一種盤式同步帶輪電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動車組機車專用電動機，對尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求，具體涉及一種盤式同步帶輪電機。
【背景技術】
[0002]高速動車組對牽引系統(tǒng)的電動機性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗彎矩以及散熱高效等等，為此，歐美發(fā)達國家大都采用盤式電機。目前應用的電機，其額定功率僅為0.01?3kW，起動轉矩僅為額定轉矩的1.8?2.0倍，因此其應用受到很大的限制。經專利文獻的檢索，查到專利號為94228082.2的“盤式外旋雙轉子電動機”實用新型專利，其采用等寬不同長度條料疊壓成的磁極形成盤式內定子鐵心和外旋雙轉子結構。但這種電動機還存在起動轉矩小、功率不夠大的缺陷。此外，電機除了以直聯(lián)方式輸出外，電機轉軸只承受純扭矩。更多的時候是伴隨有徑向彎矩的扭矩力方式輸出，如:同步帶輪等等。相同功率和轉速的情況下，承載彎扭合成的電機轉軸直徑是承載純扭矩的電機轉軸直徑的兩倍以上才能確保有足夠的安全系數。因此，為了讓電機轉軸還能承受彎矩力，不得不將電機轉軸直徑成倍增大，最終導致一系列弊端:電機軸承線速度也成倍增大，自身內耗成倍增大，內耗導致發(fā)熱量成倍增大。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現有電機起動轉矩小、額定功率低等技術的不足之處，本實用新型增設支撐構件分擔彎矩負荷，以減小電機轉軸的直徑尺寸來適應動車組機車這種對尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求的特殊場合。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:
[0005]一種盤式同步帶輪電機，包括定子、轉子、電機轉軸、電機外殼、前端蓋、后端蓋以及同步帶輪，所述的電機外殼下方有安裝腳板，安裝腳板與所述的電機外殼之間有加強連筋，所述的電機外殼外壁上有引線窗口 ；所述的前端蓋和所述的后端蓋分別固定連接在電機外殼前后兩端面上，所述的定子固定在所述的前端蓋里側面上，所述的轉子固定在所述的電機轉軸上，所述的電機轉軸通過前軸承和后軸承分別支撐在所述的前端蓋和所述的后端蓋上，作為改進:所述的前端蓋還固定著推力軸承一個端面，推力軸承另一個端面緊貼著轉子架內孔的一側外端面上；所述的后端蓋上裝有軸承后蓋，所述的軸承后蓋通過螺釘固定在所述的后端蓋上，所述的軸承后蓋內端伸入所述的后端蓋上的后蓋軸承孔并抵住所述的后軸承；所述的前端蓋固定有支撐構件，所述的支撐構件通過螺釘固定在所述的前端蓋上，所述的支撐構件上的構件調節(jié)環(huán)內端伸入前端蓋上的前蓋軸承孔并抵住所述的前軸承；所述的支撐構件外端與所述的同步帶輪之間有無內圈軸承。
[0006]作為進一步改進:所述的轉子裝在轉子架上，轉子架內孔與所述的電機轉軸上的軸平鍵段之間為過渡配合且有平鍵傳遞扭矩；所述的前端蓋上有前螺釘固定在所述的電機外殼前端面上，所述的前端蓋中心線上分別有前蓋軸承孔和推軸承孔，所述的前蓋軸承孔位于外端且固定著所述的前軸承外圓，前軸承內孔固定著所述的電機轉軸的前軸承段；所述的推軸承孔位于內端且固定著推力軸承一端面，推力軸承另一端面與所述的轉子架內孔外端面之間有調節(jié)墊圈，所述的定子與所述的轉子之間有2至3毫米的端面氣隙；所述的后端蓋上有后螺釘固定在所述的電機外殼后端面上，所述的后端蓋的后蓋軸承孔上固定著所述的后軸承外圓，后軸承內孔固定著所述的電機轉軸的后軸承段；所述的后軸承段與所述的軸平鍵段之間有轉軸擋肩。
[0007]作為進一步改進:所述的支撐構件的構件臺階內孔與所述的電機轉軸的轉軸外伸段之間有旋轉空隙，所述的支撐構件的外軸承支撐圓支撐著所述的無內圈軸承上的圓柱滾針，所述的無內圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的同步帶輪的同步輪臺階孔內圓壁上，所述的同步輪臺階孔底面上有同步輪花鍵孔與所述的電機轉軸上的軸端花鍵之間為花鍵齒圓周嚙合的軸向可滑動配合，所述的軸端花鍵的端面上有軸端螺孔，軸端螺孔上配合有臺階防松螺釘限制著軸向定位擋圈的軸向位移，軸向定位擋圈外緣部位固定在所述的同步輪花鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的同步帶輪的軸向位移。
