CN104885338A - 用于电机的排水系统以及包括该排水系统的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提供高防护等级、低成本的排水系统，该系统可用于封装式电机，本发明还公开了使用该排水系统的电机，该电机包括壳体，提供有：-排水主体(1)，大致为圆柱形，或可以采用其他形状，由防渗材料制成，提供有一个或多个在所述主体(1)内的孔(3)，从而形成一个或多个连接到壳体(2)排水孔(3)的内部且横断面的通道(7)，与壳体(2)的内部(A)和壳体(2)的外部(B)连通；-多个横断面细丝(4)位于一个或多个孔(3)中，纵向延伸穿过一个或多个通道(7)，所述细丝(4)的长度可能长于排水主体(1)的长度。

Description

用于电机的排水系统以及包括该排水系统的电机

技术领域

本发明专利申请公开了一种防护等级高、成本低，且适用于封装式电机的排水系统，该系统不需要干预，可自动执行功能，清除该电机壳内冷凝液的同时可防止液体或固体颗粒通过外部装置进入电机内部。

背景技术

对于电机，非常重要的一方面在于必须减少因维护它而干预的次数。从这个意义上说，电机尺寸上的需求与防止固体颗粒和液体进入的更合适的保护壳体有关，因为一旦出现这些固体颗粒和液体，就会导致电气性能的降低(例如润滑效果受损)，或者因机械磨损造成的失效。

这样，电机的方案必须考虑到安装地点的操作环境；例如，在矿业生产链相关的情形下，建议完全杜绝固体颗粒和液体喷出物对设备的影响。

电机的防护等级通过其防止固体颗粒(在这种情况下，使用的参数是其尺寸)和液体(直接或间接喷出物、微滴、或者部分或完全浸入)进入的能力划分。然而，由于壳体的内部/外部的温度变化，在电机的内部会更新气体，通常为空气。在更新气体的过程中，通常在输送中有湿气，这取决于气体的类型。由于外部装置和壳体之间的温度变化，以及在这种范围下的结合，气体中湿气开始以液滴的形式沉淀，如果没有排水系统使液体排出到外部装置，该液滴会保留在电机的内部。困难在于，如果开设排出液体的开口，则会导致固体颗粒和/或液体进入到壳体内部。另一个选择是将壳体设想为不允许排水。然而为了消除壳体内的冷凝液，需要执行周期性的人工操作；考虑到该操作会导致机器长时间无法运转，这会形成不希望发生的缺陷。

现有技术

现有技术中，提出了一系列旨在克服上述缺陷的方案。一个相对普遍的缺陷包括在机器操作过程中排水管保持关闭以及需要人工干预才能有效执行其功能。文件US5747904公开了一个例证，该文件描述了一个应用于电动引擎的排水塞，该排水塞包括大致为圆柱体的螺纹状主体，具有勾勒出多个流动路径的内部径向腔体。

文件US4978875公开了一种应用于管状体启动引擎的排水装置，管状体内部包括迷宫式结构，具有降低厚度的壁。该配置使所述装置根据采用的水压旋转。根据其申请人所述，这一事实可防止排出的水在空间上返回引擎内部，相对于普通装置具有优势，并相对于文件JP275958所描述的装置具有优势。然而，需要重要指出一点，考虑到一般部件需要额外的加工步骤，以形成管状体的迷宫的内部突出，US4978875在生产成本上不具有优势。还有一个缺点在于扭转区域本身的壁的厚度降低；部件连续的变形会造成更加明显的磨损，缩短部件的寿命。

文件US2002/0023686公开了一种包括橡胶体和塑料连接元件的排水管；其低端提供多个用于排水的开口；横向延伸并沿管体彼此相对。

文件US2012/0104888描述了一种排水结构，其排水构件提供了一种安装到引擎壳体的安装部件，该安装部件包括一对挂钩，所述挂构具有弹性近端部件，以缩短远端部件间的距离，并且将其固定在壳体孔的内表面。利用相同的原则，JP2009-114940公开了一种包括挂钩的排水管，该挂钩连接到其基体，旨在当受到强烈的水喷射时，提高装置的机械强度。

文件JP3032337公开了一种具有内部通道的弹性排水管，该弹性排水管提供有交替突起，以及倾斜远端，并具有出水口。

文件JP2011-103730公开了一种插入到排水孔的排水盖，由通过连接板连接的内部和外部圆筒构成。

另一种方法包括排水与烧结材料结合应用，烧结材料由金属颗粒或致密陶瓷构成，形成多孔结构，以防止尘粒和水进入引擎壳体内部。虽然它们在排水方面表现高效，但是生产成本高，此外易受频繁堵塞的影响。

