CN1838511A - 支撑和包括轴承的方法、保护罩和再加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种装置，其用于支撑和保护安装在电机转子上的轴承2以对该转子的滑环进行再加工，所述装置包括支架16和轴承的保护罩22，所述支架具有孔，该孔形成能够接受所述轴承2的内空间，所述保护罩设置在所述支架中，所述保护罩22包括环形壁，该壁将所述空间分成用于所述轴承的第一腔和用于所述滑环的第二腔。

Description

支撑和包括轴承的方法、保护罩和再加工方法

技术领域

本发明涉及制造转动电机的领域，特别地涉及用于向机动车供电的交流发电机。

背景技术

转动电机一般包括定子和具有轴、绕组和滑环的转子，所述滑环与所述定子的电刷协作以向转子的绕组供电。转子轴由设置在绕组两侧的两个轴承支撑。

文献FR-A-2 710 200和FR-A-2 851 090描述了用于机动车的交流发电机。

本发明更特别地涉及转子的制造，在转子的制造中，存在着这样的困难，即难以获得其外表面与转子轴很好地同心的滑环，并且在不损坏位于附近的其他部件的情况下难以实现。滑环的高度级同心可以增加装置的可靠性并且还增加定子电刷的寿命。

发明内容

本发明提出一种装置，其用于支撑和保护安装在电机转子上的轴承以对该转子的滑环进行再加工。

在本发明的实施例中，所述支撑和保护装置包括支架和轴承的保护罩，所述支架具有孔，该孔形成能够接受所述轴承的内空间，所述保护罩设置在所述支架中。所述保护罩包括环形壁，该壁将所述空间分成用于所述轴承的第一腔和用于所述滑环的第二腔。

当安装在所述转子上的所述轴承设置在所述支架的所述孔中时，所述第一和第二腔可以用密封的方式被隔离。

换句话说，所述保护罩包可以具有中心开口，该中心开口允许所述轴穿过以使得所述保护罩轴向地设置在位于一侧的轴承和位于另一侧的滑环之间。所述滑环可以设置在转子轴的一端以使得其从所述轴承伸出。所述滑环可以具有小于或等于所述定子轴的外径的外径。所述保护罩可以形成凸缘，该凸缘防止或最小化颗粒物在轴承方向上的进入或防止或最小化润滑剂从轴承中泄漏。

在一个实施例中，保护罩包括具有中心开口的刚性加强件，以及挠性唇缘，该唇缘被所述刚性加强件支撑在所述中心开口周围并且该唇缘用于轴向支撑所述轴承。当所述轴承设置在支架中的孔中时，挠性唇缘通过与轴承的内环接触来提供密封。挠性唇缘可以被硬化或包覆成形在加强件上。

有利地，保护罩包括径向地延伸出管外的凸耳，该凸耳用于抓住所述保护罩。这便于清洗或替该保护罩。

在一个实施例中，所述保护罩可拆卸地安装在所述支架中。可替代地，所述保护罩可以永久地安装在所述支架上。

在一个实施例中，所述支架具有大致上的管形。

在一个实施例中，所述支架包括径向槽，其用于导入所述保护罩。所述保护罩可以采用滑动件的形式，所述滑动件通过相对于支架轴线的径向运动导入到所述槽中。

在一个实施例中，所述支架包括用于加强所述保护罩的分隔件。可替代地，环形径向分隔件形成所述保护罩的加强件。

因此，可得到这样一种工具，其非常适于在安装有轴承的转子的滑环的最后精度切削。所述转子通过轴向移动可以导入到所述装置中，以使得滑环和所述轴的一部分穿过所述保护罩中的开口中，所述轴承的前面与所述保护罩接触。随后可以使转子转动，并且切削工具可以穿过轴向形成的与滑环大致在同一平面上的孔而导入到支架中并且与所述滑环接触。在切削操作中，可以在所述第二腔中建立抽气效应以吸走废屑，该废屑一般是铜废屑，其来自滑环并且由切削工具来将其移离轴承，在这同时减小了由抽气的负压所造成的润滑剂从轴承泄漏的危险性。可替代地，可以提供没有抽气装置的转动操作，在这种情况中，所述保护罩防止滑环的废屑与轴承接触。

