CN1150350A - 一种用于由滑动轴承止推轴颈的电气设备的润滑系统 - Google Patents

Abstract

一种安装在滑动轴承上的电气设备，其包括一个端N(3)，一个端D(5)，以及一个转子，其两端分别在端N和端D由第一和第二滑动轴承(2)和(4)止推轴颈，端N装有一个用于第一滑动轴承的具有一个油槽的第一轴承箱(9)，端D装有一个用于第二滑动轴承的具有一个油槽的第二轴承箱(10)。为了使在端D(5)的滑动轴承(4)的温升变得比以前低，该电气设备的端N(3)与端D(5)的油槽通过一个通路系统(11，12)相互连接，它使得安排在油槽中的油能够在端N与端D之间循环。

Description

一种用于由滑动轴承止推轴颈的 电气设备的润滑系统

本发明涉及一种润滑系统，用于一个由滑动轴承止推轴颈的电气设备。更具体地说，本发明涉及一种电气设备，它包括一个端N，在该端安排一个风扇，以及一个端D，在该端安排一个轴，以及一个转子，其一端在端N由一个第一滑动轴承止推轴颈，以及其对端在端D由一个第二滑动轴承止推轴颈，端N装有一个用于第一滑动轴承的具有一个油槽的第一轴承箱，以及端D装有一个用于第二滑动轴承的具有一个油槽的第二轴承箱。

所述类型的电气设备广为所知。在旋转速度或环境温度增加时，电气设备的温升可能引起种种问题。就轴承操作来说滑动轴承的温度可能上升过高，为此有关轴承的最高操作温度设定了种种极限。轴承的温升是转子产生的热传导到轴承以及轴承摩擦的结果。即使轴承包括一个刮油环，它不足以能够把较冷油从油槽下部提升到轴承区域，以便有效地冷却轴承。在肋冷却的电气设备中，由于冷却空气通过肋从端N到端D经过安排在端D的轴承流过这个事实，问题更加严重。离开端N的冷却空气在向端D传播的时候在冷却肋中因而被升温，并且在它到达端D的轴承之前，其冷却能力实质上就恶化。由于所述原因，在端D与端N的轴承作用点之间温度差相当大。

实验已经表明，例如对一个肋冷却的鼠笼式电动机，其容量是300kW，旋转速度每分钟3577转，频率60Hz以及电极数2，在23.5℃的环境温度时在端D轴承中最高温度是78.5℃，因此端D的温升是55℃。所述电动机规定的最大温升是50℃，因而这个值超过了。对应地，端N的温升是39.4℃。在端D与端N中轴承的温度差是15.6℃。

本发明的目的是提供一种用于由滑动轴承止推轴颈的电气设备的润滑系统，该润滑系统比迄今的润滑系统能更有效地冷却一个电气设备的滑动轴承，并且因此该电气设备能在比迄今更高的温度下操作，并且/或者能没有过大轴承温升地增加旋转速度。

为了实现这个目的，本发明的电气设备的特征在于，端N与端D的油槽通过一个通路系统相互连接，它使得安排在油槽中的油能够在端N与端D之间循环。

在本发明的范围之内能用或自然或强迫循环实现油循环。本发明的自然循环实施例以这样的方式优先地实现，即通路系统包括一个第一通路，该通路包括一个在端D的小孔以及一个在端N的小孔，在端D的小孔布置在端D的油槽的油表面附近，以及在端N的小孔布置在端N的油槽的油表面下面的一个区域中；以及一个第二通路，该通路包括一个在端N的小孔以及一个在端D的小孔，在端N的小孔布置在端N的油槽的油表面附近，以及在端D的小孔布置在端D的油槽的油表面下面的一个区域中，油循环就这样用自然循环实现。自然循环型式的其它优选实施例在所附的权利要求3-5中公开。相应地，本发明的强迫循环实施例以这样的方式优先地实现，即电气设备包括一个泵，用于在通路系统中循环油，该通路系统包括一个第一通路，该通路包括一个在端D的小孔以及一个在端N的小孔，在端D的小孔安排为把从端N来的油送到端D的油槽的油表面附近，以及在端N的小孔布置在端N的油槽的油表面下面的一个区域中；以及一个第二通路，该通路包括一个在端N的小孔以及一个在端D的小孔，在端N的小孔安排为把从端D来的油送到端N的油槽的油表面附近，以及在端D的小孔布置在端D的油槽的油表面附近。强迫循环型式的其它优选实施例在所附的权利要求7-10中公开。

本发明是基于这样思想，即通过把相对热的油引导到相对冷的油，以及把相对冷的油引导到温度相对高的一个区域，以把安排在轴承箱中的油从一个轴承箱引导到另一个，由此润滑系统不同部分中油的温度差被调平，其结果是有效冷却设备的要害部分，这些要害部分通常是低效冷却。本发明的电气设备的最大优点，即所述设备由滑动轴承止推轴颈，是在端D滑动轴承的温升能被减小这一事实，其结果是能增加电气设备的旋转速度，并且/或者能在比迄今高的环境温度下操作电气设备。本发明的再一个优点亦是它能通过此外做较小的改装应用于现有电气设备。

