CN110380574A - 全封闭外扇型旋转电机及外扇罩 - Google Patents

Abstract

全封闭外扇型旋转电机及外扇罩：目的是使全封闭外扇型旋转电机的外扇罩的处置变得容易。全封闭外扇型旋转电机(200)具备：转子，具有转子轴(11)和转子铁芯；定子，具有定子铁芯和定子绕组；框架(40)；2个轴承；2个轴承托架；外扇(55)；以及外扇罩(100)，将外扇(55)覆盖以形成外界气体向框架(40)的径向外侧表面的流路，具有形成有外界气体的吸入口的端板(110)和配设在外扇(55)的径向外侧的侧板(120)。侧面罩部(120)具有相对于经过转子轴(11)的旋转中心的铅直平面相互对称的2个组，各自的组具有分别能够在周向上移动的多个部分(121、122)。

Description

全封闭外扇型旋转电机及外扇罩

技术领域

本发明涉及全封闭外扇型旋转电机及外扇罩。

背景技术

旋转电机具备转子和定子，此外，通常还具备容纳转子铁芯及定子的框架。此外，通常框架的轴向的两端被轴承托架封闭。轴承托架将可旋转地支承转子的轴承静止支承。在全封闭型旋转电机中，由框架、轴承托架及轴承形成封闭空间。

由于旋转电机的运转，分别在转子铁芯及定子铁芯中发生铁损，此外，在定子绕组中发生铜损，产生由这些损失带来的热。因此，需要将封闭空间内产生的热从封闭空间内除去。

因此，有在封闭空间内设置冷却管，在冷却管内作为冷却用的介质而例如使水或外界气体流动，经由冷却管的管壁进行冷却的例子。此外，有不设置冷却管而经由框架的表面将热除去的例子。在此情况下，通常在框架表面上设置翅片，确保更大的导热面积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5797183号公报

发明内容

发明要解决的课题

在经由框架的表面将热释放的方式中，在通过强制对流热传递与框架表面的外界气体进行热传递的情况下，通常，为了将外界气体强制性地向框架表面输送，通常在转子轴的比框架更靠外侧的部分上安装外扇。此外，在外扇的周围设置有外扇罩以使由外扇驱动的外界气体沿着框架表面流动。进而，框架表面的翅片沿轴向延伸而配置，以使得被强制性地沿轴向输送的外界气体的流动不会紊乱。

例如，在如岩石等的破碎用那样设置在粉尘环境中的旋转电机中，如果不定期地清扫，则发生因为由粉尘的固着造成的偏心而产生振动或风量下降的问题。在这样的情况下，将外扇罩一体地沿轴向拆卸，作业场的负荷较大，此外，还需要确保轴向的空间。

在这样的情况下，希望有不将外扇罩一体地拆卸而能够达到外扇的结构。此外，希望有在发现振动等的异常的情况下，首先能够简单地确认外扇的周围那样的结构。

所以，本发明的目的是使得全封闭外扇型旋转电机的外扇罩的处置变得容易。

用来解决课题的手段

为了达成上述目的，有关本发明的全封闭外扇型旋转电机的特征在于，具备：转子，具有沿水平方向延伸且以能够旋转地方式被支承的转子轴和设置在上述转子轴的径向外侧的转子铁芯；定子，具有设置在上述转子铁芯的径向外侧的圆筒状的定子铁芯和将上述定子铁芯在轴向上贯通的定子绕组；框架，配设在上述定子的径向的外侧，容纳上述转子铁芯和上述定子；2个轴承，夹着上述转子铁芯且在轴向的上述转子轴的两侧分别支承上述转子轴；2个轴承托架，被靠近以将上述框架的轴向的两端封闭，对上述轴承的各自进行支承；外扇，安装在上述转子轴的上述轴承托架的一方的轴向外侧，向上述框架的径向外侧表面供给外界气体；以及外扇罩，将上述外扇覆盖以形成外界气体向上述框架的径向外侧表面的流路，具有形成有上述外界气体的吸入口的端板和配设在上述外扇的径向外侧的侧面罩部；上述侧面罩部具有相对于经过上述转子轴的旋转中心的铅直平面相互对称的2个组，各自的组具有分别能够在周向上移动的多个部分。

