Электрическая машина Советский патент 1988 года по МПК H02K9/24 H02K5/12 

(21)3947А35/24-07

(22)29.08.85

(46) 15.01.88. Бюл. № 2 (75) В.А.Валуев

(53)621.313.713 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 163257, кл. Н 02 К 9/24, 1963.

. Авторское свидетельство СССР № 767902, кл. Н 02 К 9/24, 1980.

(54)ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

(57)Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повьшении надежности. Электрическая машина содержит ротор 1, подшипниковый узел, подшипниковый щит 10 и расположенный меяду щитом и ротором узел уплотнения, включающий нагнетатель 13, диффузорную камеру 21 и обойму 30. Благодаря тому, что узел уплотнения снабжен дополнительным нагнетателем 15, обратным направляющим аппаратом 29 и охлазвдающей кольцевой камерой 35, обеспечивается достижение поставленной цели. 2 ил.

f 77 М If21: f

I I I г

/3

(Л

00

о:

30

cpfJS.Z

11

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам с ограниченными диаметральными размерами внутреннего пространства и воздушно-водяным охлаждением.

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения проникновения аэрозоли масла из уплот- няющей камеры во внутренний объем машины, при одновременном сокращении радиальньгк габаритов электрической машины.

На фиг. 1 представлена электричес кая машина, продольный разрез на фиг. 2 - подшипниковый узел с узлом уплотнения.

Электрическая машина содержит ротор 1, имеющий продольные каналы 2 для циркуляции хладагента, вал 3, подшипниковый узел, состоящий из подшипника 4, установленного с кольцевым зазором 5 относительно втулки 6 крышки 7 с каналом 8 для подачи смаз- ки, образующей совместно с подшипником 4, валом 3 и втулкой 6 подшипниковую камеру 9, щита 10, имеющего канал 11 для подачи смазки, сообщающийся посредством канала 8 в крьшке 7 с подшипниковой камерой 9, и крьш- ки 12 щита.

Между подшипниковым щитом ,10 и торцом ротора 1 встроен узел уплотнения, состоящий, например, из 3 последовательно соединенных между собой f нагнетателей 13-15 с диафрагмами 16-20, диффузорными камерами 21-23 с направляющими лопатками 24-26 и разделительными перегородками, обрат- ными направляющими аппаратами 27-29. Диффузорные камеры 21-23 и обратные направляющие аппараты 27-29 уста- новлейы в диафрагмы 16-20, которые в свою очередь вмонтированы в рас- точку обоймы 30, которые в собранном виде зафиксированы винтами с крышкой 12 в подшипниковом щите 10. Для защиты внутреннего объема машины от проникновения аэрозоля масла перед- ние диски нагнетателей 13-15 снабжены наружными цилиндрическими выступами (венчиками), расположенными относительно крьш1ки 12 щита и перегородок диафрагм 17 и 19 с кольцевым зазором ,Со стороны, противоположной узлу уплотнения, на валу ротора установлен центробежный вентилятор 31 (фиг.1).

T

о 5 о

о 5 Q

5

1012

В ступице нагнетателя 15 установлена манжета 32, например резиновая, с браслетной пружиной 33, что обеспечивает отсутствие утечек аэрозоли масла при пуске и выбеге ротора, а также при заторможенном состоянии ротора.

Манжета 32 имеет металлическую арматуру и своим внутренним диаметром охватывает наружную поверхность цилиндрической части крьш1ки 7. Полость последнего обратного направляющего аппарата 29 сообщается с масляной камерой подшипникового узла дренажными каналами 34.

Кольцевая охлаждающая камера 35 образована выточкой в щите 10 и цилиндрической поверхностью обоймы 30, герметизирована от возможных утечек жидкого хладоагента уплотнениями 36, например резиновыми кольцами. Камера 35 посредством каналов 37 и 38 (фиг.1), выполненных в корпусе и щите 10, сообщается с системой 39 охлаждения электрической машины.

Отношение наружных диаметров нагнетателей 13-15 к соответствующему диаметру центробежного вентилятора 31 (DK, Dg ) устанавливается после гидравлического расчета воздушного тракта машины, но не должно быть более 0,7 (при 2-ступенчатом нагнетании) и 0,55 (при 3-ступенчатом нагнетании) .

Материал диафрагм, перегородок, лопаток диффузоров и обратных направляющих аппаратов - сплавы и металлы с большой теплопроводностью.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 1 охлаждающий поток газа центробежным вентилятором 1 увлекается в каналы 2, а нагнетателем 13 - на направляющие лопатки 24 диффузорной камеры 21, затем разворачиваясь на безлопаточном участке камеры 21 на 180, поток проходит на лопатки обратного направляющего аппарата 27, дале е поток поступает по центру на лопатки последующего нагнетателя 14, и цикл вновь повторяется.

Под действием центробежных сил внутренний диаметр манжеты 32 увеличивается, и она размыкается с цилиндрической поверхностью крышки 7.

Из системы 39 охлаждения электрической машины по каналам 37 и 38 жидкий хладоагент, например вода (с дав1367101 Ф

лением избыточным 1,5-2,5 атм), поступает в кольцевую камеру 35, смывая ее, охлаждает обойму 30 и примыкающие диафрагмы 16-20, лопатки 24-26 диффузоров и обратные направляющие аппараты 27-29. Скопившаяся, проникшая из подшипниковой камеры 9 в диффузорные камеры 21-23 и обратные направляющие аппараты 27-29 аэро- IQ подачи смазки, образующей с подшипниормула изобретения

Электрическая машина, содержащая ротор с продольными каналами для прохождения хладоагента, втулку, установленную на валу, подшипниковый -, узел, состоящий из подшипника, установленной с кольцевым зазором относительно втулки крьш1ки с каналом для

золь масла конденсируется в виде капель (и пленки) на отмеченных охлажденных поверхностях, стекает по дренажным каналам 34 обратно в масляную камеру 40 подшипникового узла.

Таким образом, аэрозоль масла беспрерывно удаляется из полостей диф- фузорных камер и обратных направ . ляющих аппаратов по мере проникновения ее сквозь щелевой, кольцевой зазор 5 между втулкой 6 и цилиндрическим выступом крьшпси к и 7.

Использование предлагаемого технического решения за счет нового выполнения узла уплотнения и введения охлаждающей камеры 35 полностью исключает проникновение агрессивной-, аэрозоли масла из подшипниковой камеры во внутренний объем машины, что повышает срок службы изоляции обмоток и надежность электрической машины. Одновременно предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить радиальные размеры электрической машины (в частности, в 2-полюсн. и 4-полюсн.), за счет уменьшения диаметра узла уплотнения. Диаметр нагнетателя, который определяет радиальные размеры уплотнительного устройства и машины, по сравнению с прототипом уменьшается с 280 до 165 мм.

- IQ подачи смазки, образующей с подшипниормула изобретения

Электрическая машина, содержащая ротор с продольными каналами для прохождения хладоагента, втулку, установленную на валу, подшипниковый -, узел, состоящий из подшипника, установленной с кольцевым зазором относительно втулки крьш1ки с каналом для

5

0

ком, валом и втулкой подшипниковую камеру, из подшипникового щита, имеющего канал для подачи смазки из масляной камеры и сообщающегося посредством канала в крышке с подшипниковой камерой, и встроенный между подшипниковым щитом и торцом ротора узел уплотнения, состоящий из насаженного на вал нагнетателя с передним и задним дисками, диффузорной камеры, с отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем исключения проникновения аэрозоли масла из уплотняющей камеры во внут- 5 ренний объем машины при одновременном сокращении радиальных габаритов, узел уплотнения дополнительно снабжен по крайней мере одним нагнетателем с диффузорной камерой и обратным направляющим аппаратом, -соединенным Последовательно с первым, и охлаждающей кольцевой камерой, образованной выточкой на внутренней поверхности подшипникового щита и наружной цилиндрической поверхностью обоймь узла уплотнения, причем упомянутая охлаждающая камера соединена двумя диаметрально расположенными каналами, выполненными в подшипниковом щите и корпусе электрической машины с системой охлаждения электрической машины, полость последнего обратного на- правлякицего аппарата сообщается посредством дренажных каналов с масляной камерой подшипника.

0

5

0

Фиг1