DE3211715A1 - Pressure-lubricated rolling bearing arrangement for the shaft of an enclosed electrical machine - Google Patents

Pressure-lubricated rolling bearing arrangement for the shaft of an enclosed electrical machine

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Abstract

The invention relates to a pressure-lubricated rolling bearing arrangement for the shaft of an enclosed electrical machine, in which the rolling bearing (3) arranged between bearing covers (5, 6) is held either directly on the bearing plate (2) or on a bearing housing (13) inserted into the bearing plate. The inner bearing cover (5) is of double-walled design for the optional use of oil mist lubrication, and the interspace (5C) between the two walls (5A, 5B) is open towards the shaft (1). The two walls are sealed off relative to the shaft. The interspace (5C) is connected to the outside air via a pressure compensation channel. The pressure compensation channel (5D, 2A, 7; 13A, 13A') is routed through to the outside either through the bearing plate (2) and the outer bearing cover (5) or exclusively through the bearing housing (13). <IMAGE>

Description

Druckgeschmierte Wälzlageranordnung für die Welle einerPressure-lubricated roller bearing assembly for the shaft of a

geschlossenen elektrischen Maschine Die Erfindung betrifft eine druckgeschmierte Wälzlageranordnung für die Welle einer geschlossenen elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.closed electrical machine The invention relates to a pressure-lubricated machine Rolling bearing arrangement for the shaft of a closed electrical machine the preamble of claim 1.

Eine solche Wälzlageranordnung ist für ölnebelgeschmierte Wälzlager aus der DE-AS 20 04 167 bekannt. Die Düse für die Vernebelung des unter Uberdruck dem Wälzlager zugeführten Alles ist im äußeren Lagerdeckel gehalten und unmittelbar vor dem Wälzlager im freien Zwischenraum zwischen dem Wälzlager und dem äußeren Lagerdeckel angeordnet. Der Ol-Luft-Nebel durchströmt schmierend das Wälzlager und wird dem Zwischenraum zwischen dem Wälzlager und dem inneren Lagerdeckel zugeführt, von dem aus das sich niederschlagende Ol an der tiefsten Stelle durch einen Kanal im Lagerschild und dem äußeren Lagerdeckel aus dem besagten Lagerdeckel austritt. Der äußere Lagerdeckel liegt stirnseitig an einer Ringfläche des Lagerschildes unmittelbar abdichtend an und wird nach außen durch eine auf der Welle umlaufend gehaltene Ringdichtung abgedichtet. Der innere Lagerdeckel ist in entsprechender Weise mit dem Lagerschild verbunden und wird durch eine Labyrinthdichtung und eine zweite V-Ringdichtung gegen das Maschineninnere abgedichtet.Such a roller bearing arrangement is for roller bearings lubricated by oil mist from DE-AS 20 04 167 known. The nozzle for the nebulization of the under pressure Everything fed to the roller bearing is held in the outer bearing cover and is immediate in front of the roller bearing in the free space between the roller bearing and the outer one Bearing cap arranged. The oil-air mist flows through the roller bearing and lubricates is fed into the space between the roller bearing and the inner bearing cover, from which the precipitating oil at the deepest point through a channel emerges from said bearing cap in the end shield and the outer bearing cap. The end face of the outer bearing cover lies directly on an annular surface of the end shield and is sealed to the outside by a ring seal held on the shaft all the way round sealed. The inner bearing cover is in a corresponding manner with the end shield connected and is counteracted by a labyrinth seal and a second V-ring seal the inside of the machine sealed.

Eine druckgeschmierte Wälzlageranordnung für mengengeregelte Fettschmierung ist aus der ausgelegten deutschen Patentanmeldung L 16409 VIIIb/21d1 bekannt, bei der über eine von außen zugängliche Bohrung im Lagerschild das Fett in den Zuführungskanal zwischen dem inneren Lagerdeckel und dem Wälzlager gepreßt wird. Nach dem Durchwandern des Wälzlagers gelangt das Fett auf eine zwischen dem Wälzlager und dem äußeren Lagerdeckel auf der Welle angeordnete Schleuderscheibe und wird von dieser auf eine Fettsamme'stelle am tiefsten Punkt des Zwischenraumes zwischen dem Wälzlager und dem äußeren Lagerdeckel gelenkt, von wo aus das sich angesammelte Fett von außen entnommen werden kann.A pressure-lubricated roller bearing arrangement for volume-controlled grease lubrication is known from the laid out German patent application L 16409 VIIIb / 21d1, at the grease into the feed channel through an externally accessible bore in the end shield is pressed between the inner bearing cap and the roller bearing. After wandering through of the roller bearing, the grease is deposited between the roller bearing and to the outer bearing cover arranged on the shaft centrifugal disk and is supported by this on a Fettsamme'stelle at the lowest point of the space between the roller bearing and the outer bearing cover, from where the accumulated fat from the outside can be taken.

