一種盤式同步帶輪電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組機(jī)車專用電動(dòng)機(jī)，對尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求，具體涉及一種盤式同步帶輪電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速動(dòng)車組對牽引系統(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)國家大都采用盤式電機(jī)。目前應(yīng)用的電機(jī)，其額定功率僅為0.01?3kW，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅為額定轉(zhuǎn)矩的1.8?2.0倍，因此其應(yīng)用受到很大的限制。經(jīng)專利文獻(xiàn)的檢索，查到專利號為94228082.2的“盤式外旋雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)”實(shí)用新型專利，其采用等寬不同長度條料疊壓成的磁極形成盤式內(nèi)定子鐵心和外旋雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。但這種電動(dòng)機(jī)還存在起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、功率不夠大的缺陷。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:同步帶輪等等。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]針對現(xiàn)有電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、額定功率低等技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型增設(shè)支撐構(gòu)件分擔(dān)彎矩負(fù)荷，以減小電機(jī)轉(zhuǎn)軸的直徑尺寸來適應(yīng)動(dòng)車組機(jī)車這種對尺寸空間以及使用壽命有雙重苛刻要求的特殊場合。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種盤式同步帶輪電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋以及同步帶輪，所述的電機(jī)外殼下方有安裝腳板，安裝腳板與所述的電機(jī)外殼之間有加強(qiáng)連筋，所述的電機(jī)外殼外壁上有引線窗口 ；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，所述的定子固定在所述的前端蓋里側(cè)面上，所述的轉(zhuǎn)子固定在所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過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，作為改進(jìn):所述的前端蓋還固定著推力軸承一個(gè)端面，推力軸承另一個(gè)端面緊貼著轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔的一側(cè)外端面上；所述的后端蓋上裝有軸承后蓋，所述的軸承后蓋通過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支撐構(gòu)件，所述的支撐構(gòu)件通過螺釘固定在所述的前端蓋上，所述的支撐構(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；所述的支撐構(gòu)件外端與所述的同步帶輪之間有無內(nèi)圈軸承。
[0006]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的轉(zhuǎn)子裝在轉(zhuǎn)子架上，轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸平鍵段之間為過渡配合且有平鍵傳遞扭矩；所述的前端蓋上有前螺釘固定在所述的電機(jī)外殼前端面上，所述的前端蓋中心線上分別有前蓋軸承孔和推軸承孔，所述的前蓋軸承孔位于外端且固定著所述的前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的前軸承段；所述的推軸承孔位于內(nèi)端且固定著推力軸承一端面，推力軸承另一端面與所述的轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔外端面之間有調(diào)節(jié)墊圈，所述的定子與所述的轉(zhuǎn)子之間有2至3毫米的端面氣隙；所述的后端蓋上有后螺釘固定在所述的電機(jī)外殼后端面上，所述的后端蓋的后蓋軸承孔上固定著所述的后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的后軸承段；所述的后軸承段與所述的軸平鍵段之間有轉(zhuǎn)軸擋肩。
[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的支撐構(gòu)件的構(gòu)件臺階內(nèi)孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸外伸段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，所述的支撐構(gòu)件的外軸承支撐圓支撐著所述的無內(nèi)圈軸承上的圓柱滾針，所述的無內(nèi)圈軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的同步帶輪的同步輪臺階孔內(nèi)圓壁上，所述的同步輪臺階孔底面上有同步輪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同步輪花鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的同步帶輪的軸向位移。
