CS209543B2

CS209543B2 - Electromotor with spinning rotor attached on one end of the shaft for spinning machines for open end spinning

Info

Publication number: CS209543B2
Application number: CS590978A
Authority: CS
Inventors: Yuan-Heng Dschen
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1981-12-31
Also published as: DE7731930U1; CH622293A5; GB1594560A; DE2746464A1; FR2403404A1

Abstract

Electric motors as individual drives for open-end spinning machines require considerable power for cooling. This power can be saved by means of an arrangement which generates a sufficient air stream without a fan. For this purpose, the stator (2) of the motor (1) is provided with air-passage orifices (8) extending parallel to the longitudinal axis, and a housing (26), extending from the motor (1) to the rear side of the spinning rotor (13) and located at a short distance from the spinning rotor (13), is arranged. The high-speed spinning rotor (13) and the housing (26) arranged at a short distance from it work on the principle of the friction pump, an air stream being generated through the air-passage orifices (8). <IMAGE>

Description

Vynález se týká elektromotoru se· spřádacím rotorem, upevněným- na jednom kanci hřídele pře· spřádací .stroje pro předení s otevřeným koncem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electric motor having a spinning rotor mounted on one shaft shaft of an open-end spinning machine.

Elektromotory malého výkonu jsou chlazeny vzduchem, přičemž pro vytváření proudu chladicího · vzduchu slouží ventilátor, který je obvykle uspořádán uvnitř skříně · a upevněn na hřídeli rotoru. Ztráta výkonu, kterou takový ventilátor způsobuje, je značná. a může činit u vysokoobrátkových alektromotoirů, jak se například používají jako individuální · pohony spřádacích rotorů pro předení s otevřeným koncem, až 20 % celkového spotřebovaného· výkonu. Obvyklé chlazení motoru pomocí ventilátoru je tedy u spřádacích strojů pro předení s otevřenými koncem nehospodárné.The low-output electric motors are air-cooled, with a fan usually provided inside the housing and mounted on the rotor shaft to generate a cooling air flow. The power loss caused by such a fan is considerable. and can be up to 20% of the total power consumed for high-turnover alectromotoirs, as used, for example, as individual open-end spinning rotor drives. Thus, conventional fan cooling of the motor is uneconomical in open-end spinning machines.

Úkolem vynálezu je vytvořit elektromotor shora uvedeného druhu na principu třecíhoi čerpadla známého¹ z patentové literatury, kterým so dosáhne účinného· chlazení bez ventilátoru, a tím se ušetří i energie.The object of invention is to provide an electric motor of the aforementioned type based on the principle třecíhoi pumps known from the patent literature ^1, with which achieves effective cooling · fanless, thereby saving energy as well.

Tento· úkol se u elektromotoru shora uvedeného druhu podle vynálezu . řeší tím, že je opatřen průchozími otvory pro vzduch, které jso-u upraveny nejméně po· celé délce statoru a je upravena skříň, která je prodloužena o konec, přivrácený ke spřá2 dacímu rotoru, přičemž uvnitř skříně je aerodynamicky upravená dutina a mezi spřádacím rotorem a skříní je upravena mezera.This object is achieved in the case of an electric motor of the aforementioned type according to the invention. by providing air through openings which are provided over at least the entire length of the stator, and a housing extending by an end facing the spinning rotor, with an aerodynamically formed cavity inside the housing and between the spinning rotor and a gap is provided by the housing.

•Dalším · význakem vynálezu je, že šířka mezery je· 1 až 2 mm.Another feature of the invention is that the gap width is 1 to 2 mm.

•Rozvinutí vynálezu dále spočívá v tom, že konec skříně je vytvořen kónicky a · mezi uvedeným·· koncem·, a zadní stranou spřádacího rotoru je upravena radiální mezera.The development of the invention further consists in that the end of the housing is conically formed and a radial gap is provided between said end and the rear side of the spinning rotor.

Výhodným význakem vynálezu rovněž je,' že vnitřní plocha kónického· konce je směrována na vnitřní poloměr zadní strany _ spřádacího rotoru.It is also an advantageous feature of the invention that the inner surface of the conical end is directed to the inner radius of the rear side of the spinning rotor.

