

背景技术

随着轨道交通的高速发展，轨道车辆的运营维护要求和技术水平在日益提高。

在铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆上，常用牵引电机进行动力驱动。牵引电机主要包括转子和定子，其运行原理与普通电机相同。为保证转子旋转顺畅无阻，在转子上安装有轴承。车辆上各部件的工作状态和维护要求不尽相同，而转子轴承是核心受力部件，为保证车辆的运行安全，轴承的检修维护工作异常关键，在规定的时间或者公里数内必须进行检测或者更换。

常规的牵引电机的结构布置导致轴承拆卸，必须首先解体电机分离定转子，然后从轴承室将轴承拔出完成检测或者更换工作。现有技术中的通常做法将电机落车返厂，采用专业工具拆解电机，分离定转子，然后将轴承拔出进行检测或者更换。整个拆卸周期漫长，过程繁琐，需特定的场地和专用工装，检修成本和检修资源消耗大。特别是需对故障轴承进行拆解时，上述流程无法简化，导致故障分析解决的时间跨度很大，不利于问题的快速解决和减少故障导致的经济损失。

同时，在拆解过程中，由于轴承内圈在转子转轴上往往压装得非常紧，需要较大的驱动力才能将其轴承从转子转轴上取下。在此过程中，容易因为驱动力的影响而造成转子转轴的移位、晃动、偏心等，导致转子与定子之间的气隙不均匀，定子与转子容易因为磁力吸引在一起，从而在再次装配时，无法精确地将转子转轴复位到轴心位置，如此可能导致电机性能大幅下降。

因此，如何在实现免解体拆装转子轴承的基础上，提高拆装效率，同时避免在拆装作业过程中造成转子移位，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子轴承免解体拆装结构，能够在实现免解体拆装转子轴承的基础上，提高拆装效率，同时避免在拆装作业过程中造成转子移位。本发明的另一目的是提供一种牵引电机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转子轴承免解体拆装结构，包括设置于壳体内的转子转轴和套设于所述转子转轴上的转子轴承，还包括可拆卸地套设于所述转子轴承外圈上的轴承座、设置于所述壳体的轴向两端的端盖、套设于所述转子转轴上并紧贴在转子铁芯的两端端面上的压圈，以及可拆卸地连接于所述端盖与所述压圈之间、用于使所述压圈压紧所述转子铁芯端面以夹紧固定所述转子转轴的拉紧杆。

优选地，所述压圈的端面上开设有用于与所述拉紧杆配合的安装孔，所述端盖的表面上开设有位置与所述安装孔相对应、用于供所述拉紧杆通过的贯通孔。

优选地，所述安装孔同时设置有2～4个，且沿周向均匀地开设在所述压圈的端面上；所述贯通孔的设置数量与所述安装孔的设置数量相同，且沿周向均匀地开设在所述端盖的表面上。

