Радиальноупорный мотор-подшипник

 

Изобретение относится к электромашиностроению , в частности к электродвигателям для привода высокоскоростных рабочих органов разнообразных машин. Мотор-подшипник содержит массивный ферромагнитный ротор 6 в виде усеченного конуса и статор, у которого магнитопровод 1 снабжен обмоткой 2. В теле магнитопровода 1 выполнены каналы 3 для подачи сжатого газа в зазор между статором и ротором. Рабочие поверхности статора и ротора покрыты антифрикционным немагнитным материалом . 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 02 К 7/08, 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

О

О

О сЭ (21) 4674883/07 (22) 06.04.89 (46) 23.12.91. Бюл. № 47 (71) Научно-производственное объединение по оборудованию для химических волокон (72) А,Г,Шнайдер, В.M.Ñoêîë и И.Г.Кисель (53) 621.313.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1397568, кл, D 01 Н 1/24, 1986.

Механизация и автоматизация производства, ¹ 1111,, 11998866, с.14 — 15.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электродвигателям для привода высокоскоростных рабочих органов разнообразных машин.

Цель изобретения — увеличение осевой жесткости газомагнитного подвеса ротора, На фиг.1 изображен радиально-упорный мотор-подшипник, продольный разрез; на фиг.2 — статор, продольный разрез; на фиг.3 — участок, примыкающий к рабочему зазору, поперечное сечение.

Радиально-упорный мотор-подшипник содержит магнитопровод 1 статора с внутренней конусной расточкой, уложенную в пазы магнитопровода Al-ôàçíóþ распределенную обмотку 2 и выполненные в магнитопроводе статора каналы 3 для подачи, сжатого газа в рабочий зазор, которые соединяются через кольцевую канавку4со штуцером 5 подачи сжатого газа. В конусной расточке статора расположен ферромагнитный ротор 6, выполненный в виде усеченного конуса. На рабочей поверхности ротора

„„SU 1700692 А1 (54) РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЙ МОТОР-ПОДLUM flHNK (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электродвигателям для привода высокоскоростных рабочих органов разнообразных машин. Мотор-подшипник содержит массивный ферромагнитный ротор 6 в виде Усеченного конуса и статор, у которого магнитопровод 1 снабжен обмоткой 2. В теле магнитопровода 1 выполнены каналы 3 для подачи сжатого газа в зазор между статором и ротором.

Рабочие поверхности статора и ротора покрыты антифрикционным немагнитным материалом. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. выполнены многозаходные непрерывные зубцы 7 в виде спиралей, лежащих на конусной поверхности. Промежутки между зубцами заполнены немагнитным материалом 8 для образования гладкой поверхности. На рабочей поверхности статора выполнен непрерывный зубец 9 в виде спирали, лежащей на конусной поверхности, угол подъема которого равен углу подъема зубцов ротора, расположенный под слоем 10 немагнитного антифрикционного материала (не показан).

Профиль зубца выполнен в виде прямоугольной трапеции, сторона которой, нормальная основаниям, прилегает к рабочей поверхности статора. Магнитопровод статора размещен в корпусе 11, снабженном торцовыми щитами 12.

Радиально-упорный мотор-подшипник работает следующим образом, При подаче сжатого газа через штуцер

5, кольцевую канавку 4 и каналы 3 в рабочий зазор между статором и ротором упомянутый ротор всплывает в слое газовой смазки.

1700692

При этом удержание ротора 6 в расточке статора при произвольном положении машины в пространстве может быть осуществлено подключением обмоток 2 статора к источнику постоянного тока.

После подключения обмоток 2 статора к

m-фазному источнику тока регулируемой частоты в статоре возникает вращающееся электромагнитное поле, приводящее во вращение массивный ферромагнитный ротор 6. При агом гаэомагнитный подвес рото, .ра 6 обеспечивается взаимодействием подъемной силы слоя газовой смазки и силы электрсмагнитного притяжения ротора к статору, создаваемой электромагнитным . полем. Немагнитный слой 10 на рабочей поверхности статора, разделяя по величине газовый и магнитный зазоры (последний равен сумме величины газового зазора и толщины немагнитного слоя), обеспечивает высокую устойчивость газомагнитного подвеса ротора 6.

Наличие на рабочих поверхностях статора и ротора зубцов, выполненных в виде спирали, лежащей на конусной поверхности, заставляет ротор 6 при era вращении

"ввинчиваться" в конусную расточку статора, что приводит к появлению осевой силы, совпадающей по направлению с силой электромагнитного притя>кения ротора к статору и обеспечивает увеличение жесткости газомагнитного подвеса ротора 6, Выполнение зубцов 7 на рабочей поверхности ротора многозаходными и выполнение зубца 9 на рабочей поверхности статора равным по ширине промежутку между двумя соседними зубцами 7 на рабочей поверхности ротора 6 приводит к тому, что независимо от углового положения ротора 6 относительно зубца 9 на поверхности статора по крайней мере один из зубцов 7 ротора находится против зубца 9 статора, обеспечивая постоянство по величине осевой силы, увеличивающей жесткость газомагнитного подвеса.

Выполнение зубца 9 на поверхности с профилем в виде прямоугольной трапеции обеспечивает превышение силы магнитного взаимодействия между зубцом 9 статора и прибли>кающимся к нему (по ходу вращения) зубцом 7 ротора над силой магнитного взаимодействия между зубцом 9 статора и

50 удаляющимся от него зубцом 7 ротора, что обеспечивает равномерность вращения ротора. Частота вращения ротора 6 регулируется изменением частоты источника питания. Торможение ротора 6 осуществляется подключением обмоток 2 статора к источнику постоянного тока.

Введение предложенных усовершенствований обеспечивает появление дополнительной осевой силы, совпадающей по направлению с силой электромагнитного притяжения ротора к статору, увеличивающей жесткость газомагнитного подвеса ротора при повышении равномерности движения, чем обеспечивается положительный эффект изобретения.

Формула изобретения

1. Радиально-упорный мотор-подшипник, содержащий ферромагнитный ротор в виде усеченного конуса, статор, магнитопровод которого снабжен m-фазной распределенной обмоткой и конусной расточкой, в которой установлен ротор, а в теле магнитопровода выполнены каналы для подачи сжатого воздуха в зазор между ротором и статором и слой немагнитного антифрикционного материала на рабочей поверхности статора,отличающийся тем,что,с целью увели ения осевой жесткости газомагнитного подвеса ротора, на конусных поверхностях ротора и статора выполнены непрерывные зубцы в виде спирали, с равными углами подъема по отношению к образующей, 2. Мотор-подшипник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения равномерности вращения ротора, на рабочей поверхности статора выполнен один зубец, а на рабочей поверхности ротора зубцы выполнены многозаходными.

3. Мотор-.подшипник по п.1, о тл и ч а юшийся тем, что ширина зубца на рабочей поверхности статора равна ширине промежутка между соседними зубцами на рабочей поверхности ротора, с

4. Мотор-подшипник по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что профиль зубца на рабочей поверхности статора выполнен в виде прямоугольной трапеции, у которой сторона, нормальная ее основаниям. прилегает к рабочей поверхности статора.

1700692

1700692

Составитель А.Лисов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Н.Тупица

Корректор О.Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101

Заказ 4474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5