此外，有关本发明的外扇罩，是具备转子、定子、框架、2个轴承、2个轴承托架和向上述框架的径向外侧表面供给外界气体的外扇的全封闭外扇型旋转电机的外扇罩，其特征在于，具有：端板，将上述外扇覆盖以形成外界气体向上述框架的径向外侧表面的流路，形成有上述外界气体的吸入口；以及侧面罩部，配设在上述外扇的径向外侧；上述侧面罩部具有相对于经过上述转子轴的旋转中心的铅直平面相互对称的2个组，各自的组具有分别能够在周向上移动的多个部分。

发明效果

根据本发明，能够使得全封闭外扇型旋转电机的外扇罩的处置变得容易。

附图说明

图1是表示有关实施方式的全封闭外扇型旋转电机的结构的纵剖视图。

图2是表示有关实施方式的全封闭外扇型旋转电机的外扇及外扇罩的结构的概念性的立体图。

图3是表示有关实施方式的外扇罩的结构的立体图。

图4是表示有关实施方式的外扇罩的侧板的通常安装状态的概念性的横剖视图。

图5是表示有关实施方式的外扇罩的上部开放时的侧面罩部的状态的概念性的横剖视图。

图6是表示有关实施方式的外扇罩的下部开放时的侧面罩部的状态的概念性的横剖视图。

标号说明

10转子；11转子轴；11a结合部；12转子铁芯；13导体部；15内扇；20定子；21定子铁芯；22定子绕组；30a结合侧轴承；30b反结合侧轴承；40框架；40a闭空间；40b发热侧空间；40c通路内空间；41框架通风路；42入口开口；43出口开口；45a结合侧轴承托架；45b反结合侧轴承托架；55外扇；100外扇罩；110端板；110a吸入口；110b间隙；120侧面罩部；121上部侧板；121a上部侧板结合部；122下部侧板；122a下部侧板结合部；123密封部件；130侧板保持部；131内侧环状部件；132下半内侧容纳部件；132a内侧承接部；133下半外侧容纳部件；133a外侧承接部；134下部划区部件；135上部划区部件；140连结部件；150支承部件；200全封闭外扇型旋转电机。

具体实施方式

以下，参照附图对有关本发明的实施方式的全封闭外扇型旋转电机及其外扇罩进行说明。这里，对于相互相同或类似的部分赋予共通的标号而省略重复说明。

图1是表示有关实施方式的全封闭外扇型旋转电机的结构的立剖视图。全封闭外扇型旋转电机200具有转子10、定子20、结合侧轴承30a、反结合侧轴承30b、框架40、结合侧轴承托架45a、反结合侧轴承托架45b、外扇55及外扇罩100。这里，取全封闭外扇型旋转电机200是笼型感应电动机的情况为例来表示。

转子10具有沿旋转轴方向水平地延伸的转子轴11、设置在转子轴11的径向外侧的转子铁芯12及多个导体部13。转子轴11在轴向上夹着转子铁芯12的2个部位分别被结合侧轴承30a及反结合侧轴承30b可旋转地支承。在转子轴11的一端，在旋转电机是电动机的情况下为了与驱动对象的结合、或在旋转电机为发电机的情况下为了与原动机的结合，设置有例如凸缘等的结合部11a。这里，在轴向上将结合部11a的方向称作结合侧，将其相反方向称作反结合侧。

多个导体部13在周向上相互隔开间隔而配设。各自的导体部13具有将转子铁芯12的径向的表面附近沿轴向贯通的导体棒、以及使全部的导体棒在转子铁芯12的轴向的两外侧相互结合而短路的短路环。

在转子轴11上，在轴向上在转子铁芯12与反结合侧轴承30b之间安装着内扇15。图1所示的内扇15表示了离心风扇的情况。

定子20具有定子铁芯21和定子绕组22。定子铁芯21设置在转子铁芯12的径向外侧，是圆筒状。在定子铁芯21的径向的内表面上，在周向上相互隔开间隔而形成有沿旋转轴方向延伸的多个槽(未图示)，定子绕组22将各自的槽内贯通。

