本發(fā)明涉及永磁牽引電機，具體為高速列車全封閉式永磁牽引電動機。

背景技術：

永磁牽引電動機作為高速列車向高效節(jié)能方向發(fā)展的重要標志，一直是一種發(fā)展趨勢。永磁電機由永磁體勵磁，不需電流勵磁，轉子發(fā)熱大為減少；電機損耗主要來源于定子繞組和定子鐵心，使得永磁電機采用全封閉結構成為可能；同時為了防止灰塵、金屬粉末、水分、酸堿等異物進入電機內部，吸附在永磁電機轉子表面及破壞永磁體，永磁電機通常要求采用全封閉結構。

電機采用全封閉結構，可以提高其可靠性、減少維護工作量，降低噪聲，但是由于電機內部的熱量不能有效散出，電機很容易成為一個等溫體。電機內部熱量在各部位間相互傳導、對流和輻射，使定子線圈端部、永磁體、軸承的溫度升高。形成電機高熱負荷，當電機冷卻系統(tǒng)不能有效的帶走電機內部產(chǎn)生的熱量時，就會造成電機溫升過高。

但是現(xiàn)有的永磁牽引電機由于多采用自帶風扇冷卻方式，即轉軸上安裝風扇將冷卻風通過風罩孔吹向機座外表面的散熱筋，然后通過散熱筋將永磁電機產(chǎn)生的熱量帶走。此種冷卻方式無法將永磁電機定子結構產(chǎn)生的熱量充分帶走，并且永磁電機內部全封閉，與定子接觸的局部溫升較慢，其余部分溫升較快，導致電機內部溫升不均勻。

因此，設計一種能夠充分冷卻，并且良好控制內部均勻溫升的高速列車全封閉式永磁牽引電動機是十分有必要的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決現(xiàn)有的全封閉永磁電機冷卻效果差，無法控制電機內部均勻溫升的問題，提供一種高速列車全封閉式永磁牽引電動機。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：高速列車全封閉式永磁牽引電動機，包括機座、端蓋、軸承、轉軸、永磁體擋板壓圈；所述機座由沖片、壓板、端板、拉板焊接而成，所述壓板、沖片、端板上沿轉軸中心對稱開有多組沿轉軸軸向設置的機座通風孔；所述端蓋上設有環(huán)形的內風筒，所述內風筒與機座密封連接，所述端蓋上沿轉軸徑向開有多個沿圓周分布的端蓋通風孔，所述端蓋、內風筒、機座通風孔合圍成機座冷卻風路；所述端蓋上沿轉軸軸向開有分布于軸承外緣的中心對稱分布的軸承冷卻進風孔，所述軸承冷卻進風孔外側（軸承冷卻進風孔圓周的外側）對應開有軸承冷卻出風孔；所述轉軸兩端分別固定有位于端蓋與機座之間的密封盤，所述密封盤外緣與端蓋密封連接，所述軸承冷卻出風孔位于密封盤與端蓋密封連接范圍內（密封盤與端蓋形成環(huán)形迷宮形密封連接，軸承冷卻出風孔位于密封環(huán)以內），所述軸承冷卻進風孔、密封盤、端蓋、軸承冷卻出風孔合圍成軸承獨立冷卻風道，所述軸承冷卻出風孔與軸承冷卻進風孔之間所對的密封盤上固定有葉片；所述永磁體擋板壓圈上固定有自循環(huán)扇葉。端蓋上設置環(huán)形內風筒，內風筒與機座內壁密封，端蓋外壁與機座外壁密封，端蓋外壁與內風筒合圍成端蓋風路，端蓋風路與機座通風孔相對，冷卻風由端蓋通風孔進入端蓋后，沿機座通風孔流動，對機座進行冷卻，然后由另一側端蓋的通風孔流出。端蓋上的開有分布于軸承外緣的軸承冷卻進風孔和軸承冷卻出風孔，密封盤上固定有葉片，軸承冷卻進風孔、密封盤、端蓋、軸承冷卻出風孔合圍成軸承獨立冷卻風道，加快熱源對外部空氣的熱傳導，端蓋沿轉軸軸向開有分布于軸承外緣的中心對稱分布的風孔，靠近軸承室一圈為進風孔，遠離軸承室一圈為出風孔，電機工作時，冷卻風從進風孔進入端蓋與風扇間的空腔，再從出風孔排出，帶走軸承運行及定子熱輻射和熱傳導過來的熱量，對軸承進行冷卻。永磁體擋板壓圈上固定有自循環(huán)扇葉，轉軸轉動時，自循環(huán)扇葉擾動電機內部空氣，形成內部空氣循環(huán)，加快定子繞組端部溫度場均衡，使得電機內部均勻溫升。

