CN111934483B - 轴承构造以及旋转电机 - Google Patents

Abstract

即使在旋转电机设置于无法访问的位置的情况下，也能够确保润滑脂的润滑功能。旋转电机具备：具有转子轴(11)和转子铁芯的转子(10)；具有定子铁芯和定子绕组的定子；收纳转子铁芯和定子的框架；及夹着转子铁芯地将转子轴(11)支承为能够旋转的两个轴承构造(100)。两个轴承构造(100)分别具备：轴承主体(110)；形成有能够从外部注入轴承主体(110)的润滑用的润滑脂的注入部(129)和将注入部(129)与轴承主体(110)之间连通的通路(126)的轴承托架(120)及与通路(126)连通地收纳润滑脂的收纳部(130)。

Description

轴承构造以及旋转电机

技术领域

本发明涉及轴承构造以及具有该轴承构造的旋转电机。

背景技术

旋转电机具备：转子，具有转子轴及安装于转子轴的转子铁芯；以及定子，具有定子铁芯及贯通该定子铁芯的定子绕组。转子轴通过轴承被支承为能够在转子铁芯的两侧旋转。作为轴承，一般使用例如轴承主体或滑动轴承。

作为轴承的润滑用，有供给液体状的润滑油的方式和供给凝胶状的润滑脂的方式。在滑动轴承的情况下，通常为始终供给润滑油的构成。另一方面，在轴承主体的情况下，大多是定期地补给润滑脂的方式。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-149344号公报

发明内容

如上所述，如果是供给润滑脂的方式中，则需要定期地从外部注入润滑脂。

另一方面，例如存在如空调设备等那样在成套设备的运转中无法停止的设备。在电动机设置于空调管道内的情况下，在空调设备的运转过程中无法访问电动机。这样，在成套设备的运转中，即使在访问被限制或者无法访问的位置设置有旋转电机的情况下，也需要维持润滑脂的润滑功能。

作为降低润滑脂的供给量的方法，已知有为了减少从迷宫式密封件(labyrinth)的泄漏而设置例如用于挡油的叶轮的技术(参照专利文献1)。但是，并不解决确保必要的供给量的技术问题。

因此，本发明的目的在于，即使在旋转电机设置于无法访问的位置的情况下，也能够确保基于润滑脂的润滑功能。

为了实现上述目的，本发明的旋转电机具备：转子，具有在旋转轴方向上延伸的转子轴和设置于所述转子轴的径向外侧的转子铁芯；定子，具有设置于所述转子铁心的径向外侧的圆筒状的定子铁心和在所述旋转轴方向上贯通所述定子铁心内的定子绕组；框架，配置于所述定子的径向的外侧，收纳所述转子铁芯和所述定子；以及两个轴承构造，夹着所述转子铁心地在所述旋转轴方向的两侧将所述转子轴支承为能够旋转，所述两个轴承构造分别具有：轴承主体；轴承托架，静止支承所述轴承主体，且形成有能够从外部注入所述轴承主体的润滑用的润滑脂的注入部及将所述注入部与所述轴承主体之间连通的通路；以及收纳部，与所述通路连通地收纳所述润滑脂。

另外，本发明的轴承构造，是旋转电机中的轴承构造，所述旋转电机具备：转子，具有在旋转轴方向上延伸的转子轴和设置于所述转子轴的径向外侧的转子铁芯；定子，具有设置于所述转子铁芯的径向外侧的圆筒状的定子铁芯和在所述旋转轴方向上贯通所述定子铁芯内的定子绕组；以及框架，配置于所述定子的径向外侧，收纳所述转子铁芯及所述定子，所述轴承构造夹着所述旋转电机的所述转子轴的所述转子铁芯地在所述旋转轴方向的两侧的部分分别将所述转子轴支承为能够旋转，所述轴承构造具备：轴承主体；轴承托架，静止支承所述轴承主体，且形成有能够从外部注入所述轴承主体的润滑用的润滑脂的注入部及将所述注入部与所述轴承主体之间连通的通路；以及收纳部，与所述通路连通地收纳所述润滑脂。

发明效果

根据本发明，即使在旋转电机设置于无法访问的位置的情况下，也能够确保润滑脂的润滑功能。

附图说明

图1是表示第一实施方式的旋转电机的构成的纵剖视图。

图2是表示第一实施方式的轴承构造的构成的图1的II-II线向视侧视图。

图3是表示第一实施方式的轴承构造的构成的图2的III-III线向视平剖视图。

图4是表示第一实施方式的轴承构造的构成的图2的IV-IV线向视纵剖视图。

图5是对第二实施方式的轴承构造的收纳部的详细情况以及润滑脂的状态进行说明的概念性的局部纵剖视图。

图6是对第三实施方式的轴承构造的收纳部的详细情况以及润滑脂的状态进行说明的概念性的局部纵剖视图。

图7是对第四实施方式的轴承构造的收纳部的详细情况以及润滑脂的状态进行说明的概念性的局部纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的轴承构造以及旋转电机进行说明。在此，对彼此相同或类似的部分标注共通的附图标记，并省略重复说明。

