單軸承電動機假軸工裝冷卻系統(tǒng)新設(shè)計

黨亞男

(中車永濟電機有限公司， 永濟 044500)

0 引 言

單軸承電動機[1]的結(jié)構(gòu)是采用聯(lián)軸節(jié)輸出結(jié)構(gòu)形式，型式試驗時要設(shè)計[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，電動機型式試驗時，工裝軸承溫升較高，有時還會頻繁燒損。為了對工裝軸承進行更好的冷卻，提出對電動機假軸工裝冷卻系統(tǒng)進行新設(shè)計。

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，電機進風口進來的風量，經(jīng)過立風筒的A區(qū)域和B區(qū)域，到達出風口。

圖1 假軸工裝冷卻系統(tǒng)

該冷卻系統(tǒng)的缺點是電機進風口進來的風量，經(jīng)過立風筒的A區(qū)域和B區(qū)域，到達出風口，而C區(qū)域電機工裝軸承位置沒有經(jīng)過風冷，溫度一直在升高。并且風筒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

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

工裝設(shè)計時考慮在聯(lián)軸節(jié)根部熱套一個風扇，直接對工裝軸承進行風冷，聯(lián)軸節(jié)根部風扇三維圖如圖2所示。工裝設(shè)計時改善風筒與端蓋工裝，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)根部風扇圖3 增加散熱片的端蓋

圖4 增大C區(qū)域的風筒圖5 假軸工裝新設(shè)計

3 長時溫升試驗驗證

工裝制作完成后，將電動機與工裝進行總裝配，如圖6所示，裝配完成后進行試驗臺位搭建如圖7所示。經(jīng)過4小時的長時溫升試驗，溫升數(shù)據(jù)如圖8所示。電機傳動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)計的總裝配圖7 試驗臺位搭建

圖8 溫升數(shù)據(jù)

4 結(jié) 語

本文通過對電動機原有冷卻系統(tǒng)進行分析，重新設(shè)計工裝冷卻系統(tǒng)，工裝制作完成后，重新總裝并搭建試驗臺位，按照原有試驗工況對電動機進行長時溫升試驗。電動機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)計方案對后續(xù)單軸承電動機工裝設(shè)計提供了新的更加可靠的思路。