Dalším význakem vynálezu je, že· průchozí otvory chladícího vzduchu jsou uspořádány mezi statorovým tělesem, a svazkem statorových plechů, a jsou rozděleny po celém·· obvodu.A further feature of the invention is that the cooling air through holes are arranged between the stator body and the stator sheet bundle, and are distributed over the entire circumference.

Rozvinutí vynálezu spočívá rovněž v tom, že počet a uspořádání průchozích otvorů chladicího vzduchu v ložiskových štítech je shodné s průchozími otvory ve statoru, a průchozí otvory chladicího· vzduchu ve statoru a průchozí otvory chladicího vzduchu ložiskových štítů jsou uspořádány navzájem souose.The development of the invention also consists in that the number and arrangement of the cooling air through holes in the bearing shields are identical to the stator through holes and the stator cooling air through holes and the bearing shield cooling air through holes are aligned with each other.

Konkrétní provedení vynálezu může také spočívat vi tom, že v ložiskových štítech jsouA particular embodiment of the invention may also consist in the fact that they are in the bearing shields

4 upraveny přídavné průchozí otvory chladi-fl čího vzduchu směrované na čela statorového vinutí.4, additional cooling air through holes directed at the stator winding faces are provided.

Konečně posledním význakem vynálezu je, že mezi skříní a ložiskovým štítem na vstupní straně vzduchu je uspořádán vzduchový filtr.Finally, a final feature of the invention is that an air filter is arranged between the housing and the bearing shield on the air inlet side.

Podstatnou přednost vynálezu je třeba vidět v tom·, že místo· víření vzduchu, vyvolaného! spřádacím rotorem·, otáčejícím se vysokými otáčkami, se vytváří proud vzduchu prostřednictvím konstrukčních opatření podle vynálezu, který prochází napříč motorem.An essential advantage of the invention is to be seen in that instead of the turbulence of the air induced by the air. The spinning rotor, rotating at high speed, generates an air flow by means of the constructional measures of the invention, which crosses the motor.

Šířka mezery mezi spřádacím rotorem a skříní je výhodně 1 až 2 mm proto, že tato· vzdálenost zaručuje dostatečný sací účinék, a v důsledku toho i dobré proudění vzduchu. Současně je však vzdálenost dostatečně velká, aby se vyloučily doteky mezi skříní a spřádacím rotorem. Je výhodné vytvořit konec skříně, přivrácený ke spřádacímu rotoru, kónický. Tímto opatřením je zadní strana spřádacího^ rotoru a celá plocha zadní strany účinně chlazena. Chladicímu proudu vzduchu je kladen minimální odpor a chlazení je stejnoměrné.The gap width between the spinning rotor and the housing is preferably 1 to 2 mm because this distance guarantees a sufficient suction power and consequently a good air flow. At the same time, however, the distance is large enough to avoid contact between the housing and the spinning rotor. Preferably, the end of the housing facing the spinning rotor is conical. By this measure, the rear side of the spinning rotor and the entire surface of the rear side are effectively cooled. There is minimal resistance to the cooling air stream and the cooling is uniform.

Vynález, hude blíže vysvětlen na příkla-| du provedení, znázorněném na výkresu, kdel na obr. 1 je- znázorněn motor se spřádacími rotorem·, a na obr. 2 je znázorněn radiálníl řez statorem motoru z obF. 1. |The invention will be explained in more detail by way of example 1 shows a motor with a spinning rotor, and FIG. 2 shows a radial section through the stator of the motor of FIG. 1

