一种模块化设计的水冷隔爆电机的制作方法

[0001]
本发明涉及一种隔爆电机，具体为一种模块化设计的水冷隔爆电机。


背景技术：

[0002]
随着煤炭工业的快速发展，在矿区使用人力工作越来越少，现代化设备使用率不断增加，隔爆型电机作为电动机械的核心部件应用日益广泛。在矿区使用的电机需要满足gb3836的要求，形成一个封闭的防爆壳体，确保电机内部的电火花不引燃外部的可燃性气体。目前市场上需要的电机功率越来越大，因整机内部结构越来越紧凑，使得电机安装后出线方向、水冷电机的进出水口位置、注润滑油的位置等要求越来越高，越来越具体。
[0003]
盾构机是一种隧道掘进机，在大型盾构机上应用的电机，大部分原型电机都是进口国外的。但是近些年国内厂家为了提高煤矿斜井的建设速度和施工质量，将盾构机应用在煤矿斜井的建设中，但是他们进口电机是不具备在矿区使用条件的。随着我国国力的不断强盛，国内出现了非常多的制造厂商，来替代进口电机，同时按照gb3836的要求，进行隔爆外壳设计，来满足市场需求。
[0004]
依据目前的煤炭行业标准和市场需求，一款电机设计只是针对一个机型。在采煤机或盾构机整机内部结构升级换代时，根据剩余空间，需要重新设计走线位置和出线方式。这就出现同一种功率下，因为接线方向、进出水口位置、润滑油孔的位置不同，而有非常多的系列化电机型号，不仅是使产品管理和营销管理，还是生产制造、部件采购等等环节非常容易弄混搞错，造成很多不必要的浪费。
[0005]
目前市场上的水冷隔爆电机，绝大多数为一个进水口和一个出水口，根据用户需求来设计固定位置，在整机各部件排布完成后，冷却水管经过电机周围的空间，没有干涉的安装在电机进出水口上。但是随着整机功率密度增加和功能的增多，使得驱动电机周围的空间越来越小，有时就会出现水管干涉无法安装的情况。同理，在维护和保养过程中也会出现无法进行润滑油的注入。
[0006]
市场上电机的接线方向是固定的，个别电机接线盒的接线方向可以水平旋转，但是有些电机空间要求，需要在电机的径向(接线盒顶部)出线。就不能满足使用要求了，需要再重新设计一款系列电机。


