黨亞男

(中車永濟(jì)電機(jī)有限公司， 永濟(jì) 044500)

0 引 言

單軸承電動(dòng)機(jī)[1]的結(jié)構(gòu)是采用聯(lián)軸節(jié)輸出結(jié)構(gòu)形式，型式試驗(yàn)時(shí)要設(shè)計(jì)[2]一套假軸工裝來支撐轉(zhuǎn)子，軸向定位并輸出轉(zhuǎn)矩。由于這種結(jié)構(gòu)的特殊性，電動(dòng)機(jī)型式試驗(yàn)時(shí)，工裝軸承溫升較高，有時(shí)還會(huì)頻繁燒損。為了對(duì)工裝軸承進(jìn)行更好的冷卻，提出對(duì)電動(dòng)機(jī)假軸工裝冷卻系統(tǒng)進(jìn)行新設(shè)計(jì)。

1 原假軸工裝冷卻系統(tǒng)

原假軸工裝的冷卻系統(tǒng)如圖1所示，電機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)來的風(fēng)量，經(jīng)過立風(fēng)筒的A區(qū)域和B區(qū)域，到達(dá)出風(fēng)口。

圖1 假軸工裝冷卻系統(tǒng)

該冷卻系統(tǒng)的缺點(diǎn)是電機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)來的風(fēng)量，經(jīng)過立風(fēng)筒的A區(qū)域和B區(qū)域，到達(dá)出風(fēng)口，而C區(qū)域電機(jī)工裝軸承位置沒有經(jīng)過風(fēng)冷，溫度一直在升高。并且風(fēng)筒C區(qū)域受空間限制，不利于工裝軸承散熱。

2 假軸工裝冷卻系統(tǒng)新設(shè)計(jì)

冷卻系統(tǒng)新設(shè)計(jì)要改善C區(qū)域的風(fēng)冷，可以考慮在C區(qū)域的聯(lián)軸節(jié)上裝一個(gè)風(fēng)扇，直接對(duì)工裝軸承進(jìn)行風(fēng)冷。由于C區(qū)域的位置限制，采用熱套的方式將風(fēng)扇熱套在C區(qū)域的聯(lián)軸器上；除此之外，要改善風(fēng)筒與端蓋工裝，需要增大工裝軸承位的散熱面積。

工裝設(shè)計(jì)時(shí)考慮在聯(lián)軸節(jié)根部熱套一個(gè)風(fēng)扇，直接對(duì)工裝軸承進(jìn)行風(fēng)冷，聯(lián)軸節(jié)根部風(fēng)扇三維圖如圖2所示。工裝設(shè)計(jì)時(shí)改善風(fēng)筒與端蓋工裝，增大工裝軸承位的散熱面積與散熱速度。增加散熱片的端蓋三維圖如圖3所示，增大C區(qū)域散熱面積的風(fēng)筒三維圖如圖4所示。新冷卻系統(tǒng)的假軸工裝總裝圖如圖5所示。

圖2 聯(lián)軸節(jié)根部風(fēng)扇圖3 增加散熱片的端蓋

圖4 增大C區(qū)域的風(fēng)筒圖5 假軸工裝新設(shè)計(jì)

3 長(zhǎng)時(shí)溫升試驗(yàn)驗(yàn)證

工裝制作完成后，將電動(dòng)機(jī)與工裝進(jìn)行總裝配，如圖6所示，裝配完成后進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)位搭建如圖7所示。經(jīng)過4小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)溫升試驗(yàn)，溫升數(shù)據(jù)如圖8所示。電機(jī)傳動(dòng)端工裝軸承溫度僅有21.7 ℃，可以充分說明，通過上述方式的工裝改制與冷卻系統(tǒng)改善，解決了工裝軸承溫升過高甚至燒損的現(xiàn)象。

圖6 新設(shè)計(jì)的總裝配圖7 試驗(yàn)臺(tái)位搭建

圖8 溫升數(shù)據(jù)

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過對(duì)電動(dòng)機(jī)原有冷卻系統(tǒng)進(jìn)行分析，重新設(shè)計(jì)工裝冷卻系統(tǒng)，工裝制作完成后，重新總裝并搭建試驗(yàn)臺(tái)位，按照原有試驗(yàn)工況對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)溫升試驗(yàn)。電動(dòng)機(jī)工裝軸承溫度改善效果明顯，解決了軸承燒損問題。

該冷卻系統(tǒng)新設(shè)計(jì)方案對(duì)后續(xù)單軸承電動(dòng)機(jī)工裝設(shè)計(jì)提供了新的更加可靠的思路。