CN101692590A - 电机绝缘轴承装置及其制造方法 - Google Patents

电机绝缘轴承装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电机绝缘轴承装置及其制作方法，其主要特点是：在轴承座与电机轴承之间的圆周部位设有绝缘衬套，绝缘衬套及电机轴承的两端与轴承外盖和轴承内盖之间均设有绝缘隔圈，绝缘隔圈与绝缘衬套之间留有间隙，并采用独特的方法制作，能够有效的阻止转子轴向电流回路的形成，避免电机轴承的电蚀损坏，保证电机的可靠运行，延长电机的使用寿命，同时也使电能的无功损耗减少，具有结构设计合理，使用性能可靠，安装维修方便等优点。

Description

电机绝缘轴承装置及其制造方法
技术领域
本发明属于电机附属部件技术领域，是一种电机绝缘轴承装置及其制造方法。
背景技术
在现有技术中，一般电机都是采用导电的金属构件连接组装而成，因电机设计及制造方面的原因，大、中型电机的运行过程中，转子上产生较高的轴电压，并通过相互连接的电机主轴、轴承、端盖和机座形成回路电流。尤其是变频电机或变频器供电的电机，其转子上往往产生较高的轴电压。这一轴向电流与电机内部发生的热量构成电能无功损耗的主要因素，更为重要的是会造成轴承的电蚀，使轴承过早损坏，出现电机抱轴、转子扫膛问题，进而引发严重的设备故障。截止目前，这一问题还没有得到较为理想的解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种绝缘安全可靠、制造成本低、安装维护方便、可承受轴向力的电机绝缘轴承装置及其制造方法。
实现本发明的目的所采取的技术方案是：该绝缘轴承包括轴承座、电机轴承、轴承外盖和轴承内盖，其中，在轴承座与电机轴承之间的圆周部位设有绝缘衬套，绝缘衬套及电机轴承的两端与轴承外盖和轴承内盖之间均设有绝缘隔圈，绝缘隔圈与绝缘衬套之间留有间隙。
所述绝缘衬套是由内衬套和设置在内衬套外圆周部位的绝缘层组成，其中，内衬套的外圆周上设有1～5个环形沟槽，绝缘层是由绝缘无纬带绕制而成。
所述绝缘隔圈为环氧玻璃板材制件。
所述内衬套为金属制件。
所述绝缘衬套的轴向尺寸小于轴承的轴向尺寸。
本发明电机绝缘轴承装置的制造方法是按以下步骤进行：
(1)内衬套预加工：在内衬套的外圆周上根据设计要求将环形沟槽加工成型，内径留加工余量，并在内衬套的两端预留高于内衬套外径的工艺挡边，制成内衬套光坯备用；
(2)绝缘衬套预加工成型：将预加工的内衬套光坯进行清除油污，清洗干燥后，取绝缘无纬带在拉力作用下均匀致密地缠绕在内衬套光坯的外圆周上，直到绝缘无纬带层的外径大于绝缘衬套的成型外径，然后置入加热炉中进行整体加热，加热温度为130～170℃，使绝缘无纬带层固化，最后将内衬套光坯与固化后的绝缘无纬带层外径一同加工成型；
(3)轴承座预加工：先将轴承座内孔加工成通孔，两侧端面留加工余量，使两端面之间的间距与预加工成型的绝缘衬套宽度一致，其它部位全部加工成型；
(4)按照常规的过盈配合件热装工艺将预加工的轴承座和绝缘衬套热装在一起，经冷却至常温状态后，用金切设备将轴承座和绝缘衬套的两端面及轴承座的止口部位、绝缘衬套的内径按设计要求一次加工成型；
(5)将绝缘隔圈及轴承外盖、轴承内盖按设计要求加工成型；
(6)将轴承内盖、绝缘隔圈、电机轴承、配装加工好的轴承座和绝缘衬套、绝缘隔圈、轴承外盖依次穿装连接在电机主轴上，即制成本发明的绝缘轴承。
按照上述方案及方法制成的电机绝缘轴承装置，通过设置的绝缘衬套和绝缘隔圈的屏蔽作用，能够有效的阻止转子轴向电流回路的形成，避免电机轴承的电蚀损坏，保证电机的可靠运行，延长电机的使用寿命，同时也使电能的无功损耗减少。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是内衬套预加工状态的结构示意图；
