FI78200C - Elmotor med vaexel. - Google Patents

Description

1 78200

Vaihdeeähkömoottori

Keksinnön kohteena on sähkömekaaninen toimilaite, tarkemmin sanottuna vaihdeeähkömoottori, jonka suljetun kotelon muodostavan rungon kiinteään osaan on kiinnitetty alennusvaihteiston kiinteä osa, ja jonka irrotettavaan päätyosaan on kiinnitetty moottorin staattori, jolloin moottorin roottori on yhdistetty vaihteistoon sisäänmenoakselilla, jonka läpi vaihteiston ulostuloakseli ulottuu samankeskieesti.

Sähkömoottoreita ja vaihteistoja sekä näiden yhdistelmiä käytetään laajasti paitsi jatkuvasti pyörittävinä eliminä myös pyörimiskierrosten lukumäärää ja akselin pyörähdyskulmaa ohjaavina toimieliminä. Tällöin yhdistelmään kuuluu myös joukko antureita ja ohjauspiirejä.

Tunnetut yhdistelmät kootaan yleisesti saatavilla olevista osista, kuten tasa- tai vaihtovirtamoottoreista, erilaisista vaihteistoista ja anturiyksiköistä sekä ohjauspiirien yksiköistä. Tällöin yhdistelmissä esiintyy runsaasti laakerointeja, akselien liitoksia, erilaisia sovituskiinnityksiä ja joh-dotuksia osien välillä. Tästä johtuen tällaisia yhdistelmiä käytettäessä esiintyy toistuvasti ongelmia niiden suunnittelussa, etenkin rakenneosien vaihtelevien kiinnitystapojen ja -mittojen vuoksi. Tästä on seurauksena myös näitä yhdistelmiä käyttävien laitteiden ja konekokonaisuuksien suunnittelun ja rakentamisen vaikeus. Lisäksi mutkikas rakenne tunnetun tekniikan mukaisissa laiteyhdistelmissä johtaa usein monimutkaisiin toteutuksiin, kun pyritään aikaansaamaan tukeva rakenne. Siitä seuraa, että näiden yhdistelmälaitteiden käyttö ja huolto on hankalaa ja aikaa vievää, ja muodostaa prosessituo-tannoesa oleellisen kannattavuuden rasituksen.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada parempi moottorin ja vaihteiston rakenteellinen kokonaisuus, joka on yksinkertainen, tukeva, helposti huollettava ja lukuisiin eri käyttöympäristöihin soveltuva.

2 78200

Keksinnössä sinänsä tunnetut moottori ja vaihde yhdistetään siten, että yhdistelmässä sisäänmeno- ja ulostuloakselit ovat sa-mankeskisesti sisäkkäin, jolloin vaihteiston sisäänmenoakseli on ontto ja ulostuloakseli sen alapuolella.

Vaihteisto voi olla esimerkiksi kaupallisesti saatava planeetta-vaihde, jolloin onton sisäänmenoakselin ansiosta voidaan ulostu-loakseli johtaa sen läpi. Näin ulostuloakseli voidaan laakeroida rakenteen kannalta edullisesti kotelomaisen rungon päätyihin ja lisäksi niin, että toinen pää on laippamainen vaihteiston kansi. Edullisesti sähkövaihdemoottori rakennetaan akselien kanssa samankeskiseen sylinterimäiseen runkoon, vaikka muutkin rungon muodot ovat mahdollisia.

Keksinnön oleelliset piirteet on täsmällisemmin kuvattu patenttivaatimuksissa. Alla selitetään piirustuksen avulla keksinnön edullisia suoritusmuotoja. Kuviossa on periaatteellinen leikkauskuva keksinnön mukaisen vaihdesähkömoottorin edullisimmasta suoritusmuodosta.

Kuviossa nähdään vaihdesähkömoottorin olennaiset osat periaatteellisena leikkauskuvana. Rungon kiinteä osa 1 on kiinnitetty vaihdesähkömoottoria kantavaan rakenteeseen kehällä olevista kiinnityksistä 17, jotka voivat olla esim. ruuveja. Rungon kiinteään osaan 1 on liitetty kiinteästi vaihteiston osa ja vaihteiston ulostulopuoli on liitetty ulostuloakselin 20 pääty-laippaan 2, johon liitetään <21) vaihdesähkömoottorin käyttämä koneenosa tai -osat. Päätylaippa 2 on edullisesti samaa kappaletta kuin akseli 20.

Sisäänmenoakselia 15 käyttää siihen kiinnitetty moottorin roottori 7, jolloin moottorin staattori on kiinnitetty rungon irrotettavaan osaan 13. Sisäänmenoakseli 15 on laakeroitu runkoon 1 ja ulostulon laippamaiseen kanteen 2. Ulostuloakssli on mahdollisimman suuren tukevuuden aikaansaamiseksi laakeroitu päätylai-pastaan lähelle ulkokehää laakerilla 3, ja rungon toisessa päädyssä laakerilla 4.

