Взрывонепроницаемое уплотнение подшипникового узла электродвигателя Советский патент 1983 года по МПК H02K5/136 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вэрывозащищенному электрооборудованию, и может применяться для обеспечения взрывонепроницаемости вала электрической машины.

Известно устройство для уплотнения подшипниковых узлов во взрывонепроницаемых электрических машинах, содержащее в неподвижном подшипниковом узле с кольцевым выступом по середине, по обеим сторонам которого установлены свободно плоские шайбы. Цилиндрические и торцовые поверхности втулки и шайб образуют взрывонепроницаемые зазоры в местах сопряжений как между собой, так и с поверх.ностями вала и подшипниковогоузла TlJ .

Недостатком известного устройства является наличие большого числа трущихся поверхностей, которые интенсивно изнашиваются особенно при недостаточной смазке. Это приводит к увеличению взрывонепроницаемых зазоров и потере их взрывозащитных функций. Кроме того, шайбы ослабевают (разбалтываются), что приводит к заклиниванию вала, в результате чего электрическая машина выходит из строя

Это снижает надежность электрической машины и не позволяет ее дальнейшую эксплуатацию не только во взрывоопасных зонах, но и в нормальных условиях. Недостатком известного устройства является также конструктивная сложность узла, что затрудняет изготовле-ние и эксплуатацию взраво.непрдницаемой электрической машины.

10

Известно уплотнение подшипникового узла взрывонепроницаемой электрической машины,содержащее на валу набор плоских несоединенных между собой колец, торцовые и цилиндрические поверхности

15 которых образуют взрывонепроницаемые зазоры как между собой, так и с со.прягаемыми поверхностями вала и подшипникового щита 2.

Недостатком известного устройства является наличие трения скольжения между торцовыми поверхностями колец и подшипникового щита, что приводит к быстрому износу, особенно при не25 достаточной смазке. В результатечего увеличиваются нормированные зазоры между торцовыми сопрягаемыми поверхностями, что приводит к потере взрывозащитных СВОЙСТВ их. Это снижает

30 надежность электрической машины и не позволяет дальнейшую эксплуатацию е во взрывоопасной зоне. Общим недостатком известных устройств являются малые взрывонепрони цаемые зазоры, что затрудняет изготовление деталей со взрывозащитными поверхностями, сборку, эксплуатацию и ремонт взрывонепроницаемых электрических машин. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является взрывонепроницаемое уплотнение под1яи никового узла электродвигателя, со держащее свободно установленные в расточке подшипникового щита по кра ней мере две цилиндрические втулки со сквозными каналами на их поверхностях, образующие взрывонепроницаемые зазоры между собой и сопрягаемыми цилиндрическими поверхностями .вала и расточки подшипникового щита t3 Однако известное уплотнение хара теризуется недостаточной надежностью Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что во взрывонепроницаемом уплотнении подпшпникового узла электродвигателя, содержащем свободно установ ленные в расточке подшипникового щи по крайней мере две цилиндрические втулки, образующие взрывонепроницаемые зазоры между собой и сопрягаемы ми цилиндрическими поверхностями ва ла и расточки подшипникового щита, упомянутые втулки имеют сквозные каналы, которые выполнены по всей поверхности, причем оси каналов по ,1 крайней мере одной втулки имеют накг лон по отношению к продольной оси. На чертеже изображено предлагаемое уплотнение. Уплотнение состоит по ;крайней мере из двух цилиндрических втулок 1 и 2, свободно вставленных одна в дру гую, а затем в расточку подшипникового щита 3 с возможностью аксиального перемещения. Втулки 1 и 2 закры ты крышкой 4. Вся сборка узла надета на вал 5. На цилиндрической поверхности втулок 1 и 2 выполнены каналы.б. Каналы б могут быть пламягасящими и расположенными как под углом, так и перпендикулярно к поверхности втулок 1 и 2, Между сопрягаемыТШ цилинд рическими поверхностями втулок 1 и 2 расточкой подшипникового щита 3 и вала 5 выполнены взрывонепроницаемые зазоры. Все свободные полости в устройстве заполнены смазкой. При вращении вала 5 электромашины смазка под действием центробежной силы перетекает через каналы б от эазора между валом 5 и втулкой 2 к зазорам между втулками 1 и 2 и расточкой подшипникового щита 3 и втулкой 1. В результате чего в области расточки подшипникового щита 3 образую;гся зоны повышенного давл(ния, а в области вала 5 - пониженного давления смазки. Из зоны повышенного давления смазка движется в зону пониженного давления по зазорам меж,ду торцами втулок 1 и 2, крышкой 4 и расточкой под1иипникового щита 3 и т.д. Во время циркуляции по зазорам смазка постоянно смазывает все трущиеся поверхности, предотвращая их преждевременный износ. Наличие зоны пониженного давления предотвращает вытекание смазки из устройства. При воспламенении горячей смеси внутри электромашины пламя гасится, а раскаленные продукты горения охлаждаются до безопасной температуры, проходя по взрывонепроницаемым зазорам. В устройстве поток продуктов горения распадается на ряд отдельных потоков, движущихся по взрывонепроницаемым зазорам, давление в которых неодинаково. Поэтому через каналы 6 во втулках 1 и 2 происходит уравновешивание давления движущихся потоков, что приводит к активной турбулизации их. Это ведет к значительному охлаждению раскаленных продуктов горения, так как контакт их с внутренними поверхностями устройства резко увеличивается. Особенно интенсивная турбулизация потоков, а следовательно, и охлаждение газов происходит при расположении отверстий во втулках 1 и 2 елочкой . Кроме того, вместе с газами по зазорам и отверстиям б циркулирует смазка, что приводит к дополнительному охлаждению раскаленных продуктов горения, Двигаясь по зазорам устройства, отдельные потоки постоянно перемешиваются между собой. Газ из зон повышенного давления, где температура выше поступает через каналы б во втулках 1 и 2 в зоны пониженного давления с более низкой температурой, где температура его снижается как в результате смешивания с более холодным газом, так как в результате теплоотдачи в контактирующие поверхности, что приводит к значительному снижению температуры выходдящих наружу продуктов горения , Поэтому охлаждающий эффект устройства выше, чем в известных щелевых взрывозащитных устройствах, что позволяет увеличить пламягасящие зазоры без снижения их взрыБозащитных свойств„ При этом уменьшается износ трущихся вэрывозащитных поверхностей и устраняется возможность заклинивания вала 5 в подшипниковом узле, что улучшает условия эксплуатации электрической машины и повышает ее надежность. Кроме того, облегчается изготовление деталей со взрывозащитными поверхностями уменьшается число самих деталей, что упрощает конструкцию узла, облегчает технологию сборки и ремонта электрической машик::.

Формула изобретения

Взрывонепроницаемое уплотнение подшипникового узла электродвигателя содержащее свободно установленные в расточке подшипникового щита по крайней мере две цилиндрические втулки со сквозными каналами на их поверхностях, образующие взрывонепроницаемые зазоры между собой и сопрягаемыми цилиндрическими поверхностями вала и расточки подшипникового щита, отличающее, ей тем, что, с целью повышения надежности уплотнения каналы выполнены по всей поверхности цилиндрических йтулок, причем оси каналов по крайней мере одной втулки имеют наклон по отношению к продольной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 223889, кл. Н 02 К 5/12, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 523487, кл. Н 02 К 5/12, 1976.

5

3.Авторское свидетельство СССР № 851653, кл. Н 02 К 5/12, 1979.