CN102422368A - 分流器环 - Google Patents

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Abstract

分流器环及轴承隔离器用以将电荷从装备的旋转件耗散到接地，例如，从电机轴耗散到电机壳体。所述分流器环包含主体以及从所述主体凸出的第一及第二壁，所述壁形成环形通道。可将所述主体附加到轴、电机壳体、轴承隔离器或其它结构。在第一实施例中，将多个传导段固定地定位于所述环形通道内以将电荷从所述轴传导到所述电机壳体。在第二实施例中，将传导段定位于内主体与外主体之间。所述轴承隔离器可并入有环形通道以用于将传导段保持于所述轴承隔离器的定子内或其可制作有可将分流器环安装到其中的接受器槽。

Description

分流器环
相关申请案交叉参考
本申请案主张2009年4月9日提出申请的第61/167,928号及2009年6月19日提出申请的第61/218,912号临时美国专利申请案的优先权，且也主张2009年3月10日提出申请的第12/401,331号美国专利申请案的优先权且是第12/401,331号美国专利申请案的部分接续案，第12/401,331号专利申请案曾是2006年3月17日提出申请的第11/378,208号美国专利的接续案且主张第11/378,208号美国专利的优先权，第11/378,208号美国专利曾主张2005年6月25日提出申请的第60/693,548号临时美国专利申请案的权益，所有所述申请案的全部内容均以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种电荷耗散装置，且更明确地说，涉及一种用于将静电电荷引导到接地的分流器环TM，所述静电电荷是经由使用旋转装备而产生。
关于由联邦政府发起的研究或开发的声明
无联邦基金用于开发或形成本专利申请案中所揭示及描述的本发明。
参考序列表、表格或计算机程序列表压缩磁盘附录。
不适用
此专利文献的揭示内容的一部分可含有经受版权及商标保护的材料。就像美国专利与商标局专利文件或记录中显现的那样，版权所有者不反对任何人对本专利文献或本专利揭示内容进行拓制，但另外将保留所有版权。CDR及分流器环是受让人(Inpro/SealLLC)的专用商标。
背景技术
由于极端装备工作循环、服务因数的减小、设计及大部分处理厂中备用旋转装备的缺乏而难以获得旋转装备(特别是电机)的适当维持。对于电机、机床主轴、湿端造纸机辊、铝滚轧机、蒸汽骤冷泵及利用影响润滑的极端污染的其它装备来说尤其如此。
已利用各种形式的轴密封装置来尝试保护轴承环境的完整性。这些装置包含橡胶唇式密封、空隙迷宫密封及引力磁性密封。唇式密封或其它接触轴密封经常快速磨损到损坏状态且还被认为甚至在损坏已使转子与定子之间的接口暴露于密封的径向端头处的污染物或润滑剂之前准许过多量的湿气及其它污染物迁移到操作装备的储油器中。如适用于使用可变频率驱动(VFD)的电机的轴承损坏与破坏问题由于连接到受VFD控制的电机的电控制的同一性质而被加重。
VFD通过将正弦线交流(AC)电压转换成直流(DC)电压、接着转换回成可变频率的脉冲宽度调制(PWM)AC电压来调节电机的速度。这些脉冲的切换频率介于从1kHz到20kHz的范围内且称为“载波频率”。电压改变对时间改变的比率(ΔV/ΔT)形成所描述的电机定子与转子之间的寄生电容，所述寄生电容诱发转子轴上的电压。如果轴上所诱发的电压(其称为“共模电压”或“轴电压”)累积到足够水平，那么其可经由轴承放电到接地。经由电机轴承以此方式设法到达接地的电流称为“轴承电流”。1存在许多轴承电流缘由，包含VFD中的电压脉冲过冲、电机的磁性电路的不对称、供电不平衡、瞬变条件及其它缘由。这些条件中的任一者可独立或同时出现以从电机轴形成轴承电流。2轴电压在转子上积累直到其超过电机轴承润滑剂的介电容量，此时电压经由轴承以短脉冲放电到接地。在放电之后，电压再次在轴上积累且循环本身重复。此随机且频繁放电具有放电加工(EDM)效应，其导致轴承的滚动元件及滚道的点蚀。最初，这些放电对表面形成“磨砂”或“喷砂”效应。随着时间的过去，此恶化导致轴承座圈中的槽式图案(称为“沟蚀”)，此是轴承已受到持续严重破坏的指示。最后，所述恶化将导致完全轴承损坏。3
