CN109818447A - 用于电机的端罩及其形成方法 - Google Patents

Abstract

一种用于具有旋转轴线的电机的端罩，包括板部分、从板部分轴向延伸的周向的轴承保持器、以及联接到板部分并与轴承保持器沿径向向内间隔开以在其间限定环形凹槽的内毂。端罩还包括一对边界壁，所述一对边界壁跨环形凹槽在轴承保持器和内毂之间延伸，使得该对边界壁将环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室。第一腔室被构造为在其中接收润滑脂的供给。

Description

用于电机的端罩及其形成方法

技术领域

本发明的领域总体涉及电机，更具体地涉及包括带有润滑脂室的端罩的电机。

背景技术

至少一些已知的电机包括端罩，该端罩位于装配好的电机中的轴承组件附近。至少一些这样的端罩包括容纳润滑剂如润滑脂的凹穴，该润滑剂为轴承组件的旋转部件提供润滑。然而，一些已知的端罩包括围绕轴形成完整圆的凹穴，使得润滑脂容纳在凹穴的整个圆周内。在这种构造中，过量的润滑脂体积可能引起旋转轴承元件搅动润滑脂，导致能量损失和温度升高。这导致润滑脂的快速氧化(化学降解)以及加速的油渗出率，这使得油从增稠剂的分离。升高的温度连同油渗出可能会导致润滑脂变稠形成硬壳结构，其可能会损害适当的润滑，甚至阻止新的润滑脂到达轴承的芯部。这可能导致轴承的滚子元件的加速磨损和轴承组件的使用寿命缩短。

发明内容

一方面，提供了一种用于具有旋转轴线的电机的端罩。所述端罩包括板部分、从板部分轴向地延伸的周向轴承保持器、以及联接到板部分并与轴承保持器沿径向向内间隔开以在其间限定环形凹槽的内毂。端罩还包括一对边界壁，该对边界壁跨环形凹槽在轴承保持器和内毂之间延伸，使得该对边界壁将环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室。第一腔室被构造成在其中接收润滑脂的供给。

在另一方面，提供了一种具有旋转轴线的电机。该电机包括：轴，其被构造成绕旋转轴线旋转；轴承组件，其联接到轴；以及端罩，其联接到轴承组件和轴。端罩包括板部分、从板部分轴向地延伸并联接到轴承组件的周向轴承保持器。端罩还包括围绕轴周向延伸的内毂，该内毂联接到板部分，并与轴承保持器沿径向向内间隔开，以在其间限定环形凹槽。端罩还包括一对边界壁，该对边界壁跨环形凹槽在轴承保持器和内毂之间延伸，使得该对边界壁将环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室。第一腔室被构造成在其中接收润滑脂的供给。

在又一方面，提供了一种形成用于具有旋转轴线的电机的端罩的方法。该方法包括将周向轴承保持器联接到板部分，使得轴承保持器从板部分轴向地延伸。该方法还包括将内毂联接到板部分，使得内毂与轴承保持器沿径向向内间隔开，以在其间限定环形凹槽。跨环形凹槽在轴承保持器和内毂之间形成一对边界壁，使得该对边界壁将环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室。第一腔室被构造成在其中接收润滑脂的供给。

附图说明

图1是示例性电机的剖面图。

图2是可与图1中所示的电机一起使用的示例性端罩的内部的正视图；

图3是图2中所示的端罩的一部分的放大图；

图4是端罩的沿图3中所示的线4-4截取的一部分的剖视立体图；和

图5是电机100的由图1中所示的线5-5界定的部分的放大剖面侧视图。

虽然各个实施例的特定特征可能在一些附图中示出，而不在其它附图中示出，但是这仅仅是为了方便。任何附图的任何特征可以与任何其它附图的任何特征结合起来引用和/或要求权利。

