一种铰接式自卸车用同步牵引发电机的制作方法

本实用新型涉及一种三相交流同步发电机，尤其涉及一种专用于地下铰接式电动轮自卸车用的同步牵引发电机。

背景技术：

电动轮自卸车采用电力驱动，由柴油机拖动同步牵引发电机发电，电力经控制器最终输送给牵引电机，驱动车辆运行。目前公知的矿用电动轮自卸车均在地表环境使用，所装配的同步牵引发电机都采用开启式通风散热结构，可将发电机内部热量及刷块运行时产生的碳粉随冷却风排出，结构简单且换热效率高，但防护等级最高只能达到IP23。而铰接式电动轮自卸车多数时间段运行于地下巷道，地质条件多变，且可能在近海附近，这就要求与其配套的发电机需要耐受住高低温，极端潮汽、粉尘、盐雾以及多重环境叠加并快速变化等不利环境对其的考验。

如果将传统的开启式同步牵引发电机直接安装于地下铰接式电动轮自卸车使用，地下环境中对发电机有危害的汽体会直接进入电机的内部。盐雾、腐蚀性汽体会使发电机定转子绕组及引线绝缘层加速老化失效，造成对地或匝间击穿故障使发电机停机；腐蚀性汽体会使滑环表面锈蚀，导致与刷块接触不良，引起打火放电，并加速刷块磨损；潮汽、各类粉尘还会使内部导电件爬电距离缩短，降低电气绝缘可靠性，引发短路故障导致停机。最终的使用寿命仅仅为地表环境使用寿命的三分之一甚至五分之一。所以需要一种具有更高防护等级、能适应地下环境操作并且具有更长寿命的同步牵引发电机。

技术实现要素：

为了解决现有发电机防护等级低，整机维护间隔短，消耗较多维护时间和成本，使用寿命短等问题，本实用新型提供一种铰接式自卸车用同步牵引发电机，该发电机能有效提高发电机的防护等级，增长了发电机整机的维护间隔，减少维护时间和成本，能适应恶劣的地下环境操作并且具有更长寿命。

一种铰接式自卸车用同步牵引发电机，包括：离心式风扇、非轴伸侧定子绕组、转子绕组、机座外壁、换热风道、水套外筒、水道、水套内筒、轴伸侧定子绕组、旋转整流装置、交流励磁机、机座、接线盒座、接线盒盖、金属电缆防水接头、端盖、轴承套、轴承内盖、轴承外盖、注油装置、排油装置、进出水口、转轴、支撑筋、导热筋、定子铁芯、转子铁芯、水路隔板、水路筋板、导热筋板，所述机座由外至内依次设置机座外壁、换热风道、水套外筒、水道、水套内筒，机座内部依次设置定子铁芯、定子绕组、转子绕组、转子铁芯和转轴，所述定子绕组一侧为非轴伸侧定子绕组、另一侧为轴伸侧定子绕组，所述非轴伸侧定子绕组一侧安装离心式风扇，所述轴伸侧定子绕组一侧依次安装旋转整流装置、交流励磁机，所述端盖置于所述轴伸侧定子绕组一侧与机座连接，所述接线盒座与所述机座连接，所述接线盒盖置于所述接线盒座之上，所述金属电缆防水接头与接线盒座连接、置于所述接线盒座一侧，所述端盖一侧设置轴承内盖和轴承外盖，所述轴承内盖和轴承外盖外部设置轴承套，端盖一侧转轴上方设置注油装置、下方设置排油装置，所述机座外壁设置进出水口，所述换热风道中焊接支撑筋，相邻焊接支撑筋之间焊接导热筋，所述水道内部进出水口处设置水路隔板，水道两侧均匀设置交错焊接的水路筋板，在相邻水路筋板间均匀设置导热筋板。

进一步的，所述接线盒盖设置密封垫。

进一步的，所述机座、端盖和轴承套止口安装面填充密封胶。

进一步的，所述轴承内盖和轴承外盖设置多道内外机械密封槽。

进一步的，所述支撑筋和导热筋数量各为32个。

进一步的，所述水路筋板数量为13个，所述导热筋板数量为14个。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的同步牵引发电机能有效提高发电机的防护等级，增长了发电机整机的维护间隔，减少维护时间和成本，能适应恶劣的地下环境操作并且具有更长寿命。

