[發明專利]軌道交通永磁直驅牽引電機轉子及其裝配方法

在審

• 申請號: 201510837699.1
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105391207A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 黃谷香;許峻峰;田奎森;黃德聰;包華羽;黃杰;譚林;陳佳;唐來洲;陳江秀
• 申請（專利權）人: 株洲南車機電科技有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K15/03
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

技術領域

本發明主要涉及軌道交通技術領域，特指一種軌道交通永磁直驅牽引電機轉子及其裝配方法。

背景技術

永磁同步牽引電機在軌道交通上的運用越來越廣泛，其設計技術上也在不斷的提升與創新，傳統的牽引系統將不斷地被新的牽引技術所取代，輪軸直驅傳動將成為新一代傳動系統的先驅。此傳動系統取消了傳動牽引系統的中的齒輪變速系統，使傳統牽引傳動系統結構大大簡化，使永磁同步牽引電動機與車輛的輪軸系統集成設計，這樣永磁同步直驅牽引電機與一般永磁同步牽引電動機相比，長徑比增大2～3倍，電機在輪軸方向加長了2～3倍，在車輛的高度方向比一般永磁同步牽引電動機相比也有減小。由于該類電機的長徑比加大，使得永磁同步直驅牽引電動機的定子與轉子比一般永磁同步牽引電動機定子轉子相比長了2～3倍。目前轉子長徑比小于或等于1的永磁同步牽引電動機的轉子由轉子鐵芯與轉軸組成，如圖1所示，其常用的制造工藝方法是，轉子鐵芯疊壓—轉子鐵芯與轉軸裝配—永磁體與轉子鐵芯裝配—灌膠。由于一般永磁同步牽引電動機的轉子長徑比小于或等于1，永磁體與轉子鐵芯裝配時，每槽均能一次裝配成功。由于轉子鐵芯與轉軸裝配有較大過盈量，使得轉子鐵芯與轉軸裝配后其一體化效果很好，保證了轉子鐵芯的兩端面與轉軸的軸線垂直。但是對于永磁同步牽引電動機的轉子長徑比大于1時，轉子磁鋼裝配技術就有了一定的難度，而且對轉子加工設備的行程同步增大，軌道交通直驅永磁同步牽引電機轉子的長徑比達到了2～3倍，轉子磁鋼裝配按常規的工藝方法無法滿足轉子磁鋼一次裝配成功的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、裝配簡單且裝配精度高的軌道交通永磁直驅牽引電機轉子，并相應提供一種裝配簡單且裝配精度高的裝配方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種軌道交通永磁直驅牽引電機轉子，包括轉軸和轉子鐵芯組件，所述轉子鐵芯組件包括多段轉子鐵芯組合體，多段轉子鐵芯組合體依次裝配在所述轉軸上形成一體化結構。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述轉子鐵芯組合體包括由多片轉子沖片疊壓而成的轉子鐵芯以及磁鋼，所述磁鋼裝配于所述轉子鐵芯內并通過灌膠固化。

所述轉子鐵芯的外周上設置有多條軸向焊縫，各轉子沖片通過焊接形成一體化以保證各轉子沖片之間的疊壓力。

所述轉子鐵芯的轉子沖片上設置有膠層，各轉子沖片通過膠層膠接形成一體化以保證各轉子沖片之間的疊壓力。

所述轉子鐵芯的轉子沖片上設置有鉚接點，各轉子沖片之間相互鉚接形成一體化以保證各轉子沖片之間的疊壓力。

本發明還公開了一種軌道交通永磁直驅牽引電機轉子裝配方法，將轉子鐵芯組件分成多段轉子鐵芯組合體，各轉子鐵芯組合體依次安裝于轉軸上。

作為上述技術方案的進一步改進：

每段轉子鐵芯組合體的裝配包括以下步驟：

轉子鐵芯裝配：將轉子沖片疊壓后形成轉子鐵芯；

轉子鐵芯組合體裝配：轉子鐵芯內裝配磁鋼，并進行灌膠固化。

所述轉子鐵芯組合體安裝于轉軸上包括以下步驟：

加熱轉子鐵芯組合體至預設溫度并保持一段時間，然后將豎直設置的轉軸過盈裝配于轉子鐵芯組合體的軸孔內；

對轉子鐵芯組合體裝配至轉軸上的裝配體進行保壓冷卻，并保證相鄰轉子鐵芯組合體之間的疊壓力與轉子沖片之間的疊壓力相同。

在轉子鐵芯裝配過程中，所述轉子鐵芯的各轉子沖片疊壓后通過焊接、鉚接以及粘接的方式形成一體。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、本發明的軌道交通永磁直驅牽引電機轉子，通過將長徑比大于1的長轉子分段成短轉子進行裝配，大大減小了永磁體與轉子鐵芯組合體之間裝配的困難，轉子鐵芯組件與轉軸的裝配分段進行，減小了轉軸一次裝配較長轉子鐵芯組件時的裝配阻力，使長轉子轉軸裝配與一般永磁電機轉子轉軸裝配難度相同，大大降低了永磁同步牽引電機轉子的制造難度，同時也有利地保證了轉子制造的質量，提高產品合格率。

2、本發明的軌道交通永磁直驅牽引電機轉子，轉子鐵芯中各轉子沖片之間通過焊接、鉚接或者膠接的方式形成一體化，保證了各轉子沖片之間的疊壓力，提高了裝配的可靠性。

3、本發明的軌道交通永磁直驅牽引電機轉子裝配方法同樣具有如上所述的優點，而且本方法簡便快捷，大大降低了裝配難度，提高了裝配的精度。

附圖說明

圖1為本發明的轉子結構示意圖。

圖2為本發明中轉子沖片的結構示意圖。