CN112713726A - 一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，包括牵引电机的传动端端盖（1），所述传动端端盖（1）外固定安装传动端轴承外盖（3）；所述传动端轴承外盖（3）与转轴（5）之间固定套装有传动端外封环（4），所述转轴（5）外套装外环盖（2），所述外环盖（2）分别与外封环（4）和传动端轴承外盖（3）之间固定连接。本发明方案是将转子固定方式由轴头压紧更改为传动端外封环固定的方式，保证转轴跟套在轴上的封环固定成一整体，防止运输中转子的转动。

Description

一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装

技术领域

本发明涉及牵引电机运输防护技术领域，具体为一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装。

背景技术

某型牵引电机在完成总装后，出厂试验时，监听轴承的声音和振动，未发生异常情况。安装原有的轴承固定防护工装后，经过车辆长途运输到目的地后再次对电机进行空转检查，发现有不定比例的异音故障，返厂拆解后发现电机非传动端轴承内圈表面有压痕，并且压痕有手感，故障轴承待更换新轴承后，电机异音消除。由此可以确定某电机轴承压痕产生于运输过程中，且是造成电机不定比例异音的主要原因。

1、电机轴承结构分析

某型牵引电机的轴承布置结构为：传动端布置圆柱滚子轴承，非传动端布置一个圆柱滚子轴承和一个四点角接触球轴承组合（如图2所示）。其中两个圆柱滚子轴承承受径向负荷，一个四点角接触球轴承承受斜齿轮产生的轴向负荷，且起轴向定位作用。

四点角接触球轴承是一种分离型轴承，即一套轴承可承受双向轴向载荷。其内、外圈滚道是桃型的截面，当无载荷或是纯径向载荷作用时，钢球和套圈呈现为四点接触。当承受双向轴向载荷时，钢球和套圈呈现为两点接触。

2、现有电机运输方案

该牵引电机为单端轴伸结构，运输时采用传动端轴向固定转子的方案，如图1所示，即使用20mm厚的钢板9和橡胶垫10通过两个长螺杆8和螺母11固定在电机传动端轴承外盖上，固定扭矩50Nm。运输时，依靠钢板9、橡胶垫10和转轴5之间的夹紧力防止电机转子在运输途中的摆动。

故障电机的四点角接触球轴承的基本额定静载荷为410KN，电机转子重量为805kg，即使整个转子重量全部加在球轴承上也只有约8KN，远低于轴承本身的额定静载荷，可以排除轴承静载荷过载的原因。

由于电机传动端轴伸较长，固定钢板的两个长螺杆悬臂较长，长途运输时，车辆的颠簸、急加减速和转弯等造成长螺杆的受力不均，预紧力衰减或者橡胶垫的摩擦变形。最终，钢板、橡胶垫和转轴之间的夹紧力减小，转子摆动，致使非传动端四点角接触球轴承承受冲击和滑动摩擦，内圈损伤。

3、现有运输方案分析

现有电机运输方案就是给转子施加一个轴向力（如图2所示），且轴向载荷远小于轴承的额定静载荷，如果这个轴向力稳定，四点角接触球轴承就呈现两点稳定接触（如图3所示），内圈表面就不会产生压痕。如果因为运输车辆的加减速、转向、变更车道、颠簸等原因，轴承运输防护工装不能提供稳定的轴向力，电机转子就会产生微小的轴向和横向摆动，四点角接触球轴承的滚子就会在分离的A、B内圈轨道面之间产生冲击载荷和滑动摩擦，较大的冲击载荷和较长时间的滑动摩擦，就会在轴承内圈表面形成等间距的压痕。

所以，上述带轴伸的牵引电机经过公路长途运输后，由于运输距离较长且路况较为复杂，电机转子可能受到不规则的冲击，产生微小的摆动，损伤电机轴承滚道表面，致使电机轴承内圈或滚珠表面有压痕，严重会导致电机轴承异音或振动等问题。即目前的电机固定运输工装在运输过程中已失效，需要重新设计防护工装。

发明内容

本发明目的是根据电机的整体结构及目前运输过程中轴承受力的情况，设计出一种新型的带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，包括牵引电机的传动端端盖，所述传动端端盖外固定安装传动端轴承外盖；所述传动端轴承外盖与转轴之间固定套装有传动端外封环，所述转轴外套装外环盖（作为运输防护工装），所述外环盖分别与外封环和传动端轴承外盖之间固定连接。

