一种改善疲劳特性和密封特性的电机冷却风道及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种改善疲劳特性和密封特性的电机冷却风道及制作方法，包括外接法兰、布方管、矩形筋架；外接法兰包括矩形框状的法兰基板，布方管衬在若干矩形筋架上形成柔性方管，布方管两端的矩形周边各与一块法兰基板矩形框边密封固结构成风道，所述布方管由内层布和外层布构成，所述矩形筋架衬在内层布与外层布之间；所述外接法兰还包括粘接在法兰基板上的贴板硅胶层、粘接在贴板硅胶层上的折压边、粘接在折压边上带有密封凸缘的外接硅胶层。本发明专利技术的优点在于，风道使用寿命显著延长；风道的风管与两端的外接法兰连接密封效果更好且更加紧固；外接法兰与连接对象的法兰紧固连接后密封效果更好且紧固连接的操作十分简便。

A Cooling Air Channel and Its Manufacturing Method for Improving Fatigue and Sealing Characteristics of Electric Machines

【技术实现步骤摘要】
一种改善疲劳特性和密封特性的电机冷却风道及制作方法
本专利技术涉及电力机械领域，具体涉及一种改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道及制作方法。
技术介绍
电机运行发热，是电机运行过程发生的正常现象。一般功率不大的电机在环境空气流通较好的情况下，仅依靠自身配置的散热装置即可解决自身运行过程的散热问题。但是，对于大功率电机，比如安装在转向架上的列车牵引电机，即使有列车运行时非常好的空气流通环境，也不能满足自身运行的散热问题，还需要包括冷却风道在内的空气推送装置对列车牵引电机内部鼓风散热，才能满足列车牵引电机运行的散热冷却问题。电力机车牵引电机的冷却风道安装在机车车体与转向架之间，它是对机车牵引电机进行冷却的一个柔性连接件，其风管一般由密闭性较好的特种布料缝衬具有几何形状的筋架制成；传统风道的风管都只用了一层布，当该层布因老化等原因破穿后，整个风道也就报废。更严重的是，单层布初期较小的破穿不太明显，且风道安装在机车车体与转向架之间，非针对性的检修难以发现。这种破穿使风道内的风压和送风量降低，降低电机的散热效果，影响牵引电机的运转性能和使用寿命。传统风道的风管与两端的外接法兰一般采用压片紧固、铆钉紧固、冷粘胶结及简单的硫化粘接的连接方式，压片紧固与铆钉紧固的缺陷在于小的零件太多，其可靠性差，装拆繁复，若有零件遗忘或脱落于风道内将对电机造成损毁。冷粘胶结的问题也是可靠性较差；硫化粘接效果优于冷粘胶结，但传统的硫化粘接方式过于简单，粘接的力学结构不够合理，因而也常常出现老化脱落现象。传统风道的缺陷还表现在两端外接法兰与受风电机和与送风风机连接的密闭性较差或不稳定上。一种情形是，外接法兰周边通过多螺栓紧固或多扣件卡合，较多的紧固件不仅影响固接的可靠性，也同样使得装拆比较繁复，加之装拆空间狭窄，加大了装拆难度。另一种情形是，减少紧固构件，在外接法兰的外接面周边加设均匀的细条状密封胶垫。这种在法兰四周不分厚薄加设密封垫，必须够密度、等间距设置紧固构件，虽然较好的解决了密封对接的问题，但这种够密度、等间距设置紧固构件依然会造成装拆困难。针对上述问题，本专利技术人在多年前就开始研究探索，其目的是改善电机冷却风道密封特性和疲劳特性，并将一批试用件应用于高速列车，最早的设计主要是针对第一个问题，将风管采用双层布设置，至今其使用行程达240万公里，其内层布有多处不同程度破穿，但外层布依然完好，使得风管依然具有良好的密封性。后来的设计在保有风管双层布设计的基础上，开始针对风管与外接法兰固接和外接法兰与对象法兰对接的问题，均获得显著的效果。本专利技术是对上述本专利技术人所研发的试用件的进一步改进，其
技术实现思路