先前技术教示众多处置轴电压的方法，包含使用屏蔽电缆、使轴接地、使用绝缘轴承及装设法拉第(Faraday)屏蔽。举例来说，参见由Oh等人提出申请的第2004/0233592及2004/0185215号美国专利申请公开案，所述案以引用方式并入本文中。大部分外部应用增加成本、复杂性及向外部环境因素的暴露。绝缘轴承通过消除用于电流流动的接地到轴承的路径来提供内部解决方案。然而，装设绝缘轴承不消除轴电压，所述轴电压将继续找到通往接地的最低阻抗路径。因此，在所述阻抗路径穿过驱动负载的情况下，绝缘轴承无效。因此，先前技术不教示用以使轴电压有效接地且避免对轴承进行导致过早轴承损坏的放电加工的内部低磨损方法或设备。
发明内容
分流器环的目的是通过在转子内涵盖定子以在转子的径向端点处形成轴向引导接口来提供对密封或轴承隔离器的改善以防止润滑剂泄漏及污染物进入。揭示且主张一种用于将所积累轴承电流传导并传输且引导到接地的旋转装备的设备也是分流器环的目的。如本文中所揭示且主张的轴承隔离器的另一目的是促进将分流器环放置于轴承隔离器的定子内。可将传导段定位于分流器环内。可由金属或非金属固体构成这些传导段、对其进行加工或模制。尽管可选择与操作条件及冶金相适合的任一类型的材料，但青铜、金、碳或铝由于经增加的传导率、强度、抗腐蚀性或耐磨性而被认为是优选材料。在轴承隔离器的另一实施例中，可将传导段定位于形成于定子内的传导段环形通道内。已发现，具有由青铜制造的转子及定子的轴承隔离器已改进电荷耗散质量。优选青铜冶金是符合规格932(也称为932000或“轴承青铜”)。对于轴承及轴承隔离器来说此青铜为优选，这是因为其具有优良的负载容量及抗摩质量。此轴承青铜合金还具有良好的加工特性且抵抗许多化学品。认为规定的青铜提供由于所选择材料的相对低电阻率(85.9ohms-cmil/ft68F或14.29microhm-cm20C)及高传导率(12％IACS68F或0.07MegaSiemens/cm20C)而比得上普遍存在的避雷针的经增加轴电压收集性质。
分流器环及轴承隔离器的另一目的是改进来自由通常安装在电机壳体外部的轴电刷所展现的那些特性的电荷耗散特性。对轴承隔离器与固定地安装于轴承隔离器内的同心分流器环的组合事前测试已展示轴电压的大量降低及伴随的静电放电加工。如先前技术所教示，分流器环与轴承隔离器之间的直接密封改进经由组合有传导部件的简单壳体向接地的传导。所属领域的技术人员应理解，正常情况下，此改进需要待接地的电机底座。因此，分流器环及轴承隔离器的目的是揭示且主张一种用于旋转装备的电机，其具有保持润滑剂、防止污染且将轴承电流传导并传输到接地的轴承隔离器。分流器环及轴承隔离器的另一目的是提供一种用于旋转装备的轴承隔离器，其保持润滑剂、防止污染且传导静电放电(轴电压)以改进轴承操作寿命。分流器环的另一目的是提供一种用以将电荷从轴引导到电机壳体且防止电荷经由轴承传递到接地的有效设备。在阅读以下详细说明之后且在参考图式之后，分流器环及轴承隔离器的其它目的、优点及实施例将即刻变得显而易见。
附图说明
为将易于理解本发明的优点，将参考在附图中所图解说明的特定实施例呈现对上文所简要描述本发明的更特定说明。在理解这些图式仅描绘本发明的典型实施例且因此不被视为限定本发明的范围后，将经由使用附图以额外特性及细节来描述及解释本发明。
图1是分流器环可与其一起使用的电机的一个实施例的透视图。
图2是其中定子的一部分制作为分流器环的轴承隔离器的透视剖视图。
图3是经配置以在轴承隔离器的定子部分内接纳分流器环的轴承隔离器的剖视图。
图4是分流器环的第一实施例的透视图。
图5是分流器环的第一实施例的轴向视图。
图6是分流器环的第一实施例的剖视图。
图7是分流器环的第二实施例的透视分解图。
图8A是经组装的分流器环的第二实施例的透视图。
图8B是借助安装夹片组装的分流器环的第二实施例的透视图。
图9是用于与分流器环的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的详细透视图。
图10A是用于与分流器环的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的轴向视图。
图10B是用于与分流器环的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的剖视图。
