專利名稱：一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電機軸承安裝和潤滑方法及裝置，具體來說是涉及一種大功率牽引電機轉(zhuǎn)子傳動端軸承潤滑方式及非傳動端軸承安裝方式及結(jié)構(gòu)，主要適用于大功率牽引電機轉(zhuǎn)子軸承的安裝和潤滑系統(tǒng)。
背景技術：
牽引電機包括轉(zhuǎn)子和定子兩部分，其中轉(zhuǎn)子都是先將轉(zhuǎn)子鐵芯安裝在轉(zhuǎn)子軸上， 再將轉(zhuǎn)子軸通過軸承安裝在支撐轉(zhuǎn)子的端蓋或機座上；電機定子通電后，通過電磁場帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；由于電機轉(zhuǎn)子都是在高速下旋轉(zhuǎn)的，為了保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時軸承不至于由于高速旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)軸承摩擦發(fā)熱過度，必須對軸承保證有足夠的潤滑，防止干轉(zhuǎn)燒損軸承；因此軸承的安裝和潤滑對于轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)是十分重要的，軸承安裝既要保證轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)自如，又不能出現(xiàn)過于松動的現(xiàn)象，還需要防止軸承在高速下出現(xiàn)高溫。目前，按照通常的牽引電機設計，牽引電機主軸的一頭是傳動端，傳動端通過一柔性聯(lián)軸器與齒輪箱連接，而另一頭為非傳動端，非傳動端通過滾動軸承安裝在電機機座上。 一般常規(guī)的認識認為，為了保證軸承的正常運轉(zhuǎn)，需要盡可能保證滾動軸承與電機主軸是同心的，而且希望滾動軸承在運轉(zhuǎn)時，一般都帶有適當?shù)挠蜗妒褂茫珜嶋H應用中發(fā)現(xiàn)這種安裝結(jié)構(gòu)的軸承反而容易出現(xiàn)剛性低，旋轉(zhuǎn)精度小，運行穩(wěn)定性差的問題，從而影響軸承壽命；另一方面，目前的牽引電機潤滑不弄傳動端與非傳動端皆都為潤滑脂潤滑結(jié)構(gòu)，這種潤滑方式流動性差，散熱效果不好，軸承壽命不長，因此需要對這種情況加以改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了克服現(xiàn)有電機軸承結(jié)構(gòu)的不足，提出一種既能有效地保證軸承旋轉(zhuǎn)精度，又能提高軸承剛性，降低軸承運轉(zhuǎn)噪音，增強散熱效果，防止軸承損傷， 增長軸承壽命的大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法及裝置。本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法，將轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，再將兩個軸承座分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋(或機座)和后軸承端蓋(或機座)上，其特征在于安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座的內(nèi)圈中心軸位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；偏差范圍為0. 5-1. 5mm。電機旋轉(zhuǎn)時，通過調(diào)整傳動端和非傳動端的兩個軸承座的位置，使得滾柱軸承內(nèi)部游隙減少，滾柱軸承內(nèi)部游隙變?yōu)樨撚蜗?，滾柱軸承產(chǎn)生一定的徑向預負荷；這樣適當?shù)膹较蝾A負荷可以在滾動體與滾柱軸承內(nèi)外圈間接觸點產(chǎn)生一種持續(xù)的彈性壓縮力，從而提高了滾柱軸承結(jié)構(gòu)的整體性能。另外，為了保證軸承在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)發(fā)熱過度，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油經(jīng)過軸承，通過循環(huán)油對滾柱軸承進行潤滑和冷卻。
