【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及牵引电机，尤其涉及一种转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机。
技术介绍
1、随着轨道交通的迅猛发展，牵引传动方面的动力性、经济性等性能要求不断得到了提高，促进了车辆驱动技术的不断发展。相比于传统的牵引传动系统，永磁直驱牵引系统取消了齿轮箱，电机转矩通过联轴节直接传递到轮对上，使得牵引传动系统结构更加紧凑的同时提高了传动效率，并且消除了齿轮箱传动带来的噪声、润滑、密封、检修等问题，提升了传动系统的可靠性、降低了运维成本。
2、在现有的技术方案中，轨道车辆永磁直驱转向架多为轴箱外置，其中永磁直驱电机轴向安装尺寸界限大，若转向架轴箱采用内置结构，有利于车辆通过城市小半径线路，但存在如下问题：1、转向架轴箱内置布置后减小了牵引电机安装的轴向尺寸界限，永磁直驱电机的轴向尺寸将无法满足转向架的安装需求；2、转向架轴箱内置布置后，永磁直驱电机的散热冷却能力较差。现有技术中，有如下专利涉及永磁直驱电机：
3、专利申请号为“201611053634.9”专利名称为“机车直驱永磁牵引电动机”的专利技术专利申请，包括叠片、拉板，相邻拉板间焊有外壳，叠片外圆、拉板、外壳围成风道，叠片梳齿间间隔设有槽楔，槽楔与叠片梳齿形成风道，空心转轴用高强度锻钢，端面开有齿槽，端盖组件为铸铝材质，端盖组件内部伸出挡风板，挡风板端头紧贴槽楔端面，挡风板与槽楔端面设有密封条。该方案中的电机结构较简单，传动损耗小，但结构依然不够精简，且电机冷却为强迫通风，冷却结构复杂，轴承没有专门冷却结构，将导致轴承温度偏高。
4、专利申请号为
5、综上所述，如何设计一种结构简单、小型化设计且可提高永磁直驱牵引电机冷却散热效率的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，是当下亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了一种转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，可降低电机的绕组热点温度和轴承温度，在相同的温度限值内，还可以减小电机轴向尺寸。
2、为达到上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，包括中心转轴、转子组件、定子组件和冷却系统，转子组件与中心转轴固定连接，定子组件位于转子组件外侧；中心转轴上连接有位于定子组件和转子组件轴向两端部外侧的端盖组件，冷却系统包括风冷系统和水冷系统，风冷系统设置于转子组件轴向端部与端盖组件之间，水冷系统包括连接于定子组件上远离中心转轴一端的水冷组件一且水冷组件一位于端盖组件之间。
3、进一步地，水冷组件一包括内水套、外水套和定子水道且内水套与定子组件连接，内水套及外水套的两端与端盖组件之间均连接有法兰，定子水道位于内水套、外水套和法兰之间。
4、进一步地，定子水道内均布有水道筋且水道筋的长度小于外水套、内水套的长度；水道筋包括分别连接于两侧法兰上的水道筋一和水道筋二，水道筋一与水道筋二间隔设置并使得定子水道形成往返水道。
5、进一步地，水冷系统还包括位于端盖组件处的水冷组件二；端盖组件、法兰、定子组件、转子组件及中心转轴之间形成有冷却腔，水冷组件二包括隔离板和端盖水道，隔离板设于端盖组件上且位于冷却腔内，端盖水道形成于隔离板与端盖组件之间。
6、进一步地，水道筋与法兰连接的端部设有挡水环。
7、进一步地，转子组件的轴向两端部设有压圈，风冷系统包括位于压圈上的风扇，风扇位于冷却腔内且位于隔离板的内侧。
8、进一步地，端盖组件包括非驱动端端盖组件和驱动端端盖组件；位于非驱动端端盖组件一侧的压圈和位于驱动端端盖组件一侧的压圈分别为第一压圈和第二压圈，第一压圈上的风扇和第二压圈上的风扇分别为第一风扇和第二风扇；第一压圈和第二压圈分别根据中心转轴的形状进行设置且第一压圈和第二压圈的形状规格不同，第一风扇和第二风扇相同或不同。
9、进一步地，非驱动端端盖组件包括端盖一、球轴承和油封一，球轴承位于端盖一与中心转轴之间，油封一位于端盖一与中心转轴之间且位于球轴承的外侧。
10、进一步地，驱动端端盖组件包括端盖二、圆柱轴承和油封二，圆柱轴承位于端盖二与中心转轴之间，油封二位于端盖二与中心转轴之间且位于圆柱轴承的外侧。
11、进一步地，定子组件包括定子铁心和定子绕组，定子铁心由硅钢片叠压而成并热套于水冷组件一内；转子组件包括转子铁心和磁钢，转子铁心由硅钢片叠压而成并过盈配合热套在中心转轴上；转子铁心上设有“u型槽”和“一型槽”的拓扑结构，磁钢嵌设于“u型槽”和“一型槽”内，磁钢位于转子铁心内部。
12、本专利技术的有益效果是：
13、1、本专利技术中水冷组件一的往返水道可对电机定子组件进行冷却，水冷组件二可对轴承及电机内部进行冷却，同时也降低了轴承温度，风冷系统可以使电机内部温度更均匀，同时也降低了电机热点温度。
14、2、本专利技术中的电机结构简单，在相同的温度限值内，可以减小电机轴向尺寸，减小电机体积。
15、3、本专利技术中的转子铁心采用包括u型槽和一型槽的拓扑结构，可提高功率密度，进一步使电机体积减小，进而满足转向架轴箱内置结构对电机尺寸界限的需求。
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1.一种转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，包括中心转轴（1）、转子组件、定子组件和冷却系统，转子组件与中心转轴（1）固定连接，定子组件位于转子组件外侧；所述中心转轴（1）上连接有位于定子组件和转子组件轴向两端部外侧的端盖组件，所述冷却系统包括风冷系统和水冷系统，风冷系统设置于转子组件轴向端部与端盖组件之间，水冷系统包括连接于定子组件上远离中心转轴（1）一端的水冷组件一且水冷组件一位于端盖组件之间。
2.根据权利要求1所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述水冷组件一包括内水套（26）、外水套（27）和定子水道（2）且内水套（26）与定子组件连接，内水套（26）及外水套（27）的两端与端盖组件之间均连接有法兰（3），定子水道（2）位于内水套（26）、外水套（27）和法兰（3）之间。
