一种隧道巡检车用牵引电机的制作方法

本实用新型涉及一种牵引电机，具体涉及一种隧道巡检车用牵引电机。

背景技术：

随着城市规模地不断扩大，地面交通压力也不断增大。而地铁建设于地下隧道中，不受地面交通影响，各地市政均积极推动地铁项目建设。地铁建设量的逐年增加，运营总里程也在不断增加。但根据地铁检测维护的要求，需要对地铁线路进行定期和不定期的检测。而目前，现有地铁线路多采用人工或半自动检测，效率低，且耗时长。另外，检测人员的职业水平和地铁隧道环境的复杂性也会对检测的顺利进行和结果的判断产生不同程度影响。

全自动机器人隧道巡检车应运而生，其应用于地铁隧道检测已成为隧道巡检领域未来发展的一个重要方向。除了可以替代人工完成隧道巡检任务外，其还兼备小巧灵活、机动性强，能耐受潮湿、盐雾、霉菌等恶劣环境的特点。

牵引电机是巡检车牵引系统中重要的组成部分，常用的有轨牵引车牵引电机通常与减速机配套使用，并采用水冷或自扇风冷结构，体积大，结构复杂，且牵引电机多为异步电机，效率和功率因数差，需匹配更多电池，满足续航。

综上，地铁隧道的自动巡检车体积小，空间有限。牵引电机既要满足巡检车的工作特点，又要减小冷却系统等子系统的部件数量。如何根据巡检车的要求，开发出可配套的牵引电机是该领域发展必须解决的问题。

技术实现要素：

针对上述不足本实用新型提供一种隧道巡检车用牵引电机，该牵引电机可以减小车辆的自重和体积，延长工作时间，更能适应隧道环境的特点，降低运营成本。

本实用新型解决技术问题采用的牵引电机设有类圆柱状外壳，类圆柱体一底面为非接线端端盖，另一底面为接线端端盖，非接线端端盖顶部径向延伸部分，顶部径向延伸部分上设有电机安装孔，非接线端端盖侧面径向延伸部分，侧面径向延伸部分上设有制动器安装孔，外壳的侧面为散热筋状，外壳顶侧设有接线盒，接线盒上设有电缆防水接头和控制元件接插座。本实用新型还设有圆管状转轴，转轴穿过非接线端端盖和接线端端盖且两端突出于外壳，转轴与类圆柱体转外壳中轴线重合，转轴与非接线端端盖之间设有轴承a钢套，轴承a钢套与转轴之间设有轴承a，轴承a靠近外壳外侧设有外油封a，轴承a靠近外壳内侧设有轴承盖a，轴承盖a与转轴之间设有内封闭环；转轴与接线端端盖之间设有轴承b钢套，轴承b钢套与转轴之间设有轴承b，轴承b靠近外壳内侧侧设有轴承盖b，轴承b靠近外壳外侧侧设有轴承盖c，轴承盖c外侧靠近转轴设有外油封b，轴承b和轴承盖c之间设有旋转变压器。外壳侧面内侧设有定子铁芯，定子铁芯上设有定子绕组，定子铁芯与转轴之间设有转子铁芯，转子铁芯设置于转轴上，转子铁芯与定子铁芯之间有空隙。

进一步的，转子铁芯由高磁导低损耗冷轧硅钢片冲制叠压而成，转子冲片上设有内置式永磁块安装槽，永磁块安装于槽内。

原理：该电机是巡检车牵引系统的关键部件，当车辆正常行驶时，牵引电机作为电动机运行，将电能转化为动能，驱动车辆行进。当车辆减速或下坡行驶时，牵引电机作为发电机运行，将动能转化为电能，回收并储存于电池中，可延长车辆的续航里程。电机采用交流永磁电机，相比直流电机和交流异步电机等其它类型电机，平均效率最高，功率密度最大。