Jede der bekannten Wälzlageranordnungen ist nur für die eine Schmiermittelart verwendbar, wobei die Wälzlageranordnung nach der zweitgenannten Veröffentlichung von Zeit zu Zeit von Hand von dem verbrauchten Fett entleert werden muß.Each of the known roller bearing arrangements is only for one type of lubricant usable, the roller bearing arrangement according to the second publication mentioned has to be emptied of the used fat by hand from time to time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzlageranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne Änderung des inneren Aufbaues lediglich durch Anschluß an ein entsprechendes unter Druck stehendes Schmiermittelreservoir wahlweise zur Fett- oder Olnebelschmierung verwendbar ist, wobei keinerlei Änderungen an Teilen der Wälzlagereinsätze erforderlich sind. Beim Umstellen von Fettauf Olnebelschmierung muß lediglich der Lagereinsatz fettfrei gemacht werden.The invention is based on the object of a roller bearing arrangement of the type mentioned to create, without changing the internal structure only by connection to an appropriate pressurized lubricant reservoir can be used either for grease or oil mist lubrication, with no changes whatsoever are required on parts of the roller bearing inserts. When changing from grease to oil mist lubrication only the bearing insert has to be made free of grease.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die' kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und zwar für Wälzlageranordnung auf der AS- und der BS Seite der elektrischen Maschine.The solution to the task at hand is achieved through the 'characteristic Features of claim 1 for roller bearing assembly on the AS and the BS side of the electrical machine.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.Advantageous configurations of the subject matter of the invention are the subject matter further claims.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mit dem AS-seitigen Lagerschild unmittelbar verbundene Wälzlageranordnung mit doppelwandigem inneren Lagerdeckel, Fig. 2 einen um einen Winkel versetzten Teilquerschnitt des Gegenstandes nach Fig. 1 durch einen Drckausgleichskanal, Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen mit dem BS-seitigen Lagerschild über ein Lagergehäuse verbundene Wälzlageranordnung mit doppelwandigem inneren Lagerdeckel, Fig. 4 einen um einen Winkel versetzten Teilquerschnitt des Gegenstandes nach Fig. 3 durch einen Druckausgleichskanal.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail below. 1 shows a longitudinal section through a with the AS-side end shield directly connected roller bearing arrangement with double-walled inner bearing cap, 2 shows a partial cross-section offset by an angle of the object according to FIG. 1 through a pressure compensation channel, FIG. 3 shows a longitudinal section by a roller bearing arrangement connected to the BS end shield via a bearing housing with double-walled inner bearing cover, Fig. 4 an offset by an angle Partial cross-section of the object according to FIG. 3 through a pressure equalization channel.

Es kann bei entsprechender Abänderung des jeweils äußeren Lagerdeckels der Gegenstand nach Fig. 1 auch für den BS-seitigen Lagerschild und der Gegenstand nach Fig. 3 für den AS-seitigen Lagerschild verwendet werden.With a corresponding modification of the respective outer bearing cover the object of FIG. 1 also for the BS-side bearing plate and the object can be used according to Fig. 3 for the AS-side end shield.

Gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.Identical parts are each given the same reference numerals in the figures Mistake.

Auf einer Welle 1 ist an einer Wellenschulter abgestützt jeweils an den Enden der Welle ein Wälzlager 3 innerhalb eines zugeordneten Lagerschildes 2 aufgebracht und auf der anderen Stirnseite von einer Schleuderscheibe 4 (Fettmengenregler) flankiert, die in bekannter Weise durch einen in einer Wellenringnut einrastenden Haltering in axialer Richtung festgehalten ist. Axial beabstandet vor der Schleuderscheibe 4 befindet sich ein äußerer Lagerdeckel 6, der durch eine außen liegende V-Ringdichtung 9 gegen die Welle 1 abgedichtet ist, so daß der mit Schmiermittel gefüllte, die Welle umgebende zweite Innenraum zwischen Wälzlager 3, Lagerschild 2, Schleuderscheibe 4 und Lagerdeckel6 liegt. An der tiefsten Stelle des Lagerdeckels 6 ist in Schmiermittelabfluß 6C vorgesehen.On a shaft 1 is supported on a shaft shoulder in each case a roller bearing 3 within an associated end shield 2 at the ends of the shaft applied and on the other front side by a centrifugal disk 4 (grease quantity regulator) flanked in a known manner by a locking in a shaft ring groove Retaining ring is held in the axial direction. Axially spaced in front of the flinger 4 there is an outer bearing cap 6, which is secured by an external V-ring seal 9 is sealed against the shaft 1, so that the filled with lubricant, the Second interior space surrounding the shaft between roller bearing 3, end shield 2, centrifugal disk 4 and bearing cover6 is located. At the lowest point of the bearing cover 6 is in lubricant drain 6C provided.