[第一实施方式]

图1是表示第一实施方式的旋转电机的构成的纵剖视图。

旋转电机200具有转子10、定子20、框架40以及两个轴承构造100。另外，在图1中，省略了轴承构造100的详细的显示。

转子10具有在旋转轴方向上延伸的转子轴11和安装于转子轴11的转子铁心12。

定子20具有以包围转子铁心12的方式在转子铁心12的径向外侧隔着空隙18而配置的定子铁心21和贯通定子铁心21的定子绕组22。

转子铁心12及定子20被收纳在框架40内。在框架40的两端安装有轴承构造100的轴承托架120。轴承托架120具有直接支承轴承主体110(图3)的轴承支承部128和向轴承支承部128的径向外侧扩展并与框架40结合的平板部121。

框架40及两个轴承构造100彼此结合而形成封闭空间40a。以下设为，将面向封闭空间40a的一侧称为机内侧，将面向外部空气的一侧称为机外侧。

图2是表示第一实施方式的轴承构造的构成的图1的II-II线向视侧视图，图3是图2的III-III线向视剖视图，图4是图2的IV-IV线向视剖视图。

如图3所示，各个轴承构造100具有轴承主体110、轴承托架120、收纳部130以及排出部140。

轴承主体110具有多个旋转体111、旋转部112以及静止部113。旋转部112安装于转子轴11。静止部113以与旋转部112对置的方式被轴承托架120的轴承支承部128静止支承。在周向上排列的多个旋转体111被旋转部112和静止部113夹着地随着旋转部112的旋转而旋转。

轴承托架120具有平板部121以及直接支承轴承主体110的轴承支承部128。

如图2所示，平板部121是环状的圆板，径向内侧与轴承支承部128连接。平板部121通过例如螺栓等多个结合体121a与框架40结合。

如图3所示，轴承支承部128静止支承轴承主体110的静止部113。在轴承支承部128的内部形成有将润滑脂引导至轴承主体110的通路126。即，作为通路126，形成有移送部122以及作为移送部122与轴承主体110之间的部分的熔融部123。在轴承主体110的下游侧形成有排出口125。通路126中的机内侧的部分形成为环状，通路126中的移送部122在轴承支承部128的顶部附近形成有一处。

在平板部121形成有一条注入部129的注入通路129a。注入通路129a以在径向上延伸的方式形成，并一直贯通至平板部121的径向的最上部的端面为止。在径向内侧，与轴承支承部128的通路126连通。平板部121的径向外侧端面的注入通路129a的贯通孔被润滑脂嘴129b密封。在注入润滑脂时，例如将润滑脂注入用的筒(cartridgh；未图示)与润滑脂嘴129b连接并压入润滑脂。此外，注入部129也可以不设置于移送部122的铅垂上方的方向，但形成于形成有通路126的角度方向。

排出口125夹着轴承主体110而配置于与通路126相反的一侧，与设置于机外侧的排出部140连通。此外，排出部140与通路126被隔离。从排出部140排出的润滑脂例如由未图示的接受容器直接回收。

这样，移送部122形成为与注入部129连通，在机内侧与熔融部123连通。另外，在移送部122与熔融部123之间也存在中间性的区域，移送部122与熔融部123的边界是概念性的。

以与通路126连通的方式收纳润滑脂的收纳部130设置于机内侧。收纳部130具有收纳容器131、使收纳容器131与通路126连通的连通部134。另外，收纳容器131的上部开放，安装有盖135。

通过收纳部130的收纳容器131及盖135形成储存空间130s。在此，收纳容器131的外形也可以是例如圆筒形或长方体、或者截面为椭圆形或多边形。另外，在铅垂方向上为同一截面不是必要的。另外，收纳容器131以及连通部134沿着铅垂方向上下延伸，但并不限定于此。即，只要向重力的铅垂下方的分量作用于收纳容器131内的润滑脂，则也可以相对于铅垂方向倾斜。