图11是用于与分流器环的其中将传导纤维定位于其中的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的剖视图。
图12是用于与分流器环的第二实施例一起使用的外主体的一个实施例的详细透视图。
图13A是用于与分流器环的第二实施例一起使用的外主体的一个实施例的轴向视图。
图13B是用于与分流器环的第二实施例一起使用的外主体的一个实施例的剖视图。
图14A是经组装的分流器环的第二实施例的轴向视图。
图14B是经组装的分流器环的第二实施例的剖视图。
详细说明-元件列表
Figure BPA00001462597800041
Figure BPA00001462597800061
具体实施方式
在详细解释本发明的各种实施例之前，应理解，本发明在以下说明中所陈述或在图式中所图解说明的构成细节及组件布置的应用上不受限制。本发明可具有其它实施例且以各种方式来实践或实施。此外，应理解，本文中提及装置或元件定向时所使用的措辞及术语(例如，如同“前面”、“背面”、“上面”、“下面”、“顶部”、“底部”及类似物等术语)仅用于简化对本发明的说明，且不仅指示或暗示所提及的装置或元件必须具有特定定向。另外，例如“第一”、“第二”及“第三”等术语是出于说明目的而在本文中且在所附权利要求书中使用且并不打算指示或暗示相关重要性或显著性。
图1中展示CDR
Figure BPA00001462597800062
40可与其一起使用的电机壳体16的一个实施例。可将CDR 40压入配合到电机壳体16中的孔口中，或可使用如下文详细描述且如图1中所展示的搭接片70及紧固件72将其固定到电机壳体16的外部。还可经由其它结构及/或方法(例如，化学粘附、焊接、铆钉或所属领域的技术人员所知晓的任一其它结构及/或方法)将CDR 40固定到电机壳体12。CDR 40还可经配置以与轴承隔离器10啮合或与轴承隔离器10形成为一整体，如下文详细描述。
图2图解说明轴承隔离器10的一个实施例的透视图，轴承隔离器10经配置以经由电机壳体16从轴14将电脉冲放电。如图2中所展示的轴承隔离器10可在电机壳体16的一个或侧上安装到可旋转轴14。可使用所属领域的技术人员所知晓的任一其它方法及/或结构将轴承隔离器10凸缘安装、压入配合(如图2中所展示)或附接到电机壳体16，如上文针对CDR 40所描述。在一些实施例中，可使用紧定螺丝(未展示)或其它结构及/或方法来将定子20安装到电机壳体16或将转子30安装到轴14。在本文中未绘示的另一实施例中，轴14是静止的且电机壳体16或将轴承隔离器10安装到其的其它结构可旋转。
在另一实施例中，CDR 40及/或轴承隔离器10可经安装以使得允许CDR 40及/或轴承隔离器10沿一个或一个以上方向浮动。举例来说，在一个实施例中，将轴承隔离器10的一部分定位于外壳中。所述外壳制作为其中具有主孔口的两个相对板，轴14穿过所述主孔口。所述外壳的内部经制作以使得轴承隔离器10及/或CDR 40在外壳的内部上定位于柱状凹入部内。轴承隔离器10及/或CDR与外壳之间的接触点可用低摩擦物质(例如，附加到其的铁氟龙(Teflon)
Figure BPA00001462597800071
)来形成。
图3中展示CDR 40可与其一起使用的轴承隔离器10的一个实施例的更详细剖视图。图2及图3中所展示的轴承隔离器10包含定子20及转子30且统称为迷宫密封。通常迷宫密封是所属领域的技术人员所熟知且包含第7,396,017、7,090,403、6,419,233、6,234,489、6,182,972及5,951,020号美国专利及尤其第2007/0138748号美国专利申请公开案中所揭示的那些内容，所有所述案的全部内容均以引用方式并入本文中。
定子20通常由下文更详细地描述的定子主体22及从其延伸的各种轴向及/或径向突出部及/或配置于其中的各种轴向及/或径向槽构成。在图2及图3中所展示的实施例中，将定子20固定地安装于电机壳体16中，其中O形环18形成其间的密封。
