ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2005 года по МПК H02K5/124 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к электрической машине, прежде всего к генератору, в соответствии с ограничительной частью независимого пункта формулы изобретения.

Из WO 99/17430 известен генератор с уплотнением кольцевого зазора. При этом между шкивом и подшипником качения расположена распорка. которая образует с закрепленной на ступице деталью кольцевой зазор. Этот кольцевой зазор обладает, однако, лишь ограниченным уплотнительным эффектом. Указанное уплотнение кольцевого зазора в состоянии воспрепятствовать проникновению в пространство между распоркой и подшипником качения лишь более крупных частиц. Недостаток такого ограниченного уплотнительного эффекта заключается в том, что указанное уплотнение кольцевого зазора не обладает никаким уплотнительным эффектом по отношению к жидкостям и частицам меньшего размера.

Преимущества изобретения

В предлагаемой в изобретении электрической машине, отличительные признаки которой указаны в независимом пункте формулы изобретения, уплотнение кольцевого зазора выполнено таким образом, что оно обладает необходимым уплотнительным эффектом и по отношению к жидкостям и более мелким частицам. Такое более эффективное уплотнение кольцевого зазора дополнительно защищает уже уплотненный прокладочными шайбами подшипник качения от вредного воздействия жидкостей. Особое преимущество такого решения проявляется прежде всего в тех случаях, когда транспортное средство, оборудованное предлагаемой в изобретении электрической машиной, должно обладать так называемой бродоходимостью (т.е. способностью преодолевать вброд водные преграды) и, следовательно, быть пригодным для проезда по залитым водой участкам пути.

Предпочтительные варианты выполнения электрической машины, представленной в независимом пункте формулы изобретения, приведены в зависимых пунктах формулы.

Чертежи

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - продольный разрез предлагаемой в изобретении электрической машины, где в верхней части чертежа ротор машины показан в разрезе, а в нижней части этот же ротор показан на виде сбоку, и

на фиг.2 - предлагаемое в изобретении уплотнение кольцевого зазора в сечении.

На чертежах конструктивно и/или функционально одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями.

Описание варианта выполнения изобретения

На фиг.1 в верхней части чертежа предлагаемая в изобретении электрическая машина показана в продольном разрезе. Эта электрическая машина, которая в данном случае выполнена в виде генератора, имеет стаканообразный корпус 10 (корпус горшкового типа), закрытый крышкой 14. Внутри этого корпуса 10 закреплен статор 18, внутри которого расположен ротор 22. Этот ротор 22 установлен с одной стороны в подшипнике 26 в донной части 30 корпуса, а с другой стороны - в подшипнике 34 качения в крышке 14. При этом внутреннее кольцо 38 подшипника 34 качения установлено на валу 42 ротора. Наружное кольцо 46 подшипника 34 качения установлено со стороны ступицы в крышке 14 корпуса. При этом крышка 14 корпуса образует вместе с уступом 50 ступицу 54. В осевом направлении внутреннее кольцо 38 подшипника упирается в имеющийся у вала буртик 57, к которому это внутреннее кольцо 38 подшипника прижато гайкой 60 через буртик 63 шкива 66 и расположенную между этим буртиком 63 и внутренним кольцом 38 подшипника первую деталь 69. Первая деталь 69 неподвижно соединена с валом 42 без возможности проворачивания относительно него. Со стороны ступицы на крышке установлен колпак 72, закрывающий электрическую схему 75, которая расположена радиально снаружи относительно уступа 50. На колпаке 72 закреплена вторая деталь 78, которая прилегает к наружному кольцу 46 подшипника. И колпак 72, и вторая деталь 78 неподвижно соединены с крышкой 14, а тем самым и со ступицей 54 без возможности проворачивания относительно них. Между валом 42, соответственно между неподвижно закрепленной на валу 42 первой деталью 69 и неподвижно соединенной со ступицей 54 второй деталью 78 имеется кольцевой зазор 81.

На фиг.2 этот кольцевой зазор 81 и окружающее его пространство показаны более подробно. При этом на чертеже хорошо видно, что кольцевой зазор 81 по меньшей мере частично заполнен пастообразным или вязким материалом 84. В качестве такого пастообразного материала 84 используется прежде всего густая смазка. Кольцевой зазор 81 имеет по меньшей мере частично П-образную форму. П-образный участок 87 кольцевого зазора 81 имеет боковые стороны со свободными концами 90, 91, которые обращены радиально внутрь в сторону вала 42. Оба свободных боковых конца 90, 91 П-образного участка 87 отделены друг от друга дисковидным краевым выступом 93. Этот дисковидный краевой выступ 93 выполнен за одно целое с первой деталью 69 и при этом выступает радиально наружу. Дисковидный краевой выступ 93 входит при этом в выемку 96 ступицы 54, соответственно соединенной с колпаком второй детали 78. Поскольку ступица 54 установлена на подшипнике 34 качения, то она может вращаться относительно вала 42. Подшипник 34 качения имеет радиально ориентированную прокладочную шайбу 99, которая частично ограничивает П-образный участок 87 кольцевого зазора 81. Дисковидный краевой выступ 93 целесообразно выполнять на первой детали 69, которая при этом служит в качестве распорного кольца 102 для установленного на валу внутреннего кольца 38 подшипника 34 качения. Целесообразно далее располагать выемку 96 в образуемом второй деталью 78 колпаке 72.