图3是绝缘衬套与轴承座热装状态的结构示意图；
图4是绝缘衬套与轴承座成型状态的结构示意图。
具体实施方式
参看图1，本发明的电机绝缘轴承装置，是由轴承座1、电机轴承3、轴承外盖6、轴承内盖4、绝缘衬套2和绝缘隔圈5组成，其中，电机轴承3可采用径向滚动轴承，轴承内圈与电机主轴8紧配连接并一起旋转，轴承外圈与轴承座1套装连接。绝缘衬套2位于电机轴承外圈与轴承座1的内孔之间，用于电机轴承3与轴承座1之间的电流隔绝。绝缘衬套2包括内衬套2-2和设置在内衬套2-2外圆周部位的绝缘层2-1，内衬套2-2采用金属制件，用于绝缘层2-1的支撑，绝缘层2-1是由绝缘无纬带绕制而成，为了使绝缘层2-1与内衬套2-2牢固地接合在一起，防止其相对滑动，在内衬套2-2的外圆周上设有1～5个环形沟槽。轴承外盖6和轴承内盖4位于电机轴承3的两端，并通过止口和紧固件与轴承座1固定连接。两端的绝缘隔圈5采用环氧玻璃板制件，并分别位于电机轴承3与轴承外盖6和轴承内盖4之间，用于轴承外盖6和轴承内盖4与电机轴承3之间的电流隔绝。通过绝缘衬套2和绝缘隔圈5的屏蔽作用，可以有效的阻止转子轴向电流回路的形成，避免电机轴承3的电蚀损坏，同时也使电能的无功损耗减少。绝缘衬套2的轴向尺寸小于电机轴承外圈的轴向尺寸，当绝缘隔圈5压紧在电机轴承3两侧端面上时，绝缘隔圈5与绝缘衬套2之间形成一定的间隙，当电机轴承3承受轴向力时，可避免绝缘衬套2受到轴向剪切力的影响，延长其使用寿命。
本发明电机绝缘轴承装置的制作是按以下方法进行：
参看图2，先进行内衬套2-2的预加工：在内衬套2-2的外圆周上根据设计要求将环形沟槽加工成型，并使内衬套2-2与电机轴承外圈配合的内孔预留加工余量，以保证缠绕绝缘无纬带时具有足够的强度，不致发生变形；在内衬套2-2两端预留高于内衬套2-2外径的工艺挡边2-3，两工艺挡边2-3的高度和宽度一致，外端面之间的距离大于电机轴承3的宽度，与轴承座1预加工后两端面之间的宽度相等，以便于保证绝缘无纬带缠绕的饱满和密实，同时保证绝缘衬套2与轴承座1组装轴向定位的精准。然后，将绝缘衬套2预加工成型，其方法是：将预加工的内衬套2-2进行清除油污，清洗干燥后，将绝缘无纬带在一定的拉力状态下均匀缠绕在内衬套2-2的外圆周上，使无纬带缠绕的总厚度达到和预加工内衬套2-2工艺挡边2-3的外径一致为准，而后将缠绕绝缘无纬带后的内衬套2-2加热，加热温度控制在120～180℃范围内，使绝缘无纬带层熔合固化，形成绝缘层2-1，与内衬套2-2牢固地接合在一起，最后按设计的尺寸要求将内衬套2-2与绝缘层2-1一体的外径加工成型。
参看图3，是绝缘衬套2与轴承座1热装状态的结构示意图，先进行轴承座1的预加工，可将轴承座1内孔先加工成通孔，两端面留余量，轴承座1的其它部位全部加工成型。
参看图4，是绝缘衬套与轴承座成型状态的结构示意图，将预加工的轴承座1按常规过盈配合的组装工艺预热后，和绝缘衬套2热装在一起，经冷却至常温状态后，进行金加工，切去绝缘衬套2两端的工艺挡边2-3，一并将绝缘衬套2和轴承座1的两端面以及轴承座1的止口部位和绝缘衬套2的内径按设计要求加工成型；在加工绝缘衬套2及轴承座1的同时，可采用环氧玻璃板材将绝缘隔圈5按设计要求加工成型，并按常规工艺分别将轴承外盖6和轴承内盖4及其它构件加工成型。
最后，按图1所示的结构，将轴承内盖4和绝缘隔圈5先穿在电机主轴8上，再将电机轴承3热压安装在电机主轴8上，然后取加工成型的绝缘衬套2和轴承座1、甩油环7分别与电机轴承3和电机主轴8连接安装到位，最后，绝缘隔圈5、轴承外盖6以及轴承内盖4通过紧固连接件与轴承座1连接安装到位，由此完成本发明电机绝缘轴承装置的总装。

