高速動車組大功率牽引電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動機，具體是一種高速動車組大功率牽引電機，配屬一種350km/h的高速動車組。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的人口、資源、土地、文化傳統(tǒng)、城鎮(zhèn)化進程等決定了大規(guī)?？瓦\的長期存在，其中的快速客運需求不可能被高速公路和民航完全滿足，鐵路必定要在高速客運市場上扮演最重要的角色。
[0003]動車組相對于機車牽引客車的優(yōu)勢在于靈活編組、運行成本低、牽引制動力增加、列車地板利用率增加、調(diào)車機車減少等方面，因此動車組將取代機車牽引客車。到2015年，我國高鐵運營里程達到1.3萬公里，到2020年高鐵運營里程將達到1.6萬公里。俯瞰神州大地，M津城際、M滬尚鐵、鄭西客專、滬t幾尚鐵、合鮮尚鐵、哈大尚鐵、M廣尚鐵、包西尚鐵……一條條鐵路相繼開通，青藏鐵路、宜萬鐵路…一條條區(qū)際干線建成投產(chǎn)，隨著高鐵進入到我們的生活當中，城市與城市也離我們越來越近，因此高速動車組的發(fā)展空間前景越來越廣闊。
[0004]動車組牽引電機集成技術(shù)，是動車組的核心部件和核心技術(shù)。由于高速動車組的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用領(lǐng)域的限制，決定了其配屬牽引電機必須具有功率密度大、體積小、重量輕、抗震性好等特點。目前，350km/h動車組的單臺牽引電機質(zhì)量功率密度0.809kW/kg，開發(fā)研制擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的電傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件一牽引電機，單位質(zhì)量功率密度達到0.929kff/kg，重量輕、體積小的牽引電機。不僅具有廣闊的市場前景和豐厚的經(jīng)濟效益，而且可推動產(chǎn)業(yè)升級，提升我國鐵路技術(shù)裝備水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了提供一種適用于350km/h高速動車組、單位質(zhì)量功率密度達到0.929kff/kg的高速動車組大功率牽引電機。該牽引電機具有功率大、體積小、重量輕、高效的通風系統(tǒng)等特點。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種高速動車組大功率牽引電機，包括機座，機座內(nèi)熱套有定子鐵心，定子鐵心由高導磁娃鋼片沖制的沖片疊壓，定子鐵心通過若干根拉桿拉緊固定，定子鐵心上設(shè)有定子鐵心溫度傳感器，定子鐵心溫度傳感器固定在機座上，穿過機座伸到定子沖片內(nèi)，其傳感器探頭置于定子沖片槽底部。用于實時監(jiān)測繞組溫度；定子鐵心槽內(nèi)設(shè)有定子繞組，定子繞組端部設(shè)有絕緣端箍；機座兩端分別固定有前、后端蓋(電動機以非傳動端或制動端為前，傳動端為后)，前端蓋上設(shè)有前廢潤滑脂儲存腔及前軸承溫度傳感器，后端蓋上設(shè)有后廢潤滑脂儲存腔及后軸承溫度傳感器(前、后廢潤滑脂儲存腔便于檢修人員檢查潤滑脂狀態(tài)，掌握軸承工作環(huán)境條件，提高電機運行可靠性)，前、后端蓋上分別固定有前、后軸承室，前、后軸承室經(jīng)軸承支撐有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心上設(shè)有轉(zhuǎn)子通風孔，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)插裝有導條，轉(zhuǎn)軸上固定有分別與前、后端蓋油封迷宮配合的前、后轉(zhuǎn)子壓板(前、后端蓋上分別設(shè)有迷宮槽，前、后轉(zhuǎn)子壓板上也設(shè)有迷宮槽，前、后端蓋上的迷宮槽與前、后轉(zhuǎn)子壓板上的迷宮槽配合組成油脂路密封)，前轉(zhuǎn)子壓板上位于軸孔的外側(cè)周圈均布有前轉(zhuǎn)子壓板通風孔，前轉(zhuǎn)子壓板通風孔的外端孔口和內(nèi)端孔口均為圓形口，前轉(zhuǎn)子壓板上位于迷宮槽與前轉(zhuǎn)子壓板通風孔之間的位置開設(shè)有前平衡槽，前平衡槽內(nèi)安裝有前平衡塊(節(jié)約平衡空間，減少電機軸向長度)，前轉(zhuǎn)子壓板的外緣周圈均布有一圈壓板齒，用于壓住轉(zhuǎn)子鐵心；后轉(zhuǎn)子壓板上位于軸孔的外側(cè)周圈均布有后轉(zhuǎn)子壓板通風孔，后轉(zhuǎn)子壓板通風孔的外端孔口為橢圓形口、內(nèi)端孔口為圓形口，后轉(zhuǎn)子壓板上位于迷宮槽與后轉(zhuǎn)子壓板通風孔之間的位置開設(shè)有后平衡槽，后平衡槽內(nèi)安裝有后平衡塊(節(jié)約平衡空間，減少電機軸向長度)，后轉(zhuǎn)子壓板的外緣周圈均布有一圈壓板齒；轉(zhuǎn)軸上套裝有分置于前、后轉(zhuǎn)子壓板兩側(cè)的前端環(huán)和后端環(huán)，且前、后端環(huán)焊接固定于導條的兩端端部；轉(zhuǎn)軸的傳動端固定有后外封環(huán)、非傳動端固定有測速齒輪(測速齒輪起到外封環(huán)及本身測速的雙重作用)，前端蓋上設(shè)有測速齒輪罩，測速齒輪罩上設(shè)有觀察孔，觀察孔通過螺堵封住，測速齒輪罩上安裝有速度傳感器(速度傳感器實時監(jiān)測電機轉(zhuǎn)速，保證電機不超過最大轉(zhuǎn)速)；前端蓋上設(shè)有前注油孔，后端蓋上設(shè)有后注油孔，以保證軸承的潤滑效果。
[0007]進一步的，機座采用球墨鑄鐵制作而成，不僅降低了自身重量，而且大大提高其剛性及抗震性能，利用球墨鑄鐵流動性好的鑄造特點，將機座設(shè)計成薄壁，在滿足強度的前提下有效減輕自重，此外，機座內(nèi)壁還可以設(shè)有筋，從而與定子鐵心間形成風路，提高電動機的散熱性能，有效降低定子繞組溫度。前、后端蓋采用鋁合金鑄造而成，利用鋁合金流動性好的鑄造特點，完成端蓋的輕量化設(shè)計。前轉(zhuǎn)子壓板采用高強度鑄鋼鑄造而成，后轉(zhuǎn)子壓板采用鍛造而成，壓板齒部強度高，可有效減少轉(zhuǎn)子齒漲現(xiàn)象，前、后轉(zhuǎn)子壓板將傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子端板、平衡盤、內(nèi)軸承蓋三者功能合為一體。大大減少電機軸向空間，使電機單位功率明顯提高。減少了電機零部件，提高了電動機裝配效率，降低了電機重量及成本。
[0008]所述定子鐵心按外壓裝設(shè)計，采用鑄造機座加工后套裝定子鐵心，機座加工與定子鐵心疊壓、嵌線、浸漆烘干等工序，可以并行作業(yè)，可縮短生產(chǎn)周期；浸漆烘干時，可以縮小浸烘設(shè)備，節(jié)省絕緣漆，減輕體力勞動；便利嵌線，有利于作業(yè)路線的合理分布，為先進、合理的工藝設(shè)計。
[0009]所述機座為球墨鑄鐵鑄造而成，不僅降低了自身重量，而且大大提高其剛性及抗震性能。利用球墨鑄鐵流動性好的鑄造特點，將機座設(shè)計成薄壁，在滿足強度的前提下有效減輕自重，機座內(nèi)壁設(shè)有筋，與定子鐵心間形成風路，提高電動機的散熱性能，有效降低定子繞組溫度。
[0010]后轉(zhuǎn)子壓板上的后轉(zhuǎn)子壓板通風孔的下孔道邊為外高內(nèi)低的傾斜狀。后轉(zhuǎn)子壓板通風孔的下孔道邊設(shè)置為傾斜狀能夠使得后轉(zhuǎn)子壓板通風孔發(fā)生角度改變，用于將風路沿著后轉(zhuǎn)子壓板的迷宮槽外側(cè)流出，避免直接作用在后轉(zhuǎn)子壓板的迷宮槽上，導致軸承發(fā)熱。
[0011]前端環(huán)和后端環(huán)的內(nèi)環(huán)口口邊為倒角設(shè)計，這樣能夠使得從后轉(zhuǎn)子壓板通風孔出來的冷卻風改變風向，最后沿主冷卻風路流出。
[0012]本發(fā)明電機設(shè)有鐵心及兩端軸承溫度傳感器、速度傳感器，前、后端蓋設(shè)有注油孔及廢潤滑脂儲存槽，采用球鐵鑄造機座、鋁合金鑄造前、后端蓋，轉(zhuǎn)子壓板、轉(zhuǎn)子平衡盤、內(nèi)封環(huán)三者一體化結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了電機輕量化設(shè)計，使電機單位質(zhì)量功率達到國際領(lǐng)先水平。滿足了作為350km/h動車電機的要求，完全適用于350km/h動車組。
[0013]采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計，冷卻效果明顯，有效降低了電動機的質(zhì)量，從而使電動機的單位質(zhì)量功率達到0.929 kW/kg。目前CRH5動車配套電機單位質(zhì)量功率為0.347kW/kg, CRH2動車配套電機單位質(zhì)量功率為0.674kW/kg，CRH3動車配套電機單位質(zhì)量功率為
0.747kW/kg，CRH380BL動車配套電機單位質(zhì)量功率為0.782kW/kg，CRH380AL動車配套電機單位質(zhì)量功率為0.767kW/kg，CRH380CL動車配屬電機單位質(zhì)量功率為0.809kW/kg。定子鐵心及兩端軸承均設(shè)有溫度傳感器，用于實時檢測電機各部位溫升，預防電機過熱。非傳動端設(shè)有的速度傳感器可保證電機不超過最大速度。完善的診斷和監(jiān)測可使電機最佳適應(yīng)復雜的工況使用條件，保證電機的可靠性，滿足動車組對牽引性能的要求。本發(fā)明電機具有功率大、體積小、輕量化、高效的通風系統(tǒng)等特點，單位質(zhì)量功率達到了國際先進水平。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0015]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0016]圖3為圖1中A部分的放大圖。
[0017]圖4為本發(fā)明中的后轉(zhuǎn)子壓板結(jié)構(gòu)示意圖。