在下文中，将参照附图用两个优选的实施例更详细地描述本发明，其中

图1表示本发明的一个实施例，其中应用了润滑油的自然循环，

图2表示从一端所见的图1的电气设备，以及

图3表示本发明的一个第二实施例，其中应用了润滑油的强迫循环。

图1所示的电动机包括一个有肋框架1，其内安排一个转子，该转子在电动机的端N3由一个第一滑动轴承2止推轴颈，以及在电动机的端D5由一个第二滑动轴承4止推轴颈。在端N3提供一个风扇6，用于对端D5吹冷却风。虚线指示该风扇的壳7。在端D提供一个转子轴8。转子的旋转方向是这样，即由轴8这端所见，该轴顺时针方向旋转。

在端N3提供的第一轴承2安排在一个轴承箱9之内。相应地，第二轴承4安排在一个轴承箱10之内。轴承箱9，10封闭了一个油槽，该油槽所包含的油润滑并冷却轴承2，4。轴承2，4是这样一种类型，即它们包括一个刮油环，该刮油环把油送入轴承与转子轴之间的空间。在图2中，用虚线指示一个刮油环13，并且油槽中油的平面14也是用虚线指示。壳7装有一个监视窗口(没在图中表示)，通过该窗口能观察到油槽的油平面。

在电动机旋转时，由于其离风扇6更远，端D比端N升温更高。安排在靠近轴承4的油槽的油平面14的油升温最高，所述油安排靠近轴8。安排在轴承箱10底部附近的油升温低得多。相应地，在端N，安排在靠近轴承2的油槽的油平面的油(所述油安排靠近转子轴)比安排在轴承箱9底部附近的油升温更高。为了减小在端D5的油的温度以及减小温度差，该电动机包括一个第一油管11以及一个第二油管12，它们把轴承箱9，10的油槽相互连接。对轴承箱9，10油管11，12以这样的方式安排，即产生一个由油的温度差而引起的自然循环。在端D5的油管11的小孔安排在端D的油槽的油表面附近，靠近轴承4的刮油环(图2中部分13)的边缘的下部，以及在端N3的油管的小孔安排在端N的油槽的底部附近。这些小孔至少部分浸入油中。安排在端D5的油表面附近相对热的油因而能够以箭头方向自由地流到端N3的油槽的底部附近，在那里安排相对冷的油，它由于所述油流的原因而升温。相应地，在端N3油管12的小孔安排在端N的油槽的油表面附近，靠近轴承2的刮油环的边缘的下部，以及在端D5的油管的小孔安排在端D的油槽的底部附近，由此安排在端N的油槽的油表面附近相对热的油能够以箭头方向通过管12自由地流到端D的油槽的底部附近，在那里安排相对冷的油，它由于所述油流的原因而升温。油在管11与12中同时流动，并且在轴承箱9，10的轴承空间中，相对冷的油向上移动，以便冷却对应的轴承2，4。所描述的润滑系统调平端D与端N的温度差。

从图2明显可见，在电动机的端D，第二管12的小孔比第一管11的小孔小，也就是安排在靠近油槽的底部的小孔比安排在靠近油槽的油平面14的小孔小。相应地，在电动机的端N，第一管11的小孔比第二管的小孔小。管11，12可以交替地比布置在轴承箱9，10下部的小孔直径小。

就本文开始所述的鼠笼式电动机来说，用图1的结构可能把端D的温度从78.5℃降低到63.2℃，端D的温升因而仅仅是39.7℃。在端D与端N之间温度差仅仅是4℃。

如果在图1与图2的解决办法中转子的旋转方向相反，油管11，12与它们的小孔布置在电动机机座的对边。已经注意到，当油管的小孔，特别是各个轴承箱9，10中安排在最上侧的小孔，是按所述的与转子的旋转方向有关的方式布置时，能更加有效地冷却端D5的轴承4。

图3，其中与图1中所使用的那些对应的参考标号用于对应的部件，表示一个实施例，其中在轴承箱9’，10’的油槽之间的油流是用一个泵15’以一个强迫方式实现。泵15’与一个第一管11’串联安装。当润滑系统处在操作中时，在端D5’的管11’的小孔把安排在端N3’的管的小孔所来的相对冷的油用泵15’送到一个轴承4’，所述小孔在端N安排得比端N的油槽的油表面低得多。油被送入轴承4’的刮油环的区域中。该刮油环与图2类型相同。该供给能通过在端D靠近刮油环处安排管11’的小孔实现，但是可选地与优先地，小孔安排在油框架10’的油槽中相当高处，例如完全在刮油环之上，因为这样冷却变得非常有效。值得推荐的是，在端N的管11’的小孔安排在靠近油框架9’的油槽的底部，那里油最冷。一个油管12’同样把端N与端D的油槽相互连接.在端D5’的油管12’的小孔安排处在或低于油框架10’的油槽的油平面，靠近刮油环的边缘的下部。在端N的油管12’的小孔安排在靠近油框架9’的油槽的刮油环的边缘的下部。通过油管12’，油能够如箭头所示从端D到端N自由地流动，油框架10’与9’的油平面因而亦保持相同。油管12’的直径比油管11’的直径大得多。

