Привод электростатического генератора Советский патент 1983 года по МПК F16H57/04 

(54) ПРИВОД ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

1

Изобретение относится к электростатическим генераторам и может быть использовано в технике высоких напряжений, в частности в источниках питания электростатических ускорителей заряженных частиц.

Известен привод электростатического генератора, содержащий двигатель с валом, редуктор с выходным и входным валами и муфту, ведущая полумуфта которой выполнена из изоляционного материала и имеет металлический экран, связанный с валом двигателя, а ведомая полумуфта связана с входным валом редуктора и имеет экран в месте соединения ее с валами соответственно, двигателя и редуктора 1.

Недостатком указанного привода является малый ресурс работы генератора, связанный с тем, что в конструкции муфты неизбежны щели между поверхностями промежуточного элемента и полумуфт, в которых при работе под высоким напряжением в несколько сот киловольт возникают частичные разряды, разрушающие со временем твердую изоляцию и приводящие в итоге к объемному пробою между металлическими

экранами. Кроме того, через манжетное уплотнение на входном валу редуктора просачивается небольшое количество смазочного масла, которое разбрызгивается входным валом редуктора на изоляционные по верхности муфты, что приводит к необходимости частого проведения работ по их очистке, что также является следствием малого ресурса работы генератора.

Цель изобретения - увеличение ресурса 10 работы генератора.

Указанная цель достигается тем, что в приводе электростатического генератора, содержащем двигатель с валом, редуктор с выходным и входным валами и муфту, ведущая полумуфта которой выпол15нена из изоляционного материала и имеет металлический экран, связанный с валом двигателя, а ведомая полумуфта связана с входным валом редуктора и имеет экран, экран ведомой полумуфты установлен на 20 входном валу редуктора на промежуточном упругом элементе и охвачен изоляционным материалом ведущей полумуфты.

На фиг. 1 изображен электростатический генератор, общий вид; на фиг. 2 - привод электростатического генератора; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Предлагаемый привод содержит двигатель 1, работающий в масляной ванне, и конический редуктор 2, соединенные между собой муфтой вращения. Последняя содержит ведущую нолумуфту 3, выполненную в виде монолитного вала из изоляционного материала, армированного в концах металлическими экранами 4 и 5. Экран 4 имеет отверстие, в которое входит конец вала 6 двигателя 1, а экран 5 выполнен полым и в нем размещена ведомая металлическая полумуфта 7, закрепленная на входном валу 8 редуктора 2 и связанная с экраном 5 через промежуточный элемент 9 из маслостойкой резины, при этом указанная полумуфта 7 с промежуточным элементом 9 не занимает полностью всего объема полости экрана, оставляя часть его на периферии свободной.

Редуктор 2 укреплен на корпусе генератора 10, его выходной вал 11 соединен с ротором 12 генератора, а входной вал 8 имеет манжетное уплотнение 13 и патрубок 14, один конец которого закреплен на корпусе редуктора 2, а другой опущен в полость металлического экрана 5. Указанная полость экрана прикрыта закрепленной на верхнем торце ведущей полумуфты 3 крыщкой 15 с отверстием, в которое свободно проходит конец патрубка 14. Объем свободной кольцевой полости на периферии экрана 5, прикрываемой крыщкой 15, определяется расчетным путем при известной средней скорости утечки масла через манжентное уплотнение 13 за 1000 ч его работы, равной 0,01 . Необходимый объем указанной выще свободной полости составляет 10 см.

Привод электростатического генератора работает следующим образом.

Крутящий момент от двигателя I посредством полумуфт 3 и 7 и конического редуктора 2 передается ротору 12 генератора 10.

Масло, просачивающееся из манжетного уплотнения 13, отбрасывается центробежными силами от поверхности вала 8 к внутренней поверхности патрубка 14, стекает по ней в полость экрана 5 и собирается на ее периферии, удерживаясь там центробежными силами, при этом крыщка 15 препятствует вытеканию масла из указанной полости. Изоляционные поверхности муфты и генератора остаются незагрязненными маслом в течение всего расчетного времени заполнения маслом свободного объема на периферии полости, чем устраняется возможность нарущения электрической прочности изоляционной поверхности. По истечении указанного расчетного времени работу генератора необходимо приостановить, откачать собравшееся в полости экрана 5 масло и добавить соответствующее количество его в корпус редуктора.

Размещение ведомой полумуфты и промежуточного элемента в полости экрана 5 позволяет выполнить изоляционное тело ведущей полумуфты монолитным, без щелей, что, в свою очередь, дает возможность увеличить допустимую напряженность электрического поля между экранами в объеме изолятора и соответственно существенно сократить высоту муфты и привода в целом. Кроме того, конструкция привода

электростатического генератора предусматривает сбор вытекающего из уплотнения масла в полости экрана, в котором размещены ведомая полумуфта и промежуточный элемент, которое затем периодически отсасывается оттуда без демонтажа привода. Предлагаемый привод позволяет использовать простое по конструкции и компактное манжетное уплотнение, обеспечивающее минимальную высоту привода, увеличить время его работы между двумя профилактическими осмотрами и одновременно упростить их.

При этом появляется возможность периодичность указанных осмотров привести в соответствие с периодичностью техобслуживания встроенных в корпус генератора потребителей его энергии, например ускорительной трубки, источника заряженных частиц и устройств для его питания.

Формула изобретения

Привод электростатического генератора, содержащий двигатель с валом, редуктор с выходным и входным валами и муфту, ведущая полумуфта которой выполнена

из изоляционного материала и имеет металлический экран, связанный с валом двигателя, а ведомая полумуфта связана с входным валом редуктора и имеет экран, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы генератора, экран ведомой полумуфты установлен на входном валу редуктора на промежуточном упругом элементе и охвачен изоляционным материалом ведущей полумуфты.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Генератор ЭСГК 1000/3,5. Разработка Научно-исследовательского института электронно-ионной технологии, чертеж 6АУ. 1560 13 СБ, 1978 (прототип).