转子铁芯12及定子20被配设在径向外侧的框架40包围。在框架40的旋转轴方向的两端，分别安装着结合侧轴承托架45a及反结合侧轴承托架45b。将转子轴11的夹着转子铁芯12的两侧的部分可旋转地支承的结合侧轴承30a及反结合侧轴承30b分别被结合侧轴承托架45a及反结合侧轴承托架45b固定支承。

框架40、结合侧轴承托架45a及反结合侧轴承托架45b、结合侧轴承30a及反结合侧轴承30b相互协同而形成闭空间40a。闭空间40a内充满着例如空气等的冷却用气体(内部气体)。

在框架40，为了将冷却用气体循环，形成有至少一个沿轴向延伸的框架通风路41。在形成有多个框架通风路41的情况下，多个框架通风路41在周向上相互隔开间隔而配设。在框架40的形成有各个框架通风路41的部分，在反结合侧形成有入口开口42，此外在结合侧形成有出口开口43。各个框架通风路41内的通路内空间40c经由入口开口42及出口开口43与转子铁芯12及定子20侧的发热侧空间40b连通，形成闭空间40a的一部分。

在框架40的外表面，除了形成有框架通风路41的区域以外，形成有多个翅片(未图示)。

冷却用气体被内扇15驱动，在闭空间40a内循环，将转子铁芯12及定子20等冷却。即，被内扇15驱动的冷却用气体从入口开口42向框架通风路41流入，在通路内空间40c内沿轴向朝向结合侧流动，从出口开口43向发热侧空间40b的结合侧的部分流出。

流入到发热侧空间40b的结合侧的部分的冷却用气体向转子铁芯12及定子20侧流入，将它们冷却后，向发热侧空间40b的反结合侧的部分流出，再次向内扇15流入。

在转子轴11的比反结合侧轴承30b靠轴向外侧的部分，安装着外扇55。外扇罩100以将外扇55包围的方式设置。外扇罩100具有端板110及侧面罩部120。端板110是圆形，配设在外扇55的轴向外侧，形成有将外界气体取入的吸入口110a。侧面罩部120连接在端板110的周围，沿轴向以圆筒状延伸。侧面罩部120的相对于与端板110的连接部在轴向上为相反侧的部分与框架40在轴向上重复，在侧面罩部120的内表面与框架40的外表面之间形成有环状的间隙110b。

另外，端板110的形状在框架40的截面形状是圆形的情况下如上述那样为圆形，但并不限于圆形。即，匹配于框架40的截面形状而决定形状以使间隙110b的尺寸在周向上大致为一定是适当的。此时，在沿轴向重复的范围中形成有翅片的情况下，将翅片的顶部与侧面罩部120的内表面的间隙尺寸设为间隙110b的尺寸。

图2是表示有关实施方式的全封闭外扇型旋转电机的外扇及外扇罩的结构的概念性的立体图。此外，图3是表示外扇罩的结构的立体图。

外扇罩100除了上述的端板110及侧面罩部120以外，还具有多个侧板保持部130、多个连结部件140及多个支承部件150。

端板110及侧面罩部120形成将外扇55周围的空间划分为外扇罩100内的空间和外扇罩100外的空间的曲面。此外，侧板保持部130、连结部件140及支承部件150具有支承端板110及侧面罩部120，并将它们的自重向框架40传递的功能。

多个侧板保持部130是大致圆环状的构造物，在轴向上相互隔开间隔而设置在3个部位，分别配置为将中心轴与旋转轴平行且大致同轴。另外，侧板保持部130的设置数也可以是2个，也可以是3个以上。

多个连结部件140分别沿轴向延伸，相互在周向上隔开间隔而配设。多个连结部件140将多个侧板保持部130相互连结。相互结合的多个连结部件140和多个侧板保持部130呈1个圆筒形的笼形的形状。

多个支承部件150使呈笼形的形状的多个连结部件140和多个侧板保持部130的结合体将其轴设为水平的方向而与框架40结合。具体而言，多个支承部件150中的各个支承部件是矩形的板状，一方的边结合在连结部件140上，此外，另一方的边结合在框架40的外表面上。另外，支承部件150的形状并不限于矩形的板状，也可以是其他的形状。此外，只要是沿轴向延伸且具有一定的宽度，也可以是管状。

