專利名稱：自通風(fēng)牽引電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機，具體為一種自通風(fēng)牽引電機。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計，世界上已有50個國家建設(shè)了 360條輕軌鐵路。這些車輛大部分都 是70%或100%的低地板車輛。低地板輕軌車由于其地板面低，便于旅客上下 車，甚至可以不修站臺，大大降低了系統(tǒng)的整體造價。低地板輕軌車雖然結(jié)構(gòu) 比較復(fù)雜，但與整個軌道交通投資降低相比，所增加費用是非常少的，可使軌 道交通不僅在特大城市發(fā)展也能擴展到大中城市，以改變整個國家的城市交通 發(fā)展格局，因此輕軌交通越來越受到各國重視。相對地鐵和高架輕軌而言，該 型車還具有投資少、見效快等優(yōu)點，體現(xiàn)了人性化、綠色交通等新的城市交通 理念，同時作為城市景觀還可以提升城市品位，可以說70%低地板輕軌交通項 目可以使許多城市在現(xiàn)有的經(jīng)濟條件下有效解決城市的交通問題。
然而，由于70%低地板車的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用領(lǐng)域的限制，決定了該車牽引電機 的安裝位置及結(jié)構(gòu)特點安裝在車下空間緊張，要求電機功率密度大，體積小， 散熱好；距離地面很近，運行環(huán)境惡劣，粉塵大、易進水；要求重量輕。根據(jù) 目前進口電機的應(yīng)用情況，電機溫升很高，已接近絕緣等級極限，對電機的壽 命及安全應(yīng)用均帶來隱患。
與上述70%低地板車的牽引電機運行工況相似的情況還有很多，總之，當(dāng) 電機功率密度大、使用環(huán)境惡劣，安裝空間緊張時，需采用全封閉結(jié)構(gòu)，這種 全封閉式結(jié)構(gòu)存在的突出問題就是如何有效散熱，但是目前應(yīng)用在該領(lǐng)域的牽引電機存在以下缺陷
(1) 電機內(nèi)部無內(nèi)循環(huán)風(fēng)路，使內(nèi)部熱量不均勻，無法將轉(zhuǎn)子上的熱量帶 至機座散熱，最終導(dǎo)致導(dǎo)條、端環(huán)及軸承過熱；
(2) 機座為全疊片結(jié)構(gòu)，由于電機在高度上的限界要求以及制造工藝上的 局限，在電機機座上部及下部無法布置與端蓋上的風(fēng)道相配合的通風(fēng)孔，只能 在機座兩側(cè)面布置少數(shù)通風(fēng)孔，這樣由于通風(fēng)孔的分布沒有側(cè)重點，使得電機 的機座上、下部溫度高達18(TC，是兩側(cè)面的2倍，溫度分布極不合理；
(3) 電機內(nèi)外熱量分配不均勻，當(dāng)電機功率體積一旦確定，其產(chǎn)生的熱量
及散熱面積就已確定，同樣的熱量集中使某一部位過熱燒損，即使其它區(qū)域溫 度很低也沒有意義，
所以如何對處于特殊工況下的牽引電機自身結(jié)構(gòu)進行改進，使其滿足自通 風(fēng)要求，是該領(lǐng)域亟待解決的難題。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)有功率密度大、使用環(huán)境惡劣，安裝空間緊張的全 封閉牽引電機由于結(jié)構(gòu)上的缺陷存在熱量分配不均勻、不合理等問題，提供一 種自通風(fēng)牽引電機。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的自通風(fēng)牽引電機，包括機座、前 端蓋、后端蓋、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子鐵芯上開有轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔，前端蓋端頭開有進風(fēng)口， 本實用新型的創(chuàng)新點在于機座為外方內(nèi)圓狀，在機座的內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有 夾層內(nèi)風(fēng)道和夾層外風(fēng)道，夾層內(nèi)風(fēng)道和夾層外風(fēng)道相間設(shè)置，在機座的內(nèi)壁 上設(shè)有和夾層內(nèi)風(fēng)道連通的內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口，夾層內(nèi)風(fēng)道端面設(shè)有擋風(fēng)板；前端