Auf der Innenseite des Lagerschildes 2 liegt ein doppelwandiger innerer Lagerdeckel 5 an, dessen beide Wände 5A und 5B durch einen um Umfang hin geschlossenen, zur Welle hin offenen ringförmigen Zwischenraum 5C getrennt sind.On the inside of the end shield 2 there is a double-walled inner one Bearing cover 5, the two walls 5A and 5B of which are closed by a circumference, are separated towards the shaft open annular gap 5C.

Die äußere Wand SA trägt eine saugfähige Wellendichtung 8 und die innere Wand 5B ist durch eine auf der Welle 1 sitzende V-Ringdichtung 9' gegen diese abgedichtet. Die innere Wand SB begrenzt den ersten Innenraum 12, in dem die V-Ringdichtung 9' liegt. Beide Wände 5A und 5B sind am Umfang zum inneren Lagerdeckel 5 verschweißt oder verschraubt und die innere Wand 5B ist durch eine stirnseitige Ringdichtung 10 dicht an der Stirnseite des Lagerschildes 2 angeordnet. Im Randbereich des äußeren Lagerdeckels 6 ist ein von außen anschließbarer Schmiermitteleinlaß 6B vorgesehen, der mit einer Bohrung 2B im Lagerschild 2 in Verbindung steht, die ihrerseits in einen Umlenkkanal 11 der inneren Wand 5B mündet. Der radial bis vor den Lagerschild 2 erstreckte Umlenkkanal 11 für das unter Druck zugeführte Schmiermittel steht in Verbindung mit dem übrigen Teil des besagten ersten Innenraumes 12.The outer wall SA carries an absorbent shaft seal 8 and the inner wall 5B is against this by a V-ring seal 9 'seated on shaft 1 sealed. The inner wall SB delimits the first interior space 12 in which the V-ring seal 9 'lies. Both walls 5A and 5B are welded to the inner bearing cover 5 on the circumference or screwed and the inner wall 5B is through an end-face ring seal 10 arranged close to the end face of the end shield 2. In the edge area of the outer Bearing cover 6, a lubricant inlet 6B that can be connected from the outside is provided, which communicates with a hole 2B in the end shield 2, which in turn is in a deflection channel 11 of the inner wall 5B opens. The radial up in front of the bearing shield 2 extended deflection channel 11 for the lubricant supplied under pressure is in Connection to the remaining part of said first interior space 12.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist in Umfangsrichtung um einen Winkel versetzt im lagerschild 2 eine Ausgleichsbohrung 2A angebracht, die einerseits mit einer in den Zwischenraum 5C mündenden Bohrung 5D fluchtend verbunden ist und andererseits mit einem den äußeren Lagerdeckel 6 abgedichtet durchdringenden, ins Freie mündenden Rohrstück 7 in Verbindung steht. Dieser so gebildete Druckausgleichskanal erlaubt einen Druckausgleich des Zwischenraumes nach außen, so daß der Zwischenraum 5C unter keinem Unter- oder Überdruck stehen kann. Etwa aus dem unter Überdruck stehenden Innenraum 12 neben der Abdichtung 9' in den Zwischenraum SC gelangende Schmiermittelmengen können dann nicht in Has Maschineninnere auf die aktiven Teile der Maschine gelangen.As can be seen from Fig. 2, is in the circumferential direction at an angle offset in the end shield 2 a compensation hole 2A attached, the one hand with a bore 5D opening into the intermediate space 5C is connected in alignment and on the other hand with a sealingly penetrating the outer bearing cover 6 and opening into the open air Pipe section 7 is in connection. This pressure equalization channel formed in this way allows a pressure equalization of the gap to the outside, so that the gap 5C under cannot stand under or over pressure. For example from the pressurized one Interior 12 next to the seal 9 'in the intermediate space SC amounts of lubricant can then not reach the active parts of the machine inside the machine.

Gegebenenfalls können noch weitere solche Druckausgleichskanäle vorgesehen werden. Im vorgenannten Fall sind das Wälzlager und die Lagerdeckel am Lagerschild direkt gehalten.If necessary, further such pressure equalization channels can also be provided will. In the aforementioned case, the roller bearing and the bearing cover are on the end shield held directly.