图4是表示有关实施方式的外扇罩的侧面罩部的通常安装状态的概念性的横剖视图。图5是表示将外扇罩的上部开放时的侧面罩部的状态的概念性的横剖视图。此外，图6是表示将外扇罩的下部开放时的侧板的状态的概念性的横剖视图。在各个图中，为了在图示上容易理解，将侧板保持部130和连结部件140用实线显示，此外将侧面罩部120用虚线显示。

侧面罩部120被划分为关于中央的铅直平面相互对称的2个组。这里，所述的中央的铅直平面，是包括多个连结部件140与多个侧板保持部130相互结合而呈圆筒状的笼形的形状的结合体的中心轴的铅直平面，即，作为左右的中央的铅直平面。各自的组具有上部侧板121及下部侧板122。

在各自的上部侧板121的上边上，设置有沿轴向延伸的上部侧板结合部121a。上部侧板结合部121a能够与后述的上部划区部件135以相互密接的方式结合，并且能够拆装。

在各自的下部侧板122的上部的外侧，安装着沿轴向延伸的密封部件123。此外，在各自的下部侧板122的上边上，设置有沿轴向延伸的下部侧板结合部122a。下部侧板结合部122a能够与后述的上部划区部件135以相互密接的方式结合，并且能够拆装。此外，各自的下部侧板122的下边能够与后述的下部划区部件134以相互密接的方式结合。

连结部件140是矩形截面，在轴向上以棒状延伸。在图4至图6中，表示了设置有4条连结部件140的情况。此外，在最下部设置有沿轴向延伸的下部划区部件134，在最上部设置有沿轴向延伸的上部划区部件135。

各个侧板保持部130具有内侧环状部件131、下半内侧容纳部件132、下半外侧容纳部件133及下部划区部件134。在图4至图6中，表示了环状保持部件130的正视图，环状保持部件130的各部分别具有进深即轴向的宽度。此外，作为概念性的图，内侧环状部件131、下半内侧容纳部件132及下半外侧容纳部件133分别被用曲线表示，但分别在径向上具有宽度。内侧环状部件131、下半内侧容纳部件132及下半外侧容纳部件133各自的轴向的宽度和径向的宽度分别具有为了确保向面内及面外的弯曲刚性而需要的尺寸。

内侧环状部件131是环状的部件。对于下半内侧容纳部件132及下半外侧容纳部件133，在内侧环状部件131的下半部的径向外侧首先配设下半内侧容纳部件132，再在其径向的外侧配设下半外侧容纳部件133。结果，在径向上，形成有被内侧环状部件131和下半内侧容纳部件132夹着，且最下部被用下部划区部件134分隔的圆弧状的内侧承接部132a。此外，在径向上，形成有被下半内侧容纳部件132和下半外侧容纳部件133夹着，且最下部被下部划区部件134分隔的圆弧状的外侧承接部133a(图6)。

各自的内侧承接部132a能够容纳各自的上部侧板121。此外，各自的外侧承接部133a能够容纳各自的下部侧板122。

如图4所示，在通常安装状态下，上部侧板121与上部划区部件135结合。此外，下部侧板122与下部划区部件134结合。上部侧板121、下部侧板122及被它们夹着的密封部件123形成将外扇55的径向外侧覆盖的侧面罩部120。

在为了维护等而要从外扇55上方达到外扇55的情况下，如图5所示，将各自的上部侧板结合部121a与上部划区部件135的结合拆开，使上部侧板121在周向上滑动，容纳到内侧承接部132a内。结果，外扇55的径向外侧的上方剩下有内侧环状部件131，成为被开放的状态。结果，能够从上方容易地达到外扇55。另外，也可以仅将一方的上部侧板结合部121a拆开，仅将单侧开放。

在要从下方达到于外扇55的情况下，如图6所示，使下部侧板122在周向上滑动，并在上方使下部侧板结合部122a与上部划区部件135结合。结果，外扇55的径向外侧的下方剩下有内侧环状部件131，成为被开放的状态。结果，能够从下方容易地达到外扇55。另外，在图6中使2个下部侧板122都向上方移动，但也可以仅使单方移动。

