DE2157953A1

DE2157953A1 - ELECTRIC MACHINE OF CLOSED DESIGN WITH A COOLED ROLLER BEARING

Info

Publication number: DE2157953A1
Application number: DE2157953A
Authority: DE
Inventors: Josef Huhn
Original assignee: Schorch GmbH
Current assignee: Schorch GmbH
Priority date: 1971-11-23
Filing date: 1971-11-23
Publication date: 1973-05-30

Description

Elektrische Maschine geschlossener Bauart mit einem gekühlten Wälzlager Die Erfindung betrifft eine elektrische Flaschine geschlossener Bauart mit einer in einem Wälzlager gelagerten und horizontal angeordneten Motorwelle, Mitteln zur Rückkühlung des inneren Motorkühlluftkreislaufs und Mittel zur Kühlung des Wälzlagers der Maschine, bei dar das in einer Offnung des Lagerschildes angeordnete Wälzlager eine Fettschmierung aufweist und mit seinem Lagerschild dem kühlenden Einfluß eines zwangsläufig transportierten Kühlluftstroms unterworfen ist. Closed-type electrical machine with a cooled roller bearing The invention relates to a closed type of electric flaschine with a motor shaft mounted in a roller bearing and arranged horizontally, means for Recooling of the inner Engine cooling air circuit and means for cooling of the roller bearing of the machine, in the case of which is arranged in an opening in the end shield Rolling bearing has a grease lubrication and with its end shield the cooling Is subject to the influence of an inevitably transported cooling air flow.

Es sind eingenbelüftete elektrischen Maschinen geschlossener Bauart bekannt, bei denen die beiden die Wälzlager aufnehmenden Lagerschilde der Motoren dem kühlenden Einfluß von Kühlluftstromen ausgesetzt sind, die mittels zweier außerhalb des Maschinengehäuses vor den Lager schilden unterllalb einer Gehäuseabdekung angeordneter und mit der Motorwelle unlaufender Lüfter erzeugt werden. Die Kühl luftströme fließen unterhalb der Gehäuseabdekung radial zur Motorwelle an den Lagerschilden entlang und treten an den Manlelflächen des Motorgehäuses und in Richtung dieser Mantelflächen zur Rückkühlung des inneren Motorkühlluftkreislaufs durcli Kühlung der Oberflüche der Maschine aus. Konstruktionen dieser Art weisen den Vorzug auf, daß die in den Wälzlagern der Naschinenwelle erzeugte Retbungs- und Walkarbeitswarme, die sich über die Oberfläche der Lagerschilde verteilt, durch die Kühlluftströmung nach außen abgeführt wird. Sic weisen jedoch den Nachteil auf, daß zur Wärmeabführung besondere Lüfter erforderlich sind.They are ventilated electrical machines of a closed design known, in which the two bearing plates of the motors receiving the roller bearings are exposed to the cooling influence of cooling air flows by means of two outside the machine housing in front of the bearing shields arranged under a housing cover and with the motor shaft rotating fans can be generated. The cooling air currents flow below the housing cover radially to the motor shaft along the end shields and occur on the outer surfaces of the motor housing and in the direction of these outer surfaces for recooling the internal engine cooling air circuit by cooling the surface the machine off. Constructions of this type have the advantage that the Rolling bearings of the machine shaft generated retiring and flexing working heat, which Distributed over the surface of the end shields, through the flow of cooling air to the outside is discharged. Sic have the disadvantage that special heat dissipation Fans are required.

An anderen größeren Maschinen ist es bekannt, die vorgesehenen Wälzlager nicht durch Fett zu schmieren. sondern eine blschmierung vorzusehen, die sowohl zur Iteinhaltung der Lager als auch zur Lagerkühlung mittels ständig fließendem Schmieröl vorgenommen wird. Derartige Konstruktionen erfordern jedoch an Maschinen geschlossener Bauart einen erheblichen Aufwand, der insbesondere auch die Abdichtung des Schmierölpfades zum Inneren des Maschinengehäuses Irin betrifft.On other larger machines it is known to use the rolling bearings provided not to be smeared by grease. but to provide lubrication that both for compliance with the warehouse as well for storage cooling by means of constantly flowing lubricating oil is made. However, such constructions require on machines of closed design a considerable effort, which in particular also relates to the sealing of the lubricating oil path to the interior of the machine housing Irin.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Kühlung von Wälzlagern elektrischer Maschinen der eingangs näher bezeichneten Bauart zu vereinfachen, und sie schlagt dazu eine solche Maschine vor, die sich erfindungsgemäß dadurch kennzeichnet, daß das Wälzlager auf (er Innenseite des Lagerschildes mit Luftabstand mittels einer gegen die Welle und das Lagerschild abgedichteten Abdeckung abgedeckt ist und daß das Lagerschild unter der Abdeckung unterhalb und oberhalb der Welle gelegene Lüftungslöcher aufweist.The invention is concerned with the task of cooling rolling bearings to simplify electrical machines of the type specified in the introduction, and it proposes such a machine, which according to the invention is characterized by that the roller bearing is on the inside of the end shield with an air gap by means of a is covered against the shaft and the end shield sealed cover and that the end shield under the cover below and above the shaft having.

