高速动车组大功率牵引电机制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于350km/h高速动车组、单位质量功率密度达到0.929kW/kg的高速动车组大功率牵引电机。该电动机设有铁心及两端轴承温度传感器、速度传感器，前、后端盖设有注油孔及废润滑脂储存槽，采用球铁铸造机座、铝合金铸造前、后端盖，转子压板、转子平衡盘、内封环三者一体化结构，实现了电机轻量化设计，使电机单位质量功率达到国际领先水平。满足了作为350km/h动车电机的要求，完全适用于350km/h动车组。本发明专利技术电机具有功率大、体积小、轻量化、高效的通风系统等特点，单位质量功率达到了国际先进水平。

【技术实现步骤摘要】
高速动车组大功率牵引电机
本专利技术涉及一种电动机，具体是一种高速动车组大功率牵引电机，配属一种350km/h的高速动车组。
技术介绍
我国的人口、资源、土地、文化传统、城镇化进程等决定了大规模客运的长期存在，其中的快速客运需求不可能被高速公路和民航完全满足，铁路必定要在高速客运市场上扮演最重要的角色。动车组相对于机车牵引客车的优势在于灵活编组、运行成本低、牵引制动力增加、列车地板利用率增加、调车机车减少等方面,因此动车组将取代机车牵引客车。到2015年，我国高铁运营里程达到1.3万公里，到2020年高铁运营里程将达到1.6万公里。俯瞰神州大地，京津城际、京沪高铁、郑西客专、沪杭高铁、合蚌高铁、哈大高铁、京广高铁、包西高铁……一条条铁路相继开通，青藏铁路、宜万铁路…一条条区际干线建成投产，随着高铁进入到我们的生活当中，城市与城市也离我们越来越近，因此高速动车组的发展空间前景越来越广阔。动车组牵引电机集成技术，是动车组的核心部件和核心技术。由于高速动车组的结构及应用领域的限制，决定了其配属牵引电机必须具有功率密度大、体积小、重量轻、抗震性好等特点。目前，350km/h动车组的单台牵引电机质量功率密度0.809kW/kg，开发研制拥有自主知识产权的电传动系统关键部件—牵引电机，单位质量功率密度达到0.929kW/kg，重量轻、体积小的牵引电机。不仅具有广阔的市场前景和丰厚的经济效益，而且可推动产业升级，提升我国铁路技术装备水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种适用于350km/h高速动车组、单位质量功率密度达到0.929kW/kg的高速动车组大功率牵引电机。该牵引电机具有功率大、体积小、重量轻、高效的通风系统等特点。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种高速动车组大功率牵引电机，包括机座，机座内热套有定子铁心，定子铁心由高导磁硅钢片冲制的冲片叠压，定子铁心通过若干根拉杆拉紧固定，定子铁心上设有定子铁心温度传感器，定子铁心温度传感器固定在机座上，穿过机座伸到定子冲片内，其传感器探头置于定子冲片槽底部。用于实时监测绕组温度；定子铁心槽内设有定子绕组，定子绕组端部设有绝缘端箍；机座两端分别固定有前、后端盖（电动机以非传动端或制动端为前，传动端为后），前端盖上设有前废润滑脂储存腔及前轴承温度传感器，后端盖上设有后废润滑脂储存腔及后轴承温度传感器（前、后废润滑脂储存腔便于检修人员检查润滑脂状态，掌握轴承工作环境条件，提高电机运行可靠性），前、后端盖上分别固定有前、后轴承室，前、后轴承室经轴承支撑有转轴，转轴上固定有转子铁心，转子铁心上设有转子通风孔，转子铁心内插装有导条，转轴上固定有分别与前、后端盖油封迷宫配合的前、后转子压板（前、后端盖上分别设有迷宫槽，前、后转子压板上也设有迷宫槽，前、后端盖上的迷宫槽与前、后转子压板上的迷宫槽配合组成油脂路密封），前转子压板上位于轴孔的外侧周圈均布有前转子压板通风孔，前转子压板通风孔的外端孔口和内端孔口均为圆形口，前转子压板上位于迷宫槽与前转子压板通风孔之间的位置