[發(fā)明專利]導(dǎo)條端環(huán)焊接結(jié)構(gòu)增強型牽引電機轉(zhuǎn)子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610162802.1
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105553141B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟語靈;張春楊;尚詩賢;侯曉軍;梁剛;許曉亮;許勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;H02K17/16
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明涉及牽引電機領(lǐng)域，具體是一種導(dǎo)條端環(huán)焊接結(jié)構(gòu)增強型牽引電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、前端壓圈、后端壓圈、導(dǎo)條以及端環(huán)，在保證與原型電機的端環(huán)體積且截面面積不變的情況下，所述端環(huán)的截面為長方形，且長方形的長度方向與端環(huán)的徑向同向；導(dǎo)條采用通槽漲緊的方式固定于轉(zhuǎn)子鐵心沖片鐵心槽內(nèi)；遠離轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)條端部一側(cè)開有缺口，與導(dǎo)條端部相對的端環(huán)內(nèi)側(cè)開有凹槽，缺口的長度大于凹槽的深度，導(dǎo)條的端部插接于凹槽內(nèi)，端環(huán)通過凹槽與導(dǎo)條端部的缺口限位配合，導(dǎo)條的端面加工形成用于與凹槽底部呈線接觸的棱部；導(dǎo)條的端部通過銀焊料焊接于凹槽內(nèi)。通過使用本發(fā)明轉(zhuǎn)子的牽引電機在線安全運行，充分證明了本發(fā)明牽引電機轉(zhuǎn)子的安全可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及牽引電機領(lǐng)域，具體是一種導(dǎo)條端環(huán)焊接結(jié)構(gòu)增強型牽引電機轉(zhuǎn)子，特別涉及一種鼠籠式異步牽引電機轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

原型電機為一種大功率交流傳動機車牽引電機，其結(jié)構(gòu)（參見圖1）為：包括轉(zhuǎn)軸1，設(shè)于轉(zhuǎn)軸1上且疊壓在一起的前端壓圈2、后端壓圈6以及轉(zhuǎn)子鐵心沖片5，穿置于轉(zhuǎn)子鐵心沖片5鐵心槽內(nèi)的導(dǎo)條7，分別套裝于轉(zhuǎn)軸1兩端的前端壓圈2、后端壓圈6外側(cè)的兩端環(huán)3，每根導(dǎo)條7的兩端分別焊接于兩端環(huán)3內(nèi)側(cè)，每個端環(huán)3的外圓上分別熱套有護環(huán)4，端環(huán)3的截面為正方形，導(dǎo)條7與轉(zhuǎn)子鐵心沖片5鐵心槽內(nèi)之間采用的是分段漲緊方式（見圖1所示漲緊區(qū)）。

原型電機的結(jié)構(gòu)存在如下諸多缺陷：①導(dǎo)條7與端環(huán)3形成懸臂梁較長，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時振動增大；②端環(huán)3截面徑向短軸過長，端環(huán)3半徑較大，運行時離心力大；③導(dǎo)條7采用分段漲緊難以保證整根導(dǎo)條7在鐵心槽內(nèi)充分固定；④焊接材料和焊接工藝選取不合理，造成導(dǎo)條7與端環(huán)3焊接處強度變差。由于轉(zhuǎn)子的運行條件苛刻，需承受復(fù)雜應(yīng)力的作用，往往電機在運行一段時間之后，端環(huán)3與導(dǎo)條7的釬焊接頭出現(xiàn)裂紋，甚至引起轉(zhuǎn)子斷條等故障。實踐證明的原鼠籠轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不能滿足該惡劣的鐵路工況（高溫度、高轉(zhuǎn)速、強振動），因而需合理設(shè)計一種異步牽引電動機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，避免導(dǎo)條7在與端環(huán)3在焊接處斷裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決原型電機由于其結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致易發(fā)生批量導(dǎo)條斷裂故障的問題，提供了一種導(dǎo)條端環(huán)焊接結(jié)構(gòu)增強型牽引電機轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種導(dǎo)條端環(huán)焊接結(jié)構(gòu)增強型牽引電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、前端壓圈、后端壓圈、導(dǎo)條以及端環(huán)，在保證與原型電機的端環(huán)體積且截面面積不變的情況下，所述端環(huán)的截面為長方形，且長方形的長度方向與端環(huán)的徑向同向；導(dǎo)條采用通槽漲緊的方式固定于轉(zhuǎn)子鐵心沖片鐵心槽內(nèi)；遠離轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)條端部一側(cè)開有缺口，與導(dǎo)條端部相對的端環(huán)內(nèi)側(cè)開有凹槽，缺口的長度大于凹槽的深度，導(dǎo)條的端部插接于凹槽內(nèi)，端環(huán)通過凹槽與導(dǎo)條端部的缺口限位配合，導(dǎo)條的端面加工形成用于與凹槽底部呈線接觸的棱部；導(dǎo)條的端部通過銀焊料焊接于凹槽內(nèi)。

本發(fā)明在保證與原型電機的端環(huán)體積不變的情況下，所述端環(huán)的截面為長方形，減小了端環(huán)半徑，降低了端環(huán)離心力；導(dǎo)條采用通槽漲緊的方式固定于轉(zhuǎn)子鐵心沖片鐵心槽內(nèi)，是整根導(dǎo)條在鐵心槽內(nèi)固定住，增強了抗震能力；本發(fā)明新型的導(dǎo)條與端環(huán)的連接結(jié)構(gòu)，縮短了導(dǎo)條和端環(huán)所形成的懸臂梁的長度，提高了轉(zhuǎn)子整體的抗震能力；導(dǎo)條端部的缺口、端面的棱部以及端環(huán)凹槽的設(shè)計，增大了焊接熱應(yīng)力區(qū)面積，降低熱應(yīng)力集中；本發(fā)明采用的銀焊料具有低熔點、高流動性的特點，增強導(dǎo)條與端環(huán)焊接處的強度，能夠有效地防止導(dǎo)條在運行中斷裂。

本發(fā)明所述導(dǎo)條端環(huán)焊接結(jié)構(gòu)增強型牽引電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，可提高轉(zhuǎn)子抗震性能、改善導(dǎo)條端部熱應(yīng)力區(qū)截面，降低電機高轉(zhuǎn)差率時電磁轉(zhuǎn)矩對導(dǎo)條的影響。既滿足了原結(jié)構(gòu)的機械、電性能，又優(yōu)化了導(dǎo)條和端環(huán)的受力結(jié)構(gòu)。同時通過改變端環(huán)截面形狀有效降低端環(huán)半徑，降低了高轉(zhuǎn)速時端環(huán)的離心力和端環(huán)的彈性型變量，從而大大降低了導(dǎo)條和端環(huán)連接處的內(nèi)應(yīng)力。通過使用本發(fā)明轉(zhuǎn)子的牽引電機在線安全運行，充分證明了本發(fā)明牽引電機轉(zhuǎn)子的安全可靠性。

附圖說明

圖1為原型電機的結(jié)構(gòu)示意圖。