一种煤矿井下用隔爆型电机转子端环及包含其的平衡装置的制作方法

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及煤矿井下用结构紧凑的隔爆型鼠笼式铜条转子三相异步电机的转子端环。

背景技术：

现有技术电机转子通常包括转子轴、转子铁芯、转子绕组和端环，所述转子铁芯环绕在转子轴外侧，转子绕组缠绕在转子铁芯上，端环设置在转子铁芯两端。现有技术端环结构的形状通常为环状，并在其外侧端面设置有径向均匀分布、轴向延伸的扇风片，即在端环外端面的圆周上均匀的分布有向轴向延伸的薄片。

然而由于受到煤矿井下巷道条件和煤层厚度的影响，井下设备的安装空间受到很大限制，因此对于煤矿井下常用的隔爆型异步电机，要求电机体积小、输出功率大，而井下环境恶劣，设备散热条件差，这就造成电机功率密度大、散热差、温升高，对设备的可靠运行带来很大的困扰。目前，矿用隔爆型电机（例如采煤机、输送机、掘进机等设备用电机）的鼠笼式铜条转子结构一般单独设置内风扇及平衡环，内风扇和平衡环的设置使电机轴向尺寸更加紧张，大部分电机厂选择牺牲铁芯长来获取内风扇和平衡环的安装空间，但铁芯长度的减少就导致电机出力不足、温升高、端环熔断导致电机烧毁。因此，提供一种煤矿井下用结构紧凑的隔爆型鼠笼式铜条转子三相异步电机的转子端环显得尤为重要。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的问题，本实用新型提供了一种煤矿井下用隔爆型电机转子端环。该煤矿井下用隔爆型电机转子端环代替传统结构，保证散热的同时，承载电流能力更强，有效减少电机端环熔断故障发生的概率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种煤矿井下用隔爆型电机转子端环，包括端环本体，所述端环本体为一圆环，端环本体沿周向均匀分布有若干凹槽，每个凹槽均沿径向贯穿端环本体；相邻两个凹槽间的部分形成凸齿，所述凸齿外边缘沿轴向延伸形成凸沿，且凸沿的延伸方向与凹槽的开口方向相一致；

凸齿和/或凹槽上设有平衡块固定孔，所述平衡块固定孔为螺纹孔。

优选的，所述凹槽和凸齿的数量各为8-12个，且凹槽和凸齿的数量相同；转子铁芯带动端环转动时，凹槽和凸齿旋转形成气流，利于散热。

优选的，每个凹槽和凸齿上均设有一个平衡块固定孔；便于连接平衡块，保证电机的平衡。

优选的，所述凹槽的槽深为为端环本体厚度的1/2-3/5。

优选的，所述凸沿的轴向高度为为5-10mm，厚度为5mm；凸沿的主要作用有两个，最重要的是阻挡安装的平衡块旋转（平衡块靠近凸沿的一侧和凸沿的内径小间隙配合，防止平衡块绕螺栓旋转），其次是优化气流，使散热条件更好。

为了进一步保证电机在运转时的平衡，包含上述煤矿井下用隔爆型电机转子端环的平衡装置，包括从内向外依次设置的端环和平衡块，平衡块外端面设有压板，所述压板包括依次连接的第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部向内延伸并与端环和平衡块靠接，第二连接部对应平衡块固定孔位置处设有通孔，螺栓穿过通孔并与平衡块固定孔螺纹连接，第三连接部向外延伸并与螺栓靠接。这种连接方式确保了在端环高速旋转时，平衡块、螺栓与端环连接的稳定性。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.可以有效增加电机的功率密度，提高电机输出功率，降低温升；本实用新型与同样外形尺寸的电机相比，可以有效增加铁芯长度10%-20%，电机温升下降5-10k；