优选地，所述拉紧杆包括螺杆和螺纹连接在其外端上并压紧在所述端盖的外表面上、用于调节所述螺杆的预紧力的调节螺母，且所述安装孔具体为螺纹孔。

优选地，各所述安装孔及各所述贯通孔的朝向均平行于所述转子转轴的轴向，且所述拉紧杆垂直压紧在所述压圈的端面上。

优选地，所述压圈包括呈环状并与所述转子铁芯的端面紧贴的压盘、连接于所述压盘表面上并套设在所述转子转轴上的套环。

优选地，所述安装孔开设于所述压盘的表面上；所述套环具有弹性，且其内径小于所述转子转轴上对应部位的外径。

优选地，所述端盖的中心区域镂空，且端盖的内圆面与所述轴承座的外圆面抵接。

优选地，所述端盖的外缘通过紧固件与所述壳体可拆卸连接。

本发明还提供一种牵引电机，包括壳体和设置于所述壳体内的转子轴承免解体拆装结构，其中，所述转子轴承免解体拆装结构具体为上述任一项所述的转子轴承免解体拆装结构。

本发明所提供的转子轴承免解体拆装结构，主要包括转子转轴、转子轴承、轴承座、端盖、压圈和拉紧杆。其中，转子转轴设置在壳体内，为转子的主要组成部件，同时在转子转轴上设置有转子铁芯，而转子轴承套设在转子转轴的两端上，且通过轴承内圈压装在转子转轴的表面上。轴承座可拆卸地套设在转子轴承的外圈上，主要用于承载和安装转子轴承，与转子轴承形成一个整体结构，以在拆装过程中带动转子轴承同步实现拆装。端盖设置在壳体的轴向方向的两端位置，主要用于封闭壳体(转子转轴可伸出端盖)，并对内部的结构形成防护。压圈套设在转子转轴上，同时紧贴在转子铁芯的两端端面上。拉紧杆可拆卸地连接在端盖与压圈之间，主要用于将两者拉紧，使得压圈与端盖相连接，并利用对两者间形成的拉紧作用压紧在压圈的端面上，进而使得压圈压紧转子铁芯的两端端面。如此设置，通过拉紧杆的拉紧作用，可通过压圈对转子铁芯两端端面的压紧实现转子转轴的轴向夹紧和定位，同时通过压圈对转子转轴的套接实现转子转轴的周向夹紧和定位，相当于转子转轴的各个运动自由度均被限制，转子转轴固定在壳体内无法移动，因此，在通过外部驱动力在转子转轴上拆装转子轴承时，可以避免在拆装作业过程中对转子造成移位，保证转子在壳体内的安装位置精确性；同时，在进行转子轴承拆装作业时，只需将轴承座从转子转轴上拆卸即可同时拆卸转子轴承，安装时也如此，相比于现有技术，无需进行电机落车或定转子拆解工作，能够实现转子轴承在线免解体拆装，从而大幅缩减维护周期，降低维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1所示结构拆除拉紧杆后的结构示意图。

图3为图1所示结构在进行轴承拆装作业过程中的结构示意图。

其中，图1—图3中：

壳体—1，转子转轴—2，转子轴承—3，轴承座—4，端盖—5，压圈—6，拉紧杆—7，紧固件—8；

转子铁芯—201，贯通孔—501，安装孔—601，压盘—602，套环—603，螺杆—701，调节螺母—702。

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。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1所示结构拆除拉紧杆7后的结构示意图，图3为图1所示结构在进行转子轴承3拆装作业过程中的结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，转子轴承免解体拆装结构主要包括转子转轴2、转子轴承3、轴承座4、端盖5、压圈6和拉紧杆7。

其中，转子转轴2设置在壳体1内，为转子的主要组成部件，同时在转子转轴2上设置有转子铁芯201，而转子轴承3套设在转子转轴2的两端上，且通过转子轴承3内圈压装在转子转轴2的表面上。轴承座4可拆卸地套设在转子轴承3的外圈上，主要用于承载和安装转子轴承3，与转子轴承3形成一个整体结构，以在拆装过程中带动转子轴承3同步实现拆装。

端盖5设置在壳体1的轴向方向的两端位置，主要用于封闭壳体1(转子转轴2可伸出端盖5)，并对内部的结构形成防护。压圈6套设在转子转轴2上，同时紧贴在转子铁芯201的两端端面上。拉紧杆7可拆卸地连接在端盖5与压圈6之间，主要用于将两者拉紧，使得压圈6与端盖5相连接，并利用对两者间形成的拉紧作用压紧在压圈6的端面上，进而使得压圈6压紧转子铁芯201的两端端面。

如此设置，本实施例所提供的转子轴承免解体拆装结构，通过拉紧杆7的拉紧作用，可通过压圈6对转子铁芯201两端端面的压紧实现转子转轴2的轴向夹紧和定位，同时通过压圈6对转子转轴2的套接实现转子转轴2的周向夹紧和定位，相当于转子转轴2的各个运动自由度均被限制，转子转轴2固定在壳体1内无法移动。