通常，转子30由下文更详细地描述的转子主体32及从其延伸的各种轴向及/或径向突出部及/或配置于其中的各种轴向及/或径向槽构成。在所展示的实施例中，一个定子轴向突出部26与转子轴向槽39协作，且一个转子轴向突出部36与定子轴向槽29协作以在轴承隔离器10的内部部分与外部环境之间形成迷宫式通路。转子30可被固定地安装到轴14且可随其旋转。O形环18可用于形成其间的密封。密封部件17可定位于定子20与转子30之间其间的内部接口上以有助于防止污染物从外部环境进入轴承隔离器10的内部而同时有助于将润滑剂保持于轴承隔离器10的内部中。
在图2及图3中所展示的轴承隔离器10的实施例中，一个定子径向突出部28提供定子20中的外部槽以用于收集污染物。第一轴向接口间隙34a可形成于定子径向突出部28的径向外部表面与转子径向突出部38的径向内部表面之间。第一径向接口间隙34b可形成于定子轴向突出部26的轴向外部表面与转子轴向槽39的轴向内部表面之间。形成有转子径向突出部38的转子轴向突出部36可经配置以配合于定子轴向槽29内以提供定子20与转子30之间的另一轴向接口间隙。
在本文中所绘示的轴承隔离器10的实施例中，一个转子径向突出部38(邻近于转子轴向外部表面33)在径向上延伸超过定子轴向突出部26的主要直径。此准许转子30涵盖定子轴向突出部26。如全文以引用方式并入本文中的第6,419,233号美国专利中所描述，此径向延伸是本文中所展示的轴承隔离器10的主要设计特征。第一轴向接口间隙34a的轴向定向控制污染物进入到轴承隔离器10中。污染物的减少或消除改进轴承隔离器10、轴承12及传导段46的寿命及性能。第一轴向接口间隙34a的开口面向后端、面向电机壳体16且避开污染物流。通常将沿轴14的轴且朝向电机壳体16引导污染物或冷却流。
为促进轴14上或邻近轴14的电能的放电，轴承隔离器10可包含定位于定子20内的至少一个传导段46。定子20可经配置而具有邻近轴承12的传导段环形通道，传导段46可定位于所述传导段环形通道中且所述传导段环形通道经固定以使得传导段与轴14接触或几乎与轴14接触。当电荷在轴14上积累时，传导段46用以经由轴承隔离器10耗散那些电荷且耗散到电机壳体16。所述传导段环形通道的特定大小及配置将取决于轴承隔离器10的应用及每一传导段46的类型及大小。因此，所述传导段环形通道的大小及配置决非限制性的。
在本文中所绘示的实施例中，轴承隔离器10形成有接受器槽24。接受器槽24可制作于轴承隔离器10邻近轴14的向内侧上，如图3中最佳展示。通常，接受器槽24促进将CDR 40放置于轴承隔离器10内。然而，端视轴承隔离器10的特定应用，可将其它结构定位于接受器槽24。
如所展示及描述，如图2及图3中所展示的轴承隔离器10包含介于定子20与转子30之间的多个径向及轴向接口通路，此起因于定子突出部与转子突出部的协作。存在各种突出部及槽的无限数目的配置及/或定向，且因此定子20及/或转子30中的各种突出部及槽的配置及/或定向决非限制性的。如本文中所揭示的轴承隔离器10可与任一配置的定子20及/或转子30一起使用，其中定子20可经配置而具有用于保持其中的至少一个传导段46的传导段环形通道或如下文更详细地描述的接受器槽24。
图4中透视性地展示分流器环(CDR)40的第一实施例，且图5提供其轴向视图。CDR 40可与往往在其一部分上(例如，电机、变速箱、轴承或任一其它此装备)积累电荷的任一旋转装备一起使用。CDR 40的第一实施例经设计以定位于电机壳体16与从电机壳体16凸出且可相对于其旋转的轴14之间。
通常，CDR 40由固定地安装到电机壳体16的CDR主体41构成。在第一实施例中，第一壁43及第二壁44从CDR主体41延伸且界定环形通道42。将至少一个传导段46固定地保持于环形通道42中以使得传导段46与轴14接触或几乎与轴14接触以形成从轴14到电机壳体16的低阻抗路径。
图6中展示CDR 40的例示性实施例的剖视图。如图6中所展示，第一壁43的轴向厚度小于第二壁44的轴向厚度。在第一实施例中，通过首先将传导段46定位于环形通道42内且接着使第一壁43变形以减小第一壁43及第二壁44的远端之间的空隙来将传导段46保持于环形通道42内。以此方式使第一壁43变形将传导段46保持于环形通道42内。端视用于构成传导段46的材料，第一壁43的变形可压缩传导段46的一部分以相对于轴14进一步固定传导段46的所述部分。
