一种煤矿井下辅助车用隔爆永磁同步变频电动机的制作方法

1.本实用新型涉及电动机技术领域，特别涉及一种煤矿井下辅助车用隔爆永磁同步变频电动机。


背景技术：

2.防爆电动无轨胶轮运输车主要用于矿区从地面向井下投送工作人员、物资，是煤矿井下实用的高效辅助运输设备，它具有运输效率高，安全可靠，牵引力大爬坡能力强，运行速度快，可实现远距离连续运输等特点。
3.现阶段的防爆电控柴油机主要以防爆无轨胶轮车为主，但是在实际作业中，因受到矿井环境的影响，设备在使用过程中会经常出现发动机燃烧不充分的情况，对巷道空气污染大，舒适性能差，影响井下作业。
4.受煤矿井下环境治理日益严苛及国家绿色智能矿山建设趋势的双重影响，目前煤矿井下辅助运输车电动化需求愈来愈强烈，作为一种新型动力防爆无轨胶轮车，防爆电动无轨胶轮运输车，能够有效解决目前井工矿高污染、高噪音、高油耗、低寿命的问题，为矿井煤矿提供高效的辅助运输装备，有效满足煤矿的生产和运输需求，提高矿井安全生产效率，降低矿井生产费用和劳动强度，改善井下环境。同时将逐步代替目前主流防爆柴油机无轨胶轮运输车，具有良好的经济效益和社会效益。
5.无轨胶轮运输车运行在含有大量易燃易爆瓦斯气体的煤矿井下，运行时不能产生电火花，因此电动机必须按照gb 3836制成矿用隔爆型，隔爆型电动机采用隔爆外壳可以把可能产生火花，电弧和危险温度的电气混合物与周围的爆炸性气体混合物隔开。电动机也多是采用传统的电励磁同步电动机。
6.在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有的技术还至少存在有以下问题：
7.1、由于隔爆型电动机的隔爆外壳并非密封的，周围的爆炸性混合物可以通过外壳的各部分的接缝进入到电机内部，当与外壳内的火花，电弧，危险温度等引燃源接触时就可能发生爆炸。
8.2、传统的电励磁同步电动机的转子上设置励磁系统，需要配备集电环和电刷，集电环和电刷在电动机使用时比较容易损耗，同时励磁电流有励磁损耗。
9.3、传统的异步电动机，则有功率因数低，高效运行区间面积小，电机体积大，功率密度小等问题。
10.4、传统的隔爆电机接线盒较大，布置在径向方向，占用了较多的径向空间，不适合车辆较紧凑的空间。
11.5、以及传统的防爆无轨胶轮运输车大部分采用柴油机，系统效率低，污染严重。
12.有鉴于此，如何解决现有压机用电动机技术存在的上述问题，便成为本实用新型所要研究解决的课题。