及效果见下文所述。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，主要是：电机冷却风道的单层布风管因单层布抗疲劳性较差导致单层布破穿后使整个冷却风道报废的问题。其次是：风管两端与外接法兰固结可靠性差的问题；外接法兰与外接对象的法兰对接密封性差、装拆难度大的问题。针对以上述问题，本专利技术提出的技术方案是：一种改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，包括外接法兰、布方管、矩形筋架；外接法兰包括矩形框状的法兰基板，布方管衬在若干矩形筋架上形成柔性方管，布方管两端的矩形周边各与一块法兰基板矩形框边密封固结构成风道，所述布方管由内层布和外层布构成，所述矩形筋架衬在内层布与外层布之间。进一步地，所述布方管的两端的端边为胶结边，由内层布的端边与外层布的端边通过胶粘结形成；所述胶结边分为内贴边和折压边，折压边位于布方管两端的端口部位。在风道两端的矩形框状的法兰基板的内框边粘接有一层内边硅胶层；所述布方管两端的内贴边分别通过内边硅胶层与风道两端法兰基板的内框边粘接。进一步地，在风道两端的两个法兰基板的外端面上，粘接有与法兰基板形状一致的贴板硅胶层，所述布方管的折压边粘接在贴板硅胶层上。进一步地，所述外接法兰还包括粘接在法兰基板上的贴板硅胶层、粘接在贴板硅胶层上的折压边，且还包括粘接在折压边上带有密封凸缘的外接硅胶层。进一步地，所述外接法兰上的密封凸缘的中段厚，向两端逐渐降低变薄直至端部厚度为零，其上表面呈中部高、两端低的弧面型。进一步地，所述密封凸缘位于外接法兰两条相对的长边上；外接法兰两条相对的短边上还分别设有螺栓孔。一种电机冷却风道的制作方法：先用两层布料与若干矩形筋架制作双层布的布方管，再将双层布的布方管两端与法兰基板密封胶接，然后通过在法兰基板上加设密封部件制作风道的外接法兰，最终制成电机冷却风道。进一步地，所述双层布的布方管的制作方法包括以下步骤：1）、制作内层布管：将一片不透气的矩形布料对折缝制成内层布管，然后在缝制针路上涂胶后待用；2）、制作外层布管：将一片不透气的矩形布料对折缝制成外层布管，外层布管的截面周长大于矩形筋架的外边周长，然后在缝制针路上涂胶后待用；3）、套衬筋架，制作双层布的布方管：将外层布管套在内层布管外，将矩形筋架放入外层布管与内层布管间相应的位置后，在矩形筋架的两侧将外层布管的布料与内层布管的布料缝制在一起，在等距套衬并缝制预定数量的矩形筋架后制成设计长度的双层布的布方管，然后对布方管的缝制针路进行涂胶处理。进一步地，所述布方管的两端的端边为胶结边，由内层布的端边与外层布的端边通过胶粘结形成；所述胶结边分为内贴边和折压边；所述矩形框状的法兰基板的内边粘接有一层内边硅胶层；所述布方管的胶结边的内贴边通过内边硅胶层与法兰基板内边粘接；在法兰基板的外端依次粘结有与法兰基板形状一致的贴板硅胶层和外接硅胶层，所述布方管的折压边粘压在贴板硅胶层与外接硅胶层之间；其所述布方管两端与法兰基板密封胶接的方法包括以下步骤：a、制作胶结边：将双层布的布方管两端的内层布料与外层布料通过硅胶硫化粘结成胶结边，粘结成的胶结边也是矩形方管;b、将胶结边画线分区预裁：将胶结边分为内贴边和折压边，在内贴边与折压边之间画折线，将折压边四个直角沿直角线剪开至折线形成四个剪口：c、粘接硅胶：在法兰基板的内边粘接内边硅胶层，在法兰基板的外端面粘接贴板硅胶层；d、粘接内贴边：将内贴边通过内边硅胶层与法兰基板粘接；e、粘接折压边：利用步骤b在矩形方管胶结边直角处预裁的剪口，将折压边沿折线向外翻折90度，然后粘接在贴板硅胶层上。进一步地，所述风道两端由矩形框状的法兰基板、贴板硅胶层、布方管的折压边、外接硅胶层构成矩形框状的外接法兰；矩形框状的外接法兰中相对的两条短边上分别设有螺栓孔，相对的两条长边的外接硅胶层面上分别有凸起的密封凸缘；其制作密封的外接法兰的方法包括以下步骤：x、制作带密封凸缘的外接硅胶层：利用模具将矩形的外接硅胶层硫化成型，使外接硅胶层的两条长边各有1—2条密封凸缘；y、粘接外接硅胶层：将外接硅胶层粘结在权利要求10中d步骤所述贴板硅胶层上的折压边上。z、打螺栓孔：按预先设在法兰基板两条短边上的孔位置及孔径大小，将叠加粘接在法兰基板的贴板硅胶层、布方管折压边和外接硅胶层打孔，使之与法兰基板预设孔形成通透的螺栓孔。