附图说明

图1为本实用新型侧面剖视图。

图2为本实用新型正面剖视图。

图3为本实用新型水道剖视展开图。

其中：1.离心式风扇、2.非轴伸侧定子绕组、3.转子绕组、4.机座外壁、5.换热风道、6.水套外筒、7.水道、8.水套内筒、9.轴伸侧定子绕组、10.旋转整流装置、11.交流励磁机、12.机座、13.接线盒座、14.接线盒盖、15.金属电缆防水接头、16.端盖、17.轴承套、18.轴承内盖、19.轴承外盖、20.注油装置、21.排油装置、22.进出水口、23.转轴、24.支撑筋、25.导热筋、26.定子铁芯、27.转子铁芯、28.水路隔板、29.水路筋板、30.导热筋板。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

一种铰接式自卸车用同步牵引发电机，包括：离心式风扇1、非轴伸侧定子绕组2、转子绕组3、机座外壁4、换热风道5、水套外筒6、水道7、水套内筒8、轴伸侧定子绕组9、旋转整流装置10、交流励磁机11、机座12、接线盒座13、接线盒盖14、金属电缆防水接头15、端盖16、轴承套17、轴承内盖18、轴承外盖19、注油装置20、排油装置21、进出水口22、转轴23、支撑筋24、导热筋25、定子铁芯26、转子铁芯27、水路隔板28、水路筋板29、导热筋板30，所述机座12由外至内依次设置机座外壁4、换热风道5、水套外筒6、水道7、水套内筒8，机座12内部依次设置定子铁芯26、定子绕组2、转子绕组3、转子铁芯27和转轴23，所述定子绕组2一侧为非轴伸侧定子绕组2、另一侧为轴伸侧定子绕组9，所述非轴伸侧定子绕组2一侧安装离心式风扇1，所述轴伸侧定子绕组9一侧依次安装旋转整流装置10、交流励磁机11，所述端盖16置于所述轴伸侧定子绕组9一侧与机座12连接，所述接线盒座13与所述机座12连接，所述接线盒盖14置于所述接线盒座13之上，所述金属电缆防水接头15与接线盒座13连接、置于所述接线盒座13一侧，所述端盖16一侧设置轴承内盖18和轴承外盖19，所述轴承内盖18和轴承外盖19外部设置轴承套17，端盖16一侧转轴23上方设置注油装置20、下方设置排油装置21，所述机座外壁设置进出水口22，所述换热风道5中焊接支撑筋24，相邻焊接支撑筋24之间焊接导热筋25，所述水道7内部进出水口处设置水路隔板28，水道7两侧均匀设置交错焊接的水路筋板29，在相邻水路筋板29间均匀设置导热筋板30。

为防止对发电机有危害的外部汽体进入发电机内部，整机采用防护等级为IP55的结构防护形式。接线盒座13与机座14采用整体焊接式，接线盒盖14及各处观察窗口均加装密封垫，接线盒出线口安装有对应尺寸的金属电缆防水接头15，端盖16与机座12和轴承套17止口安装面均填充有密封胶，特别是轴承室处的轴承内盖18、轴承外盖19均设置有多道内外机械密封槽，这些措施用于保证发电机运行或停机时外部有害汽体和粉尘都无法进入发电机的内部。

为保证发电机内部绝缘材料的耐热可靠性，将绝缘材料耐热等级提升一个等级，并在电磁设计时采用低温升设计方案，热负荷设计值较开启式发电机低15％-20％。又因为交流励磁机11及旋转整流装置10置于进风口处得以优先冷却，即可合理设计发电机和交流励磁机11的热负荷分配，最终使发电机整机运行温升与开启式基本一致。为增加绕组绝缘可靠性，定转子绝缘等级也将传统的H级提升到C级，这样做可以增强发电机在短时过载情况下的耐热冲击能力。

传统的电动轮自卸车用同步牵引发电机需要定期进行检查、维护和保养，进行频率最高的内容包括：集电环表面的检修，刷块的更换，碳粉的清除，电机内部尘土污物的清理，轴承润滑脂的更换等。为解决碳粉的排放和刷块及集电环的维护的问题，采用无刷励磁方式，即三相交流励磁机配套三相交流整流装置结构，替换了传统的滑环和碳刷，彻底取消了传统电动轮自卸车同步牵引发电机常用的有刷结构。也取消了对滑环和刷架部分定期维护的内容。