技术实现要素：

[0007]
本发明是为了解决国内水冷隔爆电机不能同时适应多角度放置进出水口、润滑油排注孔、适应五个方向接线的需求，故提供了一种模块化设计的水冷隔爆电机。
[0008]
本发明采用的第一种技术方案为：一种模块化设计的水冷隔爆电机，包括内筒体、中筒体和外筒体，内筒体、中筒体和外筒体构成隔爆壳体，隔爆壳体的两端都还设置有端盖，内筒体的外表面左右两端分别设置有左环筋和右环筋，左环筋和右环筋之间还设置有一根连接左环筋和右环筋的隔水筋，内筒体的外表面上还设置有左内第一环筋和左内第二环筋，左内第一环筋和左内第二环筋都位于左环筋的右侧，左内第一环筋位于左环筋和左
内第二环筋之间，左内第一环筋和左内第二环筋上都带有缺口，左内第一环筋缺口一侧端部和隔水筋连接，隔水筋从左内第二环筋缺口中穿过，内筒体外表面还布置有一根轴向的进水水筋、一根轴向的出水水筋和若干轴向的水筋，水筋是从一端的右环筋延伸向另外一端左内第二环筋，并与另外一端左内第二环筋存在间隔，或者水筋是从一端的左内第二环筋延伸向另外一端右环筋，并与另外一端右环筋存在间隔，相邻的水筋从不同的环筋延伸，进水水筋是从左内第一环筋的缺口另一侧端部向右环筋延伸，并与右环筋存在间隔，进水水筋和左内第二环筋的缺口另一侧端部连接，出水水筋是从左内第二环筋的缺口一侧端部向右环筋延伸，并与另外一端右环筋存在间隔，左内第一环筋和左环筋与中筒体的内表面形成进水环路，左内第二环筋和左内第一环筋与中筒体的内表面形成出水环路，内筒体外表面的水筋、进水水筋和出水水筋与中筒体的内表面形成水路，隔水筋将水路又隔分为进水水路和出水水路，进水环路和进水水路连通，出水环路和出水水路连通，隔爆筒体上设置和进水环路连通的进水口，隔爆筒体上设置和出水环路连通的出水口，进水口在隔爆筒体上和进水环路连通的圆周位置任意设置，出水口在隔爆筒体上和出水环路连通的圆周位置任意设置。
[0009]
本方案由于在内筒体外表面设置了左内第一环筋和左内第二环筋，并因此形成进水环路和出水环路，在隔爆筒体左侧端部的圆周位置上，只要和进水环路连通的任意位置都可设置进水口，在隔爆筒体设置进水口圆周位置的右侧圆周位置上，只要和出水环路连通的任意位置都可设置出水口，实现了进出水口在圆周位置上任意位置的设置，满足了隔爆电机多角度放置进出水口的要求。而传统的隔爆电机的进出水口只能设置在进水水路入口和出水水路出口位置，进出水口位置无法在圆周上360度调整。
[0010]
本发明采用的第二种技术方案为：一种模块化设计的水冷隔爆电机，包括内筒体、中筒体和外筒体，内筒体、中筒体和外筒体构成隔爆壳体，隔爆壳体的两端都还设置有端盖，内筒体的外表面左右两端分别设置有左环筋和右环筋，左环筋和右环筋之间还设置有一根连接左环筋和右环筋的隔水筋，内筒体的外表面上还设置有右内第一环筋和右内第二环筋，右内第一环筋和右内第二环筋都位于右环筋的左侧，右内第一环筋位于右环筋和右内第二环筋之间，右内第一环筋和右内第二环筋上都带有缺口，右内第一环筋缺口一侧端部和隔水筋连接，隔水筋从右内第二环筋缺口中穿过，内筒体外表面还布置有一根轴向的进水水筋、一根轴向的出水水筋和若干轴向的水筋，水筋是从一端的左环筋延伸向另外一端右内第二环筋，并与另外一端右内第二环筋存在间隔，或者水筋是从一端的右内第二环筋延伸向另外一端左环筋，并与另外一端左环筋存在间隔，相邻的水筋从不同的环筋延伸，进水水筋是从右内第一环筋的缺口另一侧端部向左环筋延伸，并与左环筋存在间隔，进水水筋和右内第二环筋的缺口另一侧端部连接，出水水筋是从右内第二环筋的缺口一侧端部向左环筋延伸，并与另外一端左环筋存在间隔，右内第一环筋和右环筋与中筒体的内表面形成进水环路，右内第二环筋和右内第一环筋与中筒体的内表面形成出水环路，内筒体外表面的水筋、进水水筋和出水水筋与中筒体的内表面形成水路，隔水筋将水路又隔分为进水水路和出水水路，进水环路和进水水路连通，出水环路和出水水路连通，隔爆筒体上设置和进水环路连通的进水口，隔爆筒体上设置和出水环路连通的出水口，进水口在隔爆筒体上和进水环路连通的圆周位置任意设置，出水口在隔爆筒体上和出水环路连通的圆周位置任意设置。
[0011]
本方案由于在内筒体外表面设置了右内第一环筋和右内第二环筋，并因此形成进水环路和出水环路，在隔爆筒体右侧端部的圆周位置上，只要和进水环路连通的任意位置都可设置进水口，在隔爆筒体设置进水口圆周位置的左侧圆周位置上，只要和出水环路连通的任意位置都可设置出水口，实现了进出水口在圆周位置上任意位置的设置，满足了隔爆电机多角度放置进出水口的要求。而传统的隔爆电机的进出水口只能设置在进水水路入口和出水水路出口位置，进出水口位置无法在圆周上360度调整。
[0012]
上述的一种模块化设计的水冷隔爆电机，在隔爆壳体两端端盖上分别设置了六个油孔，三个进油孔和三个出油孔，对两端的轴承进行润滑。
[0013]
上述的一种模块化设计的水冷隔爆电机，隔爆壳体上安装有分体式接线盒，分体式接线盒底部设有安装孔，接线盒的顶部安装不带格兰装置的接线盒盖，分体式接线盒一侧面安装带格兰装置的接线盒盖，可以根据出线方向需要进行分体式接线盒的安装，实现水平任意方向出线。
[0014]
上述的一种模块化设计的水冷隔爆电机，隔爆壳体上安装有分体式接线盒，分体式接线盒底部设有安装孔，接线盒的顶部安装带格兰装置的接线盒盖，分体式接线盒一侧面安装不带格兰装置的接线盒盖，实现顶部方向出线。
[0015]