本专利技术的有益效果是：1、一方面，与单层布管制成的电机冷却风道相比，双层布布方管制成的电机冷却风道使用寿命显著延长；另一方面，便于及时发现布方管出现的问题，当检修发现内层布和外层布中有一层布出现破损时即可决定更换风道，且此时即使有一层布发生破穿，也还未对电机造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，包括外接法兰（4）、布方管（2）、矩形筋架（3）；外接法兰（4）包括矩形框状的法兰基板（1），布方管（2）衬在若干矩形筋架（3）上形成柔性方管，布方管（2）两端的矩形周边各与一块法兰基板（1）矩形框边密封固结构成风道，其特征在于：所述布方管（2）由内层布（5）和外层布（6）构成，所述矩形筋架（3）衬在内层布（5）与外层布（6）之间。

【技术特征摘要】
1.一种改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，包括外接法兰（4）、布方管（2）、矩形筋架（3）；外接法兰（4）包括矩形框状的法兰基板（1），布方管（2）衬在若干矩形筋架（3）上形成柔性方管，布方管（2）两端的矩形周边各与一块法兰基板（1）矩形框边密封固结构成风道，其特征在于：所述布方管（2）由内层布（5）和外层布（6）构成，所述矩形筋架（3）衬在内层布（5）与外层布（6）之间。2.根据权利要求1所述的改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，其特征在于：所述布方管（2）的两端的端边为胶结边（7），由内层布（5）的端边与外层布（6）的端边通过胶粘结形成；所述胶结边（7）分为内贴边（8）和折压边（9），折压边（9）位于布方管（2）两端的端口部位。3.根据权利要求2所述的改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，其特征在于：在风道两端的矩形框状的法兰基板（1）的内框边粘接有一层内边硅胶层（11）；所述布方管（2）两端的内贴边（8）分别通过内边硅胶层（11）与风道两端法兰基板（1）的内框边粘接。4.根据权利要求2所述的改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，其特征在于：在风道两端的两个法兰基板（1）的外端面上，粘接有与法兰基板（1）形状一致的贴板硅胶层（12），所述布方管（2）的折压边（9）粘接在贴板硅胶层（12）上。5.根据权利要求4所述的改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，其特征在于：所述外接法兰（4）还包括粘接在折压边（9）上带有密封凸缘（15）的外接硅胶层（13）。6.根据权利要求5所述的改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，其特征在于：所述外接法兰（4）上的密封凸缘（15）的中段厚，向两端逐渐降低变薄直至端部厚度为零，其上表面呈中部高、两端低的弧面型。7.根据权利要求5所述的改善密封特性和疲劳特性的电机冷却风道，其特征在于：所述密封凸缘（15）位于外接法兰（4）两条相对的长边上；外接法兰（4）两条相对的短边上还分别设有螺栓孔（14）。8.一种电机冷却风道的制作方法，其特征在于：先用两层布料与若干矩形筋架（3）制作双层布的布方管，再将双层布的布方管两端与法兰基板（1）密封胶接，然后通过在法兰基板（1）上加设密封部件制作风道的外接法兰（4），最终制成电机冷却风道。9.根据权利要求8所述的电机冷却风道的制作方法，其特征在于：所述双层布的布方管（2）的制作方法包括以下步骤：1）、制作内层布管：将一片不透气的矩形布料对折缝制成内层布管，然后在缝制针路上涂胶后待用；2）、制作外层布管：将一片不透气的矩形布料对折缝制成外层布管，外层布管的截面周长大于矩形筋架（3）的外边周长，然后在缝制针路上涂胶后待用；3）、套衬筋架，制作双层布的布方管（2）：将外层布管套在内层布管外，将矩形筋架（3）放入外层布管与内层布管间相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，雷军玉，赵斌，罗斌，贺小龙，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43