專利名稱：獨立輪轂牽引裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種獨立輪轂牽弓I裝置，特別主要應用于城市低地板軌道車輛。
背景技術：
為了便于城市旅客上下車，減少轉(zhuǎn)彎半徑，降低線路和站臺的造價，城市軌道車輛通常采用低地板車輛。由于低地板輕軌車輛的地板面高度只有300 400mm左右，轉(zhuǎn)向架的結構設計空間十分狹小，為了實現(xiàn)車輛的100%低地板，并保證車輛的安全運行，現(xiàn)已普遍采用輪轂電機作為獨立旋轉(zhuǎn)車輪的牽引電機。這種輪轂電動機的體積小，功率密度高，由于電磁負荷高，通風效果差，電機溫升較高，除了采用更高的絕緣等級外，必須對其采取有效的冷卻措施。 現(xiàn)有技術大多采用自通風或強迫通風的方法對輪轂電機進行冷卻，采用強迫通風時，需要在車箱內(nèi)裝有強迫通風設備，但由于空間狹小，在安裝、使用和維護過程中會出現(xiàn)很多困難。雖然采用自通風電機可以避免在車內(nèi)鋪設通風管道和開設通風孔，但地面的灰塵、污水、潮氣等容易被帶入電機內(nèi)部。而且這種通風冷卻的效果有限，無法保證電機長時間可靠工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對目前低地板城市軌道車輛所采用的輪轂電機存在的散熱性能不良，而安裝冷卻裝置又十分困難的情況，本發(fā)明特提供一種具有優(yōu)良冷卻性能的獨立輪轂牽引裝置來解決該問題，在保證電機較高機械效率的前提下，大大提高了電機在復雜環(huán)境條件下長期運行的可靠性。 本發(fā)明所采用的技術方案是一種獨立輪轂牽引裝置，主要應用于城市低地板輕軌車輛，其包括有固定于車輛構架的空心軸與設置在空心軸上的外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電
機，外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機具有定子鐵心、定子繞組、與定子繞組相連的輸電線以及兼做機殼的外轉(zhuǎn)子，定子鐵心固定于空心軸，定子鐵心的軛部開有若干通孔，有裝載冷卻介質(zhì)的冷卻管來回穿置于通孔形成盤管，在冷卻管與定子鐵心通孔的間隙中填充有導熱膠合物，冷卻管的兩個引出頭分別為冷卻介質(zhì)的進、出口，冷卻管的出口與安裝于車輛構架的散熱器的進口相連，散熱器的出口則連接安裝于車輛構架的水泵的進口，水泵出口又與冷卻管的進口相連。 在所述兼做機殼的外轉(zhuǎn)子的外壁設置有若干條散熱筋。在外轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)運動下，散熱筋與空氣流接觸，可散發(fā)掉外轉(zhuǎn)子上的大部分熱量。 在所述兼做機殼的外轉(zhuǎn)子內(nèi)腔的一端設置有用于均衡電機內(nèi)腔熱量的導熱風扇。導熱風扇的轉(zhuǎn)動使得電機內(nèi)腔形成空氣流，有利于電機內(nèi)腔的熱量分布趨于平衡。
所述的散熱器采用的是鋁制板翅式散熱器。 所述的冷卻管的材質(zhì)為不銹鋼，冷卻介質(zhì)采用水或乙二醇的水溶液。冷卻管的冷卻介質(zhì)進、出口經(jīng)由空心軸內(nèi)引出，所述與定子繞組相連的輸電線由導管包襯也經(jīng)由空心軸內(nèi)引出。 本發(fā)明的有益效果是為低地板城市軌道車輛，尤其是100%低地板城市軌道車輛提供了一種獨立輪轂牽引裝置，該獨立輪轂牽引裝置采用外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機作為牽引電機直接驅(qū)動車輪，在保證了較高機械效率的前提下，為牽引電機加入了一套冷卻裝置，較現(xiàn)有技術而言明顯地提高了對電機的冷卻效果，大大提高了電機在復雜環(huán)境條件下長期運行的可靠性。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。 圖2是本發(fā)明中外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機的結構示意圖(局部剖視)。 圖中1.空心軸2.外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機2-1.定子鐵心2-2.定子繞組2-3.