在本发明的实施例中，提出了一种再加工电机转子的滑环的方法，轴承安装在所述转子上，该方法包括如下步骤：

包括环形壁的保护罩设置在支架中，所述环形壁将所述空间分隔成第一腔和第二腔，以及

所述轴承放入所述支架的第一腔中，所述滑环装入第二腔，第一和第二腔以密封方式隔离，以使得所述轴承不会遗失润滑剂并且不会受到废屑的侵袭。

随后，可以对滑环进行加工。

在一种实施例中，在将所述轴承安装在所述支架的第一腔中时，所述保护罩覆盖所述轴承的前面。所述保护罩与所述轴承的较小直径前表面接触，所述轴承经由外环与所述支架接触。

有利地，所述保护罩与所述轴承轴向接触。

在将所述滑环机加工并且将装备有其轴承的所述定子取出之后，所述保护罩可以被拆卸，并且取决于特定的情况，其在经过随后可选择的清洗后可被再利用或被新的保护罩替换。

所述保护罩用于设置在支架中的轴承以再加工转子的滑环，所述转子由所述轴承支撑。所述保护罩可包括环形壁，该环形壁将在其中设置有所述轴承的空间分隔成所述轴承的第一腔和所述滑环的第二腔。

有利地，所述的保护罩，其包括具有挠性唇缘的中心开口，该挠性唇缘提供优良的密封。

在一个实施例中，所述保护罩包括握抓凸耳。操作者可以容易地抓起凸耳以检查或替换保护罩。

在一个实施例中，所述保护罩包括半圆定位部。所述定位部可以与所述再加工支架协作。

在一个实施例中，所述保护罩包括用于在所述轴承上对中的内表面。这保证了所述保护罩在所述轴承上的精确定位，得到满意的密封。

附图说明

通过结合附图并参考以下详细说明，可以更加全面地理解本发明的方法和装置，其中：

图1是与轴承相关联的转子的轴向截面示意图；

图2是图1中的转子在支撑和保护装置中转动过程中的示意图；

图3是支撑和保护装置的透视图；

图4是图3中的装置的轴向截面图；

图5是图4的详图；

图6是保护罩的详图；

图7是保护罩的正视图；

图8是支撑和保护装置的正视图。

具体实施方式

从图1中可以看出，转子1与轴承2结合。转子1包括具有小直径端部3a的轴3，该小直径端3a支撑滑环4。转子1还包括体部5，该体部5包括极片和绕组。轴承2安装到端部3a和体部5之间的轴3上。轴3上的与小直径端部3a相反的一端突出到体部5之外。

轴承2包括具有孔的内环8；外环9；以及一排滚动件10，所述内环8与轴3接触，并且所述内环的外表面具有凹轨道8a，所述外环具有轴向外表面并且具有孔，所述孔具有凹轨道9a，所述滚件10在此情况中为滚珠，其设置在轨道8a和9a之间。轨道8a和9b可以通过去除废屑的机加工形成。轴承2另外还包括由合成材料制成的框11和两个密封件12，所述框11用来保持滚件10之间的规则的周向间距，所述的两个密封件相对于通过滚件10中心的径向平面对称，每个密封件安装在外环9中的槽13中并且其包括加强件14和包覆成形在加强件14上的柔韧件15，该柔韧件安装到所述槽13中并且形成与内环8摩擦接触的且还对所述内环8进行迷宫式密封的唇缘15a。内环8和外环9环具有位于相同径向平面中的径向前表面8b和9b、8c和9c。

如图2所示，转子1由包括具有大致管形形状的支架16的机床支撑，支架16在径向圆环表面16a处终止并且具有位于离前表面16a某一距离处的孔或窗口17。机床还包括具有切削部19的旋转工具18，该旋转工具穿过孔17以与滑环4的外表面接触。机床还包括至少两个辊20，只有其中的一个辊在图2中可以看见，这些辊在与较小直径端部3a相反的一端的附近处与轴3的外表面接触。轴承2的外环9安装到管形支架16的孔16b中的前表面16a和孔17之间。