Bei einer in Fig. 3 und 4 gezeigten Wälzlageranordnung ist das Wälzlager 3 in ein Lagergehäuse 13 eingefügt und dieses am Lagerschild 2 gehalten. Die Ausbildung des inneren Lagerdeckels 5 entspricht dem nach Fig. 1 und 2. Der äußere Lagerdeckel 6' für die B-Seite ist als flacher Teller ausgeführt und mit der Stirnseite des Lagergehäuses 13 lösbar verbunden. Das Wälzlager 3 ist wie in Fig. 1 zwischen einer Wellenschuiter und der Schleuderscheibe 4' angeordnet und wird vom Lagergehäuse 13 umgeben. Der Schmiermittelabfluß 13C befindet sich an der unteren Stelle des Lagergehäuses 13.In a roller bearing arrangement shown in FIGS. 3 and 4, the roller bearing is 3 is inserted into a bearing housing 13 and this is held on the end shield 2. Training of the inner Bearing cap 5 corresponds to that of FIGS. 1 and 2. The outer bearing cover 6 'for the B-side is designed as a flat plate and with the end face of the bearing housing 13 is detachably connected. The roller bearing 3 is as in Fig. 1 between a Wellenschuiter and the centrifugal disk 4 'arranged and is surrounded by the bearing housing 13. The lubricant drain 13C is located on the lower position of the bearing housing 13.

Der Schmiermitteleinlaß 13B besteht aus einem radialen und einem mit diesen verbundenen axialen Bohrabschnitt, welch letzterer in den Umlenkkanal 11 mündet. In Umfangsrichtung wiederum um einen Winkel verschoben enthält das Lagergehäuse 13 einen Druckausgleichskanal über die Bohrung 5D zum Zwischenraum 5C, der aus einem radialen 13A und einem mit der Bohrung 5D verbundenen axialen Bohrabschnitt 13A' besteht. Die bei Olnebelschmierung notwendige nicht gezeigte Olnebeldüse liegt außerhalb der Wälzlageranordnung.The lubricant inlet 13B consists of a radial and a with this connected axial drilling section, the latter in the deflection channel 11 flows out. The bearing housing contains, in turn, shifted by an angle in the circumferential direction 13 a pressure equalization channel via the bore 5D to the intermediate space 5C, which consists of a radial 13A and an axial drilling section 13A 'connected to the bore 5D consists. The oil mist nozzle (not shown) required for oil mist lubrication is outside the roller bearing arrangement.

Der mit Außendruck belastete Zwischenraum SC entlastet die V-Ringdichtung 9' von einem in der Maschine herrschenden Unterdruck, so daß ein Verschleiß der Dicktlippe gemildert und das Einsaugen von Olnebel in die Maschine verhindert wird.The intermediate space SC, which is loaded with external pressure, relieves the V-ring seal 9 'from a negative pressure prevailing in the machine, so that wear of the Thick lip is reduced and oil mist is prevented from being sucked into the machine.

Bei Betriebsumstellung auf Fettschmierung braucht nur die Ol-nebeldüse gegen einen Fett-Schmiernippel oder eine Fettzuleitung eingetauscht zu werden. Darüber hinausgehende Anderungen sind nicht erforderlich.When changing over to grease lubrication, only the oil mist nozzle is required to be exchanged for a grease grease nipple or a grease supply line. About that additional changes are not required.

Statt der genannten V-Ringdichtungen (Axialdichtungen) können auch Radialdichtungen (Simmerringe) vorgesehen sein und an Stelle der Runddichtringe in den Lagerdeckeln können auch Flachdichtungen vorgesehen werden.Instead of the mentioned V-ring seals (axial seals) you can also use Radial seals (Simmerrings) can be provided and in place of the O-rings Flat seals can also be provided in the bearing caps.

4 Figuren 4 Patentansprüche4 figures 4 claims

Claims (4)