电机为自然冷却，外壳为散热筋形式，由铝合金型材加工而成轴承a和轴承b采用轨道交通行业具有成熟业绩的品牌。接线端端盖和非接线端端盖主体结构为铸造合金铝，与轴承配合处分别嵌有轴承a钢套和轴承b钢套，既减轻重量又保证结构强度。

定子铁芯由高磁导低损耗冷轧硅钢片冲制的冲片叠压焊接而成，定子冲片经高精度冲床一次成型，保证制造精度。

定子绕组采用杜邦绝缘漆包线，双层叠绕式，绕组嵌线后经两次浸漆固化成为牢固的一体。

转子铁芯由高磁导低损耗冷轧硅钢片冲制叠压而成，转子冲片上设有内置式永磁块安装槽，永磁块安装于槽内，并使用环氧树脂填满槽内空隙，使永磁块与转子铁芯成为一体。

转轴用优质合金钢锻造，后经粗加工、调质、精加工和磨削加工而成。优质合金钢具有高强度又有好的抗冲击韧性，能够满足低温环境温度下使用的要求。

非接线端端盖和接线端外轴承盖外侧与转轴接触处分别设有外油封a和外油封b，可防止灰尘侵入，保护润滑脂不受污染。轴承内侧分别安装轴承盖a，轴承盖b，轴承盖c和内封闭环，防止油脂窜入电机内部。

速度传感器采用旋转变压器，实时向控制器提供电机位置信号，用于控制器对电机进行矢量控制。

外壳上部安装有接线盒，接线盒侧部安装有三相电缆防水接头和控制接插座，便于外部动力电缆和控制线路的引入。电机本体防护等级为ip55，接线盒为ip65，传感器连接器为ip67。

除此之外，为保证的巡检车用驱动电机的使用可靠性，还采用了如下技术手段:

1.所有电气部件螺栓采用不锈钢材质，保证在潮湿环境下不腐蚀。

2.外露紧固件防腐性能和抗拉强度均不低于a2-70；所有紧固件必须有紧固标志.

3.定子绕组绝缘等级为200级，绕组及其引线采取能防霉、防虫、防啮齿类动物和其他有害动物的有效措施。绕组设置有测温元件pt100，用于实时检测绕组温度。永磁体耐温等级为不小于200℃，为减少永磁块退磁，保证电机使用寿命，在环境温度不超过45度时，线圈允许温升小于105k。

4.所用非金属材料应满足防火要求的相关规定，低温-25℃时材料特性不发生变化。电缆应采用耐高温、低烟、无卤、阻燃电缆，所用材料不得含有国际标准、国家标准、行业标准等标准禁止使用的材料。