技术实现要素：

13.为了解决现有压机用电动机技术存在的上述问题，本实用新型提供了径向尺寸小、冷却效果好、带转速传感技术、采用电池供电的电动无轨胶辅助车用水冷矿用隔爆永磁同步电动机。
14.为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：一种煤矿井下辅助车用隔爆永磁同步变频电动机，所述电动机包括机座、前端盖、后端盖、定子、转子、电机轴、接线盒及旋变装置，所述前端盖、后端盖分别固定安装于机座的前后两端，所述机座内侧及前端盖与后端盖之间形成有用于装配定子、转子、电机轴的空间，所述转子为永磁转子；
15.所述机座包括内水套和外水套，所述内水套和外水套之间形成有冷却水道，所述冷却水道环绕机座的周向设置；
16.所述后端盖上具有旋变安装位置，所述旋变装置安装在该旋变安装位置上，所述旋变装置为用于实时检测所述转子磁极位置的装置；
17.所述后端盖上设置有朝向电动机轴向后端延伸的隔爆隔离腔；
18.所述接线盒位于所述隔爆隔离腔的后端，所述接线盒具有一盒体，所述盒体从轴向后端延伸，所述盒体内设置有接线端子；
19.所述前端盖与机座之间、所述机座与后端盖之间、所述隔爆隔离腔与接线盒之间均设置有密封圈。
20.本实用新型的有关内容解释如下：
21.1. 在本实用新型中，通过对煤矿井下辅助车的使用环境、使用要求等问题点进行研究，在接线盒和后端盖之间设置隔爆隔离腔，隔爆面和隔爆间隙等符合gb3836的规定，电机能够安全运行于煤矿井下含有瓦斯气体的场所；电动机采用永磁同步变频电机，由于永磁体励磁，电机功率因数和效率高，高效区间面积广；将电动机设计成沿水平轴向延伸的细长形，使得该电动机的径向空间小，产品结构紧凑，安装方便；同时相较柴油机，本实用新型更加环保。
22.2.在本实用新型中，所述冷却水道为环形水道，为轴向水道，不需要焊接、散热能力强。
23.3. 在本实用新型中，所述外水套的外侧焊接有多个悬置地脚，便于将整个电动机进行水平悬挂式安装，以节省底部空间。
24.4.在本实用新型中，所述接线盒的盒体上具有一平板面，所述平板面处设置有多个直通节，所述直通节处分别安装面向轴伸端向右侧出线的电缆引入装置，结构合理，占用的径向空间小。
25.5.在本实用新型中，所述旋变装置安装于所述后端盖内部，所述旋变装置的向后一侧设置有压板，通过紧固件穿过压板、后端盖后，由压板对所述旋变装置进行定位，使得旋变装置的安装更方便，安装位置更精确牢固，从而为后续的实时检测提供帮助。
26.6.在本实用新型中，所述密封圈从其横截面上看具有分别位于密封圈内侧和外侧的凸起，所述凸起分别位于密封圈横截面的周向中心线的两侧；且所述密封圈在其前后两侧均设置有凹陷，采用这种结构的密封圈，使得各部件之间的密封效果更好，防止密封圈脱落。
27.7.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.8.在本实用新型中，术语、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：
30.1、通过在接线盒和后端盖之间设置隔爆隔离腔，隔爆面和隔爆间隙等符合gb3836的规定，电机能够安全运行于煤矿井下含有瓦斯气体的场所；
31.3、电动机采用永磁同步变频电机，由于永磁体励磁，电机功率因数和效率高，高效区间面积广；
32.4、将电动机设计成沿水平轴向延伸的细长形，使得该电动机的径向空间小，产品结构紧凑，安装方便；
33.5、相较柴油机，本实用新型更加环保。
附图说明
34.附图1为本实用新型实施例一种煤矿井下辅助车用隔爆永磁同步变频电动机的结构示意图；
35.附图2为附图1中ⅰ部的放大示意图；
36.附图3 为本实用新型实施例中后端盖的示意图；
37.附图4为本实用新型实施例中接线盒的示意图；
38.附图5为本实用新型实施例中密封圈的横截面示意图。
39.以上附图各部位表示如下：
40.1 前端盖
41.2 机座
42.21 内水套
43.22 外水套
44.23 冷却水道
45.24 悬置地脚
46.3 定子
47.4 转子
48.5 后端盖
49.51 旋变安装位置
50.6 接线盒
51.61 盒体
52.610 平板面
53.611 直通节
54.612 电缆引入装置
55.62 接线端子
56.7 旋变装置
57.71 压板
58.72 紧固件
59.8 隔爆隔离腔
60.9 电机轴
61.10 密封圈
62.101 凸起
63.102 凹陷。
具体实施方式
64.以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