因此，转子1的一侧由辊20支撑而另一侧由管形支架16经由轴承2支撑。然后，采用适当的装置(未示出)使转子1转动。在此之后，穿过孔17的切削工具向滑环4移动并且与滑环4接触，滑环4随后转动，从而可以实现滑环4的外表面的精细切削，并形成废屑21。

支架16在与轴承2接触时还另外配备有设置在其孔16b中的保护罩22。在图2中可以更详细地看出，保护罩22轴向地设置在轴承2和孔17之间，并且包括具有圆形中心开口的加强件23和紧固在该中心开口上的挠性唇缘24。保护罩22具有大致环形。加强件23由例如金属制成，其具有较窄的轴向厚度并且经由径向表面23a与轴承2的外环9的径向前表面9b接触。挠性唇缘24通过例如硬化或包覆成形的方法紧固在加强件23上，并且与内环8的径向前表面8b摩擦接触。柔韧部24与轴3的外表面稍微地分离并且其具有孔，该孔的直径稍微大于内环8的孔的直径。挠性唇缘24是倾斜的并且朝向轴承轴向定位并且朝向外侧径向定位。

通过台阶或连接件23b将加强件23与密封件12分开，以使得加强件23具有较大直径部23c和较小直径部23d，该较小直径部23d比较大直径部要稍微薄一些。这样可以避免保护罩22和朝向滑环4设置的密封件12之间发生干涉。保护罩22形成用于在机加工操作期间对密封件12起补充作用的保护凸缘，并且保护罩因加强件23的厚度而具有高刚度。因此，可以有效地防止由切削工具18从滑环4所产生的废屑21侵袭密封件12。

此外，可以采用抽气装置(未示出)在支架16上与前表面16a相反的那端产生负压，并且可以吸入废屑21，虽然这样也可能在位于抽气侧的密封件12的摩擦唇缘15a处产生变形，但这样的结果是在轴承2的滚件10附近处所设置的润滑剂具有发生泄漏的危险性。密封罩22同时具有如下的功能，即，能够很好地限制外来微粒进入轴承2的危险性，减小密封件12受到废屑21侵袭的危险性，最后避免在施加负压期间因抽气所造成密封件12的摩擦唇缘15a变形而引起的润滑剂泄漏的危险性。

在如图3至5所示的实施例中，支架16表示在这样的状态中，即假设，当安装在转子轴上的轴承被覆盖时，不将所述转子轴表示出来，从而使得图示更加清楚。槽25形成在支架16中并且其大致占据了180°的角度区域。槽25由两个稍微分离开的径向平面限定。保护罩22设置在所述槽25中，占据了其主要部分。保护罩22另外还包括半圆部26，该半园部具有与槽25的轴向尺寸相等的厚度并且通过凸耳27向外部径向延伸，在该凸耳中形成有开口28，以使得容易抓住密封罩。换句话说，半园部26和凸耳27与加强件23整体形成并且在被槽25的边缘轴向地合适保持住的同时使所述加强件23向外部延伸。

半园部26具有凹内表面23f，该凹内表面通过其与外环9互补的形状将外环9径向地支撑，从而确保罩在轴承上径向地对中。

支架16另外包括设置在孔16b中的具有大致径向形状的环形分隔件29，所述的分隔件在与轴承2相对的一侧上形成槽25的连续壁。

从图5中可以详细地看出，中间分隔件29与保护罩的加强件23接触，并且因而减小了支撑在所述环形分隔件29上的加强件23的任何轴向变形。环形分隔件29具有远大于加强件23的较小直径部23d的厚度，并且因而显著地加强了所述保护罩22。环形分隔件29的自由端被稍微地切成斜面以给密封唇缘24留出足够的空间，所述唇缘24在面向所述环形分隔件29的一侧上具有微小的边缘。

当然，分隔件29可以具有不同的形状，例如，其可以在径向上稍微短一些，或者为截头圆锥体形，而不是为大致径向形状。

从图8中可以更加详细地看出，与支架16的管状体整体形成的加强分隔件29具有垂直于孔17而形成的切口30。

因此，可以在轴的一端实现精细的切削操作，滚动轴承安装在该轴上的最终位置，所述轴端相对于所述滚动轴承伸出。有可能获得可以非常好地对中在所述轴的转动轴线上的轴端。所述轴端可以形成使电能或电信号能够穿过的滑环。