[0008]作為進一步改進:所述的軸向定位擋圈外側面上有防松擋片與所述的軸向定位擋圈一起，被擋圈螺釘固定在所述的同步輪花鍵孔外端平面上；所述的防松擋片有擋片拐角邊緊貼著所述的臺階防松螺釘的兩平邊擋肩帽上的任意一平邊上。
[0009]作為進一步改進:所述的同步帶輪外圓上有同步帶輪，所述的同步帶輪外端面上有同步輪端面螺孔，所述的同步輪臺階孔上有同步輪退刀槽和同步輪卡槽，同步輪卡槽中活動配合有同步輪孔用卡環(huán)，所述的同步輪臺階孔底角位置上放置有同步輪調節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側分別貼著所述的同步輪孔用卡環(huán)和所述的同步輪調節(jié)圈；所述的同步輪齒兩側面上有輪齒擋板。
[0010]作為進一步改進:所述的支撐構件上有構件法蘭，構件法蘭內側的構件調節(jié)環(huán)外圓與所述的前蓋中心孔之間為過渡配合；構件調節(jié)環(huán)外圓與所述的外軸承支撐圓之間具有同軸度關系；所述的前端蓋外側面上有前蓋凹臺面，前蓋凹臺面上有五至六個前蓋螺孔，所述的構件法蘭上有五至六個構件枕孔與所述的前蓋螺孔相對應；所述的前蓋凹臺面與所述的前蓋軸承孔之間具有五級公差精度的垂直度關系。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]1、轉子和定子采用圓盤式結構，提高功率密度，增大電機功率，縮短電機軸向尺寸；
[0013]2、前端蓋中心線上分別有前蓋軸承孔和推軸承孔，前蓋軸承孔位于外端且固定著前軸承外圓，前軸承內孔固定著電機轉軸的前軸承段；推軸承孔位于內端且固定著推力軸承一個端面，推力軸承另一個端面與轉子架內孔外端面之間有調節(jié)墊圈，定子與轉子之間有2至3毫米的端面氣隙。該技術的好處是:當定子繞組通入三相交變電流時產生旋轉磁場，該磁場是沿軸向穿過氣隙，并切割轉子繞組，在轉子繞組中感應電流而產生轉矩，驅動轉子旋轉，輸出扭矩生產機械工作；
[0014]3、電機轉軸以及前軸承和后軸承只需承受純扭矩，而同步皮帶產生的徑向力反作用到同步帶輪卻是能夠完全被無內圈軸承所承受，僅僅作用在支撐構件上，完全避免了電機轉軸上的轉軸外伸段承受徑向力；由于滿足在額定功率的前提下，在設計上可以將求電機轉軸的直徑做到極限小，只承受純扭矩，同時，由于支撐構件整體形狀屬于空心短管，因此結構剛性超強，能承受更大的徑向力。兩者結合，本發(fā)明實現了既能將電機整體尺寸做得緊湊，又能承受更大的徑向力，運行更加可靠，從而延長了電機的使用壽命；
[0015]4、位于構件法蘭外側外軸承支撐圓與構件調節(jié)環(huán)外圓之間具有同軸度關系，確保電機轉軸與同步帶輪也具有同軸度關系，實現同步帶輪平穩(wěn)同軸旋轉。在電機前端蓋上設置支撐構件，分擔了所有的彎矩負荷，使得電機轉軸只承受純扭矩，相同功率下的電機轉軸直徑可減少一半，最終實現電動機整體具有突破性的緊湊。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的整體結構局部剖面示意圖。
[0017]圖2圖1中的前端蓋20局部放大剖面示意圖。
[0018]圖3圖1中的支撐構件80和同步帶輪90所處部位的局部放大剖面示意圖。
[0019]圖4是圖3局部再放大剖面示意圖。
[0020]圖5圖3中的同步帶輪90 —側視圖。
[0021]圖6圖3中的同步帶輪90局部放大剖面示意圖。
[0022]圖7圖2中的支撐構件80局部放大剖面示意圖。
[0023]圖8是支撐構件80由特殊工夾具裝夾加工的剖面示意圖。
[0024]圖9是圖8左側視圖。
[0025]圖10是圖8中的左脹套15或右脹套16的剖面示意圖。
[0026]圖11是圖10右側視圖。
[0027]圖12是圖10左側視圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0029]一種盤式同步帶輪電機，包括定子51、轉子52、電機轉軸40、電機外殼10、前端蓋20、后端蓋30以及同步帶輪90，電機外殼10下方有安裝腳板11，安裝腳板11與電機外殼10之間有加強連筋13，電機外殼10外壁上有引線窗口 50，電纜線穿越引線窗口 50并連接到外接控制電源；前端蓋20和后端蓋30分別固定連接在電機外殼10前后兩端面上，定子51固定在前端蓋20里側面上，轉子52固定在電機轉軸40上，電機轉軸40通過前軸承25和后軸承35分別支撐在前端蓋20和后端蓋30上，作為改進:前端蓋20還固定著推力軸承65 一個端面，推力軸承65另一個端面緊貼著轉子架32內孔的一側外端面上；后端蓋30上裝有軸承后蓋33,軸承后蓋33通過螺釘固定在后端蓋30上,軸承后蓋33內端伸入后端蓋30上的后蓋軸承孔34并抵住