就本文开始所述的鼠笼式电动机来说，当转子的旋转方向从轴8’端所见是逆时针方向时，可能把端D的温度从78.5℃降低到53.7℃，端D的温升因而仅仅是30.2℃。在端N与端D之间温度差是5.3℃，端D因而更冷。所述值是当管中的油流大约为0.9l/min时获得。如果转子的旋转方向从轴8’端所见是顺时针方向，油管11’，12’，或者说得更确切些是其小孔，就安排在电动机机座的对边。这样特别是就油管12’的小孔来说更为可取。

本发明已经用仅仅两个优选实施例描述如上，并且因此注意到本发明的细节能在附加权利要求和发明思想的范围内以各种方式实现。因此，电气设备不必须是一个在一端装有一个风扇的有肋的鼠笼式电动机，而是本发明能用于若干种类的电气设备，其目的是用通路调平滑动轴承之间的温度来控制与滑动轴承应用的温度有关的种种问题。轴承箱的数目可以众多。自然地，通路的数目亦可以改变，并且在轴承箱中其小孔的位置可以改变。除管之外，软管以及实际上任何能通过它们把油从一个轴承箱引导到另一个的装置能作为通路。

Claims (10)

1。一种由滑动轴承止推轴颈的电气设备，包括一个端N(3，3’)，在该端安排一个风扇，以及一个端D(5，5’)，在该端安排一个轴，以及一个转子，其一端在端N由一个第一滑动轴承(2，2’)止推轴颈，以及其对端在端D由一个第二滑动轴承(4，4’)止推轴颈，端N装有一个用于第一滑动轴承的具有一个油槽的第一轴承箱(9，9’)，以及端D装有一个用于第二滑动轴承的具有一个油槽的第二轴承箱(10，10’)，其特征在于，端N(3，3’)与端D(5，5’)的油槽通过一个通路系统(11，12，11’，12’)相互连接，使得安排在油槽中的油能够在端N(3，3’)与端D(5，5’)之间循环。

2。根据权利要求1的一种电气设备，其特征在于，通路系统包括一个第一通路(11)，该通路包括一个在端D(5)的小孔以及一个在端N(3)的小孔，在端D的小孔布置在端D的油槽的油表面附近，以及在端N的小孔至少部分布置在端N的油槽的油表面下面的一个区域中；以及一个第二通路(12)，该通路包括一个在端N的小孔以及一个在端D的小孔，在端N的小孔至少部分布置在端N的油槽的油表面附近，以及在端D的小孔布置在端D的油槽的油表面下面的一个区域中，油循环就这样用自然循环实现。

3。根据权利要求2的一种电气设备，其特征在于，安排在端N(3)的油槽的油表面附近的第二通路(12)的小孔与第一滑动轴承(2)的刮油环的边缘的下部安排在同一平面，以及安排在端D(5)的油槽的油表面附近的第一通路(11)的小孔与第二滑动轴承(4)的刮油环(13)的边缘的下部安排在同一平面。

4。根据权利要求2的一种电气设备，其特征在于，在端N(3)的第一通路(11)的小孔安排在端N的油槽的底部附近，以及在端D(5)的第二通路(12)的小孔安排在端D的油槽的底部附近。

5。根据权利要求2-4中任何一项的一种电气设备，其特征在于，在端N(3)的第一通路(11)的小孔的直径比在端N(3)的第二通路(12)的小孔的直径小，以及在端D(5)的第二通路(12)的小孔的直径比在端D第一通路的小孔的直径小。

6。根据权利要求1的一种电气设备，其特征在于，它包括一个用于在通路系统中循环油的泵，该通路系统包括一个第一通路(11’)，它包括一个在端D(5’)的小孔以及一个在端N(3’)的小孔，在端D的小孔安排把从端N来的油送到端D的油槽的油表面附近，以及在端N的小孔布置在端N的油槽的油表面下面的一个区域中；以及一个第二通路(12’)，它包括一个在端N的小孔以及一个在端D的小孔，在端N的小孔安排把从端D来的油送到端N的油槽的油表面附近，以及在端D的小孔布置在端D的油槽的油表面附近。

7。根据权利要求6的一种电气设备，其特征在于，在端N(3’)的第一通路(11’)的小孔安排在端N的油槽的底部附近，以及在端D(5’)的第二通路(12’)的小孔安排在端D的第一通路的小孔的下面。

8。根据权利要求6的一种电气设备，其特征在于，在端N(3’)的第二通路(12’)的小孔安排把油送到安排在端N的第一滑动轴承(2’)的刮油环的边缘的下部，以及在端D(5’)的第一通路(11’)的小孔安排把油送到端D的油槽(9’)的油平面的上面，送到第二滑动轴承(4’)的刮油环的边缘的下部。

9。根据权利要求6的一种电气设备，其特征在于，泵(15’)安排在第一通路(11’)。

10。根据权利要求6的一种电气设备，其特征在于，第一通路(11’)的直径比第二通路(12’)的直径小。