ic anliegende Zeichnung erläutert ein bevorzugtes Aus führung 5 beispiel anhand eines röhrengekühlten Drehstrom- Asynchronmotors höhebrer Leistung.ic attached drawing explains a preferred embodiment from 5 example using a tube-cooled three-phase asynchronous motor of higher power.

Es bezeichnet 13 das antriebsseitige Lagerschild des in seinen weiteren Einnzelheiten nicht weiter dargestellten Gehäuses des tiotors. Der innere Kühlluftkreislauf des Motors, der durch beidseitig des Motorständers mit der Motorwelle 10 umlaufende Lüfter erzeugt wird, passiert an einer Stelle seines Pfades ein von Kühlwasser durchflossenes, Röhrenkühlsystem, das sich konzentrisch zur Elotorwelle um das Ständerblechpaket des Motors herum erstreckt.It denotes 13 the drive-side end shield of the other Details of the housing of the gate, not shown. The inner cooling air circuit of the motor, which is rotated by both sides of the motor stand with the motor shaft 10 Fan is generated, at one point on its path there is a cooling water flowing through it, Tube cooling system that is concentric to the elotor shaft around the stator core of the engine extends around.

Die Welle 10 ist mittels einer Wälzlagervorrichtung 11, die von in Richtung der Welle 10 verlaufendes einer Nabe 20 des Lagerschildes 13 aufgenommen wird, in einer zentrischen Ausnehmung des Lagerschildes gelagert. 14 bezeichnet den äußeren Lagerdeckel und 15 den inneren Lagerdeckel des Wälzlagers 11.The shaft 10 is by means of a roller bearing device 11, which from in Direction of the shaft 10 extending a hub 20 of the end shield 13 is received, stored in a central recess of the bearing plate. 14 denotes the outer bearing cap and 15 the inner bearing cap of the roller bearing 11.

Mit 17 ist eine aus Kunststoff gefertigte und ringscheibenförmig geformte Abdeckung bezeichnet, die das Wälzlager 11 und den inneren Lagerdeckel 15 auf der Innenseite des Lagerschildes 13 abdeckt. Die Abdeckung 17 ist dazu mit ihrem ringförmigen Rand auf die Innenfläche des Lagerschildes aufgeklebt. Sie umfaßt den inneren Lagerdeckel 15 mit Luftabstand. Mit 30 und 31 sind jeweils mehrere benachbart gelegene und vertikal unterhalb bzw. vertikal oberhalb der Welle 10 angeordnete Ausnehmungen im Lagerschild 13 bezeichnet. 32 und 33 kennzeichnen jeweils konzentrisch um die Welle lO verteilte Kühlrippen auf dor Oberfläche des inneren Lager deckels 15 bzw. auf der inneren Oberfläche der Nabe 20 bzw. des Lagerschildes 13, die unterhalb der Abdeckung 17 gelegen sind.With 17 is made of plastic and shaped like an annular disk Cover denotes that the roller bearing 11 and the inner bearing cap 15 on the Inside of the end shield 13 covers. The cover 17 is for this purpose with its ring-shaped Edge glued to the inner surface of the end shield. It includes the inner bearing cover 15 with air gap. With 30 and 31 are several adjacent and vertical below or vertically above the shaft 10 arranged recesses in the end shield 13 designated. 32 and 33 each identify concentrically distributed around the shaft 10 Cooling fins on the surface of the inner bearing cover 15 or on the inner one Surface of the hub 20 or of the bearing plate 13, which is below the cover 17 are located.