收纳容器131内的储存空间130s的最大体积为，与规定的期间、例如超过2年的程度的期间的润滑脂的使用量对应的充分的大小。

接着，对本实施方式的作用进行说明。

在该旋转电机200的开放检查时，能够卸下收纳容器131的盖135，并向收纳容器131内填充润滑脂。

在旋转电机200的运转中，机内温度上升，移送部122中接近机内的部分的温度上升。熔融部123配置于机内侧，并且受到来自由于摩擦阻力热而温度较高的轴承主体110的热传导所产生的热。通过该热，润滑脂完全成为液状。因此，在靠近轴承主体110的区域、例如熔融部123，润滑脂完全熔化而向轴承主体110供给。在储存空间130s内，凝胶状的润滑脂随着从移送部122接近熔融部123和轴承主体110而溶胶化并成为液状，通过自然落下而被供给至轴承主体110。

另外，在从注入部129压入了润滑脂时，收纳部130的收纳容器131内的储存空间130s内的压力，由于润滑脂被填充到储存空间130s内，原本存在于储存空间130s内的空气的压力上升。该压力的上升量成为将储存于收纳容器131内的润滑脂挤出的驱动力。

供给到轴承主体110的润滑脂在对轴承主体110的旋转体111与旋转部112之间以及旋转体111与静止部113之间的润滑做出贡献之后，从排出部140排出。

储存空间130s的容积大于与旋转电机200的运行期间、例如最大、定期检查的间隔内的润滑脂的消耗量对应的容积，因此进行必要的润滑脂的供给。

另外，根据需要，能够从外部直接进行润滑脂的补给。若将润滑脂注入用的筒与注入部129的润滑脂嘴129b连接并压入润滑脂，则在轴承主体110中存在间隙，因此，润滑脂经由通路126向轴承主体110供给。此外，虽然一部分向收纳容器131侧转移，但由于收纳容器131侧是密闭空间，因此转移的量较少。

在机内侧在空间上有富余的情况下，占有机外的空间的空间变少，在配置上或确保通路性上是有利的。另外，由于收纳部130设置于温度比机外侧高的机内侧，因此收纳在收纳部130内的润滑脂在容器中液体化，被可靠地供给到轴承主体110。

此外，以上对图1所示的两个轴承构造100中的图1中的右侧的轴承构造100进行了说明，但关于左侧的轴承构造100，也是同样的。

如上所述，根据本实施方式，即使在成套设备的运转过程中进入被限制或者在无法进入的位置设置有旋转电机的情况下，通过在定期检查等成套设备的运转停止中进入并进行润滑脂的注入，也能够确保旋转电机的运转中所需的润滑。另外，即使在如发电站等的大型成套设备那样设置、运转的旋转电机多的情况下，供给润滑脂的频率也变少，减轻了操作员或者维修人员的负担。

[第二实施方式]

图5是对第二实施方式的轴承构造的收纳部的详细情况以及润滑脂的状态进行说明的概念性的局部纵剖视图。

本第二实施方式是第一实施方式的变形。本第二实施方式中的收纳部130具有气缸132来代替第一实施方式中的收纳容器131。其他方面与第一实施方式相同。

气缸132为筒状，在长度方向上具有一定形状、尺寸的截面。截面例如是长方形，或者也可以是长方形以外的形状。气缸132在其内部具有将气缸132内上下分隔的活塞133a和将活塞133a向下方压下的弹簧133b。另外，也可以根据需要设置活塞轴(未图示)。气缸132内的储存空间130s与连通部134连通。

活塞133a形成为，其外缘与气缸132的内壁接触，同时能够沿着内壁在气缸132的轴向上在气缸132内移动。弹簧133b能够遍及气缸132的全长地驱动活塞133a。即，当润滑脂填充于储存空间130s时，弹簧133b成为压缩状态，随着润滑脂的减少而以根据其体积将活塞133a压下的方式发挥作用，并遍及活塞133a的全部位置地处于压缩状态。

向储存空间130s的润滑脂的填充，能够通过卸下在气缸132的上部anz3的盖135，进而卸下弹簧133b以及活塞133a，在将润滑脂从上方供给到储存空间130s之后，通过将活塞133a、弹簧133b以及盖135复原来进行。

如上所述，根据本实施方式，能够得到使收纳在储存空间130s内的润滑脂的推出力更加可靠的机构。

[第三实施方式]

图6是对第三实施方式的轴承构造的收纳部的详细情况以及润滑脂的状态进行说明的概念性的局部纵剖视图。

本第三实施方式是第一实施方式的变形。在本第三实施方式中，收纳部130安装于轴承托架120的轴承支承部128的机外侧部分。即，收纳部130设置于机外侧。除此以外，与第一实施方式相同。

在机内侧在空间上没有富余的情况下，本实施方式是有利的。

[第四实施方式]