При приведении в действие показанной на фиг.1 электрической машины через шкив 66 дисковидный краевой выступ 93 вращается в выемке 96 второй детали 78. Если, как описано выше, кольцевой зазор 81 заполнен пастообразным материалом 84, например густой смазкой, то этот пастообразный материал 84 под действием трения об указанный дисковидный краевой выступ 93 и за счет его вращения вытесняется радиально наружу. В результате пастообразный материал 84 скапливается на П-образном участке 87, главным образом в его радиально наружных зонах. В зависимости от количества находящегося в кольцевом зазоре 81 материала 84 П-образный участок 87 будет заполнен этим материалом в большей или меньшей степени. При максимальном заполнении этот материал заполняет и обе свободных боковых стороны этого П-образного участка 87. В результате подшипник 34 качения оказывается герметично изолирован от окружающего пространства. Для сохранения уплотняющего эффекта под напором воды, возникающего в заполненном кольцевом зазоре 81, пастообразный материал 84 следует выбирать с таким расчетом, чтобы он, с одной стороны, обладал высокой адгезией как ко второй детали 78, так и к первой детали 69, а, с другой стороны, обладал высокими когезионными свойствами. Преимущество эффективного взаимного согласования этих свойств материала заключается в том, что по меньшей мере при малом напоре вода, создающая определенное давление на уплотнение кольцевого зазора, не может проникать со стороны подшипника за дисковидный краевой выступ 93.

Настоящее изобретение относится к электрической машине, прежде всего генератору. Генератор имеет вал (42), ступицу (54) и кольцевой зазор (81). Этот кольцевой зазор (81) образован между указанным валом (42), соответственно между по меньшей мере одной неподвижно соединенной с этим валом (42) первой деталью (69) и ступицей (54), соответственно по меньшей мере одной неподвижно соединенной с этой ступицей (54) второй деталью (78). Кольцевой зазор (81) по меньшей мере частично заполнен пастообразным материалом (84), прежде всего густой смазкой. Техническим результатом является обеспечение дополнительной защиты подшипника качения от вредного воздействия жидкостей. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрическая машина, прежде всего генератор, имеющая вал (42), ступицу (54) и кольцевой зазор (81), расположенный между указанным валом (42), соответственно между по меньшей мере одной неподвижно соединенной с этим валом (42) первой деталью (69) и ступицей (54), соответственно по меньшей мере одной неподвижно соединенной с этой ступицей (54) второй деталью (78), отличающаяся тем, что кольцевой зазор (81) по меньшей мере частично заполнен пастообразным материалом (84), прежде всего густой смазкой.2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой зазор (81) выполнен по меньшей мере частично П-образной формы, при этом свободные концы (90, 91) боковых сторон П-образного участка (87) кольцевого зазора (81) обращены радиально внутрь.3. Электрическая машина по п.2, отличающаяся тем, что первая деталь (69) имеет выступающий радиально наружу дисковидный краевой выступ (93), отделяющий друг от друга указанные свободные концы (90, 91) боковых сторон П-образного участка.4. Электрическая машина по п.3, отличающаяся тем, что краевой выступ (93) входит в выемку (96) ступицы (54), соответственно указанной по меньшей мере одной второй детали (78).5. Электрическая машина по п.4, отличающаяся тем, что ступица (54) установлена по меньшей мере на одном подшипнике (34) качения с возможностью вращения за счет этого относительно вала (42), при этом указанный подшипник (34) качения имеет по меньшей мере одну радиально ориентированную прокладочную шайбу (99).6. Электрическая машина по п.5, отличающаяся тем, что краевой выступ (93) выполнен на первой детали (69), служащей распорным кольцом (102) для установленного на валу внутреннего кольца (38) подшипника (34) качения.7. Электрическая машина по п.6, отличающаяся тем, что выемка (96) расположена в образованном второй деталью (78) колпаке (72).8. Электрическая машина по п.7, отличающаяся тем, что П-образный участок (87) кольцевого зазора (81) частично ограничен прокладочной шайбой (99).9. Электрическая машина по п.8, отличающаяся тем, что колпак (72) служит для осевой фиксации расположенного со стороны ступицы наружного кольца (46) подшипника (34). качения.