Уплотнение подшипникового узла электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК H02K5/124 F16J15/16 

Изобретение относится к машиностроению, деталям и узлам, обеспечивающим вращение, в частности к уплотнениям валов и подшипниковых узлов электрических машин.

Известно кольцевое контактное уплотнение с пружинными разрезными кольцами типа поршневых, содержащее кольцедер- жатель и втулку с выточками, охватываю- щими кольца, при этом кольца имеют канавки для разгрузки колец от действия перепада давления между уплотняемыми полостями.

Известно также уплотнение, принятое за прототип, с упругим разрезным кольцом, установленным в кольцевой канавке вала и контактирующим с цельным эластичным кольцом, помещенным в выточке корпуса. Эластичное кольцо компенсирует осевые перемещения вала и обеспечивает уплотнение по неподвижному корпусу. Недостатком этого уплотнения является ненадежность уплотнения канавки вала и разрезного кольца по двум причинам: кон- такт однородных материалов (сталь-сталь) и неуплотненный зазор в стыке разрезного кольца.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения и технологичности под- шипникового узла электрической машины.

На фиг. 1 представлена часть электродвигателя с подшипниковым узлом, продольный разрез; на фиг. 2 - уплотнение подшипникового узла.

Подшипниковый узел электрической машины состоит из установленных на валу 1 внутренней уплотнительной втулки 2, внутреннего кольца 3 подшипника, внешней уплотнительной втулки 4, подшипника 5, подшипникового щита 6 и крышки 7. Уп- лотнительные втулки 4 имеют выточку 8 (фиг. 2), в которой помещены разрезные кольца 9 из графитонаполненного фторопласта с полукруглыми углублениями. В уг- лублениях установлены пружинные эспандеры 10. Эспандеры представляют собой цилиндрическую пружину сжатия, свернутую в кольцо. Разрезные кольца наружной поверхностью помещены с пред- верительным натягом за счет действия эспандера в цилиндрические расточки подшипникового щита и крышки подшипника. Подшипниковый щит и крышка имеют заходные конусы 11 и 12, предназначенные для обеспечения монтажа узла. Крышка имеет канавку для установки уплотнитель- ного шнура 13.

Сборка устройств проводится в следующей последовательности.

На вал якоря насаживают до упора внутреннюю уплотнительную втулку и внутреннее кольцо подшипника. Разрезное кольцо с эспандером вводят в выточку уплотнитель- ного кольца и сдвигают до упора в дальний торец выточки. Так же вводят в выточку второе пластмассовое разрезное кольцо. Кольца разворачивают так, чтобы стыки колец были направлены в противоположные стороны, а их общая ось была горизонтальна. Подшипниковый щит с запрессованным в него наружным комплектом 5 роликоподшипника устанавливают на вал якоря, при этом обращают внимание на то, чтобы разрезные кольца вошли в заходиый конус щита, после чего надвигают щит до упора.

После установки щита на вал насаживают внешнюю уплотнительную втулку, в выточку которой устанавливают разрезные кольца с эспандерами, как описано выше. В канавку крышки 7 устанавливают резиновый уплотнительный шнур, после чего крышку устанавливают на щит 6.

Уплотнение подшипникового узла работает следующим образом,

После сборки узла упорного подшипника с противоположной стороны двигателя (не показан) якорь в сборе с задним подшипниковым узлом устанавливается в рабочее положение, при этом все разрезные кольца смещаются в определенное положение и в дальнейшем не перемещаются вдоль оси, кроме случае перемены знака перепада давления между уплотняемыми плоскостями, что в тяговых электродвигателях происходит крайне редко,

При работе электродвигателя уплотни- тельные втулки 2 и 4, вращаясь вместе с валом 1 якоря, имеют также возможность осевого перемещения в пределах осевой игры упорного подшипника.

Поскольку зазор между выточкой 8 втулки и разрезными кольцами 9 выбран большим, чем осевая игра упорного подшипника, кольца не будут перемещаться в расточках щита 6 и крышки 7 и износ их торцов будет минимальным.

Формула изобретения

Уплотнение подшипникового узла электродвигателя, содержащее уплотнительную втулку вала с выточкой, в которой помещены по меньшей мере два разрезных кольца из полимерного материала с предварительным натягом в расточке корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и технологичности, уплотнение снабжено пружинным эспандером сжатия, который расположен в углублении, выполненном на внутренней цилиндрической поверхности кольца, имеющего прямоугольное сечение.

Использование: в электромашиностроении. Сущность изобретения: подшипниковый узел электродвигателя состоит из установленных на валу 1 внутреннней уп- лотнительной втулки 2, внутреннего кольца 3 подшипника, внешней уплотнительной втулки 4, подшипника 5, подшипникового щита 6 и крышки 7. Уплотнительные втулки имеют выточку 8, в которой помещены разрезные кольца из графитонаполненного фторопласта с полукруглыми углублениями, в которых установлены пружинные эспандеры сжатия. 2 ил.