用于车辆和铁路车辆的电动机的制作方法_3

文档序号:9278571阅读:来源:国知局
供形成空气流动通道R2的外壁的护罩。在这种情况下,例如,空气入口端口 55在从侧面观察时具有圆形形状,并且在沿着壳体40的侧面的周向上间歇地设置,并且彼此间隔开。空气入口端口 55不限于附图所示的类型。空气入口端口 55的形状、数量或其他情况可以以合适的方式变化。
[0088]另一方面,位于驱动侧的相反侧的空气入口端口 56位于轴承33A下方的区域中,并且被构造成以便延伸穿过轴承壳41A和连接壳42A,并且在周向上以圆弧形延伸,如图4和图5所示。
[0089](风扇)
[0090]如图4所示,两个风扇60位于如上所述构造的壳体40内,并且这两个风扇的一个和另一个分别位于转子铁芯32与轴承33A之间以及转子铁芯32与轴承33B之间。风扇60与转子轴31 —起旋转,以通过空气入口端口 55和56引入外侧空气A。
[0091]每个风扇60包括圆柱形主板60a和叶轮60b,该圆柱形主板在左右方向L2上向外从主板60a的内周缘扩展到外周缘,并且叶轮设置在主板60a的外表面(面对轴承壳41A或41B的表面)上,从而构成大致圆形截头锥形状的外部一般外形。
[0092]每个风扇60的叶轮60b在径向上位于入口端口 55和56的外侧,并且围绕轴O径向地设置。
[0093]位于驱动侧的风扇60通过风扇60的内周缘与转子轴31之间的接合附接到转子轴31上,并且还维持在风扇60与转子铁芯支撑构件34之间接触(紧密接触)的情况下。另一方面,位于驱动侧的相反侧的风扇60在风扇60与转子铁芯支撑构件34之间接触的情况下,通过风扇60的内周缘与转子铁芯支撑构件34之间的接合附接到转子铁芯支撑构件34上。根据这种结构,每个风扇60在转子铁芯32与轴承33A或33B之间的空间中与转子轴31 —起旋转。
[0094]风扇60的位置不限于此实例中所示的位置。
[0095]每个风扇60的主板60a的外周缘(最远的径向伸长)设置成与连接壳42A或42B的分隔壁50的内周端部相对,主板60a的边缘与分隔壁50的端部之间具有间隙。主板60a的外周缘和分隔壁50的内周端部彼此配合,构成用于密封两个部件之间的间隙的迷宫式密封。
[0096]根据此结构,定子线圈22和转子条35以这样一种情况容纳在由分隔壁50和风扇60的主板60a包围的内空间R3内,该情况为与风扇60引入的外部空气A分开的情况。换句话讲,形成了完全封闭的空气冷却结构。
[0097]因此,风扇60引入的外部空间A可以在外部空气A不进入转子和定子部件所维持的内空间R3中的情况下用于冷却电动机4。
[0098]由位于驱动侧的风扇60引入的外部空气A流入形成在连接壳42B中的空气通道R2内,并且通过用于排出的空气出口端口 51流出。在此过程期间,可以实现冷却。随后将说明此机构的细节。
[0099](驱动侧的相反侧的外侧空气排出结构)
[0100]现在说明排出由位于驱动侧的相反侧的风扇60引入的外部空气A。
[0101]如图6所示,位于驱动侧的相反侧的形成护罩或引导壁65a的壳42A的第一部分65与壳42A的第二部分66共同形成排出通道70,该区域对应于在左右方向L2上位于风扇60的叶轮60b外侧(在轴向上的外侧)的连接壳42A的下部(轨道侧),,在外壳部分65和66之间形成排出外部空气A的排出通道70。
[0102]形成护罩或引导壁65a的第一部分65与轴承壳41A连接上,使得引导壁65a向下延伸(在径向上朝着外侧),如图6和图7所不。第一部分65可以可替代地是与壳42A分开的元件,或者轴承壳41A的整体延伸部。
[0103]引导壁65a位于这样一个位置,该位置是使得引导壁65a的根部在左右方向L2上基本上处于风扇60的叶轮60b外侧的位置。引导壁65a从此根部延伸穿过,并且向下且轴向向外弯曲,由此引导壁65a的端部在上下方向L3上几乎垂直于轴31方向延伸(沿着与轴O垂直的平面)。
[0104]如图6所示,第二部分66与铁芯支撑构件23连接上,并且具有在左右方向L2上设置在第一部分65的引导壁65a内侧(在轴向上内侧)的薄壁部分66a,并且结合引导壁65a在薄壁部分66a与引导壁65a之间的空间中形成排出通道70。
[0105]薄壁部分66a在面对引导壁65a的区域中具有比壳42A的第二部分66的剩余部分更薄的壁厚,更薄的部分与分隔壁50的外表面侧上的凹口对应。薄壁部分66a在径向上从风扇60的叶轮60b外侧的位置延伸到引导壁65a端部的下方的位置并与叶轮间隔开。
[0106]根据所示的实例,薄壁部分66a的壁厚Tl大约是第二部分66的其余部分壁厚T2的一半。另一方面,引导壁65a的厚度T3与薄壁部分66a的壁厚Tl基本上相同。因此,弓丨导壁65a与薄壁部分66a的厚度的总和与第二部分66的其他区域的厚度基本上相同。薄壁部分66a和引导壁65a的厚度不限于在此实例中建立的厚度,而是可以以合适的方式变化。
[0107]引导壁65a设置成更靠近第二部分66薄壁部分66a的量。因此,与现有技术的情形相比,有效地抑制了引导壁65a在左右方向L2上在壳体40侧向外延伸越过其他元件(例如,轴承盖47)的延伸。因此,引导壁65a的端部以及在左右方向L2上从外侧覆盖位于驱动侧的相反侧的轴承33A的盖47的位置基本上位于同一平面上。
[0108]引导壁65a和薄壁部分66a两者都被构造成在周向上以圆弧形状延伸,类似于空气入口端口 56。因此,形成在引导壁65a与薄壁部分66a之间的排出通道70也在周向上形成为圆弧形状,如图5和图7所示。
[0109]如图6所示,引导壁65a和薄壁部分66a被设置成在从排出通道70的入口端口 70a到出口端口 70b的方向上彼此靠近,使得排出通道70朝着出口端口 70b变窄。因此,引导壁65a和薄壁部分66a之间的空间在出口端口 70b处比在排出通道70的入口端口 70a处要窄。换句话讲,通过比较在入口端口 70a处的引导壁65a和薄壁部分66a之间的最短距离Gl与在出口端口 70b处的引导壁65a和薄壁部分66a之间的最短距离G2,使得在出口端口 70b处的最短距离G2小于入口端口 70a处的最短距离Gl。
[0110]在上下文中的最小的距离指的是在与排出通道70内流动的外部空气A的流线垂直的平面上的引导壁65a和薄壁部分66a之间的最小距离。
[0111]根据包括上述构造的排出通道70的结构,由位于驱动侧的相反侧的风扇60引入的外部空气A从入口端口 70a流动穿过排出通道70内部,并且通过出口端口 70b流出以便排出。在此过程期间,可以实现冷却。随后将描述此机构的细节。
[0112]〈操作与优点〉
[0113]现在说明具有上述结构的电动机4的操作。
[0114]在铁路车辆I的操作期间,来自用于车辆的功率转换器的交流电被供应到定子线圈22。因此,在定子线圈22中产生旋转磁场,并且由此在设置在旋转磁场内的转子30的转子条35上感应电流。通过电流与旋转磁场之间的相互作用,产生了扭矩,并且扭矩使转子30围绕轴O旋转。此旋转力经由耦接头12传递到齿轮箱13,并且从齿轮箱13进一步传递到轮轴10和车轮8。因此,车轮8被驱动以允许铁路车辆I行驶。
[0115]当转子30的转子轴31旋转时,一对风扇60根据转子轴31的旋转而旋转。因此,可以通过空气入口 55和56引入外部空气A,如图4所示。
[0116]风扇60的叶轮60b的旋转力导致由位于驱动侧的风扇60引入的外部空气A沿着壳体的径向在空气通道内流动,并且空气因此流入形成在连接壳42B中的空气通道R2。然后,外部空气A继续流过形成在定子铁芯21中的空气通道Rl,并且通过出口端口 51流出用于排出。
[0117]外部空气A在从引入到排出的时间段期间可以用于冷却轴承33B、转子30和定子
20 ο
[0118]更具体地讲,通过使用引入的外部空气Α,可以首先冷却风扇60本身,然后冷却轴承33Β。主要从转子条35产生的转子30的热量通过转子铁芯支撑构件34传递到风扇60的主体,因此可以通过用流过风扇60的空气冷却风扇60来冷却整个转子30。因此,可以首先冷却转子30和轴承33Β。
[0119]然后,流过定子铁芯21内的空气通道Rl的外部空气A可以冷却定子铁芯21。从定子线圈22产生的热量传递到定子铁芯21。因此,通过冷却定子铁芯21可以冷却整个定子20。
[0120]因此,通过使用由位于驱动侧的风扇60引入的外部空气A可以冷却轴承33Β、转子30和定子20。
[0121]另一方面,风扇60的叶轮60b的旋转力使位于驱动侧的相反侧的风扇60引入的外部空气A在径向方向上流动,如图6和图7所示,并且因此流入形成在第一外壳65的引导壁65a与第二外壳66的薄壁部分66a之间的排出通道70的入口端口 70a中。然后,夕卜部空气A流过排出通道70,在侧视图中观察时通过出口端口 70b径向地流出。
[0122]在从引入到排出的时间段期间,外部空气A可以用于冷却轴承33A和转子30,类似于驱动侧的冷却。
[0123]从上述可以明白,通过使用由这对风扇60引入并循环的外部空气A可以冷却这对轴承33A和33B、转子30和定子20。在这种情况下,甚至当电动机4具有全封闭结构时,也可以在不增加电动机4的温度下达到满足设计值的电动机4的输出和性能。此外,可以避免轴承33A和33B中的温度增加,以及避免需要润滑油来润滑这些轴承33A和33B。在这种情况下,可以延长轴承33A和33B的寿命,并且转子轴31可以在稳定状态下旋转地被支撑。因此,在更长的寿命内可以容易地维持电动机的输出。
[0124]如图6所示,形成排出通道70的第一外壳65包括向下延伸的护罩或引导壁65a。因此,外部空气A可以由护罩引导壁65a引导在向下方向上排出。此外,排出通道70可以伸长在薄壁部分66a上方延伸的引导壁65a的长度,因此排出通道70的出口端口 70b的位置可以背离叶轮60b移动。
[0125]因此,由排出通道70形成的导管使与外部空气A的排出相关的扩散角度(排出角度)D更小,因此可以降低由排出到外侧的空气产生的叶轮60b的风噪声。这种效果有助于降噪。
[0126]另外,因为第二外壳66的薄壁部分66a在左右方向L2上设置在第一外壳65的引导壁65a内侧并且与引导壁65a相对以便在薄壁部分66a与引导壁65a之间的空间中形成排出通道70,从而引导壁65a可以在左右方向L2上向内移薄壁部分66a的壁厚的减少量,同时确保出口端口 70b的足够的横截面积(与外部空气A的流线垂直的表面)以维持排出通道70的恒定横截面。
[0127]因此,可以避免引导壁65a在左右方向L2
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1