[实用新型]牵引电机轴、有牵引电机轴的电机、驱动单元和轨道车辆

说明书

本发明涉及一种牵引电机轴，其包括电机小齿轮(2)和小齿轮座(3)。为了保护变速箱部件免受电流的影响，尤其是防止电流流过齿轮齿接物，并保护变速箱部件免受轴电流的影响，所述小齿轮座(3)具有低电容的电绝缘涂层来抵抗电流。

技术领域

本发明涉及一种牵引电机轴，以及一种驱动单元，所述牵引电机轴具有借助于涂层与轴绝缘的电机小齿轮，以防止电流流过牵引驱动器的轴承和齿轮齿接物。

背景技术

由于轨道车辆运行中的现代具有绝缘栅电极的双极晶体管(IGBT)和碳化硅(SiC)转换器的时钟频率和切换速度不断增大，越来越多地发生轴承电流引起的轴承损坏或电流流过对齿轮箱齿接物的损坏。这些电流流过是由电机中的定子绕组与壳体之间、绕组自身之间、定子绕组与转子之间、转子与壳体之间的电容或由轴承的电容引起的。此处的基本规则是，激励频率越高，生成的电流越大。

此处，在驱动器内循环的电流之间存在区别，所述电流流过例如以下驱动部件：定子-壳体-轴承-轴-转子-定子。还存在来自转子的电流，其经由齿轮箱的齿轮齿接物作用在轮组上。这些所示的电流流过(循环电流和转子电流)会严重磨损轴承、轴承润滑脂和齿接物，直至损坏所提及组件。在这方面，功耗也会增大。

取决于所使用的驱动概念，有各种可能来最小化或防止轴承电流。传统方法是使用绝缘轴承和/或混合轴承来抵抗电机中的循环电流，此外，在电机与齿轮齿接物之间使用绝缘联轴器来保护齿轮齿接物和其轴承免受流过齿接物的电流的影响。接地电刷用于电机小齿轮也是齿轮箱的小齿轮的驱动类型。

DE 10 2007 036 001 B4包含电绝缘的轴连接元件，所述连接元件在轨道车辆的驱动单元与轨道之间提供电绝缘。

德国公开文件DE 36 39 132 A1公开了具有滑轮的电动机，借此在插入有高强度电绝缘层的情况下将滑轮压在转子轴上，所述绝缘层由不流动塑料组成，且滑轮无需任何其它紧固构件即可固持在转子轴上。因此，绝缘层尽可能薄，且不会损害滑轮的牢固抗扭配合。

对于电机小齿轮已为齿轮箱的部分且直接用作齿轮齿接物的小齿轮的驱动器，使用绝缘轴承的传统绝缘方法是不可能的，这是由于在此驱动概念中，尽管电机中有绝缘轴承，但电流仍流过齿接物，所述电流经由齿轮箱轴承或例如经由齿轮箱输出轴耗散。如果在整个变速箱中使用电流绝缘或混合轴承，且同时使用绝缘输出联轴器或轮，则存在高成本因素的缺点，尤其在两级变速箱或具有中间轴的变速箱中。上文所提及类型的电机小齿轮也是齿轮箱中的小齿轮的驱动器并不需要联轴器。在此情况下，只能通过使用接地电刷来防止电流，所述接地电刷常常需要维护，且因此耗时且费钱。

发明内容

因此，本发明的目标是保护齿轮部件(齿接物、轴承)免受寄生电流的影响，尤其是防止电流流过齿轮齿接物，并保护齿轮部件免受轴电流的影响。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

本发明提供了一种牵引电机轴，其包括：电机轴(1)，其具有小齿轮座(3)，电机小齿轮(2)，其在所述小齿轮座(3)上，以及转子(4)，其在所述电机轴(1)上。电绝缘涂层(5)安置于所述小齿轮座(3)与所述电机小齿轮(2)之间，所述电绝缘涂层将具有所述小齿轮座(3)的所述电机轴(1)与所述电机小齿轮(2)电容性分离来抵抗电流。

所述牵引电机轴可以用于轨道车辆的牵引电机中。

此外，所述转子(4)至少部分通过抵抗电流的电绝缘涂层与所述电机轴(1)分离。

小齿轮座(3)与电机小齿轮(2)之间的所述电绝缘涂层与转子(4)与电机轴(1) 之间的所述电绝缘涂层一起形成连续电绝缘涂层，或小齿轮座(3)与电机小齿轮(2) 之间的所述电绝缘涂层与转子(4)与电机轴(1)之间的所述电绝缘涂层分离。

所述电绝缘涂层(5)由陶瓷和/或一种或多种陶瓷纤维复合材料制成，所述电绝缘涂层(5)尤其由包括氧化铝的陶瓷纤维复合材料形成。