一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承、接線盒、測(cè)速裝置，定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子繞組為一體化的200級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)并采用無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆配合真空壓力浸漆工藝制作，端蓋設(shè)有出線孔，三相引出線通過(guò)出線孔接入接線盒，接線盒內(nèi)灌封有電氣絕緣硅膠，定子鐵芯兩端設(shè)有臺(tái)階，定子壓圈設(shè)有與臺(tái)階配合的壓圈止口。由于定子的結(jié)構(gòu)和加工工藝可以實(shí)現(xiàn)無(wú)氣隙絕緣，電氣絕緣硅膠提高了接線盒內(nèi)電氣絕緣性能，彌補(bǔ)了電氣距離不夠的缺陷，定子鐵芯和定子壓圈的內(nèi)嵌式配合結(jié)構(gòu)使定子機(jī)座的尺寸可以適用于窄軌機(jī)車。因此該牽引電動(dòng)機(jī)可以適用于窄軌鐵路，并適用于3kV直流和25kV交流雙流供電制式。
【專利說(shuō)明】-種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鐵路機(jī)車電力拖動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng) 機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 窄軌是指軌距小于1435mm標(biāo)準(zhǔn)軌的軌道，大部分的窄軌距軌道的寬度是1067mm 或762mm等。窄軌鋪設(shè)成本少，曲率半徑小，車廂重量較輕，可用于較大的路線坡度。
[0003] 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流異步電機(jī)在控制系統(tǒng)的支撐下具有了與直流電機(jī) 媲美的調(diào)速特性，交流異步電機(jī)還有比直流電機(jī)體積小、功率大、效率高、恒功范圍寬、維護(hù) 量小等優(yōu)點(diǎn)，因此世界各國(guó)都在推廣交流異步牽引電機(jī)的運(yùn)用。目前國(guó)內(nèi)窄軌電力機(jī)車牽 引多采用直流傳動(dòng)，尚沒(méi)有窄軌用交流異步牽引電機(jī)，而適用于多流制工況的窄軌異步牽 引電動(dòng)機(jī)更屬于技術(shù)全新的領(lǐng)域。
[0004] 因此，如何提供一種適用于多流制工況的窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，是本領(lǐng)域技術(shù)人 員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，適用于窄軌鐵路，并適用 于3kV直流和25kV交流雙流供電制式。
[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，適用于窄軌 鐵路，適用于3kV直流和25kV交流雙流供電制式，包括定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承、接線盒、測(cè)速 裝置，所述定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子繞組為一體化的200級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)并采 用無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆配合真空壓力浸漆工藝制作，所述端蓋設(shè)有出線孔，三相引出線通 過(guò)所述出線孔接入所述接線盒，所述接線盒內(nèi)灌封有電氣絕緣硅膠，所述定子鐵芯兩端設(shè) 有臺(tái)階，定子壓圈設(shè)有與所述臺(tái)階配合的壓圈止口。
[0007] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，電機(jī)抱軸與所述定子壓圈一體鑄 造成型，所述電機(jī)抱軸兩側(cè)設(shè)有加強(qiáng)筋。
[0008] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，還包括設(shè)置于電機(jī)轉(zhuǎn)軸的內(nèi)錐軸， 所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述內(nèi)錐軸與齒輪箱連接。
[0009] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，所述軸承為絕緣軸承并采用潤(rùn)滑 脂潤(rùn)滑，軸承油脂密封采用迷宮式密封結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，還包括齒輪箱和軸承蓋，所述齒輪 箱和所述軸承蓋的結(jié)合處設(shè)有多個(gè)回油通道，并且在所述回油通道設(shè)置有內(nèi)傾擋板。
[0011] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，還包括設(shè)置于牽引電機(jī)進(jìn)風(fēng)口處 的牽引風(fēng)機(jī)。
[0012] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，所述定子的定子沖片設(shè)有通風(fēng)孔， 所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子沖片和轉(zhuǎn)子壓圈均設(shè)有通風(fēng)孔。
[0013] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，所述端蓋設(shè)有連通電機(jī)內(nèi)外的氣 壓平衡腔。
[0014] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、導(dǎo)條和端 環(huán)，所述導(dǎo)條端部為彎頭結(jié)構(gòu)。
[0015] 優(yōu)選地，在上述多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)中，電機(jī)機(jī)座上設(shè)有用于和轉(zhuǎn)向架牽 引桿防落安全繩相連接的防落安全托。
[0016] 本發(fā)明提供的一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，適用于窄軌鐵路，適用于3kV直 流和25kV交流雙流供電制式，包括定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承、接線盒、測(cè)速裝置，定子包括定 子鐵芯和定子繞組，定子繞組為一體化的200級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)并采用無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆配合 真空壓力浸漆工藝制作，端蓋設(shè)有出線孔，三相引出線通過(guò)出線孔接入接線盒，接線盒內(nèi)灌 封有電氣絕緣硅膠，定子鐵芯兩端設(shè)有臺(tái)階，定子壓圈設(shè)有與臺(tái)階配合的壓圈止口。
[0017] 由于本方案中的定子繞組的結(jié)構(gòu)和加工工藝可以實(shí)現(xiàn)無(wú)氣隙絕緣，改善了絕緣導(dǎo) 熱性，降低了電機(jī)溫升，提高了電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度及整體性，提升了絕緣系統(tǒng)壽命和 可靠性，同時(shí)，電氣絕緣硅膠提高了接線盒內(nèi)電氣絕緣性能，彌補(bǔ)了電氣距離不夠的缺陷， 因此，在3kV直流、25kV交流50Hz雙流制供電線路中，電機(jī)的絕緣性能使變流器可以工作在 3900V?4500V的非持續(xù)性高壓的工況下。定子鐵芯和定子壓圈的內(nèi)嵌式配合結(jié)構(gòu)使得定 子機(jī)座的尺寸可以適用于窄軌機(jī)車。因此，本發(fā)明提供的牽引電動(dòng)機(jī)可以適用于窄軌鐵路， 并適用于3kV直流和25kV交流雙流供電制式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的牽引電機(jī)防落安全托結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的定子繞組Y型接法結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的內(nèi)錐軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的通風(fēng)系統(tǒng)接口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的牽引電機(jī)防漏油密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的牽引電機(jī)軸承潤(rùn)滑密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條彎頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖8為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖9為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的接線盒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖10為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的電機(jī)抱軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖11為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的牽引電機(jī)三相引出線的出線方式結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0030] 圖12為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的牽引電機(jī)定子鐵芯的疊壓固定方式結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0031] 圖13為本發(fā)明具體實(shí)施例方案中的氣壓平衡腔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖1至圖13中：
[0033] 防落安全托-1、定子繞組-2、內(nèi)錐軸-3、電機(jī)進(jìn)風(fēng)口 -4、擋油板-5、擋膠板-6、內(nèi) 傾擋板-7、迷宮式密封結(jié)構(gòu)_8、導(dǎo)條-9、彎頭結(jié)構(gòu)-10、轉(zhuǎn)子鐵芯-11、轉(zhuǎn)子槽-12、端蓋-13、 出線孔-14、接線盒-15、T型結(jié)構(gòu)-16、吊掛-17、加強(qiáng)筋-18、定子壓圈-19、三相引出線-20、 定子鐵芯-21、臺(tái)階-22、軸承潤(rùn)滑密封系統(tǒng)-23、氣壓平衡腔-24。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035] 在一種具體實(shí)施例方案中，本發(fā)明提供了一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，適用 于窄軌鐵路，并適用于3kV直流和25kV交流雙流供電制式。
[0036] 請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖13,該多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子、端蓋13、軸承、 測(cè)速裝置等部分。定子的作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并從機(jī)械上支撐整個(gè)電機(jī)，它的主要零部件 有定子鐵芯21、定子繞組2、定子沖片等。轉(zhuǎn)子是用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩以實(shí)現(xiàn)能量 轉(zhuǎn)換的主要部件，它由轉(zhuǎn)子鐵芯11、轉(zhuǎn)子沖片、轉(zhuǎn)子壓圈、導(dǎo)條9、端環(huán)和轉(zhuǎn)軸等組成。端蓋 13用于支撐轉(zhuǎn)子。軸承是連接靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的部件，使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)不與定子 相擦，實(shí)現(xiàn)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子穩(wěn)定的、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的機(jī)械連接。測(cè)速裝置用于測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速，將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)。
[0037] 需要說(shuō)明的是，在3kV直流、25kV交流50Hz雙流制供電線路中，窄軌機(jī)車變流 器工作最大中間直流持續(xù)電壓為3900V。然而，當(dāng)機(jī)車采用直流網(wǎng)供電時(shí)，直流網(wǎng)電壓為 1800V?4500V，變流器工作最大中間直流電壓會(huì)出現(xiàn)3900V?4500V的非持續(xù)性高壓，因 此雙流制窄軌機(jī)車異步牽引電動(dòng)機(jī)的絕緣設(shè)計(jì)需按照額定絕緣電壓等級(jí)3900V進(jìn)行設(shè)計(jì)， 同時(shí)考慮4500V非持續(xù)電壓影響，在大功率異步牽引電動(dòng)機(jī)200級(jí)耐電暈絕緣技術(shù)的基礎(chǔ) 上，加強(qiáng)對(duì)電機(jī)匝間絕緣、直線邊絕緣等承受過(guò)電壓破壞不可修復(fù)部位的絕緣保護(hù)，對(duì)于裸 露的金屬件，電氣間隙按照4500V電壓等級(jí)設(shè)計(jì)。
[0038] 為了使電機(jī)的絕緣性能使變流器可以工作在3900V?4500V的非持續(xù)性高壓的工 況下，本方案主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。
[0039] 本方案關(guān)于定子繞組2的絕緣性能的改進(jìn)如下，定子繞組2采用一體化的200級(jí) 絕緣結(jié)構(gòu)，并采用無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆配合VPI (即真空壓力浸漆工藝）制作，形成無(wú)氣隙 絕緣，改善了絕緣導(dǎo)熱性，降低了電機(jī)溫升，提高了電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度及整體性，提 升了絕緣系統(tǒng)壽命和可靠性。其中，定子繞組2浸漆過(guò)程中采用了真空壓力浸漆工藝，即在 定子繞組2放入浸漆爐后關(guān)閉浸漆爐，在浸漆前將浸漆爐空氣全部抽出再進(jìn)行浸漆。該工 藝可以使浸漆過(guò)程在真空環(huán)境中進(jìn)行，浸漆完的定子繞組2絕緣漆中不存在氣泡，從而形 成無(wú)氣隙絕緣，大大提升了電機(jī)的絕緣性能。
[0040] 具體的，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)采用6級(jí)三相電機(jī)，繞組采用Y型接法，并采用3路并聯(lián) 結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的定子繞組2為雙層成型繞組，成型的定子線圈嵌進(jìn)定子槽中，定子繞組2用 硬端箍固定，并將線圈用托架固定在定子壓圈19上。定子鐵芯21由0. 5_冷軋硅鋼片疊 壓而成，用筋板將定子沖片、兩端的定子壓圈19焊接成一整體，定子沖片上開(kāi)有通風(fēng)孔。
[0041] 本發(fā)明對(duì)電機(jī)外表結(jié)構(gòu)采用防鹽霧措施，使電機(jī)耐高溫、防鹽霧。具體的，防鹽霧 措施是指對(duì)電機(jī)外表采用面新的防鹽霧油漆方案，傳動(dòng)端端蓋、非傳動(dòng)端端蓋、非傳動(dòng)端軸 承裝配螺栓表面處理改為達(dá)克羅處理，溫度和轉(zhuǎn)速傳感器增加耐鹽霧試驗(yàn)。
[0042] 本方案關(guān)于接線盒15的絕緣性能的改進(jìn)如下，該接線盒15采用適用于高電壓等 級(jí)的灌封接線盒，具體的，該接線盒15采用鑄造結(jié)構(gòu)，接線盒15內(nèi)灌封有電氣絕緣硅膠。由 于電氣絕緣硅膠較空氣絕緣性能好，所以，采用灌封處理可以提高接線盒15內(nèi)電氣絕緣性 能，彌補(bǔ)電氣距離不足的缺陷，使接線盒15能滿足電氣絕緣可靠性，同時(shí)，電機(jī)運(yùn)行時(shí)接線 盒15發(fā)熱，該灌封膠長(zhǎng)期運(yùn)行在該溫度下也能保證絕緣性能穩(wěn)定。
[0043] 在窄軌機(jī)車牽引電機(jī)定子機(jī)座的布置結(jié)構(gòu)中，由于軸向空間的限制，定子鐵芯21 往往侵占了兩端壓圈的部分尺寸，使得定子壓圈19甚至整個(gè)定子機(jī)座難以布置到機(jī)車上。 為了使該電機(jī)可以適用于窄軌機(jī)車，本方案采用一種窄軌牽引電機(jī)定子鐵芯21的疊壓固 定方式，在定子鐵芯21兩端設(shè)有臺(tái)階22,定子壓圈19設(shè)有與臺(tái)階22配合的壓圈止口，該結(jié) 構(gòu)可以縮小定子機(jī)座的尺寸，從而可以使該電機(jī)適用于窄軌機(jī)車。具體的，在電機(jī)兩端定子 壓圈19上的靠鐵芯側(cè)設(shè)置與鐵芯沖片的臺(tái)階22外徑配合的壓圈止口，該壓圈止口直徑的 公稱尺寸與沖片的臺(tái)階22外徑相同，兩者間的配合關(guān)系由尺寸公差帶保證。此壓圈止口的 深度根據(jù)電機(jī)軸向空間的分配來(lái)確定。此時(shí)定子鐵芯21可分為侵入定子壓圈19部分與裸 露在外部分，對(duì)侵入兩端定子壓圈19的部分通過(guò)預(yù)先疊壓一定高度的疊片，侵入定子壓圈 19的部分的沖片外圓上設(shè)置有均布的較淺U型槽若干個(gè)，此沖片的片數(shù)與壓圈止口深度相 關(guān)，裸露在外的沖片數(shù)量再根據(jù)鐵芯總長(zhǎng)度進(jìn)行確定。在U型槽處通過(guò)tig焊將這部分疊 片固定為一個(gè)整體，再通過(guò)兩端定子壓圈19將兩大部分的疊片夾緊固定，最終達(dá)到在不影 響定子機(jī)座整體機(jī)械強(qiáng)度和剛度的同時(shí)，保證在筋板面積覆蓋率小的情況下鐵芯疊壓具有 良好的固定定心效果，確保定子機(jī)座的穩(wěn)固可靠。
[0044] 傳統(tǒng)出線方式采用在電機(jī)壓圈上開(kāi)出線孔14,從而將三相引出線20連接到接線 盒15中。由于窄軌機(jī)車的布置空間十分有限，為了便于布置引出線，本電機(jī)采用在電機(jī)的 端蓋13開(kāi)出線孔14的新型結(jié)構(gòu)，三相引出線20通過(guò)該出線孔14接入接線盒15,該端蓋 13實(shí)施方式簡(jiǎn)單，易于工程化，可較好滿足目前重載窄軌機(jī)車端蓋的設(shè)計(jì)要求。電機(jī)的三相 引出線20從端蓋13出線再進(jìn)入接線盒15,避免了降低壓圈機(jī)械強(qiáng)度，便于密封。
[0045] 需要說(shuō)明的是，本方案為了使電機(jī)抱軸適用于窄軌機(jī)車的布置空間，同時(shí)也為了 提高電機(jī)抱軸的強(qiáng)度，優(yōu)選地，電機(jī)抱軸與定子壓圈19 一體鑄造成型，電機(jī)抱軸兩側(cè)設(shè)有 加強(qiáng)筋18。具體的，該電機(jī)抱軸和吊掛17等承重結(jié)構(gòu)采用整體鑄造結(jié)構(gòu)，每一個(gè)抱軸固定 單元采用T型結(jié)構(gòu)16固定于定子壓圈19上，兩邊加鑄加強(qiáng)筋18確保剛度。由于吊掛孔空 間尺寸限定，將吊掛17的一個(gè)支腳整體鑄在定子壓圈19上，另一個(gè)支腳在加強(qiáng)筋18上焊 接形成完整的吊掛結(jié)構(gòu)，最終電機(jī)抱軸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一體化鑄造成型，并充分考慮零部件的鑄 造工藝性、加工工藝性及焊接可達(dá)性。該電機(jī)抱軸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高。
[0046] 需要說(shuō)明的是，本方案采用內(nèi)錐齒輪傳動(dòng)，具體的，還包括設(shè)置于電機(jī)轉(zhuǎn)軸的內(nèi) 錐軸3,電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)內(nèi)錐軸3與齒輪箱連接，傳動(dòng)比大（電機(jī)與齒輪箱角速度比可達(dá)到 103/17)。內(nèi)錐齒輪傳動(dòng)是將小齒輪壓入到電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的內(nèi)錐軸3上，兩者通過(guò)過(guò)盈配合連 接，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)小齒輪，通過(guò)小齒輪再帶動(dòng)齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)輸出轉(zhuǎn)矩。
[0047] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)內(nèi)錐軸3易產(chǎn)生應(yīng)力集中的局部結(jié)構(gòu)處均增加了退刀槽，減少了局 部應(yīng)力集中；通過(guò)優(yōu)化小齒輪與內(nèi)錐軸3連接，增長(zhǎng)小齒輪與內(nèi)錐軸3錐面結(jié)合長(zhǎng)度同時(shí)減 少小齒輪在內(nèi)錐軸3的壓入量，在保證連接可靠性的同時(shí)降低裝配應(yīng)力。
[0048] 需要說(shuō)明的是，電腐蝕電流在電機(jī)中有兩種通路。第一種通路是轉(zhuǎn)軸--非傳動(dòng) 端軸承--定子--傳動(dòng)端軸承，第二種是定子中的電流通過(guò)兩端軸承后經(jīng)轉(zhuǎn)軸和齒輪流 向機(jī)車接地處。對(duì)于第一種情況，電機(jī)采用一端絕緣軸承即可隔斷腐蝕電流的通路，從而防 止軸承電腐蝕。由于非傳動(dòng)端軸承較小，制成絕緣軸承的成本相對(duì)較低，所以一般非傳動(dòng)端 軸承采用絕緣軸承。一端軸承絕緣的結(jié)構(gòu)僅適應(yīng)于開(kāi)關(guān)頻率較低的GT0變流器供電的電機(jī) 和小功率電機(jī)，對(duì)于由開(kāi)關(guān)頻率較高的采用IGBT等元件變流器供電大功率電機(jī)，還存在第 二種通路而且腐蝕電流更大。優(yōu)選地，本發(fā)明牽引電機(jī)兩端軸承均采用絕緣軸承，以防止電 腐蝕損傷軸承。
[0049] 本方案中的兩端軸承均采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，兩端軸承均設(shè)有潤(rùn)滑脂補(bǔ)充裝置，方便 補(bǔ)充潤(rùn)滑脂。軸承油脂密封采用非接觸的迷宮式密封結(jié)構(gòu)8,即在軸承蓋、內(nèi)油封等的迷宮 裝配結(jié)構(gòu)中留有空隙并填充滿潤(rùn)滑脂進(jìn)行密封。本發(fā)明電機(jī)在加油油嘴附近安裝有軸承潤(rùn) 滑指示牌，指示牌標(biāo)注了油脂類型、加油量和加油周期。
[0050] 需要說(shuō)明的是，本方案中的潤(rùn)滑系統(tǒng)采用了新型的NU330大尺寸軸承高轉(zhuǎn)速脂潤(rùn) 滑系統(tǒng)，解決了大尺寸軸承在脂潤(rùn)滑條件下高速運(yùn)行。本電機(jī)由于運(yùn)行速度的要求，要求電 機(jī)轉(zhuǎn)速需達(dá)到2820rpm ;同時(shí)由于內(nèi)錐軸結(jié)構(gòu)對(duì)尺寸的限制和軸承其他使用要求，軸承型 號(hào)選用NU330。NU330軸承在脂潤(rùn)滑條件下理論上可以達(dá)到2820rpm，但在實(shí)際工程應(yīng)用中 最高只實(shí)現(xiàn)了 2663rpm，而限制實(shí)際工程應(yīng)用最高轉(zhuǎn)速的一個(gè)重要因素是軸承溫升易過(guò)高。 本電機(jī)中采用兩端軸承均用油脂潤(rùn)滑，并通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)優(yōu)化軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)油脂填充量 從而降低軸承溫升，進(jìn)而將電機(jī)實(shí)際工程應(yīng)用最高轉(zhuǎn)速提高到了 2820rpm。
[0051] 需要說(shuō)明的是，本方案中的電機(jī)還包括齒輪箱和軸承蓋，齒輪箱和軸承蓋的結(jié)合 處設(shè)有多個(gè)回油通道，并且在回油通道設(shè)置有內(nèi)傾擋板7。多個(gè)回油通道使齒輪箱油能從齒 輪箱流出后經(jīng)不同通道通過(guò)齒輪箱和軸承蓋結(jié)合處回油到齒輪箱中，保證了在齒輪箱油較 多的情況下也能及時(shí)回油。內(nèi)傾擋板7可以防止驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪箱油倒灌導(dǎo)致回油 不暢。
[0052] 可見(jiàn)，牽引電機(jī)傳動(dòng)端與齒輪箱配合密封結(jié)構(gòu)采用防漏油的密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié) 構(gòu)實(shí)施分路回油，抵消齒輪箱正壓帶來(lái)的不利影響，使回油更通暢。另外，齒輪箱和軸承蓋 的結(jié)合處還設(shè)有擋油板5和擋膠板6,擋油板5 (可增加長(zhǎng)度19mm)可以分隔徑向密封與軸 向密封回油路，分別回油。擋膠板6可以避免牽引電機(jī)與齒輪箱結(jié)合面密封膠涂抹過(guò)多，密 封膠凝固在油路中導(dǎo)致回油孔堵塞。
[0053] 為了有效地降低電機(jī)的溫升，本發(fā)明采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻。具體的，牽引電機(jī)進(jìn)風(fēng)口 4處設(shè)置有牽引風(fēng)機(jī)。強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻即通過(guò)牽引風(fēng)機(jī)向牽引電機(jī)進(jìn)風(fēng)口 4強(qiáng)迫通入冷風(fēng)，從 電機(jī)出風(fēng)口流出，從而降低電機(jī)溫升的冷卻方法。冷卻空氣從非傳動(dòng)端壓圈上部進(jìn)風(fēng)口進(jìn) 入電機(jī)，然后分成三路；一路經(jīng)過(guò)定子鐵芯21和轉(zhuǎn)子鐵芯11之間的間隙，到傳動(dòng)端；一路 經(jīng)過(guò)非傳動(dòng)端線圈端部縫隙進(jìn)入定子鐵芯21通風(fēng)道，通過(guò)傳動(dòng)端線圈端部縫隙，匯入傳動(dòng) 端，另一路經(jīng)轉(zhuǎn)子鐵芯11通風(fēng)道，匯入傳動(dòng)端；最后三路匯總后由傳動(dòng)端端蓋的出風(fēng)口排 出。
[0054] 本方案在電機(jī)主要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的情況下，優(yōu)化定轉(zhuǎn)子通風(fēng)結(jié)構(gòu)，增大了定轉(zhuǎn)子 上通風(fēng)孔孔徑，定轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔孔徑大小通過(guò)對(duì)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算及通風(fēng)系統(tǒng)組合 試驗(yàn)后確定。電機(jī)通風(fēng)風(fēng)道體積相應(yīng)增大，減少通風(fēng)風(fēng)阻和進(jìn)風(fēng)口風(fēng)壓（牽引電機(jī)入風(fēng)口 靜風(fēng)壓小于1400Pa)，降低了風(fēng)機(jī)功率，從而降低了通風(fēng)噪音和輔助容量。
[0055] 為了進(jìn)一步降低電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的溫升，優(yōu)選地，定子的定子沖片設(shè)有通風(fēng)孔，轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)子沖片和轉(zhuǎn)子壓圈均設(shè)有通風(fēng)孔。定子沖片、轉(zhuǎn)子沖片和轉(zhuǎn)子壓圈上的通風(fēng)孔用來(lái) 增大定子和轉(zhuǎn)子的通風(fēng)面積，從而降低定子和轉(zhuǎn)子的溫升。
[0056] 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中存在由于電機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)帶來(lái)的正壓（空氣由電機(jī)內(nèi)部向外流動(dòng)）和由 于電機(jī)轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生吸附力帶來(lái)的負(fù)壓（空氣由外部環(huán)境向電機(jī)內(nèi)部流動(dòng)），無(wú)論正 壓和負(fù)壓都會(huì)影響軸承潤(rùn)滑密封效果。本發(fā)明中在端蓋13設(shè)有連通電機(jī)內(nèi)外的氣壓平衡 腔24,建立電機(jī)內(nèi)部和外部氣壓平衡通道，使軸承潤(rùn)滑密封系統(tǒng)23兩端無(wú)氣壓差，保證潤(rùn) 滑密封效果。
[0057] 本發(fā)明轉(zhuǎn)子鐵芯11由0. 5_冷軋硅鋼片疊壓而成，兩端用轉(zhuǎn)子壓圈壓緊。導(dǎo)條9 插入轉(zhuǎn)子槽12中后，通過(guò)沖緊將導(dǎo)條9固定在轉(zhuǎn)子槽12中，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與端環(huán)之間采用中頻 感應(yīng)硬釬焊整體焊接。該轉(zhuǎn)子為鼠籠轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子端部采用特殊高抗撓度彎頭結(jié)構(gòu)，即導(dǎo) 條9端部為彎頭結(jié)構(gòu)10,從而使導(dǎo)條9具有高抗撓度，能夠有效防止導(dǎo)條9在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中受 離心力而發(fā)生變形損壞。轉(zhuǎn)子端部帶護(hù)環(huán)，可提高端環(huán)強(qiáng)度。轉(zhuǎn)子導(dǎo)條采用無(wú)氧銅導(dǎo)條，電 機(jī)轉(zhuǎn)軸采用鍛造的優(yōu)質(zhì)合金鋼材料。。電機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行超聲波探傷和磁粉探傷，應(yīng)無(wú)裂紋、斷 裂、折迭、皺縮等缺陷。
[0058] 需要說(shuō)明的是，本方案的電機(jī)機(jī)座上設(shè)有用于和轉(zhuǎn)向架牽引桿防落安全繩相連接 的防落安全托1。具體的，本發(fā)明采用滾動(dòng)抱軸懸掛安裝在轉(zhuǎn)向架上，機(jī)座上設(shè)有防落安全 托1，能夠和轉(zhuǎn)向架牽引桿防落安全繩相連接，防止電機(jī)脫落，提高了電機(jī)運(yùn)行的安全性。
[0059] 另外，該電機(jī)的動(dòng)平衡等級(jí)不低于IS01940規(guī)定的2. 5級(jí)。該電機(jī)電纜采用 3.6/6. OkV阻燃性無(wú)鹵交聯(lián)聚烯烴有護(hù)套150mm2電纜線。電纜滿足防火性能要求。電纜具 備阻燃性、柔軟性，適用于車輛的電氣件的連接。
[0060] 該電機(jī)的測(cè)速裝置為裝在電機(jī)非傳動(dòng)端的雙通道霍爾速度傳感器，采用非接觸測(cè) 量方式。它輸出兩路相位差90°的速度信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)用來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器 主要技術(shù)參數(shù)如表1所示：
[0061] 表 1
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，適用于窄軌鐵路，適用于3kV直流和25kV交流雙 流供電制式，其特征在于，包括定子、轉(zhuǎn)子、端蓋（13)、軸承、接線盒（15)、測(cè)速裝置，所述定 子包括定子鐵芯（21)和定子繞組（2)，所述定子繞組（2)為一體化的200級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)并采 用無(wú)溶劑有機(jī)娃浸潰漆配合真空壓力浸漆工藝制作，所述端蓋（13)設(shè)有出線孔（14)，H相 弓I出線（20)通過(guò)所述出線孔（14)接入所述接線盒（15)，所述接線盒（15)內(nèi)灌封有電氣絕 緣娃膠，所述定子鐵芯（21)兩端設(shè)有臺(tái)階（22)，定子壓圈（19)設(shè)有與所述臺(tái)階（22)配合 的壓圈止口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，電機(jī)抱軸與所述 定子壓圈（19) 一體鑄造成型，所述電機(jī)抱軸兩側(cè)設(shè)有加強(qiáng)筋（18)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括設(shè)置于電 機(jī)轉(zhuǎn)軸的內(nèi)錐軸（3)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述內(nèi)錐軸（3)與齒輪箱連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軸承為絕緣 軸承并采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，軸承油脂密封采用迷宮式密封結(jié)構(gòu)巧）。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括齒輪箱和 軸承蓋，所述齒輪箱和所述軸承蓋的結(jié)合處設(shè)有多個(gè)回油通道，并且在所述回油通道設(shè)置 有內(nèi)傾擋板（7)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括設(shè)置于牽 引電機(jī)進(jìn)風(fēng)口（4)處的牽引風(fēng)機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述定子的定子 沖片設(shè)有通風(fēng)孔，所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子沖片和轉(zhuǎn)子壓圈均設(shè)有通風(fēng)孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述端蓋（13)設(shè) 有連通電機(jī)內(nèi)外的氣壓平衡腔（24)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn) 子鐵芯（11)、導(dǎo)條（9)和端環(huán)，所述導(dǎo)條（9)端部為彎頭結(jié)構(gòu)（10)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多流制窄軌異步牽引電動(dòng)機(jī)，其特征在于，電機(jī)機(jī)座上設(shè)有 用于和轉(zhuǎn)向架牽引桿防落安全繩相連接的防落安全巧（1)。
【文檔編號(hào)】H02K1/18GK104467329SQ201410809871
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】丁祿振, 楊振中, 唐子謀, 王冬梅, 羅小蘭, 鄧莎, 梅榮海, 陳鴻宇 申請(qǐng)人:南車株洲電機(jī)有限公司