[0008]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同步輪花鍵孔外端平面上；所述的防松擋片有擋片拐角邊緊貼著所述的臺階防松螺釘?shù)膬善竭厯跫缑鄙系娜我庖黄竭吷稀?br>[0009]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的同步帶輪外圓上有同步帶輪，所述的同步帶輪外端面上有同步輪端面螺孔，所述的同步輪臺階孔上有同步輪退刀槽和同步輪卡槽，同步輪卡槽中活動(dòng)配合有同步輪孔用卡環(huán)，所述的同步輪臺階孔底角位置上放置有同步輪調(diào)節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側(cè)分別貼著所述的同步輪孔用卡環(huán)和所述的同步輪調(diào)節(jié)圈；所述的同步輪齒兩側(cè)面上有輪齒擋板。
[0010]作為進(jìn)一步改進(jìn):所述的支撐構(gòu)件上有構(gòu)件法蘭，構(gòu)件法蘭內(nèi)側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與所述的前蓋中心孔之間為過渡配合；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)面上有前蓋凹臺面，前蓋凹臺面上有五至六個(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應(yīng)；所述的前蓋凹臺面與所述的前蓋軸承孔之間具有五級公差精度的垂直度關(guān)系。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]1、轉(zhuǎn)子和定子采用圓盤式結(jié)構(gòu)，提高功率密度，增大電機(jī)功率，縮短電機(jī)軸向尺寸；
[0013]2、前端蓋中心線上分別有前蓋軸承孔和推軸承孔，前蓋軸承孔位于外端且固定著前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔固定著電機(jī)轉(zhuǎn)軸的前軸承段；推軸承孔位于內(nèi)端且固定著推力軸承一個(gè)端面，推力軸承另一個(gè)端面與轉(zhuǎn)子架內(nèi)孔外端面之間有調(diào)節(jié)墊圈，定子與轉(zhuǎn)子之間有2至3毫米的端面氣隙。該技術(shù)的好處是:當(dāng)定子繞組通入三相交變電流時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場是沿軸向穿過氣隙，并切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，輸出扭矩生產(chǎn)機(jī)械工作；
[0014]3、電機(jī)轉(zhuǎn)軸以及前軸承和后軸承只需承受純扭矩，而同步皮帶產(chǎn)生的徑向力反作用到同步帶輪卻是能夠完全被無內(nèi)圈軸承所承受，僅僅作用在支撐構(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；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)，由于支撐構(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，本發(fā)明實(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，從而延長了電機(jī)的使用壽命；
[0015]4、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)外圓之間具有同軸度關(guān)系，確保電機(jī)轉(zhuǎn)軸與同步帶輪也具有同軸度關(guān)系，實(shí)現(xiàn)同步帶輪平穩(wěn)同軸旋轉(zhuǎn)。在電機(jī)前端蓋上設(shè)置支撐構(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。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖。
[0017]圖2圖1中的前端蓋20局部放大剖面示意圖。
[0018]圖3圖1中的支撐構(gòu)件80和同步帶輪90所處部位的局部放大剖面示意圖。
[0019]圖4是圖3局部再放大剖面示意圖。
[0020]圖5圖3中的同步帶輪90 —側(cè)視圖。
[0021]圖6圖3中的同步帶輪90局部放大剖面示意圖。
[0022]圖7圖2中的支撐構(gòu)件80局部放大剖面示意圖。
[0023]圖8是支撐構(gòu)件80由特殊工夾具裝夾加工的剖面示意圖。
[0024]圖9是圖8左側(cè)視圖。
[0025]圖10是圖8中的左脹套15或右脹套16的剖面示意圖。
[0026]圖11是圖10右側(cè)視圖。
[0027]圖12是圖10左側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本實(shí)用新型；
[0029]一種盤式同步帶輪電機(jī)，包括定子51、轉(zhuǎn)子52、電機(jī)轉(zhuǎn)軸40、電機(jī)外殼10、前端蓋20、后端蓋30以及同步帶輪90，電機(jī)外殼10下方有安裝腳板11，安裝腳板11與電機(jī)外殼10之間有加強(qiáng)連筋13，電機(jī)外殼10外壁上有引線窗口 50，電纜線穿越引線窗口 50并連接到外接控制電源；前端蓋20和后端蓋30分別固定連接在電機(jī)外殼10前后兩端面上，定子51固定在前端蓋20里側(cè)面上，轉(zhuǎn)子52固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸40上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸40通過前軸承25和后軸承35分別支撐在前端蓋20和后端蓋30上，作為改進(jìn):前端蓋20還固定著推力軸承65 一個(gè)端面，推力軸承65另一個(gè)端面緊貼著轉(zhuǎn)子架32內(nèi)孔的一側(cè)外端面上；后端蓋30上裝有軸承后蓋33,軸承后蓋33通過螺釘固定在后端蓋30上,軸承后蓋33內(nèi)端伸入后端蓋30上的后蓋軸承孔34并抵住