一種盤式三角帶輪電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，對(duì)尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求，具體涉及一種盤式三角帶輪電機(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、抗彎矩以及散熱高效等等，為此，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家大都采用盤式電機(jī)。傳統(tǒng)的徑向磁場(chǎng)永磁電機(jī)由于電負(fù)荷與磁負(fù)荷在空間上存在相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，因此，電機(jī)功率密度及輸出轉(zhuǎn)矩密度小，一般做成大轉(zhuǎn)矩的力矩電機(jī)，但是材料成本高。現(xiàn)有的盤式永磁電機(jī)，其氣隙主磁場(chǎng)為軸向，又稱軸向磁場(chǎng)永磁電機(jī)，其很好的利用徑向及軸向空間，使電機(jī)功率密度及轉(zhuǎn)矩密度得以提高。優(yōu)點(diǎn)是:軸向尺寸短、結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)矩慣量低。從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上看，其轉(zhuǎn)子分表面粘結(jié)式及內(nèi)置嵌入式，兩者均容易使內(nèi)徑處的軸向氣隙磁場(chǎng)飽和，永磁體的有效利用率低，造成永磁體的浪費(fèi)。此外，電機(jī)除了以直聯(lián)方式輸出外，電機(jī)轉(zhuǎn)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:三角帶輪等等。相同功率和轉(zhuǎn)速的情況下，承載彎扭合成的電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑是承載純扭矩的電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑的兩倍以上才能確保有足夠的安全系數(shù)。因此，為了讓電機(jī)轉(zhuǎn)軸還能承受彎矩力，不得不將電機(jī)轉(zhuǎn)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】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種盤式三角帶輪電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸只承受純扭矩，增設(shè)分力構(gòu)件分擔(dān)彎矩負(fù)荷，以減小電機(jī)轉(zhuǎn)軸的直徑尺寸來(lái)適應(yīng)動(dòng)車組機(jī)車這種對(duì)尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求的特殊場(chǎng)合。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種盤式三角帶輪電機(jī)，包括電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、前定子、后定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子以及三角帶輪，所述的前端蓋和所述的后端蓋分別固定連接在電機(jī)外殼前后兩端面上，所述的前端蓋里側(cè)和所述的后端蓋里側(cè)均固定有隔磁鋁板，所述的前端蓋上的隔磁鋁板里側(cè)固定有所述的前定子，所述的后端蓋上的隔磁鋁板里側(cè)固定有所述的后定子，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子位于所述的前定子與所述的后定子之間且兩側(cè)都有氣隙，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)前軸承和后軸承分別支撐在所述的前端蓋和所述的后端蓋上，
[0006]作為改進(jìn):所述的前端蓋里平面與隔磁鋁板之間有前密閉水流腔，前密閉水流腔上的前腔進(jìn)管和前腔出管分別穿越所述的前端蓋后外接到給排水系統(tǒng)；所述的后端蓋里平面與隔磁鋁板之間有后密閉水流腔，后密閉水流腔上的后腔進(jìn)管和后腔出管分別穿越所述的后端蓋后外接到給排水系統(tǒng)；
[0007]所述的后端蓋上裝有軸承后蓋，所述的軸承后蓋通過(guò)螺釘固定在所述的后端蓋上，所述的軸承后蓋內(nèi)端伸入所述的后端蓋上的后蓋軸承孔并抵住所述的后軸承；所述的前端蓋固定有分力構(gòu)件，所述的分力構(gòu)件通過(guò)螺釘固定在所述的前端蓋上，所述的分力構(gòu)件上的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)端伸入前端蓋上的前蓋軸承孔并抵住所述的前軸承；所述的分力構(gòu)件外端與所述的三角帶輪之間有無(wú)內(nèi)圈軸承。
[0008]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的前定子和所述的后定子均由定子鐵心和電樞繞組所組成，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體所組成，所述永磁體安裝在相鄰轉(zhuǎn)子鐵心之間，所述永磁體沿圓周方向均勻插裝在轉(zhuǎn)子支架內(nèi)；所述的轉(zhuǎn)子鐵心和所述的永磁體的徑向外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子外轂，轉(zhuǎn)子外轂外表面上設(shè)置有圓光柵片，所述的電機(jī)外殼的機(jī)殼內(nèi)壁上設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)子外轂相對(duì)應(yīng)設(shè)置的有光柵讀數(shù)頭。
[0009]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)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸外伸段之間有軸平鍵段，所述的分力構(gòu)件的外軸承支撐圓支撐著所述的無(wú)內(nèi)圈軸承上的圓柱滾針，所述的無(wú)內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的三角帶輪的帶輪臺(tái)階孔內(nèi)圓壁上，所述的帶輪臺(tái)階孔底面上有三角帶花鍵孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸端花鍵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三角帶花鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的三角帶輪的軸向位移。
[0010]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三角帶花鍵孔外端平面上；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>[0011]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的三角帶輪外圓上有V型帶槽，所述的三角帶輪外端面上有三角帶輪端面螺孔，所述的帶輪臺(tái)階孔上有三角帶輪退刀槽和三角帶輪卡槽，三角帶輪卡槽中活動(dòng)配合有三角帶輪孔用卡環(huán)，所述的帶輪臺(tái)階孔底角位置上放置有三角帶輪調(diào)節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側(cè)分別貼著所述的三角帶輪孔用卡環(huán)和所述的三角帶輪調(diào)節(jié)圈。
[0012]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(guò)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)；所述的前蓋凹臺(tái)面與所述的前蓋軸承孔之間具有五級(jí)公差精度的垂直度關(guān)系。
[0013]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的后端蓋上的后蓋軸承孔外側(cè)面上有后蓋凹臺(tái)面，后蓋凹臺(tái)面上有五至六個(gè)后蓋螺孔，所述的軸承后蓋上有五至六個(gè)后蓋通孔與所述的后蓋螺孔相對(duì)應(yīng)；所述的后蓋凹臺(tái)面與所述的后蓋軸承孔之間具有七級(jí)公差精度的垂直度關(guān)系。
[0014]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型中的永磁體截面為等腰梯形，軸向磁場(chǎng)由內(nèi)向外逐漸增大，避免磁場(chǎng)在內(nèi)徑處出現(xiàn)飽和，提高永磁體的利用效率。另外，由于定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心及永磁體之間形成有圓錐面氣隙，增加氣隙有效面積，更進(jìn)一步提高了永磁體的利用效率；
[0016]2、本實(shí)用新型中的分力構(gòu)件之中位于構(gòu)件法蘭外側(cè)外軸承支撐圓與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓之間的同軸度為毫米單位尺寸的誤差小于或等于.毫米，近似于絕對(duì)同心軸。為了確保分力構(gòu)件上的外軸承支撐圓與構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓之間具有高精度同軸度，確保電機(jī)轉(zhuǎn)軸與三角帶輪也具有同軸度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)三角帶輪平穩(wěn)同軸旋轉(zhuǎn)；上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)軸以及前軸承和后軸承只需承受純扭矩，而三角皮帶所產(chǎn)生的徑向力反作用到三角帶輪卻是能夠完全被無(wú)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)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)軸外伸段承受徑向力；
[0017]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)轉(zhuǎn)軸只承受純扭矩，相同功率下的電機(jī)轉(zhuǎn)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)上可以將求電機(jī)轉(zhuǎn)軸的直徑做到極限小，只承受純扭矩，同時(shí)，由于分力構(gòu)件整體形狀屬于空心短管，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，本實(shí)用新型實(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(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。
[0018]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)轉(zhuǎn)軸只承受純扭矩，