具体实施方式

本文描述了一种用于电机的端罩，其中端罩包括轴承保持器和与轴承保持器沿径向向内间隔开以在其间限定环形凹槽的内毂。端罩还包括一对边界壁，该对边界壁跨环形凹槽在轴承保持器和内毂之间延伸，使得该对边界壁将环形凹槽分隔成构造成接收润滑脂的第一腔室和保持无润滑脂的第二腔室。第一腔室在边界壁之间沿周向延伸，使得第一腔室限定的体积等于用于电机运行的预定最佳润滑脂量。通过使环形凹槽的第二腔室保持不含润滑脂，改善了从轴承组件到端罩的热传递，从而提高了轴承寿命。

此外，内毂包括倾斜定向的径向外壁，该径向外壁使得润滑脂在操作期间朝向轴承组件移动，从而使得油更好地渗透到轴承组件中。此外，当通过润滑脂入口通道添加附加润滑脂时，本文所述的端罩导致旧的、用过的润滑脂通过润滑脂出口通道离开第一腔室。这种构造减少了在再润滑期间第一腔室的不期望的过度填充。

图1是电机100的示意性剖面图。在示例性实施例中，电机100包括壳体102和在壳体102的相对端处联接的一对端罩104。轴106由一对轴承组件108可旋转地支承，轴承组件108分别联接到相应的一个端罩104。轴106支承电机100的转子110以绕轴线112旋转。转子110相对于定子114旋转，定子114也封闭在端罩104之间的壳体102内。

图2是可与(图1所示的)电机100一起使用的端罩104内部的正视图，图3是端罩104的一部分的放大图，图4是端罩104沿图3中所示的线4-4截取的一部分的剖视立体图。在示例性实施例中，端罩104包括多个安装凸缘116，每个安装凸缘包括通孔118。安装凸缘116和通孔118被设置成例如接收组装螺栓(未示出)，所述组装螺栓用于将端部框架104联接到壳体102或联接到负载，所述负载也联接到轴106。

在示例性实施例中，端罩104包括板部分120和从板部分120沿轴向延伸的轴承保持器122。轴承保持器122是基本上圆形的，并在其中接收一个轴承组件108。端罩104还包括基本上圆形的内毂124，该内毂124联接到板部分120，并与轴承保持器122沿径向向内间隔开，以在轴承保持器122和内毂124之间限定环形凹槽126。更具体地说，轴承保持器122包括圆形肩部128(在图3中示出)，该肩部朝向内毂124沿径向向内延伸，使得凹槽126限定在轴承保持器122的肩部128和内毂124之间。

如图4最佳地示出，内毂124包括至少部分地限定凹槽126的径向外壁130(在图4中示出)和端面132(在图4中示出)，所述端面132联接到径向外壁130，并且至少部分地限定中心轴孔134(在图3中示出)，当组装电机100时，轴106(在图1中示出)延伸穿过该中心轴孔134。径向外壁130关于轴线112倾斜定向，以便于润滑脂流向轴承组件108，如下文进一步详细描述的。端面132垂直于轴线112定向，并从径向外壁130沿径向向内延伸。

在示例性实施例中，端罩104包括一对边界壁136，该对边界壁136跨凹槽126在轴承保持器122和内毂124之间延伸，使得边界壁130将凹槽126分成或分离成第一腔室138和第二腔室140。边界壁130、板部分120、轴承保持器122和内毂124一起一体地形成，使得端罩104是整体部件。

边界壁130包括第一壁142和第二壁144，它们各自在内毂124的径向外壁130和轴承保持器122的肩部128之间延伸。类似地，凹槽126在内毂124的径向外壁130和轴承保持器122的肩部128之间延伸，使得壁142和144跨凹槽126的整个径向宽度延伸。在示例性实施例中，端罩104仅包括壁142和144，使得凹槽126仅被分成第一腔室138和第二腔室140。这样，第一腔室138和第二腔室140结合以沿凹槽126的整个周界延伸。