Na obr. 1 je znázorněn elektromotor 1 se| statorem 2 a rotorem 3. Stator 2 obsahujej statorové těleso 4, svazek 5 statorových! plechů se statorovým vinutím 6 a na kaž-l dé čelní straně ložiskový štít 7, 7*. Ve sta-i torovém tělese 4 jsou upraveny průchozí! otvory 8 chladicího vzduchu, probíhající v| podélnéim směru. Rotor 3 sestává z hříde-l le 9, na kterém je upevněn svazek 10 ro-B torových plechů. Hřídel 9 má dva ložisko)vé čepy 11, 11* a jeden hřídelový čep 12.8 Hřídelový čep 12 slouží pro uložení spřádacího rotoru 13. Ložiskové čepy 11, 11* tvoří otáčející se části dvou aerodynamicky mazaných radiálních ložisek 14, 14*, jejichž ložiskové pánve 15, 15* jsou zasazeny do· ložiskových štítů 7, 7*. Na vnější straně ložiskového štítu 7 je upraveno ložiskové víkoi 16, uzavírající radiální ložisko 14. Na straně ložiskového štítu 7*, která je přivrácena ke spřádacímu rotoru 13, je upevněno ložiskové víko/ 17 uzavírající radiální ložisko 14*. Ložiskové víko 17 je je opatřeno středovým otvorem, pro průchod hřídele 9. Ložiskové štíty 7, 7* jsou opatřeny otvory 18, 18*, 19,19*, přičemž počet otvorů 18, 18* odpovídá počtu průchozích otvorů 8 chladicího vzduchu. Aby se dosáhlo co nejmenšího odporu vzduchu, jsou průchozí otvory 8 chladicího vzduchu a průchozí otvory 18, 18* upraveny souose. Na čelních stranách rotoru 3 je uspořádán vždy jeden magnetický prstenec 20, 20*, proti kterým jsou upraveny magnetické prstence 21, 21*.FIG. 1 shows an electric motor 1 with stator 2 and rotor 3. The stator 2 comprises a stator body 4, a bundle 5 of stator! The shielding plate 7, 7 'is provided on each end face. In the stator body 4, through-holes are provided. the cooling air apertures 8 extending in the longitudinal direction. The rotor 3 consists of a shaft 9 on which a bundle 10 of rotor blades is mounted. The shaft 9 has two bearing pins 11, 11 * and one shaft pin 12.8 The shaft pin 12 serves to accommodate the spinning rotor 13. The bearing pins 11, 11 * form the rotating parts of two aerodynamically lubricated radial bearings 14, 14 * whose bearing shells 15, 15 * are mounted in bearing shields 7, 7 *. On the outside of the bearing shield 7 is provided a bearing cap 16 enclosing the radial bearing 14. On the side of the bearing shield 7 * facing the spinning rotor 13, a bearing cap / 17 closing the radial bearing 14 * is fastened. The bearing cover 17 is provided with a central hole for the passage of the shaft 9. The bearing shields 7, 7 * are provided with holes 18, 18 *, 19, 19 *, the number of holes 18, 18 * corresponding to the number of through holes 8 of cooling air. In order to achieve the least possible air resistance, the cooling air through holes 8 and 18, 18 * through holes 8 are coaxial. A magnetic ring 20, 20 * is arranged on the front sides of the rotor 3, against which the magnetic rings 21, 21 * are arranged.

Magnetické prstence 20, 20*, 21, 21* jsou axiálně magnetizovány a tak upraveny, že u každé dvojice magnetických prstenců 20, 21; 20*, 21* stojí proti sobě stejnojmenné póly. Elektromotor 1 je zabudován do skříně 22 a v ní je uložen prostřednictvím pružných prvků 23, 23*; 24, 24*. Mezi skříní 22 a ložiskovým štítem 7 je uspořádán vzduchový filtr 25. Skříň 22 je opatřena na své straně, přivrácené ke spřádacímu rotoru 13, koncem 26 upraveným, uvnitř i zvenku kónicky. Čelní strana konce 26 je zaoblena, přičemž uvnitř začínající silné zaoblení se směrem ven stává více ploché. Tento· tvar čelní strany konce 26 je přizpůsoben zadní straně spřádacího rotoru 13, která má ploché prohloubení 27, upravené od náboje až к vnějšímu okraji, přičemž mezi spřádacími rotorem 13 a skříní 26 zůstane mezera 28.The magnetic rings 20, 20 *, 21, 21 * are axially magnetized and so adapted that for each pair of magnetic rings 20, 21; 20 *, 21 * are opposite poles of the same name. The electric motor 1 is built into the housing 22 and accommodated therein by means of resilient elements 23, 23 *; 24, 24 *. An air filter 25 is arranged between the housing 22 and the bearing shield 7. The housing 22 is provided with a cone-shaped end 26 on its side facing the spinning rotor 13, both conically and externally. The end face of the end 26 is rounded, whereby the inside of the strong starting rounding becomes more flat. This shape of the end face 26 is adapted to the rear side of the spinning rotor 13 having a flat depression 27 extending from the hub to the outer edge, leaving a gap 28 between the spinning rotor 13 and the housing 26.