蓋和后端蓋的機座止口盤周圈開有與機座上的夾層外風(fēng)道相通的外通風(fēng)道，機 座止口盤周圈還開有與機座上的夾層內(nèi)風(fēng)道相通的內(nèi)通風(fēng)口，端蓋內(nèi)壁設(shè)置與內(nèi)通風(fēng)口相通的內(nèi)通風(fēng)槽；電機軸頭安裝主離心式風(fēng)扇，位于前端蓋一側(cè)的轉(zhuǎn) 子上安裝副離心式風(fēng)扇。
采用本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個電機裝配好后，機座上的各夾層內(nèi)風(fēng)道 與前、后端蓋上由內(nèi)通風(fēng)口和內(nèi)通風(fēng)槽構(gòu)成的內(nèi)通風(fēng)道一一對應(yīng)并連通，同時 機座上的各夾層外通風(fēng)道與前、后端蓋上的外通風(fēng)道一一對應(yīng)并連通，機座電 機內(nèi)部形成了內(nèi)循環(huán)風(fēng)路和外循環(huán)風(fēng)路，其中內(nèi)循環(huán)風(fēng)路走向為副離心式風(fēng)扇 產(chǎn)生的風(fēng)量依次通過轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔、線圈端部、機座內(nèi)壁的內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口、夾層 內(nèi)風(fēng)道、后端蓋內(nèi)通風(fēng)口及內(nèi)通風(fēng)槽；外循環(huán)風(fēng)路走向為主離心式風(fēng)扇產(chǎn)生的 風(fēng)量依次通過前端蓋上的外通風(fēng)道、機座上的夾層外通風(fēng)道、后端蓋的外通風(fēng) 道，上述兩條風(fēng)路不斷循環(huán)；同時內(nèi)風(fēng)路和外風(fēng)路相間布置，而且在機座夾層 內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)端面輔以擋風(fēng)板便可實現(xiàn)內(nèi)外雙風(fēng)路的循環(huán)，外風(fēng)路可將內(nèi)風(fēng)路的 熱量充分帶走。內(nèi)風(fēng)路在電機內(nèi)部安裝的副離心式風(fēng)扇作用下使電機內(nèi)部熱量 傳導(dǎo)均勻，以將轉(zhuǎn)子上的熱量帶至機座散熱，同時用副風(fēng)扇隔離傳導(dǎo)至軸承的 熱量，最終使導(dǎo)條、端環(huán)及軸承的熱量分配更為合理；外風(fēng)路在電機軸端安裝 的主離心風(fēng)扇作用下帶走內(nèi)風(fēng)路熱量并帶走輻射到機座上的熱量，兩風(fēng)道相輔 相承，共同作用，解決了全封閉電機內(nèi)部熱量不易散發(fā)的弊端。
所述前端蓋和后端蓋的外壁分別設(shè)有加強筋，加強筋兩端分別與其機座止 口盤和安裝止口盤貫穿連接，不僅大大增強了端蓋機械強度，并降低了由于鑄 造工藝所限引起的圓壁變形量，所述加強筋的分布及數(shù)量可根據(jù)端蓋實際結(jié)構(gòu) 確定。
所述主離心式風(fēng)扇上分布有通風(fēng)孔，形成風(fēng)路以進一步冷卻其內(nèi)側(cè)的軸承。 所述前端蓋、后端蓋和機座均是由球墨鑄鐵材料制成的，利用球墨鑄鐵流 動性好的鑄造特點，將端蓋和機座設(shè)計成薄壁，減輕電機整機的重量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用機座的夾層風(fēng)道、前、后端蓋的內(nèi)外風(fēng)道以及轉(zhuǎn)子 通風(fēng)孔、主離心式風(fēng)扇、副離心式風(fēng)扇共同構(gòu)成了完整的冷卻系統(tǒng)，在有限的 空間實現(xiàn)了最佳通風(fēng)散熱，達到最高效的冷卻效果，整個電機設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu) 緊湊，不僅減輕了電機重量，而且大大增加了散熱面積，實現(xiàn)了輕量化、高冷 卻性能，其體積小、防護等級高的優(yōu)點將使整個系統(tǒng)設(shè)計成本降低，空間布置 更為合理，產(chǎn)品更具競爭力，可廣泛應(yīng)用于電機功率密度大、使用環(huán)境惡劣，
安裝空間緊張等工況下，尤其適用于70%低地板車領(lǐng)域。
圖1為本實用新型所述機座的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為圖1的側(cè)視圖
圖3為本實用新型所述端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為圖3的側(cè)視圖
圖5為本實用新型所述電機內(nèi)循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為本實用新型所述電機外循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)示意圖
圖中l(wèi)-機座，2-前端蓋，3-后端蓋，4-轉(zhuǎn)子，5-轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔，6-進風(fēng)口， 7-夾層內(nèi)風(fēng)道，8-夾層外風(fēng)道，9-內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口， 10-擋風(fēng)板，11-機座止口盤， 12-外通風(fēng)道，13-內(nèi)通風(fēng)口， 14-內(nèi)通風(fēng)槽，15-主離心式風(fēng)扇，16-加強筋，17-安裝止口盤，18-通風(fēng)孔。
具體實施方式
自通風(fēng)牽引電機，包括機座l、前端蓋2、后端蓋3、轉(zhuǎn)子4，轉(zhuǎn)子鐵芯上 開有轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔5,前端蓋2端頭開有進風(fēng)口 6，電機軸頭安裝主離心式風(fēng)扇 15，主離心式風(fēng)扇15上分布有通風(fēng)孔18，位于前端蓋2 —側(cè)的轉(zhuǎn)子上安裝副 離心式風(fēng)扇16，如圖1、 2所示，機座1為外方內(nèi)圓狀，在機座的內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有夾層內(nèi)風(fēng)道7和夾層外風(fēng)道8，夾層內(nèi)風(fēng)道和夾層外風(fēng)道相間設(shè)置， 具體分布如圖所示，在機座的內(nèi)壁上設(shè)有和夾層內(nèi)風(fēng)道7連通的內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口 9，夾層內(nèi)風(fēng)道7端面設(shè)有擋風(fēng)板10;機座為一種帶夾層風(fēng)道的鑄造機座，鑄 造有形狀、截面積不同的通風(fēng)孔，按其作用分別分配為內(nèi)、外循環(huán)風(fēng)道，由于 電機部及下部溫度最高的部位，因此在靠近上、下部處增大通風(fēng)孔的截面積以 分配更多的風(fēng)量；由于鑄造比沖裁易形成復(fù)雜的造型，因此本實用新型設(shè)計的 通風(fēng)道有效散熱面積是原有電機的1.28倍，更利于熱量散發(fā)；
如圖3、 4所示，前端蓋2和后端蓋3的機座止口盤11周圈開有與機座上 的夾層外風(fēng)道8相通的外通風(fēng)道12，機座止口盤11周圈還開有與機座上的夾 層內(nèi)風(fēng)道7相通的內(nèi)通風(fēng)口 13，端蓋內(nèi)壁設(shè)置與內(nèi)通風(fēng)口 13相通的內(nèi)通風(fēng)槽 14;為了進一步增強端蓋的機械強度，前端蓋2和后端蓋3的外壁分別設(shè)有加 強筋16，加強筋16兩端分別與其機座止口盤11和安裝止口盤17貫穿連接， 加強筋同時也具有散熱功能；
前端蓋2、后端蓋3和機座1均是由散熱導(dǎo)熱性能良好的球墨鑄鐵材料制 成的。
具體實施時，待整個電機裝配好后，可實現(xiàn)以下風(fēng)路的循環(huán)
(1) 電機內(nèi)循環(huán)風(fēng)路的實現(xiàn)電機采用機內(nèi)全封閉，轉(zhuǎn)子上自帶副離心式 風(fēng)扇，風(fēng)量通過轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔、線圈端部、機座內(nèi)壁的內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口、夾層內(nèi)風(fēng) 道、后端蓋內(nèi)通風(fēng)口及內(nèi)通風(fēng)槽；
(2) 電機外循環(huán)風(fēng)路的實現(xiàn)電機軸頭自帶主離心式風(fēng)扇，風(fēng)量通過前端 蓋上的外通風(fēng)道、機座上的夾層外通風(fēng)道、后端蓋的外通風(fēng)道及加強筋；
(3) 電機冷卻軸承風(fēng)路的實現(xiàn)電機軸頭自帶主離心式風(fēng)扇，風(fēng)扇上分布 通風(fēng)孔，形成風(fēng)路以冷卻軸承。
權(quán)利要求1、一種自通風(fēng)牽引電機，包括機座(1)、前端蓋(2)、后端蓋(3)、轉(zhuǎn)子(4)，轉(zhuǎn)子鐵芯上開有轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔(5)，前端蓋(2)端頭開有進風(fēng)口(6)，其特征是機座(1)為外方內(nèi)圓狀，在機座的內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有夾層內(nèi)風(fēng)道(7)和夾層外風(fēng)道(8)，夾層內(nèi)風(fēng)道和夾層外風(fēng)道相間設(shè)置，在機座的內(nèi)壁上設(shè)有和夾層內(nèi)風(fēng)道(7)連通的內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口(9)，夾層內(nèi)風(fēng)道(7)端面設(shè)有擋風(fēng)板(10)；前端蓋(2)和后端蓋(3)的機座止口盤(11)周圈開有與機座上的夾層外風(fēng)道(8)相通的外通風(fēng)道(12)，機座止口盤(11)周圈還開有與機座上的夾層內(nèi)風(fēng)道(7)相通的內(nèi)通風(fēng)口(13)，端蓋內(nèi)壁設(shè)置與內(nèi)通風(fēng)口(13)相通的內(nèi)通風(fēng)槽(14)；電機軸頭安裝主離心式風(fēng)扇(15)，位于前端蓋(2)一側(cè)的轉(zhuǎn)子上安裝副離心式風(fēng)扇(16)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自通風(fēng)牽引電機，其特征是所述前端蓋(2)和后端蓋(3)的外壁分別設(shè)有加強筋(16)，加強筋(16)兩端分別與其機座止口盤(11)和安裝止口盤(17)貫穿連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自通風(fēng)牽引電機，其特征是所述主離心式風(fēng)扇(15)上分布有通風(fēng)孔(18)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自通風(fēng)牽引電機，其特征是前端蓋(2)、后端蓋(3)和機座(1)均是由球墨鑄鐵材料制成的。
專利摘要本實用新型涉及一種電機，具體為一種自通風(fēng)牽引電機，解決現(xiàn)有全封閉牽引電機由于結(jié)構(gòu)上的缺陷存在熱量分配不均勻、不合理等問題，機座為外方內(nèi)圓狀，在機座上設(shè)有夾層內(nèi)風(fēng)道和夾層外風(fēng)道，機座內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)風(fēng)道進風(fēng)口，夾層內(nèi)風(fēng)道端面設(shè)有擋風(fēng)板；前端蓋和后端蓋的機座止口盤周圈開有與夾層外風(fēng)道相通的外通風(fēng)道，還開有與夾層內(nèi)風(fēng)道相通的內(nèi)通風(fēng)口，端蓋內(nèi)壁設(shè)置內(nèi)通風(fēng)槽；電機軸頭安裝主離心式風(fēng)扇，轉(zhuǎn)子上安裝副離心式風(fēng)扇。在有限的空間實現(xiàn)了最佳通風(fēng)散熱，達到高效的冷卻效果，整個電機設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)緊湊，減輕了電機重量，增加了散熱面積，實現(xiàn)了輕量化、高冷卻性能、防護等級高的優(yōu)點將使整個系統(tǒng)設(shè)計成本降低，空間布置更為合理。
文檔編號H02K1/32GK201294419SQ20082010675
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月15日
發(fā)明者侯曉軍, 濤 耿 申請人:永濟新時速電機電器有限責(zé)任公司