2.在转子上设计平衡块安装位置，可根据实际需要安装平衡块，以减小电机振动，使电机稳定可靠运行；

3.凸沿的设计一方面是阻挡安装的平衡块旋转（具体为平衡块靠近凸沿的一侧和凸沿的内径小间隙配合，防止平衡块绕螺栓旋转），其次是优化气流，使散热效果更好；

4.采用本实用新型的端环代替传统结构，使端环的截面积增加，承载电流能力更强，有效减少电机端环熔断故障发生的概率。

附图说明

图1为本实用新型所述电机转子端环的结构示意图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为端环与平衡块的连接结构示意图；

图4为电机转子的装配图；

图中：1为凹槽，2为凸齿，3为平衡块固定孔，4为凸沿，5为端环，6为导条，7为齿状压板，8为转子铁芯，9为压圈，10为锁紧螺母，11为转子轴，12为平衡块，13为压板，131为第一连接部，132为第二连接部，133为第三连接部，14为螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行进一步说明，但并不是对本实用新型的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“轴向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“深度”、“内”、“外”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型的煤矿井下用隔爆型电机转子端环，包括端环本体，所述端环本体为一圆环，端环本体沿周向均匀分布有10个凹槽1，每个凹槽1均沿径向贯穿端环本体；相邻两个凹槽1间的部分形成凸齿2，所述凸齿2外边缘沿轴向延伸形成凸沿4，且凸沿4的延伸方向与凹槽1的开口方向相一致（即图1中凹槽1的开口方向和凸沿4的延伸方向均是向前）；每个凸齿2和凹槽1上设有平衡块固定孔3，所述平衡块固定孔3为螺纹孔。

所述凸沿的轴向高度为8mm，厚度为5mm，所述凹槽的槽深为35mm，其中，端环本体的厚度为70mm，需要说明的是，以上数据仅为本实例的数据，并不是对本实用新型的限制，还可根据实际端环本体的厚度及要求进行调整。

具体的，每个凹槽1沿径向延伸的两个边相互平行，对应的，图1中凸齿2的截面形状类似梯形。

电机转子在运行过程中，需要保证平衡，那么可以根据实际情况在端环上连接平衡块，具体的，本实用新型的端环与平衡块的连接结构，如图3所示，包括从内向外依次设置的端环5和平衡块12，平衡块12外端面设有压板13，所述压板13包括依次连接的第一连接部131、第二连接部132和第三连接部133，第一连接部131向内延伸并与端环5和平衡块12靠接，第二连接部132对应平衡块固定孔位置处设有通孔，螺栓14穿过通孔并与平衡块固定孔螺纹连接，第三连接部133向外延伸并与螺栓14靠接。具体的，所述第三连接部133和螺栓14头部的长度均小于凸沿4的高度。进一步的，凸齿2处所连接的平衡块靠近凸沿4的一个面和凸沿4内径小间隙配合。

这里，端环5上的每个凹槽1和凸齿2上均设有一个平衡块固定孔3，那么可以根据需要和实际操作来选择安装平衡块12的位置和数量。

本实用新型的端环5（根据实际需要可以连接平衡块12）代替了传统的端环（传统端环没有凹槽和凸齿）、风扇叶和平衡环，可以有效增加铁芯长度10%-20%，电机温升下降5-10k，达到给电机降温的目的。端环与电机的其他部件连接方式并不是本实用新型的创新之所在，采用常规技术即可，参见图4，具体的，转子轴11的两端通过轴承安装在端盖上，转子铁芯8由转子冲片叠压而成，转子铁芯8两侧连接齿状压板7，齿状压板7两侧连接压圈9，齿状压板7的作用是防止转子铁芯8叠压后内径及外径膨胀尺寸不一致。通过拧紧锁紧螺母10使齿状压板7、转子铁芯8、压圈9成为一个相对静止的整体。转子铁芯8有轴向的槽（均匀分布在圆周方向上），导条6插入转子铁芯8的槽内，端环5与导条6焊接使整个转子成为一个整体。