5.电机三相电缆必须通过屏蔽连接装置连接到电机控制器和电机壳体，双端接地连接，减小电磁干扰；

6.转子进行动平衡测试，满足iso1940的“g1.0”级的要求。

有益效果：采用本实用新型中电机的隧道巡检车不但可以减小车辆的自重和体积，延长工作时间，更能适应隧道环境的特点，降低运营成本。

附图说明

图1为本实用新型电机主视图方向结构示意图。

图2为图1中a-a方向截面图。

图3为图1中k向示意图。

图4为本实用新型的三维示意图。

如图，1.转轴，2.外油封a，3.轴承a，4.轴承a钢套，5.非接线端端盖，6.轴承盖a，7.内封闭环，8.定子绕组，9.定子铁芯，10.转子铁芯，11.外壳，12.接线盒，13.电缆防水接头，14.控制元件接插座，15.接线端端盖，16.轴承盖b，17.轴承b钢套，18.轴承b，19.旋转变压器，20.轴承盖c，21.外油封b，22.永磁块，23.制动器安装孔，24.电机安装孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实用新型解决技术问题采用的牵引电机设有类圆柱状外壳11，类圆柱体一底面为非接线端端盖5，另一底面为接线端端盖15，非接线端端盖5顶部径向延伸部分，顶部径向延伸部分上设有电机安装孔24，非接线端端盖5侧面径向延伸部分，侧面径向延伸部分上设有制动器安装孔23，外壳11的侧面为散热筋状，外壳11顶侧设有接线盒12，接线盒12上设有电缆防水接头13和控制元件接插座14。本装置还设有圆管状转轴1，转轴1穿过非接线端端盖5和接线端端盖15且两端突出于外壳11，转轴1与类圆柱体状外壳11中轴线重合，转轴1与非接线端端盖5之间设有轴承a钢套4，轴承a钢套4与转轴1之间设有轴承a3，轴承a3靠近外壳11外侧设有外油封a2，轴承a3靠近外壳11内侧设有轴承盖a6，轴承盖a6与转轴2之间设有内封闭环7；转轴1与接线端端盖15之间设有轴承b钢套17，轴承b钢套17与转轴1之间设有轴承b8，轴承b18靠近外壳11内侧侧设有轴承盖b16，轴承b18靠近外壳11外侧侧设有轴承盖c20，轴承盖c20外侧靠近转轴1设有外油封b21，轴承b18和轴承盖c20之间设有旋转变压器19。外壳11侧面内侧设有定子铁芯9，定子铁芯9上设有定子绕组8，定子铁芯9与转轴1之间设有转子铁芯10，转子铁芯10设置于转轴1上，转子铁芯10与定子铁芯9之间有空隙。转子铁芯10由高磁导低损耗冷轧硅钢片冲制叠压而成，转子冲片上设有内置式永磁块安装槽，永磁块22安装于槽内。

实施例2

该电机是巡检车牵引系统的关键部件，当车辆正常行驶时，牵引电机作为电动机运行，将电能转化为动能，驱动车辆行进。当车辆减速或下坡行驶时，牵引电机作为发电机运行，将动能转化为电能，回收并储存于电池中，可延长车辆的续航里程。电机采用交流永磁电机，相比直流电机和交流异步电机等其它类型电机，平均效率最高，功率密度最大。

电机为自然冷却，外壳11为散热筋形式，由铝合金型材加工而成轴承a3和轴承b18采用轨道交通行业具有成熟业绩的品牌。接线端端盖15和非接线端端盖5主体结构为铸造合金铝，与轴承配合处分别嵌有轴承a钢套4和轴承b钢套17，既减轻重量又保证结构强度。

定子铁芯9由高磁导低损耗冷轧硅钢片冲制的冲片叠压焊接而成，定子冲片经高精度冲床一次成型，保证制造精度。

定子绕组8采用杜邦绝缘漆包线，双层叠绕式，绕组嵌线后经两次浸漆固化成为牢固的一体。

转子铁芯10由高磁导低损耗冷轧硅钢片冲制叠压而成，转子冲片上设有内置式永磁块安装槽，永磁块22安装于槽内，并使用环氧树脂填满槽内空隙，使永磁块22与转子铁芯成为一体。

转轴1用优质合金钢锻造，后经粗加工、调质、精加工和磨削加工而成。优质合金钢具有高强度又有好的抗冲击韧性，能够满足低温环境温度下使用的要求。

非接线端端盖5和接线端端盖15外侧与转轴1接触处分别设有外油封a2和外油封b21，可防止灰尘侵入，保护润滑脂不受污染。轴承内侧分别安装轴承盖a6，轴承盖b16，轴承盖c20和内封闭环7，防止油脂窜入电机内部。

旋转变压器19实时向控制器提供电机位置信号，用于控制器对电机进行矢量控制。

外壳11上部安装有接线盒12，接线盒12侧部安装有三相电缆防水接头13和控制接插座15，便于外部动力电缆和控制线路的引入。电机本体防护等级为ip55，接线盒为ip65，传感器连接器为ip67。

上述实施例只是用于对本实用新型的举例和说明，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围内。