Na obr. 2 je znázorněn stator 2 se svazkem 5 statorových plechů, upraveným uvnitř statorového tělesa 4. Statorové těleso; 4 má šestnáct průchozích otvorů 8 chladicího vzduchu, upravených, resp. rozdělených po celém obvodu svazku 5 statorových plechů, a upravených v podélném směru statorovéhoi tělesa 4.FIG. 2 shows a stator 2 with a stator plate bundle 5 arranged inside the stator body 4. The stator body; 4 has sixteen cooling air through holes 8 provided, respectively. distributed over the entire circumference of the stator sheet bundle 5, and arranged in the longitudinal direction of the stator body 4.

Funkce zařízení vytvořeného· podle vynálezu je následující.The function of the device according to the invention is as follows.

V důsledku otáčení spřádacího· rotoru 13 je vzduch, nacházející se v mezeře 28, hnán v radiálním směru na vnější okraj spřádacího rotoru 13. To· má za následek, že v dutině uvnitř kónického konce 26 skříně 22 vznikne podtlak. Aby se tento podtlak vyrovnal, proudí tam vzduch z vnitřního prostoru motoiru průchozími otvory 18*, 23* chladicího vzduchu ložiskového· štítu 7*. To způsobí, že v motoru, zejména v průchozích otvorech 8 chladicího vzduchu ve statorovém tělese 4, vznikne proud vzduchu v axiálním směru, jehož sacím účinkem se nasává okolní vzduch filtrem 25 a průchozími otvory 18, 23 chladicího· vzduchu ložiskového štítu 7.As a result of the rotation of the spinning rotor 13, the air present in the gap 28 is driven in a radial direction to the outer edge of the spinning rotor 13. This results in a vacuum being created in the cavity within the conical end 26 of the housing 22. To compensate for this negative pressure, air flows there from the interior of the motorcycle through the cooling air through holes 18 *, 23 * of the bearing shield 7 *. This causes an air flow in the axial direction to be generated in the motor, in particular in the cooling air through holes 8 in the stator housing 4, the suction effect of which draws in ambient air through the filter 25 and through the cooling air through holes 18, 23 of the bearing shield 7.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. An electric motor with a spinning rotor mounted at one end of the shaft for spinning machines. with an open end, characterized in that it is provided with cooling air through holes (8, 18, 18 *) which are arranged at least over the length of the stator [2j] and is housed in a housing (22) which is extended by the end (26) ) facing the spinning rotor (13), wherein there is an aerodynamically formed cavity within the housing (22) and a gap (28) is provided between the spinning rotor (13) and the housing (22).

Electric motor according to Claim 1, characterized in that the width of the gap (28) is 1 to 2 millimeters.

3. Electric motor according to item. 1, characterized in that the end (26) of the housing (22) is conical and a radial gap is provided between the end (26) and the rear side of the spinning rotor (13).

4. The electric motor according to claim 3, characterized in that the inner surface of the tapered! the end (26) is directed to the inner radius of the rear side of the spinning rotor (13).

Electric motor according to claim 1, characterized in that the through-holes (8) of the cooling air stream are arranged between the stator body (4) and the stator plate stack (5) and are distributed over the entire circumference.

6. The electric motor according to claim 5, characterized in that the number and arrangement of the cooling air through holes (18, 18 *) in the bearing shields (7, 7 *) is identical to the through holes (8) in the stator (7). 2) and the cooling air through holes (8) in the stator (2) and the cooling air through holes (18, 18 *) of the bearing shields (7, 7 *) are aligned with each other.

Electric motor according to Claim 6, characterized in that additional cooling air through holes (19, 19 *) directed at the faces of the stator ¹ windings (6) are provided in the bearing shields (7.7 *).

Electric motor according to one of Claims 1 to 7, characterized in that an air filter (25) is arranged between the housing (22) and the bearing shield (7) on the air inlet side.