上述的一种模块化设计的水冷隔爆电机，分体式接线盒还包括电缆装配套管，电缆装配套管包括l型安装片，安装片的水平片上设有安装孔，竖直片上设置有竖直的电缆固定管，电缆固定管的管体上开有水平的固定孔，将电缆装配套管安装孔套入接线盒接线柱上,上紧接线柱上的螺母，然后将电缆引接线拉进接线盒后，剥去外面绝缘层后插入电缆固定管内，固定孔拧紧紧定螺钉，完成接线盒内接线。因为接线柱在接线盒内是竖直向上的，当接线盒水平进线时，使用普通接线端子压接电缆后，套入接线柱，上紧螺母即可。如果使用顶部进线的话，使用普通接线端子很难装配，需要用电缆装配套管完成这项工作。
[0016]
由于国内工程机械产品生产厂家较多，同时电机设计技术已成熟。目前市场竞争十分激烈，比拼的是质量、成本和交货期。通过本发明技术方案可以有效的减少因为接线方向、润滑油孔方向、冷却水接口方向等原因开发系列化产品，降低库存成本、降低开发成本，在减少新产品投入的同时也降低了管理和制造成本。在市场上有需求时，可以缩短设计周期，提高系统设计质量和效率。使公司现有电机产品的竞争力需要进一步提高，扩大市场占有率，增加合同订单和产值。
附图说明
[0017]
图1为隔爆电机水路示意图。
[0018]
图2为图1的a-a剖视图。
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图3为图2的b-b剖视图。
[0020]
图4为图2的c向视图。
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图5为本发明隔爆壳体示意图。
[0022]
图6为图5的a-a剖视图。
[0023]
图7为端盖的示意图。
[0024]
图8为分体式接线盒的示意图。
[0025]
图9为图8的a向视图。
[0026]
图10为图8的c向视图。
[0027]
图11为图8的b向视图。
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图12为带格兰装置的接线盒盖示意图。
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图13为图12的a-a剖视图。
[0030]
图14为不带格兰装置的接线盒盖示意图。
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图15为图14的a-a剖视图。
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图16为电缆装配套管的示意图。
[0033]
图17为图16的侧视图。
[0034]
图18为图16的俯视图。
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图19为接线盒水平出线示意图。
[0036]
图20为接线盒顶部出线示意图。
[0037]
图中：1-内筒体，2-中筒体，3-左环筋，4-右环筋，5-隔水筋，6-右内第一环筋，7-右内第二环筋，8-进水水筋，9-出水水筋，10-水筋，11-进水环路，12-出水环路，13-进水水路，14-出水水路，15-进水口，16-出水口，17-进油孔，18-出油孔，19-不带格兰装置的接线盒盖，20-带格兰装置的接线盒盖，21-l型安装片，22-电缆固定管，23-固定孔。
具体实施方式
[0038]
该电机在传统机座内外筒间有循环水水路的基础上进行了优化，在内筒体的传动端（右侧）设置了一周的进水环路11和出水环路14，具体如图1-4所示。通过设计新型水路冷却结构，使进出水口在电机隔爆壳体传动端圆周方向任意角度布置，来满足用户的使用安装需求。
[0039]
如图7所示：在电机两端端盖上分别设置了六个油孔（三个进油孔17和三个出油孔18），对两端的轴承进行润滑。根据空间需要，比如，三个进油孔17中的一个油孔适合注油，那么将三个进油孔17位置均安装注油嘴，出油孔18三个位置安装溢油嘴。
[0040]
如图8-11所示，分体式接线盒为正方体，底面安装孔为8个，呈现对称排布，可以根据出线方向需要，将c向窗口朝向该方向，同时安装带格兰装置的接线盒盖20，顶部安装不带格兰装置的接线盒盖219。如果需要顶部出线，将两个接线盒盖调换即可。通过接线盒盖的模块化设计和装配，实现水平四个方向和顶部方向的出线要求。接线盒盖视图如图12-15所示。
[0041]
因为接线柱在接线盒内是竖直向上的，当接线盒水平进线时，使用普通接线端子压接电缆后，套入接线柱，上紧螺母即可。如果使用顶部进线的话，使用普通接线端子很难装配，需要用新型电缆装配套管，可以完成这项工作，电缆装配套管如图16-18所示。具体使用方式有两种，可以根据操作空间选择：1、将电缆装配套管φ13mm孔（安装孔21）套入m12接线柱上,上紧接线柱上的螺母，然后将电缆引接线拉进接线盒后，剥去外面绝缘层后插入φ10mm孔（电缆固定管22孔）内，在固定孔23内拧紧m8内六角紧定螺钉，完成接线盒内接线。
[0042]
2、将电缆引接线拉进接线盒后，剥去外面绝缘层后插入φ10mm孔内，拧紧m8内六角紧定螺钉，然后将电缆装配套管φ13mm孔套入m12接线柱上,上紧接线柱上的螺母，完成接线盒内接线。
[0043]
具体实施例：对于350kw盾构机用隔爆型三相异步电动机，首次将新型水路冷却结构形式、多角度设置进出水口形式应用于盾构机电机中。为了满足使用需要，传动端和非传动端分别设置了6个油孔，且使用了模块化的接线盒和接线盒盖结构，同时在接线盒内选择性的使用电缆装配套管，达到接线方向的灵活转换。整体可以达到方便接线，方便注油，冷却水管道的布置等一系列使用上的问题。