开设有前平衡槽，前平衡槽内安装有前平衡块（节约平衡空间，减少电机轴向长度），前转子压板的外缘周圈均布有一圈压板齿，用于压住转子铁心；后转子压板上位于轴孔的外侧周圈均布有后转子压板通风孔，后转子压板通风孔的外端孔口为椭圆形口、内端孔口为圆形口，后转子压板上位于迷宫槽与后转子压板通风孔之间的位置开设有后平衡槽，后平衡槽内安装有后平衡块（节约平衡空间，减少电机轴向长度），后转子压板的外缘周圈均布有一圈压板齿；转轴上套装有分置于前、后转子压板两侧的前端环和后端环，且前、后端环焊接固定于导条的两端端部；转轴的传动端固定有后外封环、非传动端固定有测速齿轮（测速齿轮起到外封环及本身测速的双重作用），前端盖上设有测速齿轮罩，测速齿轮罩上设有观察孔，观察孔通过螺堵封住，测速齿轮罩上安装有速度传感器（速度传感器实时监测电机转速，保证电机不超过最大转速）；前端盖上设有前注油孔，后端盖上设有后注油孔，以保证轴承的润滑效果。进一步的，机座采用球墨铸铁制作而成，不仅降低了自身重量，而且大大提高其刚性及抗震性能，利用球墨铸铁流动性好的铸造特点，将机座设计成薄壁，在满足强度的前提下有效减轻自重，此外，机座内壁还可以设有筋，从而与定子铁心间形成风路，提高电动机的散热性能，有效降低定子绕组温度。前、后端盖采用铝合金铸造而成，利用铝合金流动性好的铸造特点，完成端盖的轻量化设计。前转子压板采用高强度铸钢铸造而成，后转子压板采用锻造而成，压板齿部强度高，可有效减少转子齿涨现象，前、后转子压板将传统转子端板、平衡盘、内轴承盖三者功能合为一体。大大减少电机轴向空间，使电机单位功率明显提高。减少了电机零部件，提高了电动机装配效率，降低了电机重量及成本。所述定子铁心按外压装设计，采用铸造机座加工后套装定子铁心，机座加工与定子铁心叠压、嵌线、浸漆烘干等工序，可以并行作业，可缩短生产周期；浸漆烘干时，可以缩小浸烘设备，节省绝缘漆，减轻体力劳动；便利嵌线，有利于作业路线的合理分布，为先进、合理的工艺设计。所述机座为球墨铸铁铸造而成，不仅降低了自身重量，而且大大提高其刚性及抗震性能。利用球墨铸铁流动性好的铸造特点，将机座设计成薄壁，在满足强度的前提下有效减轻自重，机座内壁设有筋，与定子铁心间形成风路，提高电动机的散热性能，有效降低定子绕组温度。后转子压板上的后转子压板通风孔的下孔道边为外高内低的倾斜状。后转子压板通风孔的下孔道边设置为倾斜状能够使得后转子压板通风孔发生角度改变，用于将风路沿着后转子压板的迷宫槽外侧流出，避免直接作用在后转子压板的迷宫槽上，导致轴承发热。前端环和后端环的内环口口边为倒角设计，这样能够使得从后转子压板通风孔出来的冷却风改变风向，最后沿主冷却风路流出。本专利技术电机设有铁心及两端轴承温度传感器、速度传感器，前、后端盖设有注油孔及废润滑脂储存槽，采用球铁铸造机座、铝合金铸造前、后端盖，转子压板、转子平衡盘、内封环三者一体化结构，实现了电机轻量化设计，使电机单位质量功率达到国际领先水平。满足了作为350km/h动车电机的要求，完全适用于350km/h动车组。采用本专利技术的结构设计，冷却效果明显，有效降低了电动机的质量，从而使电动机的单位质量功率达到0.929kW/kg。目前CRH5动车配套电机单位质量功率为0.347kW/kg，CRH2动车配套电机单位质量功率为0.674kW/kg，CRH3动车配套电机单位质量功率为0.747kW/kg，CRH380BL动车配套电机单位质量功率为0.782kW/kg，CRH380AL动车配套电机单位质量功率为0.767kW/kg，CRH380CL动车配属电机单位质量功率为0.809kW/kg。定子铁心及两端轴承均设有温度传感器，用于实时检测电机各部位温升，预防电机过热。非传动端设有的速度传感器可保证电机不超过最大速度。完善的诊断和监测可使电机最佳适应复杂的工况使用条件，保证电机的可靠性，满足动车组对牵引性能的要求。本专利技术电机具有功率大、体积小、轻量化、高效的通风系统等特点，单位质量功率达到了国际先进水平。