图6中展示CDR径向外部表面45的详细视图。CDR径向外部表面45可经配置而在轴向维度中具有微小角度以使得可将CDR 40压入配合到电机壳体16中。在第一实施例中，所述角度是1度但在本文中未绘示的其它实施例中可以是更大或更小。此外，在第一实施例中，当将CDR 40装设于电机壳体16中时将第一壁43定位成邻近轴承12。然而，在本文中未展示的其它实施例中，当将CDR 40装设于电机壳体16中时可将第二壁44定位成邻近轴承12，在此情况下，CDR径向外部表面45的角度将与图6中所展示的角度相反。CDR主体41、环形通道42、第一壁43、第二壁44及CDR径向外部表面45的最佳尺寸/定向将端视CDR 40的特定应用而变化且因此决不限制于CDR 40的范围。
在下文详细描述的CDR 40的其它实施例中，使用制作于CDR 40或电机壳体16中的安装孔口54、搭接片70及紧固件74来将CDR 40安装到电机壳体16。可在不背离CDR 40的精神及范围的情况下通过任一方法使用所属领域的技术人员知晓的任一结构来将CDR 40安装到电机壳体16。
在图4及图5中所展示的CDR 40的实施例中，可将三个传导段46定位于环形通道42内。传导段46的最佳数目及每一传导段46的大小及/或形状将端视CDR 40的应用而变化且因此决非限制性的。所有传导段46的最佳总长度及与轴14接触(或几乎与其接触)的传导段46的总表面面积将依据应用而变化，且因此决不限制于CDR 40或经配置而具有传导段46的轴承隔离器10(例如，图2及图3中所展示的轴承隔离器)的范围。
在图4到图6中所展示的实施例中，CDR 40可经调整大小以与具有接受器槽24的轴承隔离器10(例如图2及图3中所展示的轴承隔离器40)啮合。如上文所描述，图2及图3展示了经制作以啮合CDR 40的轴承隔离器10的一个实施例。接受器槽24可形成为定子20内的环形凹入部，其经调整大小且成形以接纳类似于图4到图6中所展示的CDR的CDR 40。可将CDR 40压入配合到接受器槽24中或可通过所属领域的技术人员知晓的任一其它方法或结构(包含但不限于紧定螺丝、焊接等)来将其附加到定子20，所述结构是可操作以将CDR 40固定地安装到定子20。当将CDR 40与定子20中的接受器槽24适当啮合时，CDR径向外部表面45邻接且接触接受器槽24的内部表面。
在采用传导段46的CDR 40或轴承隔离器10的实施例中的任一者中，传导段46可由传导的且本质上润滑的碳构成。在一个实施例中，传导段46由Chesterton制造的且标为477-1的碳网状物构成。在其它实施例中，传导段46在所述碳网状物的外部上不具有涂料。当使用网状物或编织材料来构成传导段46时，传导段46的接触轴14的表面经常变得破损或不平坦，此可以是用以减少某些应用中的旋转摩擦的所要质量。在已使轴14相对于传导段46旋转之后不久，传导段46的某些实施例将与轴14的表面磨损且刮擦以使得最小化传导段46与轴14之间的摩擦。可在稳定状态操作期间出现传导段46与轴14之间的细微间隙，其中仅出现传导段46与轴14之间的偶然接触。传导段46可以是纤维或固体材料。
通常，期望确保从轴14到电机壳体16的阻抗介于0.2欧姆到10欧姆之范围内以确保对已积累在轴14上的电荷的放电经由电机壳体16且去往电机(未展示)的底座而非经由轴承12。可通过确保轴承隔离器10与电机壳体16、轴承隔离器10与CDR 40及/或CDR 40与电机壳体16之间的配合具有极小公差来减小从轴14到电机壳体16的阻抗。因此，轴承隔离器10与电机壳体16、轴承隔离器10与CDR 40及/或CDR 40与电机壳体16之间的间隙越小，从轴14到电机壳体16的阻抗越低。
在本文中未绘示的其它实施例中，可将传导细丝(未展示)附加到CDR 40或轴承隔离器10或者嵌入于附加到CDR 40或轴承隔离器10的传导段46中。此类细丝可由铝、铜、金、碳、传导聚合物、传导弹性体或具有用于特定应用的适当传导率的任一其它传导材料构成。充分润滑且具有充分低阻抗的任一材料均可用于CDR 40及/或轴承隔离器10中的传导段46。
在本文中未绘示的CDR 40的另一实施例中，CDR 40被附加到轴14且随其旋转。CDR 40的第一壁43及第二壁44从轴14延伸，且CDR主体41邻近轴14。轴14的旋转的离心力致使传导段46及/或传导细丝在轴14旋转时径向地扩展。即使油脂或其它污染物及/或润滑剂(其增加阻抗且因此减小CDR 40将电荷从轴14耗散到电机壳体16的能力)已收集于CDR 40与电机壳体16之间的区域中，此扩展也允许传导段46及/或细丝与电机壳体16接触。