从这个意义上说，通过上文披露注意到，现有技术不具有可依赖的解决方案，可在不失去组件可靠性的情况下，保持低生产成本。

发明目的

因此，本发明旨在解决现有技术的缺陷，公开一种对固体颗粒和液体防护等级高、不需要人工干预，并降低组件自身生产成本的排水系统。

附图说明

图1为排水主体的截面侧视图；

图2为系统的截面侧视图；

图3为另一系统的侧视图；

图4概述了所提出的系统的操作；

图5为本系统的底视立体图。

具体实施方式

根据图1和图2，排水系统包括连接到壳体(2)的排水孔(8)的排水主体(1)。主体(1)由防渗材料制成，具有位于主体中心的孔(3)，形成中空的横断面内部通道(7)，可使壳体(2)的内部(A)与壳体(2)的外部(B)连通。在优选的实施例中，排水主体(1)应当为圆柱几何体，尺寸与孔(3)和通道(7)相匹配。用于制作主体(1)的材料例如为塑料、橡胶或金属材料。

孔(3)内置有多个细线(4)，细丝(4)纵向穿过通道(7)，从而将液体以从A至B的方向，引导至壳体(2)外部。

图3所示为系统截面，在优选实施例中，细丝(4)为交叉连结的。在另一实施例中，包括使用非扭曲细丝(4)。细丝(4)的结构可起到过滤元件的作用，防止固体颗粒穿透或者液体进入到壳体(2)内部。细丝或刚毛(bristle)(4)可由天然纤维(如棉、黄麻、剑麻、亚麻线或丝绸)构成，或者合成材料(如尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或者碳纤维)构成。中心孔(3)直径必须略小于细丝组件(4)的总直径，从而使其稳定放置，但由于它由粘合剂固定，中心孔可具有与细丝组件(4)相同的直径。可选地，细丝可由金属箍(5)缠绕，从而有利于安装过程。

图4示出了由金属箍(5)缠绕的细丝组件(4)，它跨越整个主体(1)。细丝(4)必须横向放置，并且其长度必须大于主体(1)长度和金属箍(5)长度。

图5示出了在垂直排水位置开发的排水系统的方案。位于区域(A)的冷凝液(C)与细丝组件(4)的上部(4a)相互作用。然后，冷凝液(C)在细丝(4)的下部(4C)被消除，最后被引导至壳体的外部(B)。颗粒(S)在细丝(4)被消除，防止颗粒接触内部(A)。

图6示出了所述细丝(4)的下部(4C)与壳体的外部(B)连通。下部(4C)防止异质固体颗粒(S)进入系统，以及存在于壳体内部区域(A)的液体过量分散(C)。上下部(4A)和(4C)分别在细丝(4)端部形成，所述细丝(4)被排水主体(1)的通道(7)的内壁压缩。因此，部分(4A)和部分(4C)均以锥形的打开方式突出。

当下，具有高防护等级，根据国际电工技术委员会(IEC)的等级IP66的多种引擎提供闭合的排水模型，在一段时间之后必须打开该引擎以从壳体内消除冷凝液。而在声称排水不需要人工干预时，可延长维护间隔期。为了测试本排水系统在恶劣环境下的操作，决定在严苛的应用环境中利用本发明排水管执行测试。在七个月的使用期之后，排水管从其安装所在的电机中被移除，并接受显微镜检测，旨在检测过滤元件(细丝)上的尘埃沉积。从测试地点去除排水管后，利用显微镜检测细丝区域，以记录排水管堵塞的可能证据。在先前的显微镜观察中，所有的排水管都表现出固体颗粒的高度集中，导致了堵塞的可能性。然而，经过显微镜分析，注意到只在表面上及壳体的外侧存在固体颗粒沉积。未检测出细丝之间的颗粒过量，表明不存在危及排水管正常操作的沉积。

显然地，对本发明的其他修改或变型是可以想到的，都在本发明保护范围之内，不受上文披露内容的限制。

Claims (5)

1.一种用于电机的排水系统以及包括该排水系统的电机，其中所述电机具有壳体，包括：

-排水主体(1)，由防渗材料制成，所述主体(1)具有至少一个位于所述主体上(1)的孔(3)，每个孔(3)形成至少一个横断面内部通道(7)；

-多个横断面细丝(4)，置于每个孔(3)内，所述细丝(4)纵向穿过每个通道(7)，所述细丝(4)被配置成长度长于所述排水主体(1)的长度；

其中，所述主体(1)连接到壳体(2)的排水孔(8)，所述排水孔(8)连通壳体(2)的内部(A)与壳体(2)的外部(B)。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述排水主体(1)由塑料、橡胶或金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述细丝(4)为交叉连结或非交叉连结的，并由选自棉、黄麻、剑麻、亚麻线或丝绸的天然纤维构成，或由选自尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或者碳纤维的合成纤维构成。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述细丝(4)可选地由金属箍(5)缠绕。

5.一种排水系统，其特征在于，包括如下步骤：

a)垂直放置排水机；

b)使位于壳体(A)内部区域的冷凝液(C)与细丝组件(4)的上部(4a)相互作用；

c)消除在细丝(4)的下部(4C)的冷凝液(C)，并将其引导至壳体的外部(B)；及

d)将壳体(2)内部(A)的与系统无关的颗粒(S)保留在细丝(4)上。