CN114362424B - 一种高速自通风牵引电机 - Google Patents
一种高速自通风牵引电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114362424B CN114362424B CN202111528559.8A CN202111528559A CN114362424B CN 114362424 B CN114362424 B CN 114362424B CN 202111528559 A CN202111528559 A CN 202111528559A CN 114362424 B CN114362424 B CN 114362424B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stator
- driving end
- rotor
- pressing plate
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims abstract description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 73
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 9
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 8
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009421 internal insulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 21
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 15
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 53
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 206010039740 Screaming Diseases 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
- H02K1/165—Shape, form or location of the slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
- H02K17/165—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors characterised by the squirrel-cage or other short-circuited windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/38—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
- H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高速自通风牵引电机,涉及牵引电机散热领域。该牵引电机内部为U型风路,冷却风从机座顶部进风口进入电机内部,分为三路:定子风路、气隙风路和转子风路。三路冷却风通过转轴传动端设置的风扇汇流抽出,经传动端端盖侧边圆周方向设置的出风口排出。本发明中热套式定子的定子冲片采用背部燕尾槽与扣片涨紧为一体,扣片带风路可实现电机减重、降噪。本发明采用新轴伸结构,提高联轴器连接可靠性,降低联轴节反复拆装操作对轴伸的损伤率。采用线圈两端出槽口增设灌封体,连接线与机座出线孔间隙填充密封胶体,提高定子整体绝缘性能。采用浸漆异形硬质铜连接线,满足连接强度的同时,消除连线部位绝缘电阻低故障。
Description
技术领域
本发明涉及牵引电机散热领域,具体为一种高速自通风牵引电机。
背景技术
由于重量小,结构布置简单等优势,自通风电机成为当下城际、市域动车组牵引电机的主流方向。随着主机厂要求电机最高工作转速越来越高,这对电机通风结构设计性能(尤其是噪声和温升)和联轴节的装配可靠性提出了更严苛要求。同时,环境适应性要求牵引电机在全寿命周期内具有足够的耐受性,以抵抗灰尘,黄沙,雪,雨冲击。
现有的自通风牵引电机通风结构设计,通过在转子铁心轭部开设通风孔,冷却风贯穿电机内部对其进行冷却降温。典型的自通风电机风路结构为:冷却风经滤尘器上的滤网过滤后,由传动端端盖进入电机内部,一部分风量进入气隙,大部分风量进入转轴向通风孔,吸入风扇风道内,最后经非传动端端盖出风孔排出。典型通风结构呈L型,吸取裸露的周边空气,在滤尘器进风口易吸入毛絮,需定期清理滤网,以保证进风通畅。典型通风结构主要靠转子风路进行散热,风量在定、转子间分配不均衡,使得发热量最大的定子部分温度高,且在最高转速达到5000r/min以上时的噪声非常接近限值,无法通过消减风扇外径的传统方案解决问题。该结构不适用于高速自通风电机。
