Уплотнение вала электрической машины

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано, в частности, в асинхронных электрических двигателях как обычного, так и взрывозащищенного исполнения с высокой степенью защиты по линии вала во время стоянки и надежной защищенностью от брызг во время работы электродвигателей в повторно-кратковременном режиме. Технический результат, получаемый от использования данного изобретения, состоит в повышении надежности электрической машины, а также в снижении потерь на трение и материальных затрат за счет простоты изготовления уплотнения её вала. Сущность изобретения состоит в том, что уплотнение вала электрической машины, содержащее подшипниковый щит и крышку подшипникового щита, согласно данному изобретению, выполнено в виде диска, на торцовых поверхностях которого выполнены кольцевые канавки и выступы, обращенные к подшипниковому щиту и крышке подшипникового щита, на которых также выполнены кольцевые канавки и выступы, образующие между диском, подшипниковым щитом и крышкой подшипникового щита равномерную, зигзагообразную, взрывонепроницаемую щель. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в асинхронных электрических двигателях как обычного, так и взрывозащищенного исполнения с высокой степенью защиты по линии вала во время стоянки и надежной брызгозащищенностью во время работы, работающих в повторно-кратковременном режиме.

Известен взрывонепроницаемый подшипниковый узел электрической машины с взрывонепроницаемой диаметральной щелью и кольцевыми камерами в сопряжении вала с подшипниковым щитом. Взрывонепроницаемая диаметральная щель выполнена ступенчатой вдоль оси вала и состоит из трех ступеней, кольцевые камеры образованы цилиндрическими и смещенными в осевом направлении торцевыми поверхностями вала и подшипникового щита [А. с. СССР 1117780, Н 02 K 5/124, 1984 г.].

Однако это устройство имеет относительно большие габариты за счет выполненных вдоль оси вала и подшипникового щита ступеней.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является уплотнение вала электрической машины, которое крепится за счет запрессовки на вал кольца с уплотнением по внутренней поверхности. На наружной поверхности кольца установлена пружинная диафрагма, на которой с одной стороны диаметрально противоположно закреплены два полукольца из магнитомягкого материала, а с другой стороны прикреплено кольцо из антифрикционного материала. На крышке подшипникового щита установлен постоянный магнит, который во время остановки электрической машины притягивает к себе полукольца, обеспечивая тем самым защиту от брызг [А. с. СССР 1713023, Н 02 K 5/136, 1992 г.].

Недостатком известного устройства являются: сложность изготовления и ненадежность манжетной конструкции уплотнения в эксплуатационных условиях; потери на трение колец о крышку щита и щит во время пуска и работы электрического двигателя; высокая материалоемкость ввиду сложной конструкции уплотнения.

Задача изобретения - повышение надежности и простота изготовления уплотнения вала; снижение потерь на трение и снижение материальных затрат.

Поставленная задача решается уплотнением вала электрической машины, содержащим подшипниковый щит и крышку подшипникового щита, которое в отличие от прототипа выполнено в виде диска, на торцевых поверхностях которого имеются кольцевые канавки и выступы, обращенные к подшипниковому щиту и крышке подшипникового щита, на которых также выполнены кольцевые канавки и выступы, в результате чего между диском, подшипниковым щитом и крышкой подшипникового щита образуется равномерная, зигзагообразная, взрывонепроницаемая щель.

Вышеупомянутая щель обеспечивает надежную взрывозащиту и защиту от попадания брызг, исключает потери на трение кольцевых канавок и выступов подшипникового щита и крышки подшипникового щита о кольцевые канавки и выступы диска.

На чертеже изображено уплотнение вала электрической машины, которое состоит из вала 1, подшипника 2, подшипникового щита 3, крышки подшипникового щита 4 и корпуса 5, в который установлен статор 6. На валу 1 электрической машины установлен ротор 7 и жестко крепится диск 8, на торцевых поверхностях которого имеются кольцевые канавки и выступы. На поверхностях подшипникового щита 3 и крышки подшипникового щита 4, обращенных к диску, также выполнены кольцевые канавки и выступы, в результате чего между диском 6, подшипниковым щитом 3 и крышкой подшипникового щита 4 образуется равномерная, зигзагообразная, взрывонепроницаемая щель.

Уплотнение вала работает следующим образом: при воспламенении (взрыве) взрывоопасной смеси внутри оболочки электрической машины (источниками воспламенения, например, могут быть обмотки статора 6 или ротора 7), пламя, а затем и продукты взрыва под действием возрастающего давления внутри электрической машины достигают равномерных, зигзагообразных, взрывонепроницаемых щелей. При движении в равномерных, зигзагообразных, взрывонепроницаемых щелях продукты взрыва интенсивно охлаждаются. Во время дезактивации или дезинфекции наружной поверхности электрического двигателя струя раствора не может проникнуть через равномерную, зигзагообразную, взрывонепроницаемую щель подшипникового щита 3 и крышки подшипникового щита 4, т.е. обеспечивается надежная брызгозащищенность. При вращении вала 1 поверхности кольцевых канавок и выступы диска 8 не соприкасаются с кольцевыми канавками и выступами подшипникового щита 3 и крышки подшипникового щита 4, тем самым исключаются потери на трение.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность уплотнения вала, при этом существенно упрощается его изготовление, снижаются материальные затраты и потери на трение.

Наиболее вероятная область применения данного изобретения - электродвигатели привода запорной арматуры для нефтегазовой промышленности, а также электродвигатели для комплектации машин и механизмов перерабатывающих цехов на кораблях морского и речного флота.

Уплотнение вала электрической машины, содержащее подшипниковый щит и крышку подшипникового щита, отличающееся тем, что выполнено в виде диска, на торцовых поверхностях которого выполнены кольцевые канавки и выступы, обращенные к подшипниковому щиту и крышке подшипникового щита, на которых также выполнены кольцевые канавки и выступы, образующие между диском, подшипниковым щитом и крышкой подшипникового щита равномерную зигзагообразную взрывонепроницаемую щель.