在本文中未绘示的另一实施例中，可将传导套管(未展示)定位于轴14上。此实施例对具有原本将导致对传导段46的过度磨损的经磨损或不平坦表面的轴14尤其有用。所述传导套管(未展示)可由适合于特定应用的任一导电材料构成，且所述传导套管(未展示)还可制作有平滑径向外部表面。所述传导套管(未展示)将接着用以将电荷从轴14传导到CDR 40或轴承隔离器10中的传导段46。可对与具有经磨损或不平坦外部表面的轴14一起使用尤其有用的另一实施例是其中将传导细丝或导线插入到传导段46中的实施例。这些传导细丝或导线可以是牺牲性的且填充于轴14的表面的凹陷或其它不平处中。
在本文中未绘示的另一实施例中，可将由适合传导材料制成的传导螺丝(未展示)插入到传导段46中。此外，可沿径向方向将经弹簧加载的固体传导圆柱体定位于CDR 40及/或轴承隔离器10内以接触轴14的径向外部表面。
图7到图14中展示CDR 40的第二实施例。在CDR 40的第二实施例中，由于在7中展示为互相脱离但相关的内主体50与外主体60的啮合而形成CDR。CDR 40的第二实施例中的内主体50与外主体60以下文详细描述的搭扣、干涉型配合彼此啮合。
图9中展示可为大体环状的内主体50的透视图。内主体50可包含制作于内主体50的外部面中的至少一个径向通道52，内主体50包含轴14可经定位而穿过的主孔口58。图9中所绘示的实施例包含三个径向通道52，但其它实施例可具有更大或更小数目的径向通道52，且因此，径向通道的数目决不限制CDR 40的范围。每一径向通道52可在其中形成有止挡52a以更充分地固定某些类型的传导段46。预期就由可变形或可半变形材料制成的传导段46来说止挡52a将是最有利的(如图14B中所描绘)，但止挡52a可与由具有不同机械性质的材料构成的传导段46一起使用。如所展示的径向通道52经配置以朝向定位于主孔口58中的轴14打开。内主体50可在其径向外部表面上形成有隆脊56。隆脊56可经配置以啮合形成于外主体60中的环形槽64，如下文详细描述。
内主体50可在其中形成有一个或一个以上安装孔口54。图8到图11中所展示的实施例形成有三个安装孔口54。安装孔口54可用于将CDR 40固定到如图1中所展示的电机壳体16或其它结构。搭接片70或夹片可以是使用紧固件72(例如螺丝或铆钉)而固定到CDR 40、与安装孔口54啮合，如图1及图8B所展示。安装孔口54的存在或不存在将主要取决于CDR 40的安装方法。举例来说，在图14A及图14B中所展示的实施例中，内主体50不包含任何安装孔口54。预期此类实施例对用于将被压入配合到电机壳体16或其它结构中的轴承隔离器10及/或CDR 40内将是最佳的。
图12中展示也可为大体环状的外主体60的透视图。外主体60可形成有底座62，底座62具有形成于其径向内部表面上的环形槽64。环形槽64可由第一环形肩65a及第二环形肩65b来界定。径向突出部66可从底座62邻近第一肩65a及/或第二肩65b径向向内延伸。在所绘示的实施例中，径向突出部66定位成邻近第一环形肩65a且在其中包含轴14可经定位而穿过的主孔口68。环形槽64可经配置以使得形成于内主体50中的隆脊56啮合环形槽64以相对于外主体60大致固定内主体50的轴向位置。如图10B及图14B中所展示，隆脊56可以是倾斜或锥形的以使得在将内主体50强制插入于外主体60中之后，隆脊56即刻滑动经过第二环形肩65b且进入到环形槽64中以轴向地固定内主体50与外主体60。此后，隆脊56与环形槽64之间的啮合抵抗内主体50与外主体60的分离或解离。在本文中未展示的其它实施例中，隆脊56并不限于锥形配置。隆脊56及底座62还可经配置以使得在啮合后即刻形成干涉配合以抵抗内主体50与外主体60的分离或解离。
如图14A及图14B中所展示，内主体50及外主体60可经配置以使得径向突出部66的内周缘具有与内主体50的内周缘相同的直径以使得内主体50及外主体60两者在装设时具有距轴14相同的空隙。预期在大部分应用中，CDR 40将经装设以使得图14A中所展示的表面在轴向上位于电机壳体16或其它结构外部。然而，如果将CDR 40与轴承隔离器10啮合，那么CDR 40可经定向以使得图14A中所展示的表面正面向将轴承隔离器10所安装到的电机壳体16或其它结构的内部。