根據(jù)上述方法所提出的大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，包括轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，兩個軸承座又分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋(或機座)和后軸承端蓋(或機座)上，其特征在于安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座的內(nèi)圈中心軸位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；偏差范圍為 0. 5-1. 5mm。另外，為了保證軸承在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)發(fā)熱過度，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油進口和出口，循環(huán)油經(jīng)過循環(huán)油進口流入軸承，再經(jīng)過出口流出， 通過循環(huán)油對滾柱軸承進行潤滑和冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過采取旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成一定偏差，來調(diào)整滾柱軸承內(nèi)部游隙變?yōu)樨撚蜗?，使?jié)L柱軸承產(chǎn)生一定的徑向預負荷；這樣適當?shù)膹较蝾A負荷可以在滾動體與滾柱軸承內(nèi)外圈間接觸點產(chǎn)生一種持續(xù)的彈性壓縮力，從而提高了滾柱軸承結(jié)構(gòu)的整體性能。同時通過采用潤滑油循環(huán)流過軸承，有效地帶走軸承上的熱量與顆粒雜質(zhì)，從而可以防止軸承損傷，延長軸承使用壽命，具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低等特點。


圖1是本發(fā)明一個實施例轉(zhuǎn)子軸的傳動端結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明一個實施例轉(zhuǎn)子軸的非傳動端結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明一個實施例轉(zhuǎn)子軸的非傳動端軸承座偏心結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。從附圖1-2可以看出，本發(fā)明涉及一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法，將轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，再將兩個軸承座分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋(或機座)和后軸承端蓋(或機座)上，其特征在于安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座的內(nèi)圈中心軸位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；偏差范圍為0. 5-1. 5mm。電機旋轉(zhuǎn)時，通過調(diào)整傳動端和非傳動端的兩個軸承座的位置，使得滾柱軸承內(nèi)部游隙減少，滾柱軸承內(nèi)部游隙變?yōu)樨撚蜗?，滾柱軸承產(chǎn)生一定的徑向預負荷；這樣適當?shù)膹较蝾A負荷可以在滾動體與滾柱軸承內(nèi)外圈間接觸點產(chǎn)生一種持續(xù)的彈性壓縮力，從而提高了滾柱軸承結(jié)構(gòu)的整體性能。另外，為了保證軸承在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)發(fā)熱過度，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油經(jīng)過軸承，通過循環(huán)油對滾柱軸承進行潤滑和冷卻。根據(jù)上述方法所提出的大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，包括轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，兩個軸承座又分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋(或機座)和后軸承端蓋(或機座)上，其特征在于安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座的內(nèi)圈中心軸位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；偏差范圍為 0. 5-1. 5mm。另外，為了保證軸承在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)發(fā)熱過度，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油進口和出口，循環(huán)油經(jīng)過循環(huán)油進口流入軸承，再經(jīng)過出口流出， 通過循環(huán)油對滾柱軸承進行潤滑和冷卻。作為本發(fā)明的具體實施方案可以是
一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，包括轉(zhuǎn)子軸7，轉(zhuǎn)子軸7的傳動端6和非傳動端8分別安裝在兩個軸承座上，其中，牽引電機傳動端軸承安裝潤滑結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括轉(zhuǎn)子軸7，轉(zhuǎn)子軸7的傳動端6通過一個圓柱滾子軸承5安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋 (或機座》上，圓柱滾子軸承5的一邊設有軸承端蓋2緊壓在圓柱滾子軸承5的外圈16上， 在圓柱滾子軸承5的另一邊設有內(nèi)油封4，內(nèi)油封4和軸承端蓋2通過螺栓1穿過前軸承端蓋(或機座)3緊固起來，并將圓柱滾子軸承5的外圈16固定，在圓柱滾子軸承內(nèi)圈17靠進油口一側(cè)的轉(zhuǎn)子軸7上設有擋圈15，圓柱滾子軸承5采用循環(huán)油潤滑，齒輪箱中的油從電機進油口 18進入圓柱滾子軸承5，經(jīng)過圓柱滾子軸承5，從電機出油口流回齒輪箱；同時，在進油室的上部和下部各設有一個進油孔，上部進油孔是主進油通道，下部進油口用油繩19基本堵住，作為緊急潤滑進油通道。為防止?jié)櫥瓦M入電機定子內(nèi)部，內(nèi)油封4除采用無接觸式迷宮結(jié)構(gòu)密封外，設有回油孔20;為防止電機內(nèi)部冷卻風的負壓作用，在內(nèi)油封的軸承內(nèi)腔與內(nèi)油封靠轉(zhuǎn)子一側(cè)的空腔之間設置了氣壓平衡通道，進一步降低因為電機內(nèi)外氣壓差造成的油泄露。牽引電機非傳動端軸承安裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括轉(zhuǎn)子軸7，轉(zhuǎn)子軸的非傳動端8 通過一個圓柱滾子軸承10安裝在軸承座9上，軸承座9又安裝在支撐轉(zhuǎn)子的后軸承端蓋 (或機座)上，其中，滾柱軸承內(nèi)圈11安裝在轉(zhuǎn)子軸7的非傳動端8上，滾柱軸承內(nèi)圈11和滾子12隨同轉(zhuǎn)子軸7旋轉(zhuǎn)，滾柱軸承外圈13則安裝固定在的軸承座9的內(nèi)圈上，轉(zhuǎn)子軸7 及圓柱滾子軸承10與軸承座9的內(nèi)圈的中心線為同一軸線；軸承座9安裝在固定支撐電機轉(zhuǎn)子的端蓋(或軸承座)的軸承座9上，軸承座9的外圈中心線與支撐電機轉(zhuǎn)子的端蓋(或軸承座)的軸承座9中心線為同一軸線；
如附圖3所示，安裝轉(zhuǎn)子軸圓柱滾子軸承的軸承座9為非同軸軸承座，S卩非傳動端的軸承座9的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，軸承座9的內(nèi)圈中心線21與軸承座9的外圈中心線 22為非同軸中心線，軸承座9的內(nèi)圈中心線21相對于軸承座9的外圈中心線22位置存有偏差22，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；偏差22的范圍為0. 5-1. 5mm。 電機旋轉(zhuǎn)時，圓柱滾子軸承10內(nèi)部游隙可以通過調(diào)整軸承套1而減少，使得圓柱滾子軸承 10內(nèi)部游隙為負游隙，圓柱滾子軸承10產(chǎn)生一定的徑向預負荷；適當?shù)膹较蝾A負荷可以在滾動體與圓柱滾子軸承10內(nèi)外圈間接觸點產(chǎn)生一種持續(xù)的彈性壓縮力，從而提高了滾柱軸承結(jié)構(gòu)的整體性能。
權(quán)利要求
1.一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法，將轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，再將兩個軸承座分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋或機座和后軸承端蓋或機座上，其特征在于安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座的內(nèi)圈中心軸位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；電機旋轉(zhuǎn)時，通過調(diào)整傳動端和非傳動端的兩個軸承座的位置，使得滾柱軸承內(nèi)部游隙減少，滾柱軸承內(nèi)部游隙變?yōu)樨撚蜗?，滾柱軸承產(chǎn)生一定的徑向預負荷；這樣適當?shù)膹较蝾A負荷可以在滾動體與滾柱軸承內(nèi)外圈間接觸點產(chǎn)生一種持續(xù)的彈性壓縮力，從而提高了滾柱軸承結(jié)構(gòu)的整體性能；另外，為了保證軸承在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)發(fā)熱過度，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油經(jīng)過軸承，通過循環(huán)油對滾柱軸承進行潤滑和冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法，其特征在于偏差范圍為 0. 5-1. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法所提出的大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，包括轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，兩個軸承座又分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋或機座和后軸承端蓋或機座上，其特征在于安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座的內(nèi)圈中心軸位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差；另外，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油進口和出口，循環(huán)油經(jīng)過循環(huán)油進口流入軸承，再經(jīng)過出口流出。
4.如權(quán)利要求3所述的一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，其特征在于所述的偏差范圍為0. 5-1. 5mm。
5.如權(quán)利要求3或4所述的一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，其特征在于 轉(zhuǎn)子軸的傳動端通過一個圓柱滾子軸承安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋或機座上，圓柱滾子軸承的一邊設有軸承端蓋緊壓在圓柱滾子軸承的外圈上，在圓柱滾子軸承的另一邊設有內(nèi)油封，內(nèi)油封和軸承端蓋通過螺栓穿過前軸承端蓋或機座緊固起來，并將圓柱滾子軸承的外圈固定，在圓柱滾子軸承內(nèi)圈靠進油口一側(cè)的轉(zhuǎn)子軸上設有擋圈，圓柱滾子軸承采用循環(huán)油潤滑，齒輪箱中的油從電機進油口進入圓柱滾子軸承，經(jīng)過圓柱滾子軸承，從電機出油口流回齒輪箱；同時，在進油室的上部和下部各設有一個進油孔，上部進油孔是主進油通道，下部進油口用油繩基本堵住，作為緊急潤滑進油通道。
6.如權(quán)利要求5所述的一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，其特征在于為防止?jié)櫥瓦M入電機定子內(nèi)部，內(nèi)油封除采用無接觸式迷宮結(jié)構(gòu)密封外，設有回油孔；為防止電機內(nèi)部冷卻風的負壓作用，在內(nèi)油封的軸承內(nèi)腔與內(nèi)油封靠轉(zhuǎn)子一側(cè)的空腔之間設置了氣壓平衡通道，進一步降低因為電機內(nèi)外氣壓差造成的油泄露。
7.如權(quán)利要求3或4所述的一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，其特征在于 轉(zhuǎn)子軸的非傳動端通過一個圓柱滾子軸承安裝在軸承座上，軸承座又安裝在支撐轉(zhuǎn)子的后軸承端蓋或機座上，其中，滾柱軸承內(nèi)圈安裝在轉(zhuǎn)子軸的非傳動端上，滾柱軸承內(nèi)圈和滾子隨同轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)，滾柱軸承外圈則安裝固定在的軸承座的內(nèi)圈上，轉(zhuǎn)子軸及圓柱滾子軸承與軸承座的內(nèi)圈的中心線為同一軸線；軸承座9安裝在固定支撐電機轉(zhuǎn)子的端蓋或軸承座的軸承座上，軸承座的外圈中心線與支撐電機轉(zhuǎn)子的端蓋或軸承座的軸承座中心線為同一軸線。
8.如權(quán)利要求3或4所述的一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑裝置，其特征在于 安裝轉(zhuǎn)子軸圓柱滾子軸承的軸承座為非同軸軸承座，即非傳動端的軸承座的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，軸承座的內(nèi)圈中心線與軸承座的外圈中心線為非同軸中心線，軸承座的內(nèi)圈中心線相對于軸承座的外圈中心線位置存有偏差，從而使得旋轉(zhuǎn)中心與固定幾何中心形成了一定偏差。
全文摘要
一種大功率牽引電機軸承安裝和潤滑方法及裝置，將轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端分別安裝在兩個軸承座上，再將兩個軸承座分別安裝在支撐轉(zhuǎn)子的前軸承端蓋或機座和后軸承端蓋或機座上，安裝轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個為非同軸軸承座，即轉(zhuǎn)子軸的傳動端和非傳動端的兩個軸承座至少有一個的內(nèi)圈與外圈不在同一軸心上，電機旋轉(zhuǎn)時，通過調(diào)整傳動端和非傳動端的兩個軸承座的位置，使得滾柱軸承內(nèi)部游隙減少，從而提高了滾柱軸承結(jié)構(gòu)的整體性能。另外，為了保證軸承在運轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)發(fā)熱過度，在傳動端和/或非傳動端的兩個軸承座處設有循環(huán)油經(jīng)過軸承，通過循環(huán)油對滾柱軸承進行潤滑和冷卻。
文檔編號H02K5/16GK102185412SQ20111013325
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者丁祿振, 吳順海, 孫兵, 成熹, 曹飛, 鄧日江, 郭四洲 申請人:南車株洲電機有限公司