因此，在通过外部驱动力在转子转轴2上拆装转子轴承3时，可以避免在拆装作业过程中对转子造成移位，保证转子在壳体1内的安装位置精确性；同时，在进行转子轴承3拆装作业时，只需将轴承座4从转子转轴2上拆卸即可同时拆卸转子轴承3，安装时也如此，相比于现有技术，无需进行电机落车或定转子拆解工作，能够实现转子轴承在线免解体拆装，从而大幅缩减维护周期，降低维护成本。

在关于轴承座4与端盖5的一种优选实施方式中，为进一步缩减轴承免解体拆装作业流程，进一步提高拆装作业效率，本实施例中，端盖5的中心区域可为镂空孔，同时轴承座4安装在该镂空孔内。具体的，轴承座4的内圆面套设在转子轴承3的外圈表面上，并通过预紧力与转子轴承3压装连接。同时，轴承座4的外圆面与端盖5的镂空孔的内圆面抵接，如此设置，端盖5从周向上压紧轴承座4，并且轴承座4与转子轴承3连成一体，轴承座4相当于可拆卸地安装在端盖5与转子转轴2之间，在进行拆装作业时，只需通过外部设备与轴承座4的外端端面相连，并沿轴向施力，即可将轴承座4连同转子轴承3从转子转轴2上滑动取下或滑动套设到转子转轴2上，在整个拆装作业过程中，无需事先拆解端盖5，节省了作业流程。

进一步的，考虑到在部分情况下，工作人员还需要对壳体1内的其余零部件进行检修或更换等，为此，本实施例中，端盖5的外缘通过紧固件8与壳体1事先可拆卸连接，比如通过若干个螺栓等。如此设置，在需要的情况下，也可以通过对紧固件8的拧松操作将端盖5从壳体1上拆卸下来。

在关于压圈6的一种优选实施方式中，该压圈6主要包括压盘602和套环603。其中，压盘602主要呈扁平环状，中间区域镂空，底面与转子铁芯201的端面紧贴，具有一定厚度。套环603设置在压盘602的表面上，具体连接在其镂空区域上，内圈套设在转子转轴2上。如此设置，通过套环603对转子转轴2的套接，可实现转子转轴2的周向定位，通过压盘602对转子铁芯201两端端面的紧压，可实现转子转轴2的轴向定位。

进一步的，为提高套环603对转子转轴2的周向定位的稳定性，本实施例中，套环603的内表面具有一定弹性，可产生一定程度的弹性形变，并且套环603的内径略小于转子转轴2上套接部位的外径，比如可为其外径的90％～95％等。如此设置，环套可利用弹性形变提高对转子转轴2的套接夹紧程度，对转子转轴2的周向定位更加精确和稳定。

在关于拉紧杆7的一种优选实施方式中，该拉紧杆7主要包括螺杆701和调节螺母702。其中，螺杆701的长度较大，并且从外至内贯穿端盖5，并抵接在压圈6的表面上。调节螺母702与螺杆701形成螺纹连接，并安装在螺杆701的外端端部上，可供拧动调节。具体的，螺杆701从端盖5贯穿后，其末端(内端)可抵接在压圈6中的压盘602表面上，并且拉紧杆7一般可同时设置多个，以保证压圈6受力均衡，如此，各个螺杆701可沿周向方向分别抵接在压盘602的外侧表面。

进一步的，为方便拉紧杆7的安装与拆卸，本实施例在端盖5的表面上开设了若干个贯通孔501，同时在压盘602的表面上开设了若干个安装孔601。其中，各个贯通孔501用于与螺杆701的杆体配合，供其穿过，而各个安装孔601用于与螺杆701的末端配合，供其抵接，并且各个贯通孔501与各个安装孔601的分布位置互相对应，方便螺杆701进行插设。同时，调节螺母702即可压紧在端盖5上位于贯通孔501的孔壁表面上，从而可以通过拧动调节螺母702的方式调节对端盖5表面的预紧力，进而调节螺杆701对压盘602表面的抵接力。此处优选地，各个安装孔601可均为螺纹孔，如此可与螺杆701的末端形成螺纹连接，方便拆装，同时便于调节预紧力；各个贯通孔501可为光孔，从而方便螺杆701的杆体顺利穿过。