如图11中所展示，传导段46可定位于径向通道52中。预期径向通道52将制作于内主体50的在组装CDR 40时定位成邻近外主体60的径向突出部66的轴向表面中，如图14A及图14B中所展示。此定向固定传导段46的轴向位置。然而，通常，端视构成材料，传导段46可经调整大小以延伸经过内主体50的内壁进入到主孔口58中以接触轴14。径向通道52可经调整大小以不横穿内主体50的外周缘。此防止传导段46接触外主体60的环形槽64。
轴承隔离器10及CDR 40可由任一可加工金属构成，例如不锈钢、青铜、铝、金、铜及其组合或具有低阻抗的其它材料。可通过任一其它结构或方法(例如经由多个搭接片70及紧固件72)来将CDR 40或轴承隔离器10凸缘安装、压入配合或附接到电机壳体16。
在某些应用中，可通过消除制作于定子20及转子30中的O形环18及其配对槽来改进轴承隔离器10的性能，如图2及图3中所展示。用于构成O形环18的材料(例如橡胶及/或硅)的高阻抗性质可阻抗轴承隔离器10与电机壳体16之间的传导率，借此降低轴承隔离器10的总电荷耗散性能。然而，如果O形环18可由低阻抗材料构成，那么其可包含于CDR 40及/或轴承隔离器10的任一应用中。CDR 40、内主体50、外主体60及其各种特征的最佳尺寸/定向将端视CDR 40的特定应用而变化且因此决不限制于CDR 40的范围。
与电机壳体16一起采用的轴承隔离器10及/或CDR 40形成稳定的同心系统，其中旋转轴14作为中心点。将CDR 40插入到电机壳体16内的轴承隔离器(例如图2及图3中所展示的轴承隔离器)中形成传导元件之间的相对固定且稳定空间关系，借此改进经由CDR 40及轴承隔离器10的传导元件从轴14到接地的静电放电的收集及传导。此经改进电机接地密封系统使主要元件直接安置在一起，此补偿轴14(其可能不是完全滚圆)的缺点且确保由作用于CDR 40及/或轴承隔离器10的外部力所造成的从传导段46到轴14的距离的变化或改变为最小。此促进传导段46周围的空气的有效离子化及电荷从轴14到电机壳体16的传导。
尽管已描述了优选实施例，但所属领域的技术人员将必定联想到CDR 40及所揭示的轴承隔离器10的其它特征，如想到本文中所图解说明的实施例的众多修改及变化形式，所有这些形式均可在不背离CDR 40及/或轴承隔离器10的精神及范围的情况下实现。应注意，轴承隔离器10及CDR 40并不限于本文中所绘示且描述的特定实施例而是打算应用于用于将电荷从轴14耗散到电机壳体16的所有类似设备及方法。所属领域的技术人员将在不背离轴承隔离器10与CDR 40的精神及范围的情况下联想到所描述实施例的修改及变化形式。

Claims (20)

1.一种分流器环，其包括：
a.主体，其中所述主体大致形成为环；
b.环形通道，其中所述环形通道形成于所述主体的径向内部表面；
c.第一壁，其从所述主体延伸，其中所述第一壁界定所述环形通道的第一轴向限度；
d.第二壁，其从所述主体延伸，其中所述第二壁界定所述环形通道的第二轴向限度；及
e.至少一个传导段，其中每一传导段定位于所述环形通道内。
2.根据权利要求1所述的分流器环，其中所述主体固定地安装到电机壳体，且其中所述环形通道进一步界定为面向从所述电机壳体凸出的轴。
3.根据权利要求1所述的分流器环，其中所述主体固定地安装到从电机壳体凸出的轴，且其中所述环形通道进一步界定为面向所述电机壳体。
4.根据权利要求1所述的分流器环，其中所述主体固定地安装到制作于轴承隔离器的定子中的接受器槽。
5.一种分流器环，其包括：
a.内主体，所述内主体包括：
i.主孔口；
ii.径向通道，其制作于所述内主体的一个面中；
iii.隆脊，其制作于所述主体的外部径向表面上；
b.外主体，所述外主体包括：
i.底座；
ii.环形槽，其制作于所述底座的径向内部表面中，其中所述环形槽由第一环形肩及第二环形肩界定；
iii.径向突出部，其中所述径向突出部从所述底座径向向内延伸，其中主孔口形成于所述径向突出部中，且其中所述外主体及所述内主体经配置以使得所述隆脊与所述环形槽的啮合沿轴向方向将所述内主体固定到所述外主体；及
c.传导段，其中所述传导段定位于所述径向通道中。
6.根据权利要求5所述的分流器环，其中所述内主体进一步包括多个径向通道，且其中所述分流器环进一步包括多个传导段。