在示例性实施例中，第一腔室138被构造为接收润滑脂供应，第二腔室140被构造为保持空的并且无润滑脂。更具体地，第一壁142限定第一腔室138的第一端146，第二壁144限定第一腔室138的第二端148，使得第一腔室138在第一壁142和第二壁144之间周向地延伸。在示例性实施例中，第一腔室138围绕凹槽126的周界的一部分沿周向延伸，使得第一腔室138限定被构造成容纳用于电机100的最佳量的润滑脂的容积。具体地，第一腔室138围绕凹槽126的周界在大约50％至大约66％的范围内延伸。更具体地，第一腔室138围绕凹槽126的周界在大约55％至大约62％的范围内延伸。通常，第一腔室138围绕凹槽126的周界延伸一定量，以使得在第一腔室138中容纳最佳量的润滑脂。

如图2中最佳地示出的，板部分120包括润滑脂入口通道150，润滑脂入口通道150穿过所述板部分120被限定并在板部分120的径向外边缘152和第一腔室138之间沿径向延伸。类似地，板部分120包括润滑脂出口通道154，润滑脂出口通道154穿过板部分120被限定并在板部分120的径向外边缘152和第一腔室138之间径向延伸。在示例性实施例中，出口通道154围绕板部分120相对于入口通道150定向在大约110度至大约180度的范围内。可选地，出口通道154相对于入口通道150成任意角度定向，以便于如本文所述的端罩104的操作。另外，在一个实施例中，入口通道150垂直于轴线112定向。可选地，入口通道150关于轴线112以任意角度定向，以便于如本文所述的端罩104的操作。

在示例性实施例中，入口通道150通过润滑脂入口156与第一腔室138流体连通地联接，润滑脂入口156在第一腔室138的第一端146处邻近第一壁142形成。类似地，出口通道154通过润滑脂出口158与第一腔室138流体连通地联接，润滑脂出口158在第一腔室138的第二端148处邻近第二壁144形成。在这种构造中，润滑脂入口156和润滑脂出口158都在第一腔室138内位于第一壁142和第二壁144之间。这样，从入口通道150通过润滑脂入口156流入第一腔室138的润滑脂在它沿周向通过第一腔室138流向润滑脂出口158且在再润滑操作中迫使旧的润滑脂通过润滑脂出口158进入出口通道154并流出端罩104时不会受到阻碍。

图5是电机100的由线5-5界定的部分的放大剖面侧视图(如图1所示)。在示例性实施例中，轴承组件108包括外圈160、内圈162、位于其间的多个轴承164、以及联接在内圈162和外圈160之间以防止异物碎屑进入轴承组件108的一对护罩166。如图5所示，内毂124的端面132限定了第一外径D1，轴承组件108的内圈162限定了小于第一外径D1的第二外径D2。如本文所述，较小的第二外径D2有助于将端面132和内圈162之间的间隙169中的润滑脂引导到轴承组件108中，而不是返回到第一腔室138中。

在一个实施例中，第一壁142包括从内毂124的端面132沿轴向偏置的端面170，使得第一壁142不延伸到凹槽126的整个高度。在另一个实施例中，第一壁142的端面170与内毂124的端面132对齐，以防止润滑脂进入第二腔室140中。

在操作中，润滑脂被泵入端罩104，并在经由润滑脂入口156进入第一腔室138之前流过入口通道150。随着更多的润滑脂被泵入端罩104，第一壁142阻止润滑脂流入第二腔室140中，并将润滑脂周向地导入到第一腔室138中。润滑脂围绕内毂124通过第一腔室138被引导，直到第一腔室138被填充最佳量的润滑脂，此时泵入端罩104的任何另外的润滑脂将导致过量的润滑脂经由润滑脂出口158通过出口通道154被引导出第一腔室138。这样，第一腔室138的尺寸被设定为包含预定最佳量的润滑脂，以保持轴承组件108被润滑，而不提供过量的润滑脂。在再润滑期间，新的润滑脂被泵入端罩104中，并迫使旧的润滑脂围绕第一腔室138移动并经由出口通道154流出端罩104。