现有牵引电机转轴与联轴节配合面普遍设计采用轴锥+单油道+轴面环形油槽的结构形式。装车时,采用液压泵或热套方式将联轴节安装到位。拆卸时,采用泄压泵从轴头中心孔注油,压力油在液压泵压力下,从油道流入配合面的环形油槽内,在环形油槽与联轴器之间产生油膜,进而涨开联轴节。该轴头结构形式存在较为明显的缺点:1)单油道,油膜形成压力不对称,卸轮时易卡滞拉伤轴伸面;2)环形油槽加工难度大,且易漏油;3)单油道易堵塞,无法拆卸联轴器;4)高转速大扭矩条件下,易发生联轴节滑脱故障。
现有的自通风牵引电机,普遍采用真空压力浸漆对定子线圈绝缘进行补强,但是绝缘耐抗力仍难以满足全寿命周期内的使用要求,主要体现在以下两方面:1)定子出槽口部位易积聚铁磁杂质,当空气放电烧蚀线圈绝缘后发生接地故障;2)采用电缆模式的连接线,受限于最小折弯半径,电缆不能在出线空间内随意折弯,且电机内部长时间高温环境易导致电缆胶皮老化,潮气进入易引发绝缘故障。
综上这些现有的自通风电机所存在的缺陷,需要改进或者重新设计自通风牵引电机的结构。
发明内容
本发明为了解决现有的自通风牵引电机的滤尘器滤网清理问题,典型通风结构不适用于高速自通风电机的问题、既有电机转轴轴伸结构不合理导致联轴节紧固性差,联轴节拆装故障率高的问题,以及现有电机全寿命周期内环境适应性不足的问题,提供了一种高速自通风牵引电机。
本发明是通过如下技术方案来实现的:一种高速自通风牵引电机,包括定子装配、转子组件、风扇及传动端端盖;所述定子装配包括机座、定子组件、连接线、接线盒及密封胶体;所述定子组件热套于机座中,所述机座的非传动端顶部开有进风口,所述机座传动端为敞口、非传动端为不敞口结构;所述定子组件包括定子铁心、线圈、端箍和灌封体,所述定子铁心的传动端设有传动端定子端板和传动端定子压板,所述传动端定子压板压于传动端定子端板的外侧,所述定子铁心的非传动端设有非传动端定子端板和非传动端定子压板,所述非传动端定子压板压于非传动端定子端板的外侧,所述传动端定子压板、传动端定子端板、定子铁心、非传动端定子端板及非传动端定子压板的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔;所述传动端定子压板、传动端定子端板、定子铁心、非传动端定子端板及非传动端定子压板通过扣片拉紧成为整体,所述扣片设有多根、且沿定子组件的圆周均布,所述扣片为钢板折弯件、且折弯的两头宽而中间窄,所述扣片折弯的两头上还开有与导通通风孔相对应的孔,所述定子铁心的外圆周上在扣片安装的对应位置均开有锲型燕尾槽、且扣片的形状也与锲型燕尾槽的形状相对应;所述线圈嵌入定子铁心槽内;所述端箍绑扎固定于线圈端部喇叭口外圆周最高点;所述灌封体与线圈两端出槽口直线段间隙紧密贴合,为流胶状冷凝块;所述接线盒为紧凑型拼焊件,固定于机座上方,内部绝缘组件固定安装连接线和三相电缆线;所述连接线包括U相连接线、V相连接线和W相连接线,所述连接线均为硬质铜扁线,且外表面经过绝缘包扎后浸漆;三根连接线的一头均开有与接线盒连接的安装孔、且与接线盒内的绝缘组件连接紧固,另一头均与线圈引出线头搭接焊,三根连接线穿插机座出线孔,中间多处折弯走向;所述连接线与机座出线孔间隙处设有密封胶体;所述转子组件为鼠笼式,包括转子铁心和转轴,所述转子铁心槽内插有导条,所述导条的两侧还设有端环;所述转子铁心的传动端设有传动端转子端板及传动端转子压板,所述传动端转子压板压于传动端转子端板的外侧,所述转子铁心的非传动端设有非传动端转子端板和非传动端转子压板,所述非传动端转子压板压于非传动端转子端板的外侧,位于传动端的端环外侧卡接有风扇座,所述转子铁心、非传动端转子端板、非传动端转子压板、传动端转子端板、传动端转子压板、端环、风扇座均套接于转轴上,所述风扇安装在风扇座上、且也套于转轴上;所述转子铁心、非传动端转子端板、非传动端转子压板、传动端转子端板及传动端转子压板的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔;所述风扇为离心式风扇,安装于转轴传动端,其为喇叭状进风口、扩压管出风口,而且风道截面积沿风流方向平滑过渡逐渐减小;所述传动端端盖安装于风扇的外部,侧边圆周方向设有出风口与风扇的出风口相匹配形成闭合风道;所述转轴的轴头处呈锥面且与联轴器内锥孔配合,转轴内部设有轴头注油孔及泄油通道、轴伸正上方设有键槽,所述轴头注油孔采用1/4管螺纹,所述泄油通道设在轴头注油孔根部靠近尖角处,且为沿径向均布的三个直通管道,所述泄油通道的出口呈梯度增大、且出口处与转轴锥度面形状平滑匹配,所述键槽底面平行于转轴的轴线、且键槽尾部圆滑过渡至轴锥面。