Claims (6)

1.一种电机绝缘轴承装置，包括轴承座、电机轴承、轴承外盖和轴承内盖，其特征在于：在轴承座与电机轴承之间的圆周部位设有绝缘衬套，绝缘衬套及电机轴承的两端与轴承外盖和轴承内盖之间均设有绝缘隔圈，绝缘隔圈与绝缘衬套之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的电机绝缘轴承装置，其特征在于：所述绝缘衬套是由内衬套和设置在内衬套外圆周部位的绝缘层组成，其中，内衬套的外圆周上设有1～5个环形沟槽，绝缘层是由绝缘无纬带绕制而成。
3.根据权利要求1所述的电机绝缘轴承装置，其特征在于：所述绝缘隔圈为环氧玻璃板材制件。
4.根据权利要求1所述的电机绝缘轴承装置，其特征在于：所述内衬套为金属制件。
5.根据权利要求1所述的电机绝缘轴承装置，其特征在于：所述绝缘衬套的轴向尺寸小于轴承的轴向尺寸。
6.一种用于权利要求1所述电机绝缘轴承装置的制作方法，其特征在于：该方法是按以下步骤进行：
(1)内衬套预加工：在内衬套的外圆周上根据设计要求将环形沟槽加工成型，内径留加工余量，并在内衬套的两端预留高于内衬套外径的工艺挡边，制成内衬套光坯备用；
(2)绝缘衬套预加工成型：将预加工的内衬套光坯进行清除油污，清洗干燥后，取绝缘无纬带在拉力作用下均匀致密地缠绕在内衬套光坯的外圆周上，直到绝缘无纬带层的外径大于绝缘衬套的成型外径，然后置入加热炉中进行整体加热，加热温度为130～170℃，使绝缘无纬带层固化，最后将内衬套光坯与固化后的绝缘无纬带层外径一同加工成型；
(3)轴承座预加工：先将轴承座内孔加工成通孔，两侧端面留加工余量，使两端面之间的间距与预加工成型的绝缘衬套宽度一致，其它部位全部加工成型；
(4)按照常规的过盈配合件热装工艺将预加工的轴承座和绝缘衬套热装在一起，经冷却至常温状态后，用金切设备将轴承座和绝缘衬套的两端面及轴承座的止口部位、绝缘衬套的内径按设计要求一次加工成型；
(5)将绝缘隔圈及轴承外盖、轴承内盖按设计要求加工成型；
(6)将轴承内盖、绝缘隔圈、电机轴承、配装加工好的轴承座和绝缘衬套、绝缘隔圈、轴承外盖依次穿装连接在电机主轴上，即制成本发明的绝缘轴承。
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