图7是对第四实施方式的轴承构造的收纳部的详细情况以及润滑脂的状态进行说明的概念性的局部纵剖视图。

本第四实施方式是第二实施方式与第三实施方式的组合。即，收纳部130a配置于机外侧，另外，收纳部130a在气缸132内具有活塞133a和弹簧133b，由此能够可靠地供给润滑脂。

[其他实施方式]

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但实施方式是作为例子而提出的，无意限定发明的范围。

例如，在第一实施方式及第二实施方式中，也可以采用如下构成：通过将收纳部自身形成为能够相对于轴承托架装卸，从而删除注入部。

另外，也可以将各实施方式的特征组合。例如，也可以在第一实施方式或第二实施方式中组合第三实施方式的特征。

而且，实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨中，同样地包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

附图标记说明

10…转子、11…转子轴、12…转子铁心、18…空隙、20…定子、21…定子铁芯、22…定子绕组、40…框架、40a…封闭空间、100…轴承构造、110…轴承主体、111…旋转体、112…旋转部、113…静止部、120…轴承托架、121…平板部、121a…结合体、122…移送部、123…熔融部、125…排出口、126…通路、128…轴承支承部、129…注入部、129a…注入通路、129b…润滑脂喷嘴、130、130a…收纳部、130s…储存空间、131…收纳容器、132…气缸、133a…活塞、133b…弹簧、134…连通部、135…盖、140…排出部、200…旋转电机。

Claims (6)

1.一种旋转电机，其特征在于，具备：

转子，具有在旋转轴方向上延伸的转子轴和设置于所述转子轴的径向外侧的转子铁芯；

定子，具有设置于所述转子铁芯的径向外侧的圆筒状的定子铁芯和在所述旋转轴方向上贯通所述定子铁芯内的定子绕组；

框架，配置于所述定子的径向的外侧，收纳所述转子铁芯和所述定子；以及

两个轴承构造，夹着所述转子铁芯地在所述旋转轴方向的两侧将所述转子轴支承为能够旋转，

所述两个轴承构造分别具有：

轴承主体；

轴承托架，具有静止支承所述轴承主体的轴承支承部和从所述轴承支承部向所述轴承支承部的径向外侧延伸的平板部，在所述平板部形成有能够从外部注入所述轴承主体的润滑用的润滑脂的注入部，在所述轴承支承部形成有将所述注入部与所述轴承主体之间连通的通路；以及

收纳部，与所述通路连通地收纳所述润滑脂，

所述通路具有：

移送部，与所述注入部连通；以及

熔融部，形成于所述移送部与所述轴承主体之间，相对于所述轴承主体而位于机内侧且与所述轴承主体在所述旋转轴方向上排列，受到来自所述轴承主体的热传导所产生的热，并通过该热而使来自所述注入部及所述收纳部的所述润滑脂熔化。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述收纳部设置于机内侧。

3.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述收纳部设置于机外侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

还设置有排出部，该排出部与所述轴承主体的所述润滑脂的排出侧连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述收纳部具有：

气缸，收纳所述润滑脂；

活塞，设置于所述气缸内；以及

弹簧，通过推压所述活塞，将所述气缸内的所述润滑脂推出到所述通路。

6.一种轴承构造，是旋转电机中的轴承构造，所述旋转电机具备：

转子，具有在旋转轴方向上延伸的转子轴和设置于所述转子轴的径向外侧的转子铁芯；

定子，具有设置于所述转子铁芯的径向外侧的圆筒状的定子铁芯和在所述旋转轴方向上贯通所述定子铁芯内的定子绕组；以及

框架，配置于所述定子的径向外侧，收纳所述转子铁芯及所述定子，

所述轴承构造夹着所述旋转电机的所述转子轴的所述转子铁芯地在所述旋转轴方向的两侧的部分分别将所述转子轴支承为能够旋转，

所述轴承构造具备：

轴承主体；

轴承托架，具有静止支承所述轴承主体的轴承支承部和从所述轴承支承部向所述轴承支承部的径向外侧延伸的平板部，在所述平板部形成有能够从外部注入所述轴承主体的润滑用的润滑脂的注入部，在所述轴承支承部形成有将所述注入部与所述轴承主体之间连通的通路；以及

收纳部，与所述通路连通地收纳所述润滑脂，

所述通路具有：

移送部，与所述注入部连通；以及

熔融部，形成于所述移送部与所述轴承主体之间，相对于所述轴承主体而位于机内侧且与所述轴承主体在所述旋转轴方向上排列，受到来自所述轴承主体的热传导所产生的热，并通过该热而使来自所述注入部及所述收纳部的所述润滑脂熔化。