專利名稱：內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置屬內(nèi)燃機(jī)車輔助傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域和交流電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
在已有技術(shù)中，內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用傳動(dòng)裝置都采用液壓式，如東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車其冷卻風(fēng)扇采用靜液壓傳動(dòng)(如附


圖1、2所示)。當(dāng)機(jī)車柴油機(jī)工作時(shí)，通過靜液壓變速箱〔9〕，帶動(dòng)靜液壓泵〔4〕工作，將從油箱〔1〕中流入的油，通過高壓管路〔6〕送到靜液壓馬達(dá)〔5〕和溫度控制閥〔7〕、安全閥〔3〕。其中靜液壓馬達(dá)〔5〕裝于冷卻風(fēng)扇〔2〕的鋼結(jié)構(gòu)液壓馬達(dá)支承座〔10〕上。當(dāng)柴油機(jī)機(jī)油或冷卻水溫度分別低于55℃或66℃時(shí)，溫度控制閥〔7〕處于開啟狀態(tài)，高壓油經(jīng)溫度控制閥〔7〕、回流管流回油箱〔1〕；當(dāng)柴油機(jī)機(jī)油或冷卻水溫度分別達(dá)到55℃～65℃或66℃～74℃時(shí)，溫度控制閥〔7〕部份或完全關(guān)閉，這時(shí)高壓油大部份或全部進(jìn)入靜液壓馬達(dá)〔5〕內(nèi)，靜液壓馬達(dá)〔5〕工作并帶動(dòng)冷卻風(fēng)扇〔2〕低速或高速轉(zhuǎn)動(dòng)，以降低或保持柴油機(jī)機(jī)油和冷卻水溫度，保證機(jī)車柴油機(jī)正常工作。靜液壓油還需通過熱交換器〔8〕冷卻，才能使其溫度保持在正常工作范圍內(nèi)。這種液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)環(huán)節(jié)多、噪音大、效率低、可靠性差。只要柴油機(jī)工作，不管冷卻風(fēng)扇〔2〕是否需要轉(zhuǎn)動(dòng)，靜液壓變速箱〔9〕、靜液壓泵〔4〕就不能停下來，增加了機(jī)車的輔助功率消耗；同時(shí)系統(tǒng)工作油壓力高，經(jīng)常發(fā)生機(jī)油泄漏現(xiàn)象，維修工作量大；另一方面靜液壓泵〔4〕和靜液壓馬達(dá)〔5〕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械加工要求高。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的在于提供一種新型的電傳動(dòng)裝置，它采用雙速交流異步電動(dòng)機(jī)及其控制裝置，取代靜液壓變速箱、靜液壓泵、靜液壓馬達(dá)、熱交換器及管路系統(tǒng)，從而減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)，提高效率，降低機(jī)車輔助功耗，簡化結(jié)構(gòu)，方便維修，提高系統(tǒng)的整體可靠性。
本實(shí)用新型發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置由雙速交流異步電動(dòng)機(jī)及其控制裝置組成。其雙速交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出軸與冷卻風(fēng)扇的輪轂通過鍵和螺母直接連接，雙速交流異步電動(dòng)機(jī)底座下部有一凸臺(tái)，并通過凸臺(tái)安裝在電機(jī)支承座(即原靜液壓馬達(dá)支承座)上，它們之間用螺栓連接，在凸臺(tái)下裝有筒形風(fēng)道，風(fēng)道下方固定在冷卻風(fēng)扇的鋼結(jié)構(gòu)下端中部。雙速交流異步電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)獨(dú)立定子繞組，其電機(jī)內(nèi)部不帶自冷風(fēng)扇。
控制裝置可由有觸點(diǎn)或無觸點(diǎn)器件組成，根據(jù)機(jī)車機(jī)油和冷卻水溫度傳感器的溫度信號(hào)，控制雙速交流異步電動(dòng)機(jī)按高速檔或低速檔要求運(yùn)轉(zhuǎn)，雙速交流異步電動(dòng)機(jī)電源由機(jī)車輔助發(fā)電機(jī)供電。
本實(shí)用新型發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置，由于采用雙速交流異步電動(dòng)機(jī)取代靜液壓變速箱、靜液壓泵、靜液壓馬達(dá)、高壓油管路和熱交換器，大大減少了傳動(dòng)環(huán)節(jié)，從根本上消除了機(jī)油泄漏故障；雙速交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，可以根據(jù)機(jī)車機(jī)油和冷卻水溫度變化分三檔調(diào)節(jié)(停、低速、高速)，當(dāng)油水溫度低于55℃或66℃時(shí)，電機(jī)不工作，較液壓傳動(dòng)系統(tǒng)減少了輔助功耗；而電機(jī)具有兩個(gè)獨(dú)立的定子繞組，當(dāng)其中一個(gè)繞組由于某種原因不能工作時(shí)，另一個(gè)繞組仍可以繼續(xù)工作，保證機(jī)車不停頓工作的需要；雙速交流異步電動(dòng)機(jī)摒棄了電機(jī)內(nèi)自帶冷卻風(fēng)扇的自冷式或用外鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)的習(xí)慣結(jié)構(gòu)，而巧妙的選擇了電機(jī)安裝位置，該位置安裝電機(jī)既可以直接驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇，減少加裝萬向軸，又可以利用冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)后造成負(fù)壓區(qū)，自動(dòng)吸入機(jī)器間內(nèi)足夠的冷卻空氣，經(jīng)風(fēng)筒進(jìn)入電機(jī)，冷卻電機(jī)后再經(jīng)冷卻風(fēng)扇排出大氣，采用電傳動(dòng)裝置后，取消了靜液壓泵，靜液壓馬達(dá)等一整套復(fù)雜管路。雙速交流異步電動(dòng)機(jī)只要控制裝置輸出三根主電源線就可正常工作，這樣給新設(shè)計(jì)機(jī)車布置更方便、靈活。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)效率高，輔助功耗低，故障率大大減少，從而大大提高了系統(tǒng)的整體可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。
附
圖1東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)附圖2東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)靜液壓馬達(dá)安裝圖附圖3內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置原理圖附圖4內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置雙速交流異步電動(dòng)機(jī)安裝圖本實(shí)用新型發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例如附圖3、4所示。它由雙速交流異步電動(dòng)機(jī)〔16〕及其控制裝置〔17〕組成。雙速交流異步電動(dòng)機(jī)〔16〕有兩套獨(dú)立的定子繞組〔A、B〕，其中繞組〔A〕為高速繞組，繞組〔B〕為低速繞組，它們的匝數(shù)選擇主要根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇〔2〕大小及所要求的轉(zhuǎn)速經(jīng)電磁計(jì)算決定。電機(jī)〔16〕的工作電源通過控制裝置〔17〕，由機(jī)車輔助發(fā)電機(jī)供給。兩繞組〔A、B〕中的任何一套因某種原因不能工作時(shí)，另一套繞組的工作不受影響，可以獨(dú)立運(yùn)行，可保證冷卻風(fēng)扇的正常工作。雙速交流異步電動(dòng)機(jī)〔16〕的輸出軸帶有一定的錐度和傳動(dòng)鍵，其軸伸頂部加工有細(xì)牙螺紋，其輸出軸與冷卻風(fēng)扇〔2〕的輪轂直接連接，用螺母緊固。電機(jī)〔16〕的底座〔18〕上有一凸臺(tái)〔19〕，底座〔18〕的凸臺(tái)〔19〕安裝在電機(jī)支承座(即原靜液壓馬達(dá)支承座)〔10〕上，它們之間有一定的公差配合。電機(jī)〔16〕的底座〔18〕與電機(jī)支承座〔10〕間用螺栓固定，電機(jī)〔16〕與風(fēng)扇〔2〕直接連接，以減少傳遞環(huán)節(jié)，節(jié)約材料，提高了可靠性。同時(shí)電機(jī)〔16〕安裝在電機(jī)支承座〔10〕上，此位置正處于冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的負(fù)壓區(qū)，便于吸入機(jī)器間的冷卻空氣，冷卻電機(jī)〔16〕內(nèi)部后，熱空氣被冷卻風(fēng)扇〔2〕抽出排至大氣，從而簡化電機(jī)結(jié)構(gòu)，減少電機(jī)重量和體積，在電機(jī)〔16〕的凸臺(tái)〔19〕下方裝有用帆布或其他材料制成的筒形風(fēng)道〔20〕。風(fēng)道〔20〕下部固定在冷卻風(fēng)扇〔2〕的鋼結(jié)構(gòu)〔15〕的下端中部，風(fēng)道〔20〕用于吸入機(jī)器間內(nèi)的冷卻空氣。
控制裝置〔17〕根據(jù)機(jī)車機(jī)油和冷卻水溫度傳感器送來的溫度信號(hào)T1〔11〕、T2〔12〕進(jìn)行工作，溫度信號(hào)〔T1T2〕分別控制高速檔繼電器〔Z1〕和低速檔繼電器〔Z2〕，并分別通過它們的常開觸頭〔Z1Z2〕，控制電機(jī)〔16〕的定子繞組〔A、B〕的電源〔11〕，以期方便的進(jìn)行調(diào)速，其中〔14〕為溫度信號(hào)地線。當(dāng)它們發(fā)生故障時(shí)，司機(jī)也可以通過手動(dòng)控制電機(jī)〔16〕的電源，確保機(jī)車安全運(yùn)行。
本實(shí)施例的雙速交流異步電動(dòng)機(jī)〔16〕可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇大小，其功率高速工況時(shí)在70～13kW范圍內(nèi)、低速工況時(shí)在16～3kW范圍內(nèi)選擇使用。
本實(shí)用新型發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置經(jīng)配機(jī)試驗(yàn)證明雙速交流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、工作可靠，較原液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)部件大大減少，提高了傳動(dòng)效率，降低了機(jī)車輔助功率約2％～3％，控制裝置可以用有觸點(diǎn)器件也可以用無觸點(diǎn)器件，操作維修方便，徹底消除機(jī)油泄漏故障，整體可靠性和耐用性大大提高，維修工作量和費(fèi)用下降，效益明顯，具有很好的實(shí)用性。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置，它由雙速交流異步電動(dòng)機(jī)[16]及其控制裝置[17]組成，其特征在于雙速交流異步電動(dòng)機(jī)[16]的輸出軸與冷卻風(fēng)扇[2]的輪轂通過鍵和螺母直接連接，雙速交流異步電動(dòng)機(jī)[16]底座[18]上有一凸臺(tái)[19]，雙速交流異步電動(dòng)機(jī)[16]通過凸臺(tái)[19]安裝在電機(jī)支承座[10]上，它們之間用螺栓固定，凸臺(tái)[19]下裝有筒形風(fēng)道[20]，風(fēng)道[20]的下方固定在冷卻風(fēng)扇[2]鋼結(jié)構(gòu)[15]的下端中部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置，其特征在于雙速交流異步電動(dòng)機(jī)〔16〕具有兩個(gè)獨(dú)立的定子繞組〔A、B〕，雙速交流異步電動(dòng)機(jī)〔16〕內(nèi)部不帶自冷風(fēng)扇。
專利摘要一種內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s風(fēng)扇用電傳動(dòng)裝置，屬于內(nèi)燃機(jī)車輔助傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域和交流電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。已有技術(shù)中冷卻風(fēng)扇采用液壓式傳動(dòng)，其傳動(dòng)環(huán)節(jié)多，輔助功耗大，操作維修不便。本實(shí)用新型的電傳動(dòng)裝置由雙速交流異步電動(dòng)機(jī)及其控制裝置組成。其中雙速交流異步電動(dòng)機(jī)與被驅(qū)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇直接連接，電機(jī)內(nèi)不帶自冷風(fēng)扇，并具有兩套獨(dú)立的定子繞組，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，效益好，適于內(nèi)燃機(jī)車驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇用。
文檔編號(hào)B61C5/00GK2194308SQ9422858
公開日1995年4月12日 申請(qǐng)日期1994年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月7日
發(fā)明者羅裕順, 李軍 申請(qǐng)人:鐵道部大連內(nèi)燃機(jī)車研究所