如以上这样，根据本实施方式，能够容易地对全封闭外扇型旋转电机的外扇罩进行处置。

[其他的实施方式]

以上，说明了本发明的实施方式，但实施方式是作为例子提示的，不是要限定发明的范围。例如，在实施方式中，作为全封闭外扇型旋转电机而取笼型感应电动机的情况为例进行了表示，但并不限定于此，也可以是绕组型的感应型旋转电机、同步旋转电机。

此外，在实施方式中，表示了将内扇15安装在转子铁芯12与反结合侧轴承30b之间的情况，但也可以是将内扇15安装在转子铁芯12与结合侧轴承30a之间的情况。或者，也可以是安装到它们的两侧的情况。

此外，在实施方式中，取侧面罩部120分别在左右具有上部侧板121和下部侧板122的2个部分的情况为例进行了表示，但只要是多个，也可以具有3个以上的部分。

进而，实施方式可以以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，同样包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

Claims (6)

1.一种全封闭外扇型旋转电机，其特征在于，

具备：

转子，具有沿水平方向延伸且以能够旋转的方式被支承的转子轴和设置在上述转子轴的径向外侧的转子铁芯；

定子，具有设置在上述转子铁芯的径向外侧的圆筒状的定子铁芯和将上述定子铁芯在轴向上贯通的定子绕组；

框架，配设在上述定子的径向的外侧，容纳上述转子铁芯和上述定子；

2个轴承，夹着上述转子铁芯且在轴向的上述转子轴的两侧分别支承上述转子轴；

2个轴承托架，被靠近以将上述框架的轴向的两端封闭，对上述轴承的各自进行支承；

外扇，安装在上述转子轴的上述轴承托架的一方的轴向外侧，向上述框架的径向外侧表面供给外界气体；以及

外扇罩，将上述外扇覆盖以形成外界气体向上述框架的径向外侧表面的流路，具有形成有上述外界气体的吸入口的端板和配设在上述外扇的径向外侧的侧面罩部；

上述侧面罩部具有相对于经过上述转子轴的旋转中心的铅直平面相互对称的2个组，各自的组具有分别能够在周向上移动的多个部分。

2.如权利要求1所述的全封闭外扇型旋转电机，其特征在于，

上述侧面罩部具有上部侧板及下部侧板；

上述外扇罩具有：

多个侧板保持部，在轴向上相互隔开间隔而配设，形成为以使上部侧板及下部侧板分别能够在周向上移动；以及

多个连结部件，在周向上相互隔开间隔而配设，沿轴向延伸，支承上述多个侧板保持部。

3.如权利要求2所述的全封闭外扇型旋转电机，其特征在于，

上述多个侧板保持部的各自具有：

环状的内侧环状部件，与上述多个连结部件结合；

下半内侧容纳部件，配设在上述内侧环状部件的下半部的径向外侧，与上述内侧环状部件一起形成内侧承接部；以及

下半外侧容纳部件，配设在上述下半内侧容纳部件的径向的外侧，与上述下半内侧容纳部件一起形成外侧承接部。

4.如权利要求2或3所述的全封闭外扇型旋转电机，其特征在于，

还具备将上述多个侧板保持部的各自的上端结合的上部划区部件；

在上述上部侧板的各自的上边，设置有能够与上述上部划区部件拆装的结合部；

在上述下部侧板的各自的上边，设置有能够与上述上部划区部件拆装的结合部。

5.如权利要求2～4中任一项所述的全封闭外扇型旋转电机，其特征在于，

在上述下部侧板的各自的上边附近的内表面上，设置有沿轴向延伸的密封部件。

6.一种外扇罩，是具备转子、定子、框架、2个轴承、2个轴承托架和向上述框架的径向外侧表面供给外界气体的外扇的全封闭外扇型旋转电机的外扇罩，其特征在于，

具有：

端板，将上述外扇覆盖以形成外界气体向上述框架的径向外侧表面的流路，形成有上述外界气体的吸入口；以及

侧面罩部，配设在上述外扇的径向外侧；

上述侧面罩部具有相对于经过上述转子轴的旋转中心的铅直平面相互对称的2个组，各自的组具有分别能够在周向上移动的多个部分。