65.如附图1至附图5所示，本实用新型实施例公开的一种煤矿井下辅助车用隔爆永磁同步变频电动机，该电动机用于解决现有防爆无轨胶轮运输车所使用的电动机存在的一些问题，在该新的方案中，所述电动机包括机座2、前端盖1、后端盖5、定子3、转子4、电机轴9、接线盒6及旋变装置7，所述前端盖1、后端盖5分别固定安装于机座2的前后两端，所述机座2内侧及前端盖1与后端盖5之间形成有用于装配定子3、转子4、电机轴9的空间，所述转子4为永磁转子4；所述机座2包括内水套21和外水套22，所述内水套21和外水套22之间形成有冷却水道23，所述冷却水道23环绕机座2的周向设置；所述后端盖5上具有旋变安装位置51，所述旋变装置7安装在该旋变安装位置51上，所述旋变装置7为用于实时检测所述转子4磁极位置的装置；所述后端盖5上设置有朝向电动机轴向后端延伸的隔爆隔离腔8；所述接线盒6位于所述隔爆隔离腔8的后端，所述接线盒6具有一盒体61，所述盒体61从轴向后端延伸，所述盒体61内设置有接线端子62；所述前端盖1与机座2之间、所述机座2与后端盖5之间、所述隔爆隔离腔8与接线盒6之间均设置有密封圈10。
66.通过本实用新型上述实施例的实施，通过对煤矿井下辅助车的使用环境、使用要求等问题点进行研究，在接线盒6和后端盖5之间设置隔爆隔离腔8，隔爆面和隔爆间隙等符合gb3836的规定，电机能够安全运行于煤矿井下含有瓦斯气体的场所；电动机采用永磁同步变频电机，由于永磁体励磁，电机功率因数和效率高，高效区间面积广；将电动机设计成沿水平轴向延伸的细长形，使得该电动机的径向空间小，产品结构紧凑，安装方便；同时相较柴油机，本实用新型更加节能、环保。
67.目前防爆无轨胶轮运输车大部分采用柴油机，系统效率低，污染严重，而本实用新型采用永磁同步电机可以有效解决这一问题。
68.由于异步电动机功率因数低，高效运行区间面积小，电机体积大，功率密度小，而本实用新型所采用的永磁同步电机采用永磁体励磁，转子4损耗小，电机运行效率高，高效区间面积大，较适合车载工况使用。
69.煤矿井下辅助车的系统要求精确控制高，爬坡能力和持续的转矩输出能力强，采用本实用新型的上述方案能够满足该系统要求。
70.传统的隔爆电机接线盒6较大，布置在径向方向，占用了较多的径向空间，不适合车辆较紧凑的空间。通过在本实用新型实施例中对隔爆结构重新设计，在轴向空间布置接线盒6电机径向尺寸小，安装方便。
71.在本实用新型的上述实施例中，如附图1所示，所述机座2上的冷却水道23为环形水道，为轴向水道，不需要焊接、散热能力强。在所述机座2上的外水套22外侧焊接有多个悬置地脚24，可以是8个，也可以是其他数量，便于将整个电动机进行水平悬挂式安装，以节省底部空间。
72.在本实用新型的上述实施例中，如附图1和附图4所示，所述接线盒6的盒体61上具有一平板面610，所述平板面610处设置有多个直通节611，直通节611可以是8个，也可以是其他数量，所述直通节611处分别安装面向轴伸端向右侧出线的电缆引入装置612，结构合理，占用的径向空间小。
73.在本实用新型的上述实施例中，如附图1、附图2和附图3所示，所述旋变装置7安装于所述后端盖5内部，旋变安装位置51位于后端盖5的朝后一侧，且旋变安装位置51靠近后端盖5的中心开孔处，所述旋变装置7的向后一侧设置有压板71，通过紧固件72穿过压板71、后端盖5后，由压板71对所述旋变装置7进行定位，使得旋变装置7的安装更方便，安装位置更精确牢固，从而为后续的实时检测提供帮助。
74.在本实用新型的上述实施例中，如附图5所示，所述密封圈10从其横截面上看具有位于密封圈10内侧和外侧的凸起101，所述凸起101分别位于密封圈10横截面的周向中心线的两侧；且所述密封圈10在其前后两侧均设置有凹陷102，采用这种结构的密封圈10，使得各部件之间的密封效果更好，防止密封圈10脱落，同时防护等级达到ip67。
75.在本实用新型的上述实施例中，电机采用永磁同步电动机，由于永磁体励磁，电机功率因数和效率高，高效区间面积广。
76.在本实用新型的上述实施例中，电机整体径向尺寸小，电机水平悬挂式安装，节省底部空间。尾部接线盒6径向出线，有效避开悬置架。机座2采用轴向水道，不需要焊接，与外罩板接触良好，机座2散热能力强，电机可以在≤65℃的进水条件下运行。
77.在本实用新型的上述实施例中，接线盒6与后端盖5在圆周方向通过螺钉连接，端盖与接线盒6轴向融为一体，在满足隔爆结构要求的同时，有效减少了电机径向尺寸，产品结构紧凑，为用户节省空间。
78.在本实用新型的上述实施例中，采用隔爆外壳形式将电机制成隔爆型，隔爆面和隔爆间隙等符合gb3836的规定，电机能够安全运行于煤矿井下含有瓦斯气体的场所。
79.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。