Die in dem lWilzlager 11 erzeugte Wärme, die zu einer unzulassigen Erhitzung des Wälzlagers führen kann, wird infolge Kaminwirkung über in Richtung des Pfeils 22 in die Lufteintrittsöffnungen 30 eintretende Jcühlluft unterhalb der Abdeckung 17 abgeführt, wobei die erwärmte Luft über die oeffnungen 31 aus dem von der Abdeckung 17 abgedeckten Raum austritt. Die über die Öffnungen 30 in diesen Raum eintretende iLrühlluft streicht über die Puppen 33 bzw. 32 und sorgt so für eine intensive Kühlung des Wälzlagers 11.The heat generated in the roller bearing 11, which leads to an impermissible Overheating of the rolling bearing is due to chimney effect over in the direction of of the arrow 22 in the air inlet openings 30 Jcühlluft entering below the Cover 17 discharged, the heated air through the openings 31 from the the cover 17 exits covered space. The over the openings 30 in these ILrühlluft entering the room sweeps over the puppets 33 and 32 and thus ensures intensive cooling of the rolling bearing 11.

Dic erläuterte Ausbildung bietet den Vorzug, daß die Wälzlager vorrichtung 11 den wärmenden Einfluß des inneren Motorkühlluftkreislaufs entzogen ist. Die Abdeckung i7 kann hierzu auf ihrer dem Motorinneren zugewandten Oberfläche zusätzlich mit einem die Wärmestralilung reflektierenden Belag versehen sein. Die Anordnung bietet ferner den Vorzug, daß die Kühlung des Wälzlagers ohne besonderen Aufwand bzw. Hinzuziehung besonderer technischer Mittel möglich ist.The explained training offers the advantage that the rolling bearings contraption 11 is withdrawn from the warming influence of the internal engine cooling air circuit. The cover i7 can also use this on its surface facing the inside of the motor a covering reflecting the heat dissipation. The arrangement offers furthermore the advantage that the roller bearing can be cooled without any special effort or involvement special technical means is possible.

Die erfindung ist nicht an das erläuterte Ausführungsbeispiel gebunden. So kann die ringscheibenförmige Abdeckung 17 auch eine abweicliende,die I;ühlluftführung weiter begünstigende Form erhalten. Sie kann ihrerseits auf ihrer dem Lagerschild 13 zugewandten Seite mit einer Berippung versehen werden, um auch an ihr eine ausreichnde Wärmeabführung sicherzustellen.The invention is not bound to the illustrated embodiment. Thus, the annular disk-shaped cover 17 can also have a deviating air duct receive further favorable form. In turn, you can use the end shield on your own 13 facing side can be provided with ribs in order to also have sufficient on it Ensure heat dissipation.

Die erfindung ist sowohl an mit Kühlwasser als auch mit Kühlluft über ein Rückkühlsystem gekühlten geschlossenen elektrischen Maschinen anwendbar, deren innerer Kühlluftkreislauf das über Außenlüfter oder Pumpen oder. mit'dem Kühlmittel gespeiste Rückkühlersystem, das im Inneren des Maschinengehäuses angeordnet ist; oder mit ihm eine bauliche Einheit bildet, passiert.The invention is about with both cooling water and cooling air a recooling system cooled closed electrical machines applicable whose internal cooling air circuit via external fans or pumps or. with the coolant fed dry cooler system, which is arranged inside the machine housing; or forms a structural unit with it, happens.

5 Ansprüche5 claims

Claims

A n p r ü c h e c) 1. Closed-type electrical machine with a horizontally arranged motor shaft supported in a roller bearing for recooling the internal engine cooling air circuit and means for cooling the Rolling bearing of the diachine, in which the arranged in an opening of the end shield Rolling bearing has a grease lubrication and with its bearing shield the cooling Influence of an inevitably transported iEühlluftstrons is subject, thereby characterized in that the roller bearing (11) on the inside of the bearing plate (13) with air clearance by means of a sealed against the shaft (10) and the end shield Cover (17) is covered and that the bearing plate under the cover and below and ventilation holes (30,31) located above the shaft.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that that the cover (15) of the roller bearing device arranged below the cover (17) (l1) and / or parts of the bearing shield (13) with cooling fins located below the cover (32,33) are provided.

3. Electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that that the cover (t7) on its surface facing the bearing plate (13) with Cooling fins is provided.

4. Electrical machine according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the cover (17) on its side facing the interior of the engine with a Heat radiation reflective n surface is provided.

5, electrical machine according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the cover (17) consists of a plastic.

L e r s e i t e