本发明所设计的一种高速自通风牵引电机,通过改进进风和出风方式,实现牵引电机风道在线免维护;通过电机内部结构优化设计风量均衡分配,降低电机温度和气动噪声;并通过改进转轴轴伸结构,提高连接可靠性,便于联轴节反复拆装操作;通过增加灌封体、密封胶体以及异形连接线结构设计,提高电机全寿命周期内的环境耐受性。该牵引风机内部风路由三部分组成:定子风路、气隙风路和转子风路。定子风路为定子内部的通风风路,是通过在定子组件轭部冲制通风孔来实现的,气隙风路是定子铁心内圆和转子铁心外圆之间的通风风路,转子风路是转子内部的通风风路,是通过在转子组件轭部冲制通风孔来实现的,在转子组件的转轴传动端设置风扇,将三路通风汇流抽出,而且冷却风经传动端端盖侧边圆周方向设置的出风口排出。该高速自通风牵引电机主要包括定子装配、转子组件、风扇及传动端端盖,定子装配主要由机座、定子组件、连接线、接线盒构成。定子组件热套于机座中,风扇与传动端端盖均安装于转轴传动端,传动端端盖与风扇相匹配、安装于风扇的外部;传动端端盖侧边圆周方向设有出风口、且与风扇的出风口相配合;机座的非传动端顶部开有进风口,机座传动端为敞口、非传动端为不敞口结构,该结构无需单独设计非传动端端盖,省去了传统结构上的端盖与机座的连接紧固件,利于结构稳定性,而且进风口通过连接管道与车辆设备舱连通,设备舱内干净的冷却风经连接管道从机座顶部进入到电机内部,风道无需频繁定期清理,实现了在线免维护,由于定子装配外部的其余部件与通风关系不大,所以本申请中不进行详述。各部分详细结构如下:
定子装配为装配体,包括机座、定子组件、连接线、接线盒及密封胶体。定子组件结构如下:在定子铁心的传动端设有传动端定子端板和传动端定子压板,传动端定子压板压于传动端定子端板的外侧,定子铁心的非传动端设有非传动端定子端板和非传动端定子压板,非传动端定子压板压于非传动端定子端板的外侧,传动端定子压板、传动端定子端板、定子铁心、非传动端定子端板及非传动端定子压板的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔,该通风孔形成了定子风路。传动端定子压板、传动端定子端板、定子铁心、非传动端定子端板及非传动端定子压板通过扣片拉紧成为整体,扣片设有多根、且沿定子组件的圆周均布,扣片为钢板折弯件、且折弯的两头宽而中间窄,扣片折弯的两头上还开有与导通通风孔相对应的孔,拉紧是通过如下结构来实现的,在定子组件的外圆周上在扣片安装的对应位置均开有锲型燕尾槽、且扣片的形状也与槽的形状相对应,这样扣片就可以插入燕尾槽涨紧,从而将整个定子组件结构拉紧,在整个定子组件上的通风孔,可以有效降低风路的风阻,降低噪声,增强定子轭部散热能力、减轻电机重量。线圈嵌入定子组件槽内,本申请中,线圈两端出槽口直线段间隙增加有灌封体,为环状凝胶固化物,灌封体的外圆紧贴定子压板内孔,灌封体的内圆略大于定子铁心内圆,该灌封体可阻止定子出槽口部位积聚铁磁放电物质以及风沙颗粒,有效避免接地故障。线圈通过连接线与外部电缆连接,连接线包括U相连接线、V相连接线和W相连接线,连接线为异形结构硬质铜扁线,连接线外表面经过绝缘包扎后进行整体浸漆。穿插机座出线孔,在连接线的一端开有安装孔与接线板连接,另一端为与线圈引出线线头的焊接面,中间多处折弯走向,使连接线的焊接点处于最大空间位置,保证绝缘包扎工艺性。连接线与机座出线孔间隙填充密封胶体,阻断定子内腔与接线盒之间的热交换和空气流通,该结构增强连线部位抗雨雪、耐老化性能,提高定子装配的绝缘可靠性。
转子组件为鼠笼式,包括转子铁心和转轴,转子铁心上安装有导条,导条的两侧还设有端环,端环用于卡住导条两端。转子铁心的传动端设有传动端转子端板及传动端转子压板,传动端转子压板压于传动端转子端板的外侧;在转子铁心的非传动端设有非传动端转子端板和非传动端转子压板,非传动端转子压板压于非传动端转子端板的外侧。位于传动端的端环外侧卡接有风扇座,用于安装风扇。转子铁心、非传动端转子端板、非传动端转子压板、传动端转子端板、传动端转子压板、端环、风扇座均套接于转轴上,转轴带动整个转子组件旋转。风扇安装在风扇座上、且也套于转轴上,则风扇也随之旋转。转子铁心、非传动端转子端板、非传动端转子压板、传动端转子端板及传动端转子压板的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔,这个通风孔形成了转子风路,增强转子散热能力、减轻电机重量。
风扇为离心式风扇,其为喇叭状进风口、扩压管出风口,其扇叶为利用扩压管原理制作而成,使得风道截面积沿风流方向平滑过渡逐渐减小,减小通风阻力,有效降低气动噪声。传动端端盖与风扇的出风口相匹配形成闭合风道,避免风量侧漏形成尖叫式噪声。
转轴的轴头处呈锥面且与联轴器内锥孔配合,转轴内部设有轴头注油孔及泄油通道、轴伸正上方设有键槽,轴头注油孔采用1/4管螺纹,泄油通道设在轴头注油孔根部靠近尖角处,且为沿径向均布的三个直通管道,泄油通道的出口呈梯度增大、且出口处与转轴锥度面形状平滑匹配,键槽底面平行于转轴的轴线、且键槽尾部圆滑过渡至轴锥面。在本申请中,去除了锥面环形油槽,液压油行程更短,油阻小,油压大,操作更省力。多油道分压使得拆卸涨紧力均匀的施加于轴伸圆周面;轴伸面同时设计有键槽和锥度,分别在径向和轴向对联轴器起到定位作用,该种结构提高了联轴器与转轴连接的可靠性,同时降低联轴节反复拆装操作对轴伸的损伤率。
综合上述结构,本发明具体操作为:机座进风口连接车体风道,当电机运转时,冷却风走向为U形,从机座非传动端顶部的进风口进入电机,然后分为了三支风路:一、冷却风从定子组件的非传动端定子压板进入定子风路,即冷风进入轭部的多个贯通的通风孔,然后风从传动端定子压板处排出,同时风也经过了扣片两端的进出风孔;二、冷却风从转子组件非传动端转子压板进入转子风路,即冷风进入轭部的多个贯通的通风孔,然后风从传动端转子压板处排出;三、冷却风从定子组件和转子组件非传动端的气隙进入,然后从传动端的气隙排出;三路风汇流至风扇处,然后风扇在转动的过程中将三路通风汇流抽出,冷却风从风扇中排出后,再经过传动端端盖圆周方向设置的出风口传送到外电机外部。转轴的轴锥面键槽安装有键,拆卸联轴节时,将液压泵油管头拧入转轴轴头中心的管螺纹,向注油孔注入液压油,液压油沿着径向均布的三个直通泄油通道进入轴伸面,在液压油压力作用下涨开联轴节。另外:定子组件浸漆后,在线圈两端出槽口直线部位进行灌封处理,灌封体冷却后与线圈固化为一体。机座与定子组件热套后,浸漆后的连接线穿插入机座出线孔,一端与线圈引线头焊接,另一端通过螺栓安装与接线盒内的绝缘组件上,最后用密封胶体填充连接线与机座出线孔的间隙。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果:本发明所提供的一种高速自通风牵引电机:①改变即有典型结构的进风和出风方向,电机和车辆设备舱设有连接管道,设备舱内干净的冷却风经连接管道从机座顶部进入到电机内部,最后从传动端端盖侧边圆周出风,电机风道无需频繁实施清理,实现了在线免维护;②采用三通路通风结构,在自通风电机常见的转子风路基础上,增加定子轭部通风路径,均衡定、转子间的风量分配,大大增加自通风牵引电机的通风散热效率,降低电机温升,减小气动噪声,同时实现电机的轻量化;③采用轴头中心注油孔、泄油通道、键槽、锥度的组合式转轴轴伸结构,去除了锥面环形油槽,液压油行程更短,油阻小,油压大,操作更省力。多油道分压使得拆卸涨紧力均匀的施加于轴伸圆周面;轴伸面同时设计有键槽和锥度,分别在径向和轴向对联轴器起到定位作用,形成双保险防脱效应。④采用灌封体填充定子组件的线圈两端出槽口间隙,大幅度降低定子接地故障率,提高了定子抗风沙雨雪性能;⑤采用硬质铜连接线,连接线经过绝缘包扎后进行整体浸漆,连接强度高,耐老化能力和绝缘性能优;连接线采用异形结构,线圈引线头与连接线的焊接点可避开机座出线孔正下方区域,增加了线圈引线与连接线的包扎空间,操作工艺性能优越,消除了包扎不良导致连线部位绝缘电阻低故障率;⑥连接线与机座出线孔间隙填充密封胶体,阻断定子与接线盒的空气交换,增强抗雨雪性能,提高连线部位绝缘包扎工艺性,保证接线盒的密封性,满足连接结构强度的同时,提高定子整体绝缘性能。
附图说明
图1为本发明的新型通风结构示意图。
图2为本发明中机座的结构剖面图。
图3为本发明中机座的结构示意图。
图4为本发明中定子组件的结构剖面图。
图5为图4的左视图。
图6为图4的俯视图。
图7为本发明中定子铁心的结构示意图。
图8为图7中D处的放大图。
图9为本发明中扣片的结构示意图。
图10为图9中A-A剖面图。
图11为本发明中扣片的俯视图。
图12为本发明中转子组件的结构示意图。
图13为本发明中风扇的三维结构示意图。
图14为本发明中风扇的剖面风路示意图。
图15为本发明中传动端端盖的三维结构示意图。
图16为本发明中传动端端盖的剖视图。
图17为本发明转轴轴伸结构示意图。
图18为图17中B-B剖面图。
图19为图18中C处的放大图。
图20为本发明中定子装配的结构示意图。
图21为图20的俯视图(去除接线盒盖板)。
图22~24为本发明中三根连接线的三维结构示意图。
图中:1-机座,2-定子组件,2.1-传动端定子压板,2.2-传动端定子端板,2.3-扣片,2.4-定子铁心,2.5-非传动端定子端板,2.6-非传动端定子压板,2.7-灌封体,2.8-线圈,2.9-端箍,3-转子组件,3.1-转子铁心,3.2-非传动端转子端板,3.3-非传动端转子压板,3.4-转轴,3.4.1-轴头注油孔,3.4.2-泄油通道,3.4.3-键槽,3.4.4-锥度,3.5-传动端转子端板,3.6-传动端转子压板,3.7-导条,3.8-端环,3.9-风扇座,4-风扇,5-传动端端盖,6-连接线,6.1-W相连接线,6.2-V相连接线,6.3-U相连接线,7-接线盒,8-密封胶体。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种高速自通风牵引电机,如图2~图24所示:包括定子装配、转子组件3、风扇4及传动端端盖5;所述定子装配包括机座1、定子组件2、连接线6、接线盒7及密封胶体8;所述定子组件2热套于机座1中,所述机座1的非传动端顶部开有进风口,所述机座1传动端为敞口、非传动端为不敞口结构;所述定子组件2包括定子铁心2.4、线圈2.8、端箍2.9和灌封体2.7,所述定子铁心2.4的传动端设有传动端定子端板2.2和传动端定子压板2.1,所述传动端定子压板2.1压于传动端定子端板2.2的外侧,所述定子铁心2.4的非传动端设有非传动端定子端板2.5和非传动端定子压板2.6,所述非传动端定子压板2.6压于非传动端定子端板2.5的外侧,所述传动端定子压板2.1、传动端定子端板2.2、定子铁心2.4、非传动端定子端板2.5及非传动端定子压板2.6的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔;所述传动端定子压板2.1、传动端定子端板2.2、定子铁心2.4、非传动端定子端板2.5及非传动端定子压板2.6通过扣片2.3拉紧成为整体,所述扣片2.3设有多根、且沿定子组件2的圆周均布,所述扣片2.3为钢板折弯件、且折弯的两头宽而中间窄,所述扣片2.3折弯的两头上还开有与导通通风孔相对应的孔,所述定子铁心2.4的外圆周上在扣片2.3安装的对应位置均开有锲型燕尾槽、且扣片2.3的形状也与锲型燕尾槽的形状相对应;所述线圈2.8嵌入定子铁心槽内;所述端箍2.9绑扎固定于线圈2.8端部喇叭口外圆周最高点;所述灌封体2.7与线圈2.8两端出槽口直线段间隙紧密贴合,为流胶状冷凝块;所述接线盒7为紧凑型拼焊件,固定于机座上方,内部绝缘组件固定安装连接线6和三相电缆线;所述连接线6包括U相连接线6.3、V相连接线6.2和W相连接线6.1,所述连接线6均为硬质铜扁线,且外表面经过绝缘包扎后浸漆;三根连接线的一头均开有与接线盒7连接的安装孔、且与接线盒7内的绝缘组件连接紧固,另一头均与线圈2.8引出线头搭接焊,三根连接线穿插机座出线孔,中间多处折弯走向;所述连接线6与机座1出线孔间隙处设有密封胶体8;所述转子组件3为鼠笼式,包括转子铁心3.1和转轴3.4,所述转子铁心3.1槽内插有导条3.7,所述导条3.7的两侧还设有端环3.8;所述转子铁心3.1的传动端设有传动端转子端板3.5及传动端转子压板3.6,所述传动端转子压板3.6压于传动端转子端板3.5的外侧,所述转子铁心3.1的非传动端设有非传动端转子端板3.2和非传动端转子压板3.3,所述非传动端转子压板3.3压于非传动端转子端板3.2的外侧,位于传动端的端环外侧卡接有风扇座3.9,所述转子铁心3.1、非传动端转子端板3.2、非传动端转子压板3.3、传动端转子端板3.5、传动端转子压板3.6、端环3.8、风扇座3.9均套接于转轴3.4上,所述风扇4安装在风扇座3.9上、且也套于转轴3.4上;所述转子铁心3.1、非传动端转子端板3.2、非传动端转子压板3.3、传动端转子端板3.5及传动端转子压板3.6的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔;所述风扇4为离心式风扇,安装于转轴传动端,其为喇叭状进风口、扩压管出风口,而且风道截面积沿风流方向平滑过渡逐渐减小;所述传动端端盖5安装于风扇4的外部,侧边圆周方向设有出风口与风扇4的出风口相匹配形成闭合风道;所述转轴3.4的轴头处呈锥面且与联轴器内锥孔配合,转轴3.4内部设有轴头注油孔3.4.1及泄油通道3.4.2、轴伸正上方设有键槽3.4.3,所述轴头注油孔3.4.1采用1/4管螺纹,所述泄油通道3.4.2设在轴头注油孔3.4.1根部靠近尖角处,且为沿径向均布的三个直通管道,所述泄油通道3.4.2的出口呈梯度增大、且出口处与转轴锥度面形状平滑匹配,所述键槽3.4.3底面平行于转轴3.4的轴线、且键槽尾部圆滑过渡至轴锥面。
本实施例中采用了优选方案,所述传动端端盖5侧边圆周的出风口为按照规则排列方式布置的出风孔;所述机座1采用球墨铸铁铸造而成;所述风扇4采用铝合金铸造而成;所述传动端端盖5采用球墨铸铁铸造而成;所述扣片2.3设有8个,对应的定子组件2的外圆周上开有8个锲型燕尾槽;所述机座1非传动端顶部的进风口与车体设备舱管道连接。
本实施例具体操作为:如图2所示,机座1进风口连接车体风道。如图1所示,冷却风走向为U形,当电机运转时,冷风从机座1的非传动端顶部进风口进入电机,然后分为了三支风路:一、冷却风从定子组件2的非传动端压板2.6进入定子风路,即冷却风进入轭部的多个贯通的通风孔(2.5/2.4/2.2),然后风从传动端压板2.1排出,同时风也经过了扣片2.3两端的进出风孔;二、冷却风从转子组件3的非传动端压板3.3进入转子风路,即冷却风进入轭部的多个贯通的通风孔(3.2/3.1/3.5),然后风从传动端压板3.6排出;三、风从定子组件2和转子组件3非传动端的气隙进入,然后从传动端的气隙排出;三路风汇流至风扇4处,风扇4在转动的过程中将三路通风汇流抽出,冷却风从风扇4中排出后,再经过传动端端盖5圆周方向设置的出风口传送到外电机外部。从而实现自通风,均衡了定、转子间风量分配,降低高速转动时的气动噪声量级,同时达到冷却电机的目的。如图17所示,转轴3.4的轴锥面键槽3.4.3安装有键,拆卸联轴节时,将液压泵油管头拧入转轴轴头中心的管螺纹,向注油孔3.4.1注入液压油,液压油沿着径向均布的三个直通泄油通道3.4.2进入轴伸面,在液压油压力作用下涨开联轴节,该轴锥结构,液压油行程更短,油阻小,油压大,操作更省力。多油道分压使得拆卸涨紧力均匀的施加于轴伸圆周面;轴伸面同时设计有键槽和锥度,分别在径向和轴向对联轴器起到定位作用,形成双保险防脱效应。如图4所示,定子组件2浸漆后,在线圈2.8两端出槽口直线部位进行灌封处理,灌封体2.7冷却后与线圈2.8固化为一体。该灌封体填充了定子组件的线圈两端出槽口间隙,大幅度降低定子接地故障率。如图20、21所示,机座1与定子组件2热套后,浸漆的连接线6(6.1/6.2/6.3)穿插入机座1出线孔,连接线6一端与线圈2.8的引线头焊接,另一端通过螺栓安装与接线盒7内的绝缘组件上,最后用密封胶体8填充连接线6(6.1/6.2/6.3)与机座1出线孔的间隙。采用硬质铜连接线,连接线经过绝缘包扎后进行整体浸漆,连接强度高,耐老化能力和绝缘性能优;如图22~24所示,连接线6(6.1/6.2/6.3)采用异形结构,线圈2.8引线头与连接线6(6.1/6.2/6.3)的焊接点可避开机座出线孔正下方区域,增加了线圈引线与连接线的绝缘包扎空间,操作工艺性优,消除了包扎不良导致连线部位绝缘电阻低故障率。
本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式,而且对于本领域技术人员而言,本发明可以有多种变形和更改,凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高速自通风牵引电机,其特征在于:包括定子装配、转子组件(3)、风扇(4)及传动端端盖(5);
所述定子装配包括机座(1)、定子组件(2)、连接线(6)、接线盒(7)及密封胶体(8);所述定子组件(2)热套于机座(1)中,所述机座(1)的非传动端顶部开有进风口,所述机座(1)传动端为敞口、非传动端为不敞口结构;所述定子组件(2)包括定子铁心(2.4)、线圈(2.8)、端箍(2.9)和灌封体(2.7),所述定子铁心(2.4)的传动端设有传动端定子端板(2.2)和传动端定子压板(2.1),所述传动端定子压板(2.1)压于传动端定子端板(2.2)的外侧,所述定子铁心(2.4)的非传动端设有非传动端定子端板(2.5)和非传动端定子压板(2.6),所述非传动端定子压板(2.6)压于非传动端定子端板(2.5)的外侧,所述传动端定子压板(2.1)、传动端定子端板(2.2)、定子铁心(2.4)、非传动端定子端板(2.5)及非传动端定子压板(2.6)的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔;所述传动端定子压板(2.1)、传动端定子端板(2.2)、定子铁心(2.4)、非传动端定子端板(2.5)及非传动端定子压板(2.6)通过扣片(2.3)拉紧成为整体,所述扣片(2.3)设有多根、且沿定子组件(2)的圆周均布,所述扣片(2.3)为钢板折弯件、且折弯的两头宽而中间窄,所述扣片(2.3)折弯的两头上还开有与导通通风孔相对应的孔,所述定子铁心(2.4)的外圆周上在扣片(2.3)安装的对应位置均开有锲型燕尾槽、且扣片(2.3)的形状也与锲型燕尾槽的形状相对应;所述线圈(2.8)嵌入定子铁心槽内;所述端箍(2.9)绑扎固定于线圈(2.8)端部喇叭口外圆周最高点;所述灌封体(2.7)与线圈(2.8)两端出槽口直线段间隙紧密贴合,为流胶状冷凝块;所述接线盒(7)为紧凑型拼焊件,固定于机座上方,内部绝缘组件固定安装连接线(6)和三相电缆线;所述连接线(6)包括U相连接线(6.3)、V相连接线(6.2)和W相连接线(6.1),所述连接线(6)均为硬质铜扁线,且外表面经过绝缘包扎后浸漆;三根连接线的一头均开有与接线盒(7)连接的安装孔、且与接线盒(7)内的绝缘组件连接紧固,另一头均与线圈(2.8)引出线头搭接焊,三根连接线穿插机座出线孔,中间多处折弯走向;所述连接线(6)与机座(1)出线孔间隙处设有密封胶体(8);
所述转子组件(3)为鼠笼式,包括转子铁心(3.1)和转轴(3.4),所述转子铁心(3.1)槽内插有导条(3.7),所述导条(3.7)的两侧还设有端环(3.8);所述转子铁心(3.1)的传动端设有传动端转子端板(3.5)及传动端转子压板(3.6),所述传动端转子压板(3.6)压于传动端转子端板(3.5)的外侧,所述转子铁心(3.1)的非传动端设有非传动端转子端板(3.2)和非传动端转子压板(3.3),所述非传动端转子压板(3.3)压于非传动端转子端板(3.2)的外侧,位于传动端的端环外侧卡接有风扇座(3.9),所述转子铁心(3.1)、非传动端转子端板(3.2)、非传动端转子压板(3.3)、传动端转子端板(3.5)、传动端转子压板(3.6)、端环(3.8)、风扇座(3.9)均套接于转轴(3.4)上,所述风扇(4)安装在风扇座(3.9)上、且也套于转轴(3.4)上;所述转子铁心(3.1)、非传动端转子端板(3.2)、非传动端转子压板(3.3)、传动端转子端板(3.5)及传动端转子压板(3.6)的轭部圆周方向设有均布的轴向贯穿通风孔;
所述风扇(4)为离心式风扇,安装于转轴传动端,其为喇叭状进风口、扩压管出风口,而且风道截面积沿风流方向平滑过渡逐渐减小;所述传动端端盖(5)安装于风扇(4)的外部,侧边圆周方向设有出风口与风扇(4)的出风口相匹配形成闭合风道;
所述转轴(3.4)的轴头处呈锥面且与联轴器内锥孔配合,转轴(3.4)内部设有轴头注油孔(3.4.1)及泄油通道(3.4.2)、轴伸正上方设有键槽(3.4.3),所述轴头注油孔(3.4.1)采用1/4管螺纹,所述泄油通道(3.4.2)设在轴头注油孔(3.4.1)根部靠近尖角处,且为沿径向均布的三个直通管道,所述泄油通道(3.4.2)的出口呈梯度增大、且出口处与转轴锥度面形状平滑匹配,所述键槽(3.4.3)底面平行于转轴(3.4)的轴线、且键槽尾部圆滑过渡至轴锥面。
2.根据权利要求1所述的一种高速自通风牵引电机,其特征在于:所述传动端端盖(5)侧边圆周的出风口为按照规则排列方式布置的出风孔。
3.根据权利要求1所述的一种高速自通风牵引电机,其特征在于:所述机座(1)采用球墨铸铁铸造而成。
4.根据权利要求1所述的一种高速自通风牵引电机,其特征在于:所述风扇(4)采用铝合金铸造而成。
5.根据权利要求1所述的一种高速自通风牵引电机,其特征在于:所述传动端端盖(5)采用球墨铸铁铸造而成。
6.根据权利要求1所述的一种高速自通风牵引电机,其特征在于:所述扣片(2.3)设有8个,对应的定子组件(2)的外圆周上开有8个锲型燕尾槽。
7.根据权利要求1所述的一种高速自通风牵引电机,其特征在于:所述机座(1)非传动端顶部的进风口与车体设备舱管道连接。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111528559.8A CN114362424B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种高速自通风牵引电机 |
PCT/CN2022/139116 WO2023109872A1 (zh) | 2021-12-15 | 2022-12-14 | 一种高速自通风牵引电机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111528559.8A CN114362424B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种高速自通风牵引电机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114362424A CN114362424A (zh) | 2022-04-15 |
CN114362424B true CN114362424B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=81098694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111528559.8A Active CN114362424B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种高速自通风牵引电机 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114362424B (zh) |
WO (1) | WO2023109872A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114362424B (zh) * | 2021-12-15 | 2024-04-19 | 中车永济电机有限公司 | 一种高速自通风牵引电机 |
CN116545192B (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-08 | 张家港市双成电工设备有限公司 | 一种基于云平台的真空压力浸漆设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106451864A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-22 | 沈阳工业大学 | 永磁牵引电机混合通风冷却系统及方法 |
CN207853717U (zh) * | 2017-12-20 | 2018-09-11 | 大连日牵电机有限公司 | 一种用于城际列车的单轴承交流异步牵引电机 |
CN110474470A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-19 | 中车永济电机有限公司 | 低损耗、低噪音的100%低地板车用全封闭自通风牵引电机 |
CN112491203A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-12 | 中车永济电机有限公司 | 一种动车组牵引电机 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1037968A (ja) * | 1996-07-24 | 1998-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | 嵌め合構造 |
JP5297236B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2013-09-25 | 株式会社東芝 | 車両用全閉形主電動機 |
CN105981269B (zh) * | 2014-02-07 | 2019-03-01 | 三菱电机株式会社 | 全封闭型牵引电动机 |
CN205967444U (zh) * | 2016-08-08 | 2017-02-22 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | 一种高速主轴轴承的轴向紧固结构 |
CN109038423B (zh) * | 2018-08-22 | 2021-09-28 | 中车株洲电机有限公司 | 一种接线盒 |
CN112350467A (zh) * | 2019-08-08 | 2021-02-09 | 永济中车电机电器修配有限公司 | 一种地铁交流牵引电机定子及定子槽口灌封工艺 |
CN112873122A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-06-01 | 中车永济电机有限公司 | 一种拆卸锥轴联轴节的简易装置及方法 |
CN114362424B (zh) * | 2021-12-15 | 2024-04-19 | 中车永济电机有限公司 | 一种高速自通风牵引电机 |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111528559.8A patent/CN114362424B/zh active Active
-
2022
- 2022-12-14 WO PCT/CN2022/139116 patent/WO2023109872A1/zh unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106451864A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-22 | 沈阳工业大学 | 永磁牵引电机混合通风冷却系统及方法 |
CN207853717U (zh) * | 2017-12-20 | 2018-09-11 | 大连日牵电机有限公司 | 一种用于城际列车的单轴承交流异步牵引电机 |
CN110474470A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-19 | 中车永济电机有限公司 | 低损耗、低噪音的100%低地板车用全封闭自通风牵引电机 |
CN112491203A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-12 | 中车永济电机有限公司 | 一种动车组牵引电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114362424A (zh) | 2022-04-15 |
WO2023109872A1 (zh) | 2023-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114362424B (zh) | 一种高速自通风牵引电机 | |
CN105634210A (zh) | 采用轴流通风实现定子封闭与转子开放通风方式的电动机 | |
CN101722958A (zh) | 独立轮毂牵引装置 | |
CN112491203B (zh) | 一种动车组牵引电机 | |
CN101588117B (zh) | 高速交流客运机车用变频调速异步牵引电动机 | |
CN104079120A (zh) | 一种电动汽车水冷电机 | |
CN204046357U (zh) | 一种电动汽车水冷电机 | |
CN205945406U (zh) | 一种电机的内风路 | |
CN209104954U (zh) | 一种用于电动汽车的轮毂电机支撑结构 | |
CN202260855U (zh) | 高效冷却的带轴流抽风机的电机 | |
CN111769688A (zh) | 一种高度集成模块化轮毂电机 | |
CN107181351A (zh) | 一种改进型汽车水箱用电机 | |
CN206004475U (zh) | 一种方便散热的电机 | |
CN207475357U (zh) | 电动车用轮毂电机 | |
CN207010374U (zh) | 一种轴向磁通盘式电机的油冷定子 | |
CN201466874U (zh) | 高速交流客运机车用变频调速异步牵引电动机 | |
CN208904775U (zh) | 一种外转子型轮毂电机的定子 | |
CN110707872B (zh) | 轮毂电机及汽车 | |
CN106533101A (zh) | 大功率交流传动窄轨内燃机车用异步牵引电动机 | |
CN112865397A (zh) | 一种电机冷却油路结构 | |
CN220629048U (zh) | 一种集成式电机结构 | |
CN210927264U (zh) | 一种箱式低空气噪音电机结构 | |
CN111371252A (zh) | 一种适用于卧式可逆式发电电动机的通风结构 | |
CN212231279U (zh) | 冷却组件、电机端盖、电机和新能源汽车 | |
CN218071229U (zh) | 一种阶梯式组合电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |