ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ВЕТОХИНА Советский патент 1995 года по МПК H02K9/24 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к погружным электрическим машинам, которые применяются для привода различных механизмов и движителей подводных аппаратов и буровых морских добычных установок.

Целью изобретения является расширение области применения металлокерамических подшипников для электрических машин открытого исполнения, работающих в морской воде, для больших мощностей (выше 100 кВт) при сохранении неизменными ВАХ и улучшении смазки и охлаждения. Обеспечивается унификация и упрощается изготовление пресс-инструмента, повышается технологичность, прочность и надежность вкладыша в целом.

На фиг.1 показан продольный разрез подшипникового узла; на фиг.2 и 3 показаны варианты исполнения колец вкладышей из металлокерамики, состоящих из двух секторов с прямыми скосами контактирующих поверхностей по сечению; на фиг.4 то же, с закругленными контактирующими поверхностями по сечению.

Согласно изобретению подшипниковый узел ЭВМ (фиг.1) содержит вал 1 ротора, на который насажена втулка 2 подвижной части скользящей пары из антикоррозионной высокопрочной стали, например из стали ДИ48-ВД. Кольца 3 неподвижной части скользящей пары из высокопрочной металлокерамики, например из ВАМК-27, с опорными поверхностями 4 и упорной поверхностью 5 чередуются с промежуточными втулками 6 из стали, что и втулка 2. Диаметр втулки 6 меньше диаметра кольца 3 на удвоенную глубину шлица опорной поверхности 4. Кольца 3, число которых нечетно, с втулками 6 запрессованы в гильзу 7 из высокопрочной антикоррозионной стали. Образованная конструкция является вкладышем подшипника, который устанавливается в подшипниковый щит 8 ЭВМ, имеющий свободный зазор 9 между валом 1 и подшипником щитом 8 для входа забортной охлаждающей воды.

На фиг.2 и 3 показаны кольца вкладышей. Кольца 3 вкладыша из металлокерамики отштампованы из одинаковых секторов под углом 45^о для обеспечения прочности надежности, удобства при сборке и унификации пресс-инструмента, например, для фиг.3 необходимо иметь только один штамп.

На фиг.4 показано кольцо вкладыша из металлокерамики, отштампованное из одинаковых симметричных секторов с контактирующими торцевыми поверхностями, закругленными по радиусу, равным ширине сектора, т.е. R d.

При сборке узла вкладыша чередующиеся кольца 3 из металлокерамики необходимо сдвинуть в пространстве друг относительно друга на симметричный угол для обеспечения надежности и механической прочности вкладыша в целом.

После сборки вкладыша производят окончательную обработку требуемой чистоты скользящих пар опорной и упорной поверхностей, после чего на опорной поверхности прорезают шлицы, а на упорной канавки необходимой глубины.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 ротора ЭВМ забортная вода входит через свободный зазор 9, проходит через шлицы (на фиг.1 не показаны) и рабочий зазор между трущимися опорными поверхностями кольца 3 вкладыша, входит в свободное пространство 10 между промежуточной втулкой 6 и валом 1, далее проходит по рабочему зазору и шлицам последующего кольца 3 вкладыша и т.д. и поступает на упорную поверхность 5 последнего кольца 3 и через рабочий зазор между трущимися упорными поверхностями 5 и канавками, расположенными на последней выходит в машину.

Предлагаемое техническое решение благодаря выполнению вкладышей подшипника составными из секторов металлокерамики и промежуточных втулок из антикоррозионной стали, запрессованных в гильзу, расширяет область применения подшипников в ЭВМ по мощности и габаритам в сторону увеличения при неизменных ВАХ, улучшении смазки и охлаждения трущихся пар.

Кроме того, выполнение металлокерамических колец из секторов со стыкующимися контактирующими поверхностями под углом или закругленными, позволяет унифицировать и упростить пресс-инструмент.

Аксиальное расположение металлокерамических колец со сдвигом друг относительно друга в направлении вращения, повышает технологичность, прочность и надежность вкладыша подшипника.

Электрическая машина содержит подшипниковые щиты в виде скользящей пары из высокопрочной металлокерамики и стали. Благодаря тому, что металлокерамика выполнена из равных секторов, собранных в кольцо и чередующихся с промежуточными втулками, обеспечивается достижение поставленной цели. 4 ил.

1. Электрическая машина по авт. св. N 306688, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и улучшения смазки и охлаждения, вкладыш подшипника образован высокопрочной металлокерамической скользящей парой, выполненной из равных секторов, расположенных симметрично относительно продольной оси машины и собранных в замкнутые кольца, расположенные аксиально с чередованием с промежуточными втулками, имеющими диаметр меньший на удвоенную глубину шлицы из высокопрочной антикоррозионной стали, и количество металлокерамических колец на одно больше, чем промежуточных втулок, причем указанные кольца и втулки запрессованы в общую гильзу из материала втулок. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что сектора из металлокерамики выполнены с торцевыми скосами по сечению с равными углами или закругленными торцевыми контактирующими поверхностями с радиусом, равным ширине сектора вкладыша. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности, прочности и надежности, кольца секторов при их количестве большем двух смещены в направлении вращения друг относительно друга на одинаковый угол.