电力机车主电路分析与检查（十五）.doc

转子 ● 转轴 转轴是牵引电动机中工作最困难的部件之一，因为它不仅要传递牵引电动机产生的巨大转矩，而且还要经常承受很大的冲击载荷（特别是抱轴式牵引电动机），此时转轴将利用弹性变形来吸收大部分的冲击力。其弹性变形虽然不大，但经常反复变形会使转轴的材料产生疲劳，甚至出现裂纹或折损。同时，转轴上还安装着电枢铁心、换向器、滚动轴承内圈和小齿轮等零部件，使转轴经常存在着内应力。所以，用来制造转轴的钢材必须具有很高的机械强度和足够的韧性。电力机车牵引电动机的转轴采用优质合金钢，如铬锰钢和铬铝钢等。 由于转轴上沿轴向不同位置的负载大小不同，转轴需要做成不同的配合直径和不同截面的分级圆柱体，称为阶梯轴（见图2—42）。为了尽可能消除转轴在弯曲和扭转下工作时的局部应力集中，在考虑轴的结构时，应将不同截面的转换部分减少，而且由一个截面到另一个截面的过渡应采用圆弧过渡，曲线半径应尽可能做得大一些。 电枢直径在400 mm以下时，电枢铁心、前后压圈及换向器套筒等部件是直接压装在转轴上的。电枢直径在400 mm以上时，电枢铁心、前后压圈及换向器套筒等部件是先装在电枢套筒上，电枢套筒再装在转轴上。这样做的优点是材料利用较好，而且在需要更换转轴时，不需将电枢绕组与换向片焊开，缺点是电枢套筒的加工工艺要求有很高的精确度。 转轴和各部分的配合除轴承内圈采用基孔制外，其他均采用基轴制。轴的加工应按2级精度的要求进行，表面粗糙度民值要求在0.8 μm以下，截面转换半径处的表面粗糙度Ra值要求在3.2μm以下，轴颈处和锥度面的表面粗糙度要求在0.4 μm以下。此外，轴端还加工有压油孔道，以供连接专用油泵拆卸小齿轮用。整个转轴加工完成后不允许表面有任何破坏性痕迹，在搬运和组装过程中，应采用软钢丝绳吊装而且要加装轴端橡胶保护套。 ● 电枢铁心 电枢铁心是牵引电动机磁路的一部分，也是承受电磁力作用的部件。在电枢铁心圆周表面均匀开有电枢槽，槽内嵌装电枢绕组。由电枢铁心和电枢绕组构成了脉流牵引电动机的电枢，电枢绕组中流过电流，在磁场中受到电磁力的作用，使电枢旋转，把电能转换成机械能。可见它们是牵引电动机中实现能量转换的枢纽，因此称之为“电枢”。 当电枢在磁场中旋转时，定子上的N、S极磁通交替穿过电枢铁心，使电枢铁心中产生涡流和磁滞损耗。为了减少这些损耗的影响，电枢铁心通常用0．5mm厚带绝缘层的冷轧电工钢片叠压而成，图2—52所示为牵引电动机电枢冲片的一种结构形式。电枢冲片上冲有电枢槽、轴孔、通风孔、键槽和标记孔。 图2—52 电枢冲片 1-电枢槽；2-通风孔；3-标记孔；4-轴孔；5-键槽。 在牵引电动机中，电枢槽一般做成开口的矩形槽，这样可以方便地把预成型的电枢线圈嵌放到电枢槽中。通风孔构成了电枢铁心内部的轴向通风道，使铁心内部能通过足够的风量，达到良好的散热效果。电枢槽和通风孔的数目应为磁极数的整数倍，并且在圆周均匀分布，使电枢在任何位置时，电动机的磁路都完全对称，避免了磁通的纵向振荡。半圆形的标记孔是铁心叠装时用的定位标志，电枢冲片按同一面叠放，使叠片整齐，又可以提高铁心的叠压系数。 电枢铁心采用静配合安装在转轴或电枢套筒上。为了防止铁心端部的冲片边缘松散，铁心两端各有一块较厚的电枢端板，用数张 lmm厚的钢板点焊而成。 电枢铁心两端装有采用优质钢铸成的压圈，一方面作为电枢绕组的支架，另一方面把电枢冲片压紧，使电枢冲片保持固定的压力。换向器一端称为前压圈，前压圈与换向器套筒做成一体，非换向器一端称为电枢后压圈，采用静配合装在转轴或电枢套筒上。 ● 电枢绕组 电枢绕组是脉流牵引电动机实现能量转换的部件，把电枢线圈嵌放在电枢铁心圆周的电枢槽中，按一定规律与换向器连接起来就构成了电枢绕组。 电枢绕组由许多绕组元件组成，绕组元件通常采用单丝或双丝薄膜导线制成。在牵引电动机中，通常采用单叠单匝绕组元件。为简化嵌线工艺，提高绝缘质量，将几个绕组元件包扎在一起，构成了电枢线圈，电枢线圈在嵌线前就做成成型线圈。 绕组元件在电枢槽内的放置分为竖放和平放两种，如图2—53所示。竖放工艺简单，所以一般都采用竖放。平放对改善电机换向有利，同时可以使绕组附加损耗减少，缺点是绕组元件和换向片连接时，需要将元件压扁或扭转，工艺比较复杂。 电枢绕组在电枢铁心槽内的绝缘结构如图5—12所示。 图2—53 绕组元件在槽内的布置 （a）竖放；（b）平放。 1-槽楔；2-绕组元件；3、5、7-衬垫；4-对地绝缘和外包绝缘； 6-匝间绝缘；8-槽绝缘。 当电枢旋转时，电枢圆周的最大线速度可达60m／s或更高，因此绕组元件将受到很大的离心力作用，为了防止绕组元件甩出，电枢线圈在槽内部分需用槽楔固定，目前采用较多的是环氧酚醛玻璃布板制成的槽楔。同样，电枢线圈的端接部分也受到离心力作用，必须用扎线来固定，在牵引