一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋、電機(jī)主軸、定子、轉(zhuǎn)子和三角帶輪，作為改進(jìn)：電機(jī)外殼的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層，冷卻夾層繞開引線窗口布置，冷卻夾層圓周隔離兩端分別有進(jìn)水貫穿孔和出水貫穿孔，進(jìn)水貫穿孔和出水貫穿孔之間有隔離筋分隔開，外殼前端面內(nèi)側(cè)設(shè)置的前端導(dǎo)流筋與外殼后端面內(nèi)側(cè)設(shè)置的后端導(dǎo)流筋錯(cuò)位布置；出水搭子上有出水錐螺紋，出水錐螺紋底部通往出水貫穿孔，進(jìn)水搭子上有進(jìn)水錐螺紋，進(jìn)水錐螺紋底部通往進(jìn)水貫穿孔；前端蓋固定有分力構(gòu)件，分力構(gòu)件與三角帶輪之間有無內(nèi)圈軸承；分力構(gòu)件的外軸承支撐圓表面復(fù)合有一層鎢合金硬質(zhì)耐磨層。
【專利說明】-種機(jī)殼水冷巧合金H角帶輪電動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，對(duì)尺寸空間W及使用壽命有雙重苛刻要 求，具體涉及一種機(jī)殼水冷鶴合金H角帶輪電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速動(dòng)車組對(duì)牽引系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗彎 矩W及散熱高效等等，為此，歐美發(fā)達(dá)國家大都采用各種水冷結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行改進(jìn)。現(xiàn)有的高 壓電機(jī)鹿大的散熱器置身在電機(jī)的頂部。如在YKK450的電機(jī)，散熱器的內(nèi)空間里布滿了 343根散熱管，電機(jī)產(chǎn)生的熱能在內(nèi)風(fēng)扇的作用下將電機(jī)內(nèi)腔的熱空氣擠壓到散熱器的內(nèi) 腔，然后又回到電機(jī)內(nèi)腔，靠散熱管的外壁吸收熱能，散熱管的內(nèi)腔在電機(jī)外風(fēng)扇的作用下 流通冷卻空氣將散熱管所吸收的熱能帶走?，F(xiàn)有的散熱器體積鹿大；內(nèi)、外風(fēng)扇的利用率 低，用沿圓周計(jì)算只用了四分之一。散熱器的散熱效率低。因在內(nèi)風(fēng)扇向散熱器內(nèi)擠壓熱 空氣時(shí)受到散熱管的阻力影響使壓力不均，每根管吸收的熱能不均。
[0003] 此外，鼠籠式電機(jī)除了 W直聯(lián)方式輸出外，電機(jī)主軸只承受純扭矩。更多的時(shí)候是 伴隨有徑向彎矩的扭矩力方式輸出，如H角帶輪等等。相同功率和轉(zhuǎn)速的情況下，承載彎扭 合成的電機(jī)主軸直徑是承載純扭矩的電機(jī)主軸直徑的兩倍W上才能確保有足夠的安全系 數(shù)。因此，為了讓電機(jī)主軸還能承受彎矩力，不得不將電機(jī)主軸直徑成倍增大，最終導(dǎo)致一 系列弊端：電機(jī)軸承線速度也成倍增大，自身內(nèi)耗成倍增大，內(nèi)耗導(dǎo)致發(fā)熱量成倍增大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)殼水冷鶴合金H角帶輪 電動(dòng)機(jī)的冷卻裝置，能夠提高冷卻效果，由強(qiáng)制水循環(huán)冷卻替代風(fēng)冷，電機(jī)主軸只承受純扭 矩，增設(shè)分力構(gòu)件分擔(dān)彎矩負(fù)荷，W減小電機(jī)主軸的直徑尺寸來適應(yīng)潛艇等水下作業(yè)設(shè)備 等該種對(duì)尺寸空間W及使用壽命有雙重苛刻要求的特殊場合。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： 一種機(jī)殼水冷鶴合金H角帶輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋、電機(jī)主軸、定 子、轉(zhuǎn)子和H角帶輪，所述的電機(jī)外殼下方有安裝腳板，所述的電機(jī)外殼外壁上有引線窗口 W及進(jìn)水搭子和出水搭子，所述的電機(jī)外殼的外殼前端面和外殼后端面上都有固定螺孔， 所述的定子固定在所述的電機(jī)外殼內(nèi)孔上，所述的轉(zhuǎn)子固定在所述的電機(jī)主軸最大直徑處 且與所述的定子位置相對(duì)應(yīng)，所述的前端蓋上有前螺釘固定在所述的電機(jī)外殼前端面，所 述的前端蓋的前蓋軸承孔上固定著前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)主軸的前軸 承段；所述的后端蓋上有后螺釘固定在所述的電機(jī)外殼后端面，所述的后端蓋的后蓋中也 盲孔上固定著后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)主軸的后軸承段，后軸承段后端 有主軸末端，主軸末端上固定著電機(jī)風(fēng)葉，風(fēng)葉外罩固定在所述的后端蓋外圓上；作為改 進(jìn)：所述的電機(jī)外殼的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層，冷卻夾層繞開所述的引線窗口布置，所 述的冷卻夾層圓周隔離兩端分別有進(jìn)水貫穿孔和出水貫穿孔，所述的進(jìn)水貫穿孔和所述的 出水貫穿孔之間有隔離筋分隔開，所述的外殼前端面內(nèi)側(cè)設(shè)置的前端導(dǎo)流筋與外殼后端面 內(nèi)側(cè)設(shè)置的后端導(dǎo)流筋錯(cuò)位布置；所述的出水搭子上有出水錐螺紋，出水錐螺紋底部通往 所述的出水貫穿孔，所述的進(jìn)水搭子上有進(jìn)水錐螺紋，進(jìn)水錐螺紋底部通往所述的進(jìn)水貫 穿孔；所述的前端蓋固定有分力構(gòu)件，分力構(gòu)件與所述的H角帶輪之間有無內(nèi)圈軸承；所 述的分力構(gòu)件的外軸承支撐圓表面復(fù)合有一層厚度為0. 71至0. 79毫米的鶴合金硬質(zhì)耐磨 層。
[0006] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；所述的鶴合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成： W(鶴）；12 ?13%、Mo (鋼）；8 ?9%、Cu (銅）；7 ?8%、Ni (媒）；6 ?7%、Zn (鋒）；4 ?5〇/〇、 化（鉛）；2. 1?2. 3%、C (碳）；1. 3?1. 5%，余量為化（鐵）及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的 重量百分比含量為；Sn (錫)少于0.05%、Si (娃)少于0.20%、Mn (猛)少于0.25%、S (硫） 少于0. 010%、P (磯）少于0. 015% ;所述的鶴合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏 硬度HRC值為57?59。
[0007] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；所述的分力構(gòu)件的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔與所述的電機(jī)主軸的主軸外伸 段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，所述的分力構(gòu)件的外軸承支撐圓支撐著所述的無內(nèi)圈軸承上的圓柱滾 針，所述的無內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的H角帶輪的H角帶輪臺(tái)階孔內(nèi)圓 壁上，所述的H角帶輪臺(tái)階孔底面上有H角帶輪花鍵孔與所述的電機(jī)主軸上的軸端花鍵之 間為花鍵齒圓周曬合的軸向可滑動(dòng)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(tái)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H角帶輪花鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的H角帶輪的軸向位移。
[0008] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；所述的軸向定位擋圈外側(cè)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H角帶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(tái)階防松螺釘?shù)膬善竭厯跫缑鄙系娜我庖黄竭吷稀?br>
[0009] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；所述的H角帶輪外圓上有V型帶槽，所述的H角帶輪外端面上 有H角帶輪端面螺孔，所述的H角帶輪臺(tái)階孔上有H角帶輪退刀槽和H角帶輪卡槽，H角 帶輪卡槽中活動(dòng)配合有H角帶輪孔用卡環(huán)，所述的H角帶輪臺(tái)階孔底角位置上放置有H角 帶輪調(diào)節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側(cè)分別貼著所述的H角帶輪孔用卡環(huán)和所述的H角帶輪調(diào) 節(jié)圈。
[0010] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的分力構(gòu)件上有構(gòu)件法蘭，構(gòu)件法蘭內(nèi)側(cè)有構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外 圓與所述的前蓋軸承孔之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與所述的外軸承支撐圓之間具有 同軸度關(guān)系；所述的前端蓋外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面，前蓋凹臺(tái)面上有五至六個(gè)前蓋螺孔，所 述的構(gòu)件法蘭上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔與所述的前蓋螺孔相對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述的構(gòu)件枕孔上穿 越有構(gòu)件螺釘與所述的前蓋螺孔相配合將所述的分力構(gòu)件固定在所述的前蓋凹臺(tái)面上；所 述的前蓋凹臺(tái)面與所述的前蓋軸承孔之間具有垂直度關(guān)系。