在电机100的操作期间，内毂124的径向外表面130的倾斜定向有助于将润滑脂引导到轴承组件108。端面132和内圈162之间的间隙169接收第一腔室138中的一部分润滑脂，并且由于端面132的直径D1大于内圈的直径D2，因此允许润滑脂和润滑脂中的油在流回第一腔室138之前流入轴承组件108中。

本文中的设备和方法描述了一种用于电机的端罩，其中该端罩包括轴承保持器和内毂，所述内毂与轴承保持器沿径向向内间隔开以在其间限定环形凹槽。端罩还包括一对边界壁，该对边界壁跨环形凹槽在轴承保持器和内毂之间延伸，使得该对边界壁将环形凹槽分隔成构造成接收润滑脂的第一腔室和保持无润滑脂的第二腔室。第一腔室在边界壁之间沿周向延伸，使得第一腔室限定的容积等于电机运行所需的预定最佳润滑脂量。通过使环形凹槽的第二腔室保持无润滑脂，改善了从轴承组件到端罩的热传递，从而提高了轴承寿命。

此外，内毂的倾斜定向的径向外壁使得润滑脂在操作期间朝向轴承组件移动，从而导致油更好地渗透到轴承组件中。此外，当通过润滑脂入口通道添加额外的润滑脂时，本文所述的端罩导致旧的、用过的润滑脂通过润滑脂出口通道离开第一腔室。这种构造减少了在再润滑过程中第一腔室的不期望的过度填充。

上文详细描述了电机的示例性实施例。电机及其部件不限于本文所述的具体实施例，相反，系统的各部件可以相对于本文所述的其它部件独立且分离地使用。例如，端罩也可以与其它电机结合使用，并且不限于仅与这里描述的电机一起实践。相反，示例性实施例可以结合许多其它应用来实施和使用。

虽然本发明的各种实施例的具体特征可以在一些附图中示出，而不在其它附图中示出，但是这仅仅是为了方便。根据本发明的原理，附图的任何特征可以与任何其它附图的任何特征结合起来引用和/或要求保护。

该书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果这些其它示例包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这些其它示例意图落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于具有旋转轴线的电机的端罩，所述端罩包括:

板部分；

从所述板部分轴向延伸的周向的轴承保持器；

内毂，所述内毂联接到所述板部分并与所述轴承保持器沿径向向内间隔开以在其间限定环形凹槽；

一对边界壁，所述一对边界壁跨所述环形凹槽在所述轴承保持器和所述内毂之间延伸，使得所述一对边界壁将所述环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室，其中，所述第一腔室被构造成接收润滑脂的供给。

2.根据权利要求1所述的端罩，其中，所述一对边界壁包括限定所述第一腔室的第一端的第一壁和限定所述第一腔室的第二端的第二壁。

3.根据权利要求2所述的端罩，还包括邻近所述第一壁定位的润滑脂入口和邻近所述第二壁定位的润滑脂出口，其中，所述润滑脂入口和所述润滑脂出口位于所述第一壁和所述第二壁之间并且位于所述第一腔室内。

4.根据权利要求3所述的端罩，其中，所述板部分包括:

径向地穿过所述板部分限定的润滑脂入口通道，所述润滑脂入口通道通过所述润滑脂入口与所述第一腔室流体连通地联接；和

径向地穿过所述板部分限定的润滑脂出口通道，所述润滑脂出口通道通过所述润滑脂出口与所述第一腔室流体连通地联接。

5.根据权利要求1所述的端罩，其中，所述板部分、所述轴承保持器、所述内毂和所述一对边界壁一体地形成为整体部件。

6.根据权利要求1所述的端罩，其中，所述第一腔室围绕所述环形凹槽的周界在大约50％至66％的范围内延伸。

7.根据权利要求1所述的端罩，其中，所述轴承保持器包括肩部，并且其中所述一对边界壁在所述肩部和所述内毂的径向外壁之间延伸。

8.根据权利要求7所述的端罩，其中，所述内毂的所述径向外壁相对于所述旋转轴线倾斜地定向。

9.根据权利要求1所述的端罩，其中，所述内毂包括第一端面，并且其中所述一对边界壁各包括相对于所述第一端面沿轴向偏置的第二端面。

10.一种具有旋转轴线的电机，所述电机包括:

构造成绕所述旋转轴线旋转的轴；

联接到所述轴的轴承组件；和

联接到所述轴承组件和所述轴的端罩，所述端罩包括:

板部分；

周向的轴承保持器，该轴承保持器从所述板部分沿轴向延伸并联接到所述轴承组件；

内毂，所述内毂联接到所述板部分并与所述轴承保持器沿径向向内间隔开以在其间限定环形凹槽，其中，所述内毂绕所述轴沿周向延伸；

一对边界壁，所述一对边界壁跨所述环形凹槽在所述轴承保持器和所述内毂之间延伸，使得所述一对边界壁将所述环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室，其中，所述第一腔室被构造成接收润滑脂的供给。

11.根据权利要求10所述的电机，其中，所述一对边界壁包括限定所述第一腔室的第一端的第一壁和限定所述第一腔室的第二端的第二壁。

12.根据权利要求11所述的电机，还包括邻近所述第一壁定位的润滑脂入口和邻近所述第二壁定位的润滑脂出口，其中，所述润滑脂入口和所述润滑脂出口位于所述第一壁和所述第二壁之间并且位于所述第一腔室内。

13.根据权利要求12所述的电机，其中，所述板部分包括:

径向地穿过所述板部分限定的润滑脂入口通道，所述润滑脂入口通道通过所述润滑脂入口与所述第一腔室流体连通地联接；和

径向地穿过所述板部分限定的润滑脂出口通道，所述润滑脂出口通道通过所述润滑脂出口与所述第一腔室流体连通地联接。

14.根据权利要求10所述的电机，其中，所述板部分、所述轴承保持器、所述内毂和所述一对边界壁一体地形成为整体部件。

15.根据权利要求10所述的电机，其中，所述内毂包括限定第一外径的第一端面，并且其中，所述轴承组件包括限定第二外径的内圈，其中所述第二外径小于所述第一端面的所述第一外径。

16.根据权利要求10所述的电机，其中，所述一对边界壁各包括与所述内毂的所述第一端面沿轴向对齐的第二端面。

17.一种形成用于具有旋转轴线的电机的端罩的方法，所述方法包括:

将周向的轴承保持器联接到板部分，使得所述轴承保持器从所述板部分沿轴向延伸；

将内毂联接到所述板部分，使得所述内毂与所述轴承保持器沿径向向内间隔开，以在所述内毂和所述轴承保持器之间限定环形凹槽；

跨环形凹槽在所述轴承保持器和所述内毂之间形成一对边界壁，使得所述一对边界壁将所述环形凹槽分隔成第一腔室和第二腔室，其中，所述第一腔室被构造成接收润滑脂的供给。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，形成所述一对边界壁包括:

形成限定第一腔室的第一端的第一壁；和

形成限定第一腔室的第二端的第二壁；

其中，所述方法还包括:

形成邻近所述第一壁的润滑脂入口；和

形成邻近所述第二壁的润滑脂出口，其中，所述润滑脂入口和所述润滑脂出口在所述第一壁和所述第二壁之间且在所述第一腔室内形成。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括使所述板部分、所述轴承保持器、所述内毂和所述一对边界壁一体地形成为整体部件。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，形成所述一对边界壁以限定所述第一腔室和所述第二腔室包括：形成所述一对边界壁以使得所述第一腔室和所述第二腔室结合以沿所述环形凹槽的整个周界延伸。