Patentansprüche Druckgeschmierte Wälzlageranordnung für die Welle einer geschlossenen elektrischen Maschine, die an einem Lagerschild gehalten und zwischen einem inneren und einem äußeren gegen die Welle abgedichteten Lagerdeckel unter Bildung von die Welle umgebenden Innenräumen angeordnet ist, die mit außerhalb der Maschine verlegten Schmiermittelleitungen durch Schmiermittelein- und -auslässe der Wälzlageranordnung in Verbindung stehen, wobei die eine Schmiermittelleitung mit einem im inneren Lagerdeckel angeordneten Umlenkkanal zum ersten Innenraum und die andere Schmiermittelleitung mit dem vom äußeren Lagerdeckel begrenzten zweiten Innenraum in Verbindung steht, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h l. e t , daß der mit dem Schmiermitteleinlaß (6B, 13B) verbundene Umlenkkanal (11) in der inneren Wand (5B) des doppelwandigen inneren Lagerdeckels (5) angeordnet ist, die mit der äußeren Wand (5A) einen zur Welle (1) offenen Zwischenraum (5C) bildet, der über mindestens einen Druckausgleichskanal (SD, 2A, 7; 5D, 13A, 13A') mit der Außenluft ständig in Verbindung steht, daß ferner die äußere Wand (SA) des inneren Lagerdeckels (5) eine saugfähige Ringdichtung (8) gegen die Welle (1) trägt und daß im zweiten Innenraum neben dem Wälzlager (3) auf der Welle (1) eine Schleuderscheibe (4, 4') angeordnet ist.Claims Pressure-lubricated roller bearing assembly for the shaft a closed electrical machine, which is held on a bearing plate and between an inner and an outer bearing cover sealed against the shaft is arranged with the formation of the interior spaces surrounding the shaft with the outside the machine laid lubricant lines through lubricant inlets and outlets the roller bearing arrangement are in connection, the one lubricant line with a deflection channel arranged in the inner bearing cover to the first interior space and the other lubricant line with the second one, bounded by the outer bearing cover Interior is connected, d u r c h e k e n n -z e i c h l. e t that the deflection channel (11) connected to the lubricant inlet (6B, 13B) in the inner Wall (5B) of the double-walled inner bearing cover (5) is arranged with the outer wall (5A) forms an intermediate space (5C) which is open to the shaft (1) and which extends over at least one pressure equalization channel (SD, 2A, 7; 5D, 13A, 13A ') with the outside air is constantly connected that also the outer wall (SA) of the inner bearing cover (5) carries an absorbent ring seal (8) against the shaft (1) and that in the second Inside next to the roller bearing (3) on the shaft (1) a centrifugal disk (4, 4 ') is arranged. 2. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Wände (SA, SB) des inneren Lagerdeckels (5) am äußeren Umfang miteinander dicht verbunden sind und die innere Wand (5B) mindestens eine achsparallele Bohrung (5D) als Teil des betreffenden Druckausgleichskanals sowie eine diese umschließende außenseitige Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsringes (10) oder Flachdichtung gegen den Lagerschild (2) bzw. ein an diesem angeordnetes Lagergehäuse (13) aufweist.2. Rolling bearing arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the two walls (SA, SB) of the inner bearing cover (5) on the outer Perimeter are tightly connected to each other and the inner wall (5B) at least one axially parallel bore (5D) as part of the relevant pressure equalization channel as well an outer annular groove surrounding this for receiving a sealing ring (10) or flat seal against the end shield (2) or one arranged on it Has bearing housing (13). 3. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1 die unmittelbar am Lagerschild gehalten ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß jede Bohrung (5D) in der inneren Wand (5B) über eine Ausgleichsbohrung (2A) im Lagerschild (2) und ein den äußeren Lagerdeckel (6) dichtend durchdringendes Rohrstück (7) oder eine Winkelbohrung (6B) am Umfang versetzt, mit der Außenluft in Verbindung steht und daß der Umlenkkanal (11) über eine Bohrung (2B) im Lagerschild (2) mit dem Schmiermitteleinlaß (6B) im äußeren Lagerschild (6) verbunden ist.3. Rolling bearing arrangement according to claim 1 directly on the bearing plate it is kept that each hole (5D) in the inner wall (5B) via a compensating bore (2A) in the end shield (2) and a pipe section (7) or a pipe section (7) penetrating the outer bearing cover (6) in a sealing manner Angular hole (6B) offset on the circumference, communicates with the outside air and that the deflection channel (11) via a bore (2B) in the end shield (2) with the lubricant inlet (6B) is connected in the outer end shield (6). 4. Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, die über ein Lagergehäuse am Lagerschild gehalten ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Lagergehäuse (13) mit jeder Bohrung (5D) im inneren Lagerschild (5) in Verbindung stehende Druckausgleichsleitungen (13A, 13A') sowie einen mit dem Umlenkkanal (11) verbundenen Schmiermitteleinlaß (13B) aufweist.4. Rolling bearing arrangement according to claim 1, which has a bearing housing on The end shield is held, that is, the bearing housing (13) Pressure equalization lines connected to each bore (5D) in the inner end shield (5) (13A, 13A ') and a lubricant inlet connected to the deflection channel (11) (13B).
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