电机运输时轴承防护最关键就是防止长途运输过程中转子的微小摆动造成轴承受损，本发明方案是将转子固定方式由轴头压紧更改为传动端外封环固定的方式，保证转轴跟套在轴上的封环固定成一整体，防止运输中转子的转动。

本发明设计合理，有效防止了牵引电机在运输过程中对四点角接触球轴承的损坏，具有很好的实际应用价值。

附图说明

图1表示现有电机运输轴承防护方式示意图。

图2表示转子所受轴向力示意图。

图3表示运输时的四点角接触球轴承状态示意图。

图4表示本发明所述的带轴伸牵引电机轴承运输防护方式示意图。

图中：1-传动端端盖，2-外环盖（运输防护工装），3-传动端轴承外盖，4-传动端外封环，5-转轴，6-固定螺栓Ⅰ，7-固定螺栓Ⅱ，8-长螺杆，9-钢板，10-橡胶垫，11-螺母，12-圆柱滚子轴承，13-四点角接触球轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，如图4所示，包括牵引电机的传动端端盖1，传动端端盖1外固定安装传动端轴承外盖3；传动端轴承外盖3与转轴5之间固定套装有传动端外封环4，转轴5外套装外环盖2，外环盖2分别与外封环4和传动端轴承外盖3之间固定连接。

该牵引电机的轴承布置结构：传动端布置一个圆柱滚子轴承12，非传动端布置一个圆柱滚子轴承12和一个四点角接触球轴承13，四点角接触球轴承的基本额定静载荷为410KN。

具体实施时，根据牵引电机的结构，传动端外封环4通过热套方式固定在转轴5上，随转子一同旋转，传动端外封环4如果没有微小的摆动则转子就不会摆动。传动端轴承外盖3本身通过螺栓刚性固定在传动端端盖1上。改进后的运输防护工装采用外环盖2，通过四个固定螺栓Ⅰ6轴向与传动端外封环4固定，根据螺栓的规格等级确定固定螺栓Ⅰ6的拧紧力矩为50N.m；通过两个固定螺栓Ⅱ7将传动端外封环4和外环盖2刚性固定在传动端轴承外盖3上，根据四点角接触球轴承的轴向间隙确定固定螺栓Ⅱ7的拧紧力矩为30N.m。新型带轴伸牵引电机轴承固定运输工装可将电机转子完全固定，阻止其在运输过程中的微小摆动。固定的原理由摩擦紧固更改为螺栓紧固。

改进方案与原来的固定运输工装相比缩短了固定螺栓的悬臂长度，取消了橡胶垫，提高了可靠性。此工装已在某牵引电机上实施，自改用新型的固定工装后，目前未发生轴承异音的情况，因此运输防护方案可行、并且可靠。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (8)

1.一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，包括牵引电机的传动端端盖（1），所述传动端端盖（1）外固定安装传动端轴承外盖（3）；其特征在于：所述传动端轴承外盖（3）与转轴（5）之间固定套装有传动端外封环（4），所述转轴（5）外套装外环盖（2），所述外环盖（2）分别与外封环（4）和传动端轴承外盖（3）之间固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述外封环（4）采用热套方式固定于传动端轴承外盖（3）与转轴（5）之间，并将转轴（5）固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述外环盖（2）与外封环（4）之间通过四个固定螺栓Ⅰ（6）固定。

4.根据权利要求3所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述固定螺栓Ⅰ（6）的拧紧力矩为50N.m。

5.根据权利要求1或2所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述外环盖（2）与传动端轴承外盖（3）之间通过两个固定螺栓Ⅱ（7）固定。

6.根据权利要求5所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述固定螺栓Ⅱ（7）的拧紧力矩为30N.m。

7.根据权利要求1所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述牵引电机的轴承布置结构：传动端布置一个圆柱滚子轴承（12），非传动端布置一个圆柱滚子轴承（12）和一个四点角接触球轴承（13）。

8.根据权利要求7所述的一种带轴伸的牵引电机轴承运输防护工装，其特征在于：所述四点角接触球轴承的基本额定静载荷为410KN。

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