3.根据权利要求2所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述定子水道（2）内均布有水道筋且水道筋的长度小于外水套（27）、内水套（26）的长度；所述水道筋包括分别连接于两侧法兰（3）上的水道筋一（4）和水道筋二（5），水道筋一（4）与水道
4.根据权利要求3所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述水冷系统还包括位于端盖组件处的水冷组件二；端盖组件、法兰（3）、定子组件、转子组件及中心转轴（1）之间形成有冷却腔（6），水冷组件二包括隔离板（7）和端盖水道（8），隔离板（7）设于端盖组件上且位于冷却腔（6）内，端盖水道（8）形成于隔离板（7）与端盖组件之间。
5.根据权利要求4所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述水道筋与法兰（3）连接的端部设有挡水环（9）。
6.根据权利要求5所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述转子组件的轴向两端部设有压圈，所述风冷系统包括位于压圈上的风扇，风扇位于冷却腔（6）内且位于隔离板（7）的内侧。
7.根据权利要求6所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述端盖组件包括非驱动端端盖组件（10）和驱动端端盖组件（11）；位于非驱动端端盖组件（10）一侧的压圈和位于驱动端端盖组件（11）一侧的压圈分别为第一压圈（12）和第二压圈（13），第一压圈（12）上的风扇和第二压圈（13）上的风扇分别为第一风扇（14）和第二风扇（15）；第一压圈（12）和第二压圈（13）分别根据中心转轴（1）的形状进行设置且第一压圈（12）和第二压圈（13）的形状规格不同，第一风扇（14）和第二风扇（15）相同或不同。
8.根据权利要求7所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述非驱动端端盖组件（10）包括端盖一（16）、球轴承（17）和油封一（18），球轴承（17）位于端盖一（16）与中心转轴（1）之间，油封一（18）位于端盖一（16）与中心转轴（1）之间且位于球轴承（17）的外侧。
9.根据权利要求8所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述驱动端端盖组件（11）包括端盖二（19）、圆柱轴承（20）和油封二（21），圆柱轴承（20）位于端盖二（19）与中心转轴（1）之间，油封二（21）位于端盖二（19）与中心转轴（1）之间且位于圆柱轴承（20）的外侧。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述定子组件包括定子铁心（22）和定子绕组（23），定子铁心（22）由硅钢片叠压而成并热套于水冷组件一内；转子组件包括转子铁心（24）和磁钢（25），转子铁心（24）由硅钢片叠压而成并过盈配合热套在中心转轴（1）上；转子铁心（24）上设有“U型槽”和“一型槽”的拓扑结构，磁钢（25）嵌设于“U型槽”和“一型槽”内，磁钢（25）位于转子铁心（24）内部。
...【技术特征摘要】
1.一种转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，包括中心转轴（1）、转子组件、定子组件和冷却系统，转子组件与中心转轴（1）固定连接，定子组件位于转子组件外侧；所述中心转轴（1）上连接有位于定子组件和转子组件轴向两端部外侧的端盖组件，所述冷却系统包括风冷系统和水冷系统，风冷系统设置于转子组件轴向端部与端盖组件之间，水冷系统包括连接于定子组件上远离中心转轴（1）一端的水冷组件一且水冷组件一位于端盖组件之间。
2.根据权利要求1所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述水冷组件一包括内水套（26）、外水套（27）和定子水道（2）且内水套（26）与定子组件连接，内水套（26）及外水套（27）的两端与端盖组件之间均连接有法兰（3），定子水道（2）位于内水套（26）、外水套（27）和法兰（3）之间。
3.根据权利要求2所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述定子水道（2）内均布有水道筋且水道筋的长度小于外水套（27）、内水套（26）的长度；所述水道筋包括分别连接于两侧法兰（3）上的水道筋一（4）和水道筋二（5），水道筋一（4）与水道筋二（5）间隔设置并使得定子水道（2）形成往返水道。
4.根据权利要求3所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述水冷系统还包括位于端盖组件处的水冷组件二；端盖组件、法兰（3）、定子组件、转子组件及中心转轴（1）之间形成有冷却腔（6），水冷组件二包括隔离板（7）和端盖水道（8），隔离板（7）设于端盖组件上且位于冷却腔（6）内，端盖水道（8）形成于隔离板（7）与端盖组件之间。
5.根据权利要求4所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述水道筋与法兰（3）连接的端部设有挡水环（9）。
6.根据权利要求5所述的转向架轴箱内置用永磁直驱牵引电机，其特征在于，所述转子组件的轴向两端部设有压圈，所述风冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广，杨川，刘勇，付林，丁禄振，唐赢武，钟博，余超，张道禄，颜志军，王伟，王昕，
申请(专利权)人：中车株洲电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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