[发明专利]一种铬合金盘式三角带轮电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种动车组机车专用电动机，对尺寸空间以及使用寿命有双重苛刻要求，具体涉及一种铬合金盘式三角带轮电机。

背景技术

高速动车组对牵引系统的电动机性能有特殊苛刻要求，如，大扭矩、低噪音、抗弯矩以及散热高效等等，为此，欧美发达国家大都采用盘式电机。传统的径向磁场永磁电机由于电负荷与磁负荷在空间上存在相互竞争关系，因此，电机功率密度及输出转矩密度小，一般做成大转矩的力矩电机，但是材料成本高。现有的盘式永磁电机，其气隙主磁场为轴向，又称轴向磁场永磁电机，其很好的利用径向及轴向空间，使电机功率密度及转矩密度得以提高。优点是：轴向尺寸短、结构紧凑，转矩惯量低。从拓扑结构上看，其转子分表面粘结式及内置嵌入式，两者均容易使内径处的轴向气隙磁场饱和，永磁体的有效利用率低，造成永磁体的浪费。此外，电机除了以直联方式输出外，电机转轴只承受纯扭矩。更多的时候是伴随有径向弯矩的扭矩力方式输出，如：三角带轮等等。相同功率和转速的情况下，承载弯扭合成的电机转轴直径是承载纯扭矩的电机转轴直径的两倍以上才能确保有足够的安全系数。因此，为了让电机转轴还能承受弯矩力，不得不将电机转轴直径成倍增大，最终导致一系列弊端：电机轴承线速度也成倍增大，自身内耗成倍增大，内耗导致发热量成倍增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铬合金盘式三角带轮电机，电机转轴只承受纯扭矩，增设分力构件分担弯矩负荷，以减小电机转轴的直径尺寸来适应动车组机车这种对尺寸空间以及使用寿命有双重苛刻要求的特殊场合。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种铬合金盘式三角带轮电机，包括电机外壳、前端盖、后端盖、电机转轴、前定子、后定子、电机转子以及三角带轮，所述的前端盖和所述的后端盖分别固定连接在电机外壳前后两端面上，所述的前端盖里侧和所述的后端盖里侧均固定有隔磁铝板，所述的前端盖上的隔磁铝板里侧固定有所述的前定子，所述的后端盖上的隔磁铝板里侧固定有所述的后定子，所述的电机转子固定在所述的电机转轴上，所述的电机转子位于所述的前定子与所述的后定子之间且两侧都有气隙，所述的电机转轴通过前轴承和后轴承分别支撑在所述的前端盖和所述的后端盖上，

作为改进：所述的前端盖里平面与隔磁铝板之间有前密闭水流腔，前密闭水流腔上的前腔进管和前腔出管分别穿越所述的前端盖后外接到给排水系统；所述的后端盖里平面与隔磁铝板之间有后密闭水流腔，后密闭水流腔上的后腔进管和后腔出管分别穿越所述的后端盖后外接到给排水系统；

所述的后端盖上装有轴承后盖，轴承后盖通过螺钉固定在所述的后端盖上，所述的轴承后盖内端伸入所述的后端盖上的后盖轴承孔并抵住所述的后轴承；所述的前端盖固定有分力构件，所述的分力构件通过螺钉固定在所述的前端盖上，所述的分力构件上的构件调节环内端伸入前端盖上的前盖轴承孔并抵住所述的前轴承；所述的分力构件外端与所述的三角带轮之间有无内圈轴承；所述的分力构件的外轴承支撑圆表面复合有一层厚度为0.8至0.9毫米的铬合金硬质耐磨层；

所述的铬合金硬质耐磨层的材料由如下元素按所占重量比例组成：Cr（铬）：21～22%、Mo（钼）: 8～9%、Cu（铜）：7～8%、Ni（镍）：6～7%、Zn（锌）：4～5%、W（钨）：2.1～2.3%、C（碳）：1.3～1.5%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 Mn（锰）少于0.25%、 S（硫）少于0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；所述的铬合金硬质耐磨层的材料主要性能参数为：每立方厘米密度为7.9克；洛氏硬度HRC值为53～55。

作为进一步改进：所述的前定子和所述的后定子均由定子铁心和电枢绕组所组成，所述的电机转子由转子铁心和永磁体所组成，所述永磁体安装在相邻转子铁心之间，所述永磁体沿圆周方向均匀插装在转子支架内；所述的转子铁心和所述的永磁体的径向外侧设置有转子外毂，转子外毂外表面上设置有圆光栅片，所述的电机外壳的机壳内壁上设置有与所述转子外毂相对应设置的有光栅读数头。