[0011] 本發(fā)明具有W下有益效果： 一、 電機(jī)外殼的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層，冷卻夾層繞開引線窗口布置，冷卻夾層圓 周隔離兩端分別有進(jìn)水貫穿孔和出水貫穿孔，進(jìn)水貫穿孔和出水貫穿孔之間有隔離筋分隔 開，外殼前端面內(nèi)側(cè)設(shè)置的前端導(dǎo)流筋與外殼后端面內(nèi)側(cè)設(shè)置的后端導(dǎo)流筋錯(cuò)位布置，使 得冷卻夾層內(nèi)增大流速，提高冷卻效果； 二、 分力構(gòu)件的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔與電機(jī)主軸的主軸外伸段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，分力構(gòu)件的 外軸承支撐圓支撐著無內(nèi)圈軸承上的圓柱滾針，無內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在H 角帶輪的H角帶輪臺(tái)階孔內(nèi)圓壁上，H角帶輪臺(tái)階孔底面上有H角帶輪花鍵孔與電機(jī)主軸 上的軸端花鍵之間為花鍵齒圓周曬合的軸向可滑動(dòng)配合。上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)主軸與 H角帶輪之間只傳遞扭矩，H角帶輪上的彎矩負(fù)荷完全是通過無內(nèi)圈軸承傳遞到分力構(gòu)件 上；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與外軸承支撐圓之間具有同軸度關(guān)系，確保電機(jī)主軸與H角帶輪也具 有同軸度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)H角帶輪平穩(wěn)同軸旋轉(zhuǎn)；電機(jī)主軸W及前軸承和后軸承只需承受純扭 矩，而H角皮帶所產(chǎn)生的徑向力反作用到H角帶輪卻是能夠完全被無內(nèi)圈軸承所承受，僅 僅作用在分力構(gòu)件上，完全避免了電機(jī)主軸上的主軸外伸段承受徑向力；由于滿足在額定 功率的前提下，在設(shè)計(jì)上可W將求電機(jī)主軸的直徑做到極限小，只承受純扭矩，同時(shí)，由于 分力構(gòu)件整體形狀屬于空也短管，因此結(jié)構(gòu)剛性超強(qiáng)，能承受更大的徑向力。兩者結(jié)合，本 發(fā)明實(shí)現(xiàn)了既能將電機(jī)整體尺寸做得緊湊，又能承受更大的徑向力，運(yùn)行更加可靠，從而延 長了電機(jī)的使用壽命；在電機(jī)前端蓋上設(shè)置分力構(gòu)件，分擔(dān)了所有的彎矩負(fù)荷，使得電機(jī)主 軸只承受純扭矩，相同功率下的電機(jī)主軸直徑可減少一半，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)整體具有突破 性的緊湊； H、分力構(gòu)件的構(gòu)件支撐圓表面有一層厚度為0. 71至0. 79毫米的鶴合金涂層，具備超 強(qiáng)的耐磨性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0013] 圖2是圖1中的電機(jī)外殼10在進(jìn)水搭子37部位的剖視圖。
[0014] 圖3是圖2中的電機(jī)外殼10放大剖面示意圖。
[0015] 圖4是圖2中沿著冷卻夾層22中線的展開圖。
[0016] 圖5是圖1中的分力構(gòu)件80和H角帶輪90所處部位的大剖面示意圖。
[0017] 圖6是圖5中局部再放大剖面示意圖。
[001引圖7是圖5中的H角帶輪90-側(cè)視圖。
[0019] 圖8是圖5中的H角帶輪90放大剖面示意圖。
[0020] 圖9是圖1中的分力構(gòu)件80放大剖面示意圖。
[0021] 圖10是分力構(gòu)件80由特殊夾具裝夾加工的剖面示意圖。
[002引 圖11是圖10左側(cè)視圖。
[0023] 圖12是圖10中的左脹套15或右脹套16的剖面示意圖。
[0024] 圖13是圖12右側(cè)視圖。
[00巧]圖14是圖12左側(cè)視圖。
[0026] 圖15是圖1中的前端蓋20放大剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明； 一種機(jī)殼水冷鶴合金H角帶輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼10、前端蓋20、后端蓋30、電機(jī)主 軸40、定子51、轉(zhuǎn)子52和H角帶輪90,電機(jī)外殼10下方有安裝腳板11，電機(jī)外殼10外壁 上有引線窗口 50 W及進(jìn)水搭子37和出水搭子17,電機(jī)外殼10的外殼前端面81和外殼后 端面83上都有固定螺孔88,定子51固定在電機(jī)外殼10內(nèi)孔上，轉(zhuǎn)子52固定在電機(jī)主軸 40最大直徑處且與定子51位置相對(duì)應(yīng)，前端蓋20上有前螺釘21固定在電機(jī)外殼10前端 面，前端蓋20的前蓋軸承孔24上固定著前軸承25外圓，前軸承25內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40 的前軸承段45 ;后端蓋30上有后螺釘31固定在電機(jī)外殼10后端面，后端蓋30的后蓋中 也盲孔34上固定著后軸承35外圓，后軸承35內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40的后軸承段43,后 軸承段43后端有王軸末端33,王軸末端33上固定著電機(jī)風(fēng)葉32,風(fēng)葉外罩12固定在后端 蓋30外圓上；作為改進(jìn)：電機(jī)外殼10的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層22,冷卻夾層22繞開 引線窗口 50布置，冷卻夾層22圓周隔離兩端分別有進(jìn)水貫穿孔38和出水貫穿孔18,進(jìn)水 貫穿孔38和出水貫穿孔18之間有隔離筋86分隔開，外殼前端面81內(nèi)側(cè)設(shè)置的前端導(dǎo)流 筋26與外殼后端面83內(nèi)側(cè)設(shè)置的后端導(dǎo)流筋36錯(cuò)位布置，使得冷卻夾層22內(nèi)增大流速， 提高冷卻效果；出水搭子17上有出水錐螺紋19,出水錐螺紋19底部通往出水貫穿孔18,進(jìn) 水搭子37上有進(jìn)水錐螺紋39,進(jìn)水錐螺紋39底部通往進(jìn)水貫穿孔38 ;前端蓋20固定有分 力構(gòu)件80,分力構(gòu)件80與H角帶輪90之間有無內(nèi)圈軸承60 ;分力構(gòu)件80的外軸承支撐圓 89表面復(fù)合有一層厚度為0. 71至0. 79毫米的鶴合金硬質(zhì)耐磨層。
[0028] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；鶴合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成；W(鶴）： 12 ?13%、Mo (鋼）；8 ?9%、Cu (銅）；7 ?8%、Ni (媒）；6 ?7%、Zn (鋒）；4 ?5%、Cr (鉛）； 2. 1?2. 3%、C (碳）；1. 3?1. 5%，余量為化（鐵）及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百 分比含量為；Sn (錫）少于0.05%、Si (娃）少于0.20%、Mn (猛）少于0.25%、S (硫）少于 0. 010%、P (磯）少于0. 015% ;所述的鶴合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏硬度 HRC值為57?59。
[0029] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：分力構(gòu)件80的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84與電機(jī)主軸40的主軸外伸段46 之間有旋轉(zhuǎn)空隙48,分力構(gòu)件80的外軸承支撐圓89支撐著無內(nèi)圈軸承60上的圓柱滾針 68,無內(nèi)圈軸承60上的滾針外圈69的外圓固定在H角帶輪90的H角帶輪臺(tái)階孔96內(nèi)圓 壁上，H角帶輪臺(tái)階孔96底面上有H角帶輪花鍵孔94與電機(jī)主軸40上的軸端花鍵49之 間為花鍵齒圓周曬合的軸向可滑動(dòng)配合，軸端花鍵49的端面上有軸端螺孔47,軸端螺孔47 上配合有臺(tái)階防松螺釘74限制著軸向定位擋圈70的軸向位移，軸向定位擋圈70外緣部位 固定在H角帶輪花鍵孔94外端平面上，繼而限制了H角帶輪90的軸向位移。
[0030] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；軸向定位擋圈70外側(cè)面上有防松擋片71與軸向定位擋圈70 - 起，被擋圈螺釘77固定在H角帶輪花鍵孔94外端平面上；防松擋片71有擋片拐角邊72緊 貼著臺(tái)階防松螺釘74的兩平邊擋肩帽73上的任意一平邊上。
[0031] 作為進(jìn)一步改進(jìn)；H角帶輪90外圓上有V型帶槽99, H角帶輪90外端面上有H 角帶輪端面螺孔97, H角帶輪臺(tái)階孔96上有H角帶輪退刀槽93和H角帶輪卡槽98, H角 帶輪卡槽98中活動(dòng)配合有H角帶輪孔用卡環(huán)91，H角帶輪臺(tái)階孔96底角位置上放置有H 角帶輪調(diào)節(jié)圈92,滾針外圈69兩側(cè)分別貼著H角帶輪孔用卡環(huán)91和H角帶輪調(diào)節(jié)圈92。
[0032] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：分力構(gòu)件80上有構(gòu)件法蘭87,構(gòu)件法蘭87內(nèi)側(cè)有構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán) 82外圓與前蓋軸承孔24之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓與外軸承支撐圓89之間具 有同軸度關(guān)系；前端蓋20外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面29,前蓋凹臺(tái)面29上有五至六個(gè)前蓋螺 孔27,構(gòu)件法蘭87上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔85與前蓋螺孔27相對(duì)應(yīng)，每個(gè)構(gòu)件枕孔85上穿 越有構(gòu)件螺釘28與前蓋螺孔27相配合將分力構(gòu)件80固定在前蓋凹臺(tái)面29上；前蓋凹臺(tái) 面29與前蓋軸承孔24之間具有垂直度關(guān)系。
[0033] 實(shí)施例中，8顆前螺釘21與電機(jī)外殼10前端面的固定螺孔88相配合，將前端蓋 20固定在電機(jī)外殼10前端面；8顆后螺釘31與電機(jī)外殼10后端面的固定螺孔88相配合， 將后端蓋30固定在電機(jī)外殼10后端面。
[0034] 分力構(gòu)件的外軸承支撐圓表面復(fù)合有一層厚度為0. 75毫米的鶴合金硬質(zhì)耐磨 層。
[00巧]鶴合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成；W ;12. 5%、Mo ;8. 5%、化： 7. 5%、Ni ;6. 5%、化；4. 5%、Cr ;2. 12%、C ;1. 4%，余量為化及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重 量百分比含量為；Sn為0.04%、Si為0.16%、Mn為0.18%、S為0.009%、P為0.012%;鉛合 金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為；每立方厘米密度為8. 6克；洛氏硬度HRC值為58。
[0036] 本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是；電機(jī)外殼10上方有出水搭子17和進(jìn)水搭子37,電機(jī) 外殼10外圓半徑與內(nèi)圓半徑之間的壁厚為22至23毫米，冷卻夾層22采用直徑9毫米的 不鎊鋼無縫管盤旋成八圈螺旋線，每圈螺旋線的螺旋中徑等于電機(jī)外殼10的內(nèi)外圓直徑 相加的平均值，確保冷卻夾層22位于電機(jī)外殼10的內(nèi)外圓直徑之間。冷卻夾層22兩端分 別位于出水搭子17和進(jìn)水搭子37上引出，電機(jī)外殼10鑄造完畢后在冷卻夾層22兩端分 別加工成型管路連接螺紋或者管路連接搭扣； 本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是：分力構(gòu)件80之中位于構(gòu)件法蘭87外側(cè)外軸承支撐圓89 與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間的同軸度為100毫米單位尺寸的誤差小于或等于0. 01毫米。為 了確保分力構(gòu)件80上的外軸承支撐圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間具有高精度同軸度，采 用W下加工方法步驟： 一、 特殊夾具準(zhǔn)備過程： (一） 同也圓棒44兩端分別有圓棒左中也孔41和圓棒右中也孔42,同也圓棒44外圓 是W圓棒左中也孔41與圓棒右中也孔42為中也一次性精磨而成，確保同也圓棒44外圓是 W圓棒左中也孔41與圓棒右中也孔42為中也； (二） 左脹套15和右脹套16都包括；開口雙錐外圈56、開口雙錐內(nèi)圈57、光孔錐鎮(zhèn)環(huán) 58、螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59 W及平面軸承54和脹套螺栓53 ; 當(dāng)脹套螺栓53依次穿越平面軸承54和光孔錐鎮(zhèn)環(huán)58與螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59旋轉(zhuǎn)配合時(shí)， 可W同步控制光孔錐鎮(zhèn)環(huán)58與螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59之間相互靠近，分別將開口雙錐外圈56向外 脹撐緊構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84 W及將開口雙錐內(nèi)圈57向內(nèi)脹抱緊同也圓棒44外圓； (H)雞也夾具66形狀為"V"字形組合半圓形，雞也夾具66半圓形上方有夾具凸臺(tái)63， 夾具凸臺(tái)63-側(cè)面上有夾具橫桿61，夾具凸臺(tái)63 W及雞也夾具66半圓形之間有夾具螺孔 64貫通，夾具螺栓62穿越夾具螺孔64可W將不同直徑的工件固定在雞也夾具66的"V"字 形兩側(cè)上。
[0037] 熱處理過程： 二、 粗加工和激光噴涂： (一) 、將分力構(gòu)件80按照圖紙尺寸要求加工，其中外軸承支撐圓89外圓表面單邊尺寸 小于圖紙要求0. 71至0. 79毫米，其余尺寸加工至預(yù)留0. 2至0. 3毫米精磨余量，同時(shí)保留 構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84不加工； (二) 、采用激光噴涂方法，將鶴合金硬質(zhì)耐磨材料噴涂到外軸承支撐圓89外圓表面，至 單邊尺寸大于圖紙要求0. 2至03毫米。
[00測 S、精磨過程： (一） 將經(jīng)過粗加工并完成激光噴涂的分力構(gòu)件80進(jìn)行預(yù)加工，在構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓 表面上預(yù)留0. 1毫米精磨余量；在外軸承支撐圓89外圓表面上預(yù)留0. 2毫米精磨余量； (二） 脹緊連接，將左脹套15和右脹套16的開口雙錐外圈56分別套在同也圓棒44外 圓，將左脹套15和右脹套16的開口雙錐內(nèi)圈57分別對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84靠近兩端，將左 脹套15和右脹套16上的脹套螺栓分別掙緊，使得左脹套15和右脹套16上的光孔錐鎮(zhèn)環(huán) 58與螺孔錐鎮(zhèn)環(huán)59之間相互靠近，分別將開口雙錐外圈56向外脹撐緊構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84 W 及將開口雙錐內(nèi)圈57向內(nèi)脹抱緊同也圓棒44外圓； (H)雞也夾具66上的夾具螺栓62穿越夾具螺孔64并掙緊將同也圓棒44外圓固定在 雞也夾具66的"V"字形兩側(cè)上； (四） 將同也圓棒44上的圓棒左中也孔41和圓棒右中也孔42分別與磨床頭中也頂錐 和磨床尾部頂錐，再雞也夾具66上的夾具橫桿61搭扣住磨床頭轉(zhuǎn)盤，使得分力構(gòu)件80可 W隨著磨床頭轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步旋轉(zhuǎn)； (五) 推進(jìn)精磨砂輪將構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓精磨至圖紙所要求尺寸；退出精磨砂輪移至外 軸承支撐圓89位置，推進(jìn)精磨砂輪將外軸承支撐圓89外圓精磨至圖紙所要求尺寸，至此， 位于構(gòu)件法蘭87兩側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82和外軸承支撐圓89 -次夾裝精磨過程完成，避免了 常規(guī)加工位于構(gòu)件法蘭87兩側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82和外軸承支撐圓89必須要掉頭兩次夾裝 的加工工藝程序所帶來的不同軸誤差，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是位于構(gòu)件法蘭87外側(cè) 外軸承支撐圓89與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82外圓之間的同軸度為100毫米單位尺寸的誤差小于或等 于0.01毫米。
[00測 四、整體組裝： 將定子51固定在電機(jī)外殼10內(nèi)孔上，將轉(zhuǎn)子52固定在電機(jī)主軸40最大直徑處且與定 子51位置相對(duì)應(yīng)，用八顆前螺釘21將前端蓋20固定在電機(jī)外殼10的前蓋凹臺(tái)面29上， 前端蓋20的前蓋軸承孔24上固定著前軸承25外圓，前軸承25內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40的 前軸承段45 ; 用另外八顆前螺釘21將后端蓋30固定在電機(jī)外殼10后端面，后端蓋30的后蓋中也 盲孔34上固定著后軸承35外圓，后軸承35內(nèi)孔固定著電機(jī)主軸40的后軸承段43,電纜線 穿越位于后端蓋30上的引線窗口 50,可連接到外接控制電源。
[0040] 組裝的關(guān)鍵步驟包括： (一）分力構(gòu)件80安裝 將分力構(gòu)件80上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)82與前端蓋20上的前蓋軸承孔24近外端處過渡配合， 并用構(gòu)件螺釘28穿越分力構(gòu)件80上的構(gòu)件枕孔85與前端蓋20上的前蓋螺孔27相配合， 將分力構(gòu)件80上的構(gòu)件法蘭87與前端蓋20上的前蓋凹臺(tái)面29緊貼固定，使得分力構(gòu)件 80上的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔84與電機(jī)主軸40的主軸外伸段46外輪廓之間有一毫米的旋轉(zhuǎn)空隙 48。
[0041] (二）安裝滾針外圈69 無內(nèi)圈軸承60選用RNA型分離式無內(nèi)圈軸承。
[0042] 先將H角帶輪調(diào)節(jié)圈92間隙配合放入H角帶輪90上的H角帶輪臺(tái)階孔96之中 并越過H角帶輪退刀槽93貼在H角帶輪孔底面95上；再將無內(nèi)圈軸承60上的滾針外圈69 過盈0. 01毫米配合壓入H角帶輪90上的H角帶輪臺(tái)階孔96之中，再將H角帶輪孔用卡環(huán) 91用專用工具放入H角帶輪卡槽98內(nèi)，使得滾針外圈69兩側(cè)分別貼著H角帶輪孔用卡環(huán) 91和H角帶輪調(diào)節(jié)圈92。
[0043] (H) H角帶輪90與電機(jī)主軸40之間的連接 將固定在H角帶輪90上的滾針外圈69連同圓柱滾針68 -起套入固定在外軸承支撐 圓89上一部分，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)H角帶輪90,使得H角帶輪90上的H角帶輪花鍵孔94與電機(jī)主 軸40上的軸端花鍵49對(duì)準(zhǔn)相配合，繼續(xù)推壓H角帶輪90,使得滾針外圈69上的圓柱滾針 68整體與外軸承支撐圓89完全相配合； 先取用臺(tái)階防松螺釘74穿越軸向定位擋圈70中也孔后與電機(jī)主軸40上的軸端螺孔 47相配合，使得軸向定位擋圈70在臺(tái)階防松螺釘74上的兩平邊擋肩帽73與軸端花鍵49 外端面之間有一毫米軸向自由量； 再用五顆擋圈螺釘77穿越軸向定位擋圈70上的定位擋圈通孔76后與H角帶輪90上 的H角帶輪端面螺孔97相配合，將軸向定位擋圈70也緊固在H角帶輪90外端面上； 最后用一顆擋圈螺釘77依次穿越防松擋片71上的通孔和軸向定位擋圈70上的定位 擋圈通孔76后也與H角帶輪90上的H角帶輪端面螺孔97相配合，使得防松擋片71上的 擋片拐角邊72對(duì)準(zhǔn)兩平邊擋肩帽73上的任意一平邊上，起到放松作用。
[0044] 安裝完畢。
[0045] 五、運(yùn)行： 當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電磁力產(chǎn)生的扭矩通過電機(jī)主軸40上的軸端花鍵49,經(jīng)H角帶輪90上 的H角帶輪花鍵孔94傳遞給H角帶輪90上的V型帶槽99,實(shí)現(xiàn)扭矩輸出；在電機(jī)的前端蓋 20上設(shè)置分力構(gòu)件80,分擔(dān)了所有的彎矩負(fù)荷，使得電機(jī)主軸40只承受純扭矩，相同功率 下的電機(jī)主軸直徑可減少一半，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)整體具有突破性的緊湊。由于滿足在額定 功率的前提下，在設(shè)計(jì)上可W將求電機(jī)主軸40的直徑做到極限小，只承受純扭矩，同時(shí)，由 于分力構(gòu)件80整體形狀屬于空也短管，因此結(jié)構(gòu)剛性超強(qiáng)，能承受更大的徑向力。兩者結(jié) 合，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了既能將電機(jī)整體尺寸做得緊湊，又能承受更大的徑向力，運(yùn)行更加可靠， 從而延長了電機(jī)的使用壽命。
[0046] 表1是本發(fā)明采用了分力構(gòu)件80后的前軸承25所固定的電機(jī)主軸40的前軸承 段45徑向跳動(dòng)度微米與沒采用分力構(gòu)件80的等功率電機(jī)的前軸承2所固定的電機(jī)主軸40 的前軸承段45徑向跳動(dòng)度微米的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較。
[0047] 表1前軸承段45部位的徑向跳動(dòng)度微米的數(shù)據(jù)比較
【權(quán)利要求】
1. 一種機(jī)殼水冷鶴合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)外殼（10)、前端蓋（20)、后端蓋 (30)、電機(jī)主軸（40)、定子（51)、轉(zhuǎn)子（52)和三角帶輪（90)，所述的電機(jī)外殼（10)下方有 安裝腳板（11)，所述的電機(jī)外殼（10)外壁上有引線窗口（50)以及進(jìn)水搭子（37)和出水 搭子（17)，所述的電機(jī)外殼（10)的外殼前端面（81)和外殼后端面（83)上都有固定螺孔 (88)，所述的定子（51)固定在所述的電機(jī)外殼（10)內(nèi)孔上，所述的轉(zhuǎn)子（52)固定在所述的 電機(jī)主軸（40)最大直徑處且與所述的定子（51)位置相對(duì)應(yīng)，所述的前端蓋（20)上有前螺 釘（21)固定在所述的電機(jī)外殼（10)前端面，所述的前端蓋（20)的前蓋軸承孔（24)上固定 著前軸承（25)外圓，前軸承（25)內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)主軸（40)的前軸承段（45);所述的 后端蓋（30)上有后螺釘（31)固定在所述的電機(jī)外殼（10)后端面，所述的后端蓋（30)的后 蓋中心盲孔（34)上固定著后軸承（35)外圓，后軸承（35)內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)主軸（40) 的后軸承段（43)，后軸承段（43)后端有主軸末端（33)，主軸末端（33)上固定著電機(jī)風(fēng)葉 (32)，風(fēng)葉外罩（12)固定在所述的后端蓋（30)外圓上；其特征是：所述的電機(jī)外殼（10) 的外壁與內(nèi)壁之間有冷卻夾層（22)，冷卻夾層（22)繞開所述的引線窗口（50)布置，所述的 冷卻夾層（22)圓周隔離兩端分別有進(jìn)水貫穿孔（38)和出水貫穿孔（18)，所述的進(jìn)水貫穿 孔（38)和所述的出水貫穿孔（18)之間有隔離筋（86)分隔開，所述的外殼前端面（81)內(nèi)側(cè) 設(shè)置的前端導(dǎo)流筋（26)與外殼后端面（83)內(nèi)側(cè)設(shè)置的后端導(dǎo)流筋（36)錯(cuò)位布置；所述的 出水搭子（17)上有出水錐螺紋（19)，出水錐螺紋（19)底部通往所述的出水貫穿孔（18)， 所述的進(jìn)水搭子（37)上有進(jìn)水錐螺紋（39)，進(jìn)水錐螺紋（39)底部通往所述的進(jìn)水貫穿孔 (38);所述的前端蓋（20)固定有分力構(gòu)件（80)，分力構(gòu)件（80)與所述的三角帶輪（90)之 間有無內(nèi)圈軸承（60);所述的分力構(gòu)件（80)的外軸承支撐圓（89)表面復(fù)合有一層厚度為 0. 71至0. 79毫米的鶴合金硬質(zhì)耐磨層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的鎢 合金硬質(zhì)耐磨層由如下元素按所占重量比例組成：W(鶴）：12?13%、Mo (鑰）：8?9%、Cu (銅）：7 ?8%、Ni (鎳）:6 ?7%、Zn (鋅）:4 ?5%、Cr (鉻）：2. 1 ?2. 3%、C (碳）：1. 3 ?1. 5%， 余量為Fe (鐵)及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn (錫)少于0.05%、Si (硅）少于0.20%、Mn (錳）少于0.25%、S (硫）少于0? 010%、P (磷）少于0.015%;所述的 鎢合金硬質(zhì)耐磨層的材料主要性能參數(shù)為：洛氏硬度HRC值為57?59。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的分 力構(gòu)件（80)的構(gòu)件臺(tái)階內(nèi)孔（84)與所述的電機(jī)主軸（40)的主軸外伸段（46)之間有旋轉(zhuǎn) 空隙（48)，所述的分力構(gòu)件（80)的外軸承支撐圓（89)支撐著所述的無內(nèi)圈軸承（60)上的 圓柱滾針（68)，所述的無內(nèi)圈軸承（60)上的滾針外圈（69)的外圓固定在所述的三角帶輪 (90)的三角帶輪臺(tái)階孔（96)內(nèi)圓壁上，所述的三角帶輪臺(tái)階孔（96)底面上有三角帶輪花 鍵孔（94)與所述的電機(jī)主軸（40 )上的軸端花鍵（49 )之間為花鍵齒圓周嚙合的軸向可滑動(dòng) 配合，所述的軸端花鍵（49)的端面上有軸端螺孔（47)，軸端螺孔（47)上配合有臺(tái)階防松螺 釘（74)限制著軸向定位擋圈（70)的軸向位移，軸向定位擋圈（70)外緣部位固定在所述的 三角帶輪花鍵孔（94)外端平面上，繼而限制了所述的三角帶輪（90)的軸向位移。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的軸 向定位擋圈（70)外側(cè)面上有防松擋片（71)與所述的軸向定位擋圈（70) -起，被擋圈螺釘 (77)固定在所述的三角帶輪花鍵孔（94)外端平面上；所述的防松擋片（71)有擋片拐角邊 (72)緊貼著所述的臺(tái)階防松螺釘（74)的兩平邊擋肩帽（73)上的任意一平邊上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的三 角帶輪（90)外圓上有V型帶槽（99)，所述的三角帶輪（90)外端面上有三角帶輪端面螺孔 (97)，所述的三角帶輪臺(tái)階孔（96)上有三角帶輪退刀槽（93)和三角帶輪卡槽（98)，三角帶 輪卡槽（98)中活動(dòng)配合有三角帶輪孔用卡環(huán)（91)，所述的三角帶輪臺(tái)階孔（96)底角位置 上放置有三角帶輪調(diào)節(jié)圈（92)，所述的滾針外圈（69)兩側(cè)分別貼著所述的三角帶輪孔用 卡環(huán)（91)和所述的三角帶輪調(diào)節(jié)圈（92)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機(jī)殼水冷鎢合金三角帶輪電動(dòng)機(jī)，其特征是：所述的分 力構(gòu)件（80 )上有構(gòu)件法蘭（87 )，構(gòu)件法蘭（87 )內(nèi)側(cè)有構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82 )外圓與所述的前蓋 軸承孔（24)之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)（82)外圓與所述的外軸承支撐圓（89)之間具有 同軸度關(guān)系；所述的前端蓋（20)外側(cè)面上有前蓋凹臺(tái)面（29)，前蓋凹臺(tái)面（29)上有五至 六個(gè)前蓋螺孔（27)，所述的構(gòu)件法蘭（87)上有五至六個(gè)構(gòu)件枕孔（85)與所述的前蓋螺孔 (27)相對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述的構(gòu)件枕孔（85)上穿越有構(gòu)件螺釘（28)與所述的前蓋螺孔（27)相 配合將所述的分力構(gòu)件（80)固定在所述的前蓋凹臺(tái)面（29)上；所述的前蓋凹臺(tái)面（29)與 所述的前蓋軸承孔（24)之間具有垂直度關(guān)系。
【文檔編號(hào)】H02K5/20GK104485778SQ201510008032
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2015年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月8日
【發(fā)明者】張志雄 申請人:張志雄