用于支撑和保护轴承的装置用来防止废屑或各种颗粒对轴承造成任何损坏，并且还防止润滑剂泄漏或渗出，因此使轴承将设置在两个密封件12之间的润滑油保持住，从而使轴承具有较长的寿命。

保护罩22为形状简单的部件，因此可以经济地制造。该保护罩另外还易于操作、安装和从支架16中取出，从而可以频繁地检查其状况并且在必要时对其清洗或更换。

支撑和保护装置具有相对简单的形状并且在具有或不具有抽气辅助下都可以经济地使用。

虽然本发明的方法和装置的优选实施例在附图中得以说明和在前述的详细的说明书中得以描述，但是可以理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是在不脱离由如下权力要求所提出和限定的本发明本质的情况下，能够对本发明做许多重新调整、修改和替换。

Claims (19)

1、一种装置，其用于支撑和保护安装在电加工电机转子上的轴承(2)以对该转子的滑环进行再加工，所述装置包括支架(16)和轴承的保护罩(22)，所述支架具有孔，该孔形成能够接受所述轴承(2)的内空间，所述保护罩设置在所述支架中，所述保护罩(22)包括环形壁，该壁将所述空间分成用于所述轴承的第一腔和用于所述滑环的第二腔。

2、如权利要求1所述的装置，其中，当安装在所述转子上的所述轴承设置在所述支架的所述孔中时，所述第一和第二腔以密封的方式被隔离。

3、如权利要求1或2所述的装置，其中，保护罩(22)包括具有中心开口的刚性加强件(23)，以及挠性唇缘(24)，该唇缘被所述刚性加强件(23)支撑在所述中心开口周围并且该唇缘用于轴向支撑所述轴承(2)。

4、如上述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，保护罩(22)包括径向地延伸出所述支架(16)之外的凸耳，该凸耳用于抓住所述保护罩。

5、如上述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述保护罩(22)可拆卸地安装在所述支架中。

6、如上述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述支架(16)具有大致管形。

7、如上述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述支架(16)包括径向槽(25)，其用于导入所述保护罩(22)。

8、如上述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述支架(16)包括用于加强所述保护罩的分隔件(29)。

9、一种再加工电加工电机转子(1)的滑环(4)的方法，轴承(2)安装在所述转子上，其中：

包括环形壁的保护罩设置在支架中，所述环形壁将所述空间分隔成第一腔和第二腔；以及

所述轴承放入所述支架的第一腔，所述滑环装入第二腔，所述第一和第二腔以密封方式隔离，以使得所述轴承不会遗失润滑剂并且不会受到废屑的侵袭。

10、如权利要求9所述的方法，其中，所述滑环被连续地机加工。

11、如权利要求9或10所述的方法，其中，在将所述轴承安装在所述支架的第一腔中时，所述保护罩覆盖所述轴承的前面。

12、如权利要求11所述的方法，其中，所述保护罩与所述轴承的较小直径前表面接触，所述轴承经由外环与所述支架接触。

13、如权利要求9至12中的任何一项所述的方法，其中，所述保护罩与所述轴承轴向接触。

14、如权利要求9至13中的任何一项所述的方法，其中，在将所述滑环机加工并且将所述轴承取出之后，所述保护罩被拆卸并且被清洗或被替换。

15、一种保护罩(12)，其用于保护支架中的轴承以再加工转子滑环，所述转子由所述轴承支撑，其中，所述保护罩包括环形壁，该环形壁将在其中设置有所述轴承的空间分隔成所述轴承的第一腔和所述滑环的第二腔。

16、如权利要求15所述的保护罩，其包括具有挠性唇缘(24)的中心开口。

17、如权利要求15或16所述的保护罩，其包括握抓凸耳(27)。

18、如权利要求15、16或17所述的保护罩，其包括半圆定位部。

19、如权利要求15至18中的任何一项所述的保护罩，其包括用于在所述轴承上对中的内表面。

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