JP2016208574A - Traction machine - Google Patents

Traction machine Download PDF

Info

Publication number
JP2016208574A
JP2016208574A JP2015083902A JP2015083902A JP2016208574A JP 2016208574 A JP2016208574 A JP 2016208574A JP 2015083902 A JP2015083902 A JP 2015083902A JP 2015083902 A JP2015083902 A JP 2015083902A JP 2016208574 A JP2016208574 A JP 2016208574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
support
temperature
motor
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015083902A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
斉 太田
Hitoshi Ota
斉 太田
木村 康樹
Yasuki Kimura
康樹 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015083902A priority Critical patