CN217769704U - 一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，包括牵引电机的机座、转轴、套装于转轴的轴承、安装在转轴上的测速齿盘和设置于测速齿盘的外侧的端盖，端盖与机座相导通，机座设置有接地座，接地座安装用以将牵引电机并入轨道车辆接地回路的接地线，测速齿盘设置有导电环，端盖的内侧设置有安装槽，安装槽内安装接地环，接地环的碳纤维体与导电环相接触。本申请通过短接电机转轴和机座，可以将威胁轴承发生电蚀的轴电压降低，整个电流回路将电机轴承短路，从而保护轴承不发生电蚀，无需解编车辆、拆解电机和更换轴承，操作简单，降低运维成本。

Description

一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机

技术领域

本申请涉及轨道交通车辆技术领域，更具体地说，涉及一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机。

背景技术

目前，市面上的轨道交通车辆普遍采用交流变频调速牵引技术。交流变频调速系统用到的VVVF逆变器，在PWM控制方式下，输出端电压尽管相位互差120°，但三者之和并不为零，存在一定的共模电压。

共模电压通过定子铁芯和定子线圈间的杂散电容，在定子机座上聚集产生电位。正常情况下，该电位可以通过车辆接地线返回逆变器形成闭环。但由于共模电压为高频电压，如果接地回路阻抗较大时，其中一部分会流经过牵引电机轴承。

牵引电机的轴承在运行过程中，当轴承油膜形成时，会形成较大的容性阻抗，正常情况下电容性放电电流非常小。但是当高频共模电压施加在轴承上，如果电压值超过油膜电压击穿阈值就会发生放电现象，轴承会流过电流，电流过大时会引起轴承电蚀。

轴承电蚀一种因电流的通过造成接触表面材料遗失的失效形式。轴承发生电蚀，会引发牵引电机噪声和振动超标。牵引电机轴承电蚀已成为城市轨道交通主要故障点之一，不仅严重影响牵引电机的使用寿命，更威胁到轨道车辆的安全运行。

针对轴承电蚀，现有解决方案有两种：一种是在出现电蚀时更换轴承；另一种是采用陶瓷绝缘轴承。针对第一种方案，需要定期的解体牵引电机，频繁的更换出现电蚀的轴承，操作复杂，维护成本高，而且无法从根源上消除电蚀风险；针对第二种方案，虽然可以提高轴承对轴电压的耐受等级，但是陶瓷绝缘轴承的承载性能和使用寿命降低，同样增加了更换周期，提高维护成本。

实用新型内容

本申请提供一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，通过短接电机转子和机座，使整个电流回路将电机轴承短路，从而保护轴承不发生电蚀，提高轴承使用寿命，降低维护成本。

本申请提供一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，包括牵引电机的机座、转轴、套装于所述转轴的轴承、安装在所述转轴上的测速齿盘和设置于所述测速齿盘的外侧的端盖，所述端盖与所述机座相导通，所述测速齿盘设置有导电环，所述端盖的内侧设置有安装槽，所述安装槽内安装接地环，所述接地环的碳纤维体与所述导电环相接触，所述机座设置有接地座，所述接地座安装用以将牵引电机并入轨道车辆接地回路的接地线。

在一些实施例中，所述接地环与所述安装槽过盈配合安装。

在一些实施例中，所述接地环与所述导电环过盈配合。

在一些实施例中，所述端盖与牵引电机的非传动端通过螺栓固定连接。

在一些实施例中，所述导电环由所述测速齿盘朝向所述端盖的一端向前凸伸回转成型。

在一些实施例中，牵引电机的所述转轴的传动端的端盖外部固定安装支架，所述支架设有安装腔，所述安装腔设置有接地环，所述接地环直接套装在所述转轴上。

本申请所提供的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，具有如下技术优点：

1、能够有效地保护轴承不发生电蚀现象，安全性高，使用寿命长；

2、不改变电机现有结构和尺寸空间，电机维护性好，互换性强；

3、无需解编车辆、拆解电机和更换轴承，操作简单，降低运维成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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为本申请所提供的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机的内部示意图；

图2为本申请所提供的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机的外部示意图。

其中，1-机座、2-转轴、3-轴承、4-测速齿盘、5-端盖、6-导电环、 7-接地环、8-接地座。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本申请所提供的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机的内部示意图；图2为本申请所提供的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机的外部示意图。

本申请提供一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，包括牵引电机的机座1、转轴2、轴承3、测速齿盘4和端盖5，轴承3套装在转轴2上，转轴2上安装测速齿盘4，测速齿盘4的外侧安装端盖5，端盖5与机座1相导通。具体来说，牵引电机主要由定子和转子组成，定子为固定部件，转子为转动部件，定子和转子通过轴承3相对转动。定子主要结构为机座1，转子主要结构为转轴2，牵引电机的转轴2 和机座1相互绝缘不导通。牵引电机的传动端转轴2安装联轴节与齿轮箱连接，牵引电机的非传动端的转轴2上安装轴承3、测速齿盘4 和速度传感器(未示出)，测速齿盘4外侧通过传感器端盖5进行密封。

测速齿盘4设置有导电环6，端盖5的内侧设置有安装槽，安装槽内安装接地环7，接地环7自带的碳纤维体与导电环6相接触，端盖5与机座1连接为一体，两者相互导通。机座1设置有接地座8，接地座8安装接地线，通过接地线将牵引电机并入轨道车辆接地回路。

轴电流通过转轴2、测速齿盘4、导电环6、接地环7、端盖5、机座1到接地端，实现对轴承3的短接保护，可以将威胁轴承3发生电蚀的轴电压降低，整个电流回路将电机轴承3短路，从而保护轴承 3不发生电蚀，保护牵引电机轴承3不发生电蚀。

本申请的核心在于，通过在测速齿盘4上增设导电环6，在端盖5 内圈设置安装槽，安装槽内设置有与导电环6相导通的接地环7，实现转轴2与将机座1的电路联通。由于轴承3阻抗较大，通过端盖5 的通路实现对轴承3短路，降低轴承3两端的电压值，并且将轴承3 可能出现的轴电流通过阻抗相对更小的端盖5通路引导到电机的机座 1上，从而实现对轴承3的保护。

本申请实现了在空间有限的牵引电机内部的免解体维护，相较于更换轴承3，电机可以在不解体的情况下实现改装，工艺操作简单，显著地降低了成本。此外，安装槽设置在端盖5内部，不占用牵引电机空间，不改变现有电机外观。

优选的，接地环7与安装槽过盈配合，安装方便，固定牢靠。此外，接地环7还可以与端盖5通过螺钉紧固连接。进一步地，接地环 7与导电环6过盈配合。接地环7的碳纤维体与测速齿盘4轴向伸出的导电环6过盈配合，以保证两者保持紧密接触状态，实现电导通。

测速齿盘4与导电环6一体成型，导电环6由测速齿盘4朝向端盖5的一端向前凸伸回转成型。相较于焊接或者螺栓连接结构，一体成型式结构强度更高，牢固性更好，降低了开裂等失效风险。

在一种优选实施例中，端盖5与牵引电机的转轴2的非传动端通过螺栓固定连接，整个端盖5结构采用螺栓固定在电机非传动端，可在不解体整个电机的基础上实现端盖5结构的拆卸和更换，方便后期维护和对电机进行维修，不仅可用于新造电机，也可用于在线电机的改造。

本申请不仅支持在空间有限的牵引电机内部实现免解体维护，还可以在牵引电机外部实现。具体来说，采用在牵引电机的转轴的传动端的端盖上安装支架(图中未示出)，支架通过螺栓固定安装在端盖的外部，或者焊接在端盖上。支架的内部设有安装腔，安装腔设置有接地环7，接地环7直接套装在转轴2的传动端，直接实现电导通，同样实现对轴承3短路的技术效果。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，包括牵引电机的机座(1)、转轴(2)、套装于所述转轴(2)的轴承(3)、安装在所述转轴(2)上的测速齿盘(4)和设置于所述测速齿盘(4)的外侧的端盖(5)，所述端盖(5)与所述机座(1)相导通，所述机座(1)设置有接地座(8)，所述接地座(8)安装用以将牵引电机并入轨道车辆接地回路的接地线，其特征在于，所述测速齿盘(4)设置有导电环(6)，所述端盖(5)的内侧设置有安装槽，所述安装槽内安装接地环(7)，所述接地环(7)的碳纤维体与所述导电环(6)相接触。

2.根据权利要求1所述的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，其特征在于，所述接地环(7)与所述安装槽过盈配合安装。

3.根据权利要求2所述的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，其特征在于，所述接地环(7)与所述导电环(6)过盈配合。

4.根据权利要求3所述的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，其特征在于，所述端盖(5)与牵引电机的非传动端通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，其特征在于，所述导电环(6)由所述测速齿盘(4)朝向所述端盖(5)的一端向前凸伸回转成型。

6.根据权利要求1所述的免解体更换的预防轴承电蚀的牵引电机，其特征在于，牵引电机的所述转轴(2)的传动端的端盖外部固定安装支架，所述支架设有安装腔，所述安装腔设置有接地环(7)，所述接地环(7)直接套装在所述转轴(2)上。

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