輸電線2-4.外轉(zhuǎn)子3.冷卻管4.散熱器5.水泵6.導熱風扇7.彈性輪
具體實施例方式
—種獨立輪轂牽引裝置，主要應用于城市低地板輕軌車輛，其包括有固定于車輛構架的空心軸1與設置在空心軸1上的外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機2，外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機具有定子鐵心2-l、定子繞組2-2、與定子繞組2-2相連的輸電線2-3以及兼做機殼的外轉(zhuǎn)子2-4，定子鐵心2-l固定于空心軸1，定子鐵心2-1的軛部開有若干通孔，有裝載冷卻介質(zhì)的冷卻管3來回穿置于通孔形成盤管，在冷卻管3與定子鐵心2-1通孔的間隙中填充有導熱膠合物，冷卻管3的兩個引出頭分別為冷卻介質(zhì)的進、出口 ，冷卻管3的出口與安裝于車輛構架的散熱器4的進口相連，散熱器4的出口則連接安裝于車輛構架的水泵5的進口，水泵5出口又與冷卻管2的進口相連。在兼做機殼的外轉(zhuǎn)子2-4的外壁設置有若干條散熱筋。在外轉(zhuǎn)子2-4內(nèi)腔的一端設置有用于均衡電機內(nèi)腔熱量的導熱風扇6。
散熱器4采用的是鋁制板翅式散熱器。 冷卻管的材質(zhì)為不銹鋼，冷卻介質(zhì)采用水或乙二醇的水溶液。冷卻管3的冷卻介質(zhì)進、出口經(jīng)由空心軸內(nèi)引出，與定子繞組2-2相連的輸電線2-3由導管包襯也經(jīng)由空心軸內(nèi)引出。 本發(fā)明獨立輪轂牽引裝置采用外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機作為動力，電機采用全封閉式結構，電機的機殼作為外轉(zhuǎn)子的組成部分，在機殼的內(nèi)壁上有高磁能積永磁材料拼貼而成的磁極，機殼采用導熱性能較好的金屬制成并直接暴露在外。 電機的定子鐵心是由鐵心沖片疊壓構成的，鐵心沖片的軛部有對應圓孔，鐵心沖片疊壓后整個鐵心內(nèi)形成通孔，首先將不銹鋼冷卻管的直管部分插入通孔內(nèi)，冷卻管與通孔的間隙內(nèi)填充導熱膠合物，冷卻管各直管部分的兩端通過焊接連接，使得整個冷卻管形成盤管。
權利要求
一種獨立輪轂牽引裝置，主要應用于城市低地板軌道車輛，其包括有固定于車輛構架的空心軸(1)與設置在空心軸(1)上的外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機(2)，外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機具有定子鐵心(2-1)、定子繞組(2-2)、與定子繞組(2-2)相連的輸電線(2-3)以及兼做機殼的外轉(zhuǎn)子(2-4)，其特征在于定子鐵心(2-1)固定于空心軸(1)，定子鐵心(2-1)的軛部開有若干通孔，有裝載冷卻介質(zhì)的冷卻管(3)來回穿置于通孔形成盤管，在冷卻管(3)與定子鐵心(2-1)通孔的間隙中填充有導熱膠合物，冷卻管(3)的兩個引出頭分別為冷卻介質(zhì)的進、出口，冷卻管(3)的出口與安裝于車輛構架的散熱器(4)的進口相連，散熱器(4)的出口則連接安裝于車輛構架的水泵(5)的進口，水泵(5)出口又與冷卻管(2)的進口相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的獨立輪轂牽引裝置，其特征在于在所述兼做機殼的外轉(zhuǎn)子(2-4)的外壁設置有若干條散熱筋。
3. 根據(jù)權利要求1所述的獨立輪轂牽引裝置，其特征在于在所述兼做機殼的外轉(zhuǎn)子(2-4)內(nèi)腔的一端設置有用于均衡電機內(nèi)腔熱量的導熱風扇(6)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的獨立輪轂牽引裝置，其特征在于所述的散熱器(4)為鋁制板翅式散熱器。
5. 根據(jù)權利要求l所述的獨立輪轂牽引裝置，其特征在于所述的冷卻管(3)的材質(zhì)為不銹鋼。
6. 根據(jù)權利要求l所述的獨立輪轂牽引裝置，其特征在于所述冷卻管(3)的冷卻介質(zhì)進、出口經(jīng)由空心軸內(nèi)引出。
7. 根據(jù)權利要求1所述的獨立輪轂牽引裝置，其特征在于所述與定子繞組(2-2)相連的輸電線(2-3)由導管包襯經(jīng)由空心軸內(nèi)引出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種獨立輪轂牽引裝置，主要應用于城市低地板軌道車輛。其包括有固定于車輛構架的空心軸與設置在空心軸上的外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機，外轉(zhuǎn)子永磁無刷直流電機具有定子鐵心與兼做機殼的外轉(zhuǎn)子，定子鐵心固定于空心軸，定子鐵心內(nèi)設置有裝載冷卻介質(zhì)的冷卻管，冷卻管的冷卻介質(zhì)出口與安裝于車輛構架的散熱器的進口相連，散熱器的出口則連接安裝于車輛構架的水泵的進口，水泵出口又與冷卻管的進口相連。該獨立輪轂牽引裝置在保證了較高機械效率的前提下，為牽引電機加入的冷卻裝置有效提高了對電機的冷卻效果，大大提高了電機在復雜環(huán)境條件下長期運行的可靠性。
文檔編號B61C9/00GK101722958SQ20091026628
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者姜敞 , 章瑋 申請人:常州軌道車輛牽引傳動工程技術研究中心