一种盘式同步带轮电机的制作方法
【技术领域】
[0001]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，具体涉及一种盘式同步带轮电机。
【背景技术】
[0002]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。目前应用的电机，其额定功率仅为0.01?3kW，起动转矩仅为额定转矩的1.8?2.0倍，因此其应用受到很大的限制。经专利文献的检索，查到专利号为94228082.2的“盘式外旋双转子电动机”实用新型专利，其采用等宽不同长度条料叠压成的磁极形成盘式内定子铁心和外旋双转子结构。但这种电动机还存在起动转矩小、功率不够大的缺陷。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:同步带轮等等。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】
[0003]针对现有电机起动转矩小、额定功率低等技术的不足之处，本实用新型增设支撑构件分担弯矩负荷，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。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
[0005]一种盘式同步带轮电机，包括定子、转子、电机转轴、电机外壳、前端盖、后端盖以及同步带轮，所述的电机外壳下方有安装脚板，安装脚板与所述的电机外壳之间有加强连筋，所述的电机外壳外壁上有引线窗口 ；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，所述的定子固定在所述的前端盖里侧面上，所述的转子固定在所述的电机转轴上，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:所述的前端盖还固定着推力轴承一个端面，推力轴承另一个端面紧贴着转子架内孔的一侧外端面上；所述的后端盖上装有轴承后盖，所述的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支撑构件，所述的支撑构件通过螺钉固定在所述的前端盖上，所述的支撑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；所述的支撑构件外端与所述的同步带轮之间有无内圈轴承。
[0006]作为进一步改进:所述的转子装在转子架上，转子架内孔与所述的电机转轴上的轴平键段之间为过渡配合且有平键传递扭矩；所述的前端盖上有前螺钉固定在所述的电机外壳前端面上，所述的前端盖中心线上分别有前盖轴承孔和推轴承孔，所述的前盖轴承孔位于外端且固定着所述的前轴承外圆，前轴承内孔固定着所述的电机转轴的前轴承段；所述的推轴承孔位于内端且固定着推力轴承一端面，推力轴承另一端面与所述的转子架内孔外端面之间有调节垫圈，所述的定子与所述的转子之间有2至3毫米的端面气隙；所述的后端盖上有后螺钉固定在所述的电机外壳后端面上，所述的后端盖的后盖轴承孔上固定着所述的后轴承外圆，后轴承内孔固定着所述的电机转轴的后轴承段；所述的后轴承段与所述的轴平键段之间有转轴挡肩。
[0007]作为进一步改进:所述的支撑构件的构件台阶内孔与所述的电机转轴的转轴外伸段之间有旋转空隙，所述的支撑构件的外轴承支撑圆支撑着所述的无内圈轴承上的圆柱滚针，所述的无内圈轴承上的滚针外圈的外圆固定在所述的同步带轮的同步轮台阶孔内圆壁上，所述的同步轮台阶孔底面上有同步轮花键孔与所述的电机转轴上的轴端花键之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合，所述的轴端花键的端面上有轴端螺孔，轴端螺孔上配合有台阶防松螺钉限制着轴向定位挡圈的轴向位移，轴向定位挡圈外缘部位固定在所述的同步轮花键孔外端平面上，继而限制了所述的同步带轮的轴向位移。
[0008]作为进一步改进:所述的轴向定位挡圈外侧面上有防松挡片与所述的轴向定位挡圈一起，被挡圈螺钉固定在所述的同步轮花键孔外端平面上；所述的防松挡片有挡片拐角边紧贴着所述的台阶防松螺钉的两平边挡肩帽上的任意一平边上。
[0009]作为进一步改进:所述的同步带轮外圆上有同步带轮，所述的同步带轮外端面上有同步轮端面螺孔，所述的同步轮台阶孔上有同步轮退刀槽和同步轮卡槽，同步轮卡槽中活动配合有同步轮孔用卡环，所述的同步轮台阶孔底角位置上放置有同步轮调节圈，所述的滚针外圈两侧分别贴着所述的同步轮孔用卡环和所述的同步轮调节圈；所述的同步轮齿两侧面上有轮齿挡板。
[0010]作为进一步改进:所述的支撑构件上有构件法兰，构件法兰内侧的构件调节环外圆与所述的前盖中心孔之间为过渡配合；构件调节环外圆与所述的外轴承支撑圆之间具有同轴度关系；所述的前端盖外侧面上有前盖凹台面，前盖凹台面上有五至六个前盖螺孔，所述的构件法兰上有五至六个构件枕孔与所述的前盖螺孔相对应；所述的前盖凹台面与所述的前盖轴承孔之间具有五级公差精度的垂直度关系。
[0011]本发明具有以下有益效果:
[0012]1、转子和定子采用圆盘式结构，提高功率密度，增大电机功率，缩短电机轴向尺寸；
[0013]2、前端盖中心线上分别有前盖轴承孔和推轴承孔，前盖轴承孔位于外端且固定着前轴承外圆，前轴承内孔固定着电机转轴的前轴承段；推轴承孔位于内端且固定着推力轴承一个端面，推力轴承另一个端面与转子架内孔外端面之间有调节垫圈，定子与转子之间有2至3毫米的端面气隙。该技术的好处是:当定子绕组通入三相交变电流时产生旋转磁场，该磁场是沿轴向穿过气隙，并切割转子绕组，在转子绕组中感应电流而产生转矩，驱动转子旋转，输出扭矩生产机械工作；
[0014]3、电机转轴以及前轴承和后轴承只需承受纯扭矩，而同步皮带产生的径向力反作用到同步带轮却是能够完全被无内圈轴承所承受，仅仅作用在支撑构件上，完全避免了电机转轴上的转轴外伸段承受径向力；由于满足在额定功率的前提下，在设计上可以将求电机转轴的直径做到极限小，只承受纯扭矩，同时，由于支撑构件整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向力。两者结合，本发明实现了既能将电机整体尺寸做得紧凑，又能承受更大的径向力，运行更加可靠，从而延长了电机的使用寿命；
[0015]4、位于构件法兰外侧外轴承支撑圆与构件调节环外圆之间具有同轴度关系，确保电机转轴与同步带轮也具有同轴度关系，实现同步带轮平稳同轴旋转。在电机前端盖上设置支撑构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴只承受纯扭矩，相同功率下的电机转轴直径可减少一半，最终实现电动机整体具有突破性的紧凑。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构局部剖面示意图。
[0017]图2图1中的前端盖20局部放大剖面示意图。
[0018]图3图1中的支撑构件80和同步带轮90所处部位的局部放大剖面示意图。
[0019]图4是图3局部再放大剖面示意图。
[0020]图5图3中的同步带轮90 —侧视图。
[0021]图6图3中的同步带轮90局部放大剖面示意图。
[0022]图7图2中的支撑构件80局部放大剖面示意图。
[0023]图8是支撑构件80由特殊工夹具装夹加工的剖面示意图。
[0024]图9是图8左侧视图。
[0025]图10是图8中的左胀套15或右胀套16的剖面示意图。
[0026]图11是图10右侧视图。
[0027]图12是图10左侧视图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0029]一种盘式同步带轮电机，包括定子51、转子52、电机转轴40、电机外壳10、前端盖20、后端盖30以及同步带轮90，电机外壳10下方有安装脚板11，安装脚板11与电机外壳10之间有加强连筋13，电机外壳10外壁上有引线窗口 50，电缆线穿越引线窗口 50并连接到外接控制电源；前端盖20和后端盖30分别固定连接在电机外壳10前后两端面上，定子51固定在前端盖20里侧面上，转子52固定在电机转轴40上，电机转轴40通过前轴承25和后轴承35分别支撑在前端盖20和后端盖30上，作为改进:前端盖20还固定着推力轴承65 一个端面，推力轴承65另一个端面紧贴着转子架32内孔的一侧外端面上；后端盖30上装有轴承后盖33,轴承后盖33通过螺钉固定在后端盖30上,轴承后盖33内端伸入后端盖30上的后盖轴承孔34并抵住