所述端蓋與密封盤外緣之間通過徑向設置的迷宮密封槽密封連接。端蓋與密封盤通過迷宮密封槽密封連接，隔離了來自軸承冷卻風路中可能吸附在永磁轉子上的微粒、灰塵等。所述密封盤內表面（朝向電機內部一側面）設有散熱筋。密封盤內表面的散熱筋一方面增大吸熱面積，改善定子端部散熱情況；另一方面有效阻止定子繞組向軸承輻射熱量，切斷電機內部輻射熱向軸承傳導的路徑，引導和加速內部熱空氣向有利于避免軸承溫升的方向運動。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1、機座、軸承、內部三條風路，各自獨立對電機整體進行冷卻；2、均衡電機內部溫升，避免電機溫升過高或溫升不均勻；3、為軸承設計獨立冷卻風路，避免熱輻射和熱傳導導致軸承溫度過高而失效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結構示意圖；

圖2為機座通風孔分布示意圖；

圖3為軸承冷卻進風孔和軸承冷卻出風孔分布示意圖；

圖4為密封盤結構示意圖；

圖中：1-機座，2-端蓋，3-軸承，4-轉軸，5-永磁體擋板壓圈，6-內風筒，7-端蓋通風孔，8-軸承冷卻進風孔，9-軸承冷卻出風孔，10-密封盤，11-葉片，12-自循環(huán)扇葉，13-散熱筋，14-機座通風孔。

具體實施方式

高速列車全封閉式永磁牽引電動機，包括機座1、端蓋2、軸承3、轉軸4、永磁體擋板壓圈5；所述機座1由沖片、壓板、端板、拉板焊接而成，所述壓板、沖片、端板上沿轉軸4中心對稱開有多組沿轉軸4軸向設置的機座通風孔14；所述端蓋2上設有環(huán)形的內風筒6，所述內風筒6與機座1密封連接，所述端蓋2上沿轉軸4徑向開有多個沿圓周分布的端蓋通風孔7，所述端蓋2、內風筒6、機座通風孔14合圍成機座冷卻風路；所述端蓋2上沿轉軸4軸向開有分布于軸承3外緣的中心對稱分布的軸承冷卻進風孔8，所述軸承冷卻進風孔8外側對應開有軸承冷卻出風孔9；所述轉軸4兩端分別固定有位于端蓋2與機座1之間的密封盤10，所述密封盤10外緣與端蓋2密封連接，所述軸承冷卻出風孔9位于密封盤10與端蓋2密封連接范圍內，所述軸承冷卻進風孔8、密封盤10、端蓋2、軸承冷卻出風孔9合圍成軸承獨立冷卻風道，所述軸承冷卻出風孔9與軸承冷卻進風孔8之間所對的密封盤10上固定有葉片11；所述永磁體擋板壓圈5上固定有自循環(huán)扇葉12。

具體實施時，所述端蓋2與密封盤10外緣之間通過徑向設置的迷宮密封槽密封連接。所述密封盤10內表面設有散熱筋13。

電機工作時，一路冷卻風由端蓋通風孔7進入端蓋2與內風筒6之間，經(jīng)機座通風孔14后由另一側端蓋通風孔5排出，對機座1進行強迫通風冷卻。另一路冷卻風由端蓋2上的軸承冷卻進風孔8進入端蓋2與密封盤10之間的密閉腔體，經(jīng)葉片11扇動后由軸承冷卻出風孔9排出，對軸承3進行冷卻。永磁體擋板壓圈5在轉軸4轉動過程中隨之轉動，固定于永磁體擋板壓圈5上的自循環(huán)扇葉12擾動電機內部空氣，形成內部空氣循環(huán)，加快定子繞組端部溫度場均衡，使得電機內部均勻溫升。三條風路同時對電機進行冷卻。密封盤10內表面的散熱筋13一方面增大吸熱面積，改善定子端部散熱情況；另一方面有效阻止定子繞組向軸承3輻射熱量，切斷電機內部輻射熱向軸承3傳導的路徑，引導和加速內部熱空氣向有利于避免軸承3溫升的方向運動。