3 78200

Rungon irrotettavaan osaan 13 kiinnitetään moottorin etaattori 8 sekä tarpeen mukaan käyttö- ja ohjauetarkoituksia varten antureita 9 ja piirejä 11. Osaa 13 kiristää paikoilleen laakeria 4 vasten uloetuloakseliin kierretty mutteri 5, jolloin rungon osat liittyvät toieiinsa esim. kehällä pisteissä 16. Moottorin sähköeyö-tön, antureiden ja ohjauspiirien liitäntäkaapelit tuodaan runkoon läpivientien 12 kautta.

Rungon irrotettava osa 13 irrotetaan huolto- tai muita tarkoituksia varten avaamalla mutteri 5, jolloin yksinkertaisesti voidaan nostaa pois koko osa 13 sisältöineen jakopintaa 14 - 14 pitkin. Irrotustoimenpidettä helpottamaan kaapelit varustetaan soveltuvin liittimin. Moottorin roottori 7, antureiden roottorit 10, laakeri 3 ja alennusvaihde 6 eivät irtoa osaa 13 irrotettaessa tai mahdollisesti vaihdettaessa.

Sisäänmeno- ja ulostuloakseleihin voidaan edullisesti kiinnittää antureiden roottorit 10, joiden avulla saadaan antureiden 9 välityksellä ohjaukseen käytettävä tieto akselien pyörimienopeu-desta, kierrosten lukumäärästä, kiertokulmasta tai vastaavista suureista. Anturit ovat kaupallisesti saatavia antureita tai tarkoitukseen erikoisesti sovitettuja antureita.

Rungon irrotettava kotelo-osa 13 muodostuu tilavaksi haluttaessa pitkä laakerointiväli, joten siinä on tilaa moottorin ohjaukselle, esim. moottorin syöttövirran ohjaukselle, sekä muille tarpeellisille säätölaitteille, jotka ovat kaupallisesti saatavista osista koottu tai tehty tarkoitukseen erikseen kehitetyistä osista.

Edellä kuvattu vaihdesähkömoottori voidaan lisäksi varustaa nes-teenpitavillä laakereilla <3, 4) ja rungon osien välisellä nes-teenpitävällä tiivisteellä (19). Myös läpivienti 12 on varustettu nesteenpitävällä tiivisteellä (18). Tällä rakenteella koko rungon sisätila täytetään tarkoitukseen 4 78200 soveltuvalla nesteellä, esim vesi-propyieenigiyfcoiiiiuofcaexj^, jolloin nesteen ja tiivisteiden yhteisvaikutuksen ansiosta vaih-desähkömoottori voidaan sijoittaa veteen tai ympäristöön, jossa esim. on syövyttäviä kaasuja. Vaihtoehtoisesti vain osa rungosta täytetään nesteellä.

Keksinnön mukainen vaihdesähkömoottori voidaan edullisesti varustaa ontolla ulostuloakseli1la 2a kuten kuviossa on esitetty. Tällöin koko yksikön läpi johdetaan käyttötapauksesta riippuen aksiaalisia tukirakenteita, pyöriviä akseleita, sähkökaapeleita ja -putkia sekä neste- ja kaasuputkia, joko vaihdesähkömoottorin käyttämän koneenosan tai -osien elimellisinä osina, tai riippumattomina yksiköinä.

Claims (4)

5 78200 Patentiivaat imukeet

1. Vaihdesähkömoottori, jonka suljetun kotelon (1, 13) muodostavan rungon kiinteään osaan <1> on kiinnitetty alen-nusvaihteiston (6) kiinteä osa, ja jonka irrotettavaan pää-tyosaan (13) on kiinnitetty moottorin staattori (8), jolloin moottorin roottori (7) on yhdistetty vaihteistoon sieäänme-noakselilla (15), jonka läpi vaihteiston ulostuloakseli (20) samankeskisesti ulottuu, tunnettu siitä, että ulostuloakse-lin toinen pää on laippamainen vaihteiston kansi (2), joka on laakeroitu (3) lähelle kotelon ulkokehää.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaihdesähkömoottori, tunnettu siitä, että kokonaisuutena irrotettavaan pääty-osaan (13) sisältyy akselien (15, 20) ympärille järjestettyjä antureita (9) ja elektronisia ohjauspiirejä (11), ja että antureiden roottorit (10) on sijoitettu sekä vaihteiston si-säänmenoakeelille (15) että ulostuloakeelille (20).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaihdesähkö-moottori, tunnettu siitä, että ulostuloakselin laakerit (3, 4), rungon osien välinen tiiviste (19) ja läpivientitiivis-teet (18) ovat nesteenpitäviä, jolloin vaihdesähkömoottori kokonaan tai osaksi täytetään nesteellä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen vaihdesähkö-moottori, tunnettu siitä, että vaihteiston ulostuloakseli (20 ) on ontto.