附图说明图1为本专利技术的结构示意图一。图2为本专利技术的结构示意图二。图3为图1中A部分的放大图。图4为本专利技术中的后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速动车组大功率牵引电机，其特征在于：包括机座（1），机座内热套有定子铁心（14），定子铁心通过拉杆（15）固定，定子铁心（14）上设有定子铁心温度传感器（28），定子铁心（14）槽内设有定子绕组（17），定子绕组（17）端部设有绝缘端箍（16）；机座两端分别固定有前、后端盖（2、3），前端盖上设有前废润滑脂储存腔（9）及前轴承温度传感器（29），后端盖上设有后废润滑脂储存腔（8）及后轴承温度传感器（30），前、后端盖上分别固定有前、后轴承室（10、6），前、后轴承室（10、6）经轴承支撑有转轴（4），转轴（4）上固定有转子铁心（18），转子铁心（18）上设有转子通风孔（5），转子铁心（18）内插装有导条（31），转轴（4）上固定有分别与前、后端盖（2、3）油封迷宫配合的前、后转子压板（20、21），前转子压板（20）上位于轴孔的外侧周圈均布有前转子压板通风孔（32），前转子压板通风孔（32）的外端孔口和内端孔口均为圆形口，前转子压板（20）上位于迷宫槽与前转子压板通风孔（32）之间的位置开设有前平衡槽（22），前平衡槽（22）内安装有前平衡块（33）；后转子压板（21）上位于轴孔的外侧周圈均布有后转子压板通风孔（34），后转子压板通风孔（34）的外端孔口为椭圆形口、内端孔口为圆形口，后转子压板（21）上位于迷宫槽与后转子压板通风孔（34）之间的位置开设有后平衡槽（23），后平衡槽（23）内安装有后平衡块（35）；转轴（4）上套装有分置于前、后转子压板（20、21）两侧的前端环（19）和后端环（36），且前、后端环（19、36）焊接固定于导条（31）的两端端部；转轴（4）的传动端固定有后外封环（7）、非传动端固定有测速齿轮（11），前端盖（2）上设有测速齿轮罩（12），测速齿轮罩（12）上设有观察孔（24），观察孔（24）通过螺堵（25）封住，测速齿轮罩（12）上安装有速度传感器（13）；前端盖（2）上设有前注油孔（26），后端盖（3）上设有后注油孔（27）。...

【技术特征摘要】
1.一种高速动车组大功率牵引电机，其特征在于：包括机座（1），机座内热套有定子铁心（14），定子铁心通过拉杆（15）固定，定子铁心（14）上设有定子铁心温度传感器（28），定子铁心（14）槽内设有定子绕组（17），定子绕组（17）端部设有绝缘端箍（16）；机座两端分别固定有前、后端盖（2、3），前端盖上设有前废润滑脂储存腔（9）及前轴承温度传感器（29），后端盖上设有后废润滑脂储存腔（8）及后轴承温度传感器（30），前、后端盖上分别固定有前、后轴承室（10、6），前、后轴承室（10、6）经轴承支撑有转轴（4），转轴（4）上固定有转子铁心（18），转子铁心（18）上设有转子通风孔（5），转子铁心（18）内插装有导条（31），转轴（4）上固定有分别与前、后端盖（2、3）油封迷宫配合的前、后转子压板（20、21），前转子压板（20）上位于轴孔的外侧周圈均布有前转子压板通风孔（32），前转子压板通风孔（32）的外端孔口和内端孔口均为圆形口，前转子压板（20）上位于迷宫槽与前转子压板通风孔（32）之间的位置开设有前平衡槽（22），前平衡槽（22）内安装有前平衡块（33）；后转子压板（21）上位于轴孔的外侧周圈均布有后转子压板通风孔（34），后转子压板通风孔（34）的外端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文科，薛秀慧，刘海生，
申请(专利权)人：永济新时速电机电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14