7.根据权利要求6所述的分流器环，其中所述分流器环进一步界定为使所述内主体中的所述多个径向通道定位成邻近所述外主体中的所述径向突出部。
8.根据权利要求7所述的分流器环，其中所述隆脊进一步界定为沿所述轴向方向成角度。
9.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述底座的所述径向外部表面进一步界定为沿所述轴向方向成角度以使得可将所述分流器环牢固地按压到轴承隔离器中的接受器槽或形成于电机壳体中的孔口中。
10.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述内主体进一步包括定位于所述内主体的与所述多个径向通道相对的面中的多个安装孔口，且其中使用多个紧固件及搭接片将所述分流器环固定到电机壳体。
11.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述传导段进一步界定为基于碳的细丝。
12.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述多个径向通道进一步界定为具有定位于其中的止挡。
13.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述外主体的所述径向突出部进一步界定为经配置以使得所述内主体的内径大致等于所述径向突出部的内径。
14.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述多个传导段中的每一传导段进一步界定为纤维状的基于碳的材料。
15.根据权利要求8所述的分流器环，其中所述内主体及所述外主体进一步界定为由青铜构成。
16.一种轴承隔离器，其包括：
a.定子，所述定子包括：
i.主体；
ii.多个突出部，其在轴向及径向两者上延伸超过所述主体；
iii.接受器槽，所述接受器槽经定位而邻近一轴；
b.转子，所述转子固定地安装到所述轴，所述转子包括：
i.主体；
ii.多个突出部，其在径向及轴向两者上延伸超过所述主体，其中所述转子的所述多个突出部与所述定子的所述多个突出部相互咬合以形成迷宫密封；
c.分流器环，所述分流器环包括：
i.主体，其中所述主体大致形成为环，且其中所述主体固定地安装于所述接受器槽内；
ii.环形通道，其中所述环形通道形成于所述主体的径向内部表面上；
iii.第一壁，其从所述主体延伸，其中所述第一壁界定所述环形通道的第一轴向限度；
iv.第二壁，其从所述主体延伸，其中所述第二壁界定所述环形通道的第二轴向限度；及
v.至少一个传导段，其中每一传导段定位于所述环形通道内。
17.根据权利要求16所述的轴承隔离器，其中从所述转子延伸的所述多个突出部中的至少一个径向突出部延伸超过从所述定子延伸的所述多个突出部中的所有径向突出部。
18.一种经由电机壳体从轴耗散电荷的方法，其包括：
a.将分流器环固定到所述电机壳体；
b.将至少一个传导段安装于所述分流器环内，其中所述至少一个传导段紧靠着所述轴或与所述轴接触；
c.将所述电荷从所述轴传输到所述至少一个传导段；
d.将所述电荷从所述至少一个传导段传输到所述分流器环；及
e.将所述电荷从所述分流器环传输到所述电机壳体。
19.一种经由电机壳体从轴耗散电荷的方法，其包括：
a.将轴承隔离器固定到所述电机壳体；
b.将至少一个传导段安装于所述轴承隔离器内，其中所述至少一个传导段紧靠着所述轴或与所述轴接触；
c.将所述电荷从所述轴传输到所述至少一个传导段；
d.将所述电荷从所述至少一个传导段传输到所述轴承隔离器；及
e.将所述电荷从所述轴承隔离器传输到所述电机壳体。
20.一种经由电机壳体从轴耗散电荷的方法，其包括：
a.将分流器环固定到轴承隔离器；
b.将所述轴承隔离器固定到所述电机壳体；
c.将至少一个传导段安装于所述分流器环内，其中所述至少一个传导段紧靠着所述轴或与所述轴接触；
d.将所述电荷从所述轴传输到所述至少一个传导段；
e.将所述电荷从所述至少一个传导段传输到所述分流器环；
f.将所述电荷从所述分流器环传输到所述轴承隔离器；及
g.将所述电荷从所述轴承隔离器传输到所述电机壳体。
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