此外，拉紧杆7一般同时设置有2～4个(指单端)，而安装孔601与贯通孔501的开设数量(指单端)可与拉紧杆7的数量相同，并且各个安装孔601可沿压盘602的周向方向均匀地开设在其外侧表面上，同时各个贯通孔501可沿端盖5的周向方向均匀地开设在其表面中心区域。此处优选地，各个安装孔601与各个贯通孔501的朝向均平行于转子转轴2的轴向，如此设置，拉紧杆7的末端即可垂直地抵接在压盘602的表面上，从而避免对压圈6造成沿径向的分力。当然，若拉紧杆7呈一定角度倾斜地插设，并且对压圈6形成的径向分力朝向转子转轴2的轴心，则可以起到一定加强套环603对转子转轴2周向定位的作用。

本实施例还提供一种牵引电机，主要包括壳体1和设置在壳体1内的转子轴承免解体拆装结构，其中，该转子轴承免解体拆装结构的主要内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例中所提供的转子轴承免解体拆装结构，尤其适用于牵引电机，但并不仅限于牵引电机，还可同时适用于其余类型的电机，如全封闭电机、开启式电机、同步电机或者异步电机等，另外还可用于驱动单元一体化电机不落架进行电机轴承更换的场合，实现在线拆卸电机轴承。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业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的专业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 (10)

1.一种转子轴承免解体拆装结构，包括设置于壳体(1)内的转子转轴(2)和套设于所述转子转轴(2)上的转子轴承(3)，其特征在于，还包括可拆卸地套设于所述转子轴承(3)外圈上的轴承座(4)、设置于所述壳体(1)的轴向两端的端盖(5)、套设于所述转子转轴(2)上并紧贴在转子铁芯(201)的两端端面上的压圈(6)，以及可拆卸地连接于所述端盖(5)与所述压圈(6)之间、用于使所述压圈(6)压紧所述转子铁芯(201)端面以夹紧固定所述转子转轴(2)的拉紧杆(7)。

2.根据权利要求1所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述压圈(6)的端面上开设有用于与所述拉紧杆(7)配合的安装孔(601)，所述端盖(5)的表面上开设有位置与所述安装孔(601)相对应、用于供所述拉紧杆(7)通过的贯通孔(501)。

3.根据权利要求2所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述安装孔(601)同时设置有2～4个，且沿周向均匀地开设在所述压圈(6)的端面上；所述贯通孔(501)的设置数量与所述安装孔(601)的设置数量相同，且沿周向均匀地开设在所述端盖(5)的表面上。

4.根据权利要求3所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述拉紧杆(7)包括螺杆(701)和螺纹连接在其外端上并压紧在所述端盖(5)的外表面上、用于调节所述螺杆(701)的预紧力的调节螺母(702)，且所述安装孔(601)具体为螺纹孔。

5.根据权利要求4所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，各所述安装孔(601)及各所述贯通孔(501)的朝向均平行于所述转子转轴(2)的轴向，且所述拉紧杆(7)垂直压紧在所述压圈(6)的端面上。

6.根据权利要求2所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述压圈(6)包括呈环状并与所述转子铁芯(201)的端面紧贴的压盘(602)、连接于所述压盘(602)表面上并套设在所述转子转轴(2)上的套环(603)。

7.根据权利要求6所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述安装孔(601)开设于所述压盘(602)的表面上；所述套环(603)具有弹性，且其内径小于所述转子转轴(2)上对应部位的外径。

8.根据权利要求1所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述端盖(5)的中心区域镂空，且端盖(5)的内圆面与所述轴承座(4)的外圆面抵接。

9.根据权利要求8所述的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述端盖(5)的外缘通过紧固件(8)与所述壳体(1)可拆卸连接。

10.一种牵引电机，包括壳体(1)和设置于所述壳体(1)内的转子轴承免解体拆装结构，其特征在于，所述转子轴承免解体拆装结构具体为权利要求1-9任一项所述的转子轴承免解体拆装结构。

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