地下巷道环境恶劣，空间有限，如发电机出现临时故障时维修极为不便，为增加发电机轴承的拆解维护间隔，从而减少对轴承的损伤，对发电机轴承室加装注油装置和排油装置，可在不停机状态下进行注油操作，并通过增加轴承测温装置实时监控轴承的运行情况，进行提前预判，并可延长轴承拆解检修的时间间隔。

实施例2：

一种铰接式自卸车用同步牵引发电机，包括：离心式风扇1、非轴伸侧定子绕组2、转子绕组3、机座外壁4、换热风道5、水套外筒6、水道7、水套内筒8、轴伸侧定子绕组9、旋转整流装置10、交流励磁机11、机座12、接线盒座13、接线盒盖14、金属电缆防水接头15、端盖16、轴承套14、轴承内盖18、轴承外盖19、注油装置20、排油装置21、进出水口22、转轴23、支撑筋24、导热筋25、定子铁芯26、转子铁芯27、水路隔板28、水路筋板29、导热筋板30，所述机座16由外至内依次设置机座外壁4、换热风道5、水套外筒6、水道7、水套内筒8，机座12内部依次设置定子铁芯26、定子绕组2、转子绕组3、转子铁芯27和转轴23，所述定子绕组2一侧为非轴伸侧定子绕组2、另一侧为轴伸侧定子绕组9，所述非轴伸侧定子绕组2一侧安装离心式风扇1，所述轴伸侧定子绕组9一侧依次安装旋转整流装置10、交流励磁机11，所述端盖16置于所述轴伸侧定子绕组9一侧与机座12连接，所述接线盒座13与所述机座12连接，所述接线盒盖14置于所述接线盒座13之上，所述金属电缆防水接头15与接线盒座13连接、置于所述接线盒座13一侧，所述端盖16一侧设置轴承内盖18和轴承外盖19，所述轴承内盖18和轴承外盖19外部设置轴承套17，端盖16一侧转轴23上方设置注油装置20、下方设置排油装置21，所述机座外壁设置进出水口22，所述换热风道5中焊接支撑筋24，相邻焊接支撑筋24焊接导热筋25，所述水道7内部进出水口处设置水路隔板28，水道7两侧均匀设置交错焊接的水路筋板29，在相邻水路筋板29间均匀设置导热筋板30。

为解决发电机内部冷却要求，采用具有内部空气自循环冷却和内部水套冷却的混合空水冷机座结构，并采用对应的风扇进行风路引导，使发电机内腔各部件均能有效换热。

一方面，水套内筒8与定子铁芯26外径充分接触并将定子铁芯26热量通过水套内筒6传导给冷却水，再由冷却水带出电机。

另一方面，由非轴伸端随轴旋转的离心式风扇1带动的发电机内部自循环冷却空气分别冷却交流励磁机11的定转子、旋转整流装置10、发电机轴伸侧定子绕组9，经磁极间通风道和转子铁芯27通风道冷却发电机转子绕组3和转子铁芯27，再冷却发电机非轴伸侧定子绕组2，最后由机座12非轴伸端出风口进入机座外壁4与水套外筒6之间的换热风道。热量一部分通过水套外筒6,经水套外筒6后由冷却水带走，一部分通过机座外壁4由吹拂到发电机机座外壁4表面的外部空气带走。降温后的冷却空气再次由机座12轴伸端进风口进入机座内腔重复冷却。

通过在水套内筒8外侧均布且上下交错焊接的共13处的水路筋板29形成水道内圆周方向前后迂回流动的水路。通过在进出水口间焊接的水路隔板28，将换热升温后的冷却水由出水口导出。为增加导热面积并减弱水路中的环流，在两两水路筋板29间均布焊接有共14处的导热筋板30。水路筋板29、水路隔板28和导热筋板29共计28处焊接并加工完外圆后，通过过盈配合套入水套外筒并焊接进出水口，最终完成水套结构。

为保证机座外壁4有足够的强度，发电机制造时在机座外壁4与水套外筒6之间的换热风道中焊接了共32处支撑筋24，用于支撑外壁形成风路空间。两两支撑筋24间又加焊了32处导热筋25，用于增加导热面积。支撑筋24和导热筋25的轴向长度与风路长度一致。

采用该结构可有效提升电机内部换热效果并均衡热源分布，大幅降低发电机内腔各部件特别是转子绕组3和旋转整流装置10的温升。采用这种结构，可在体积空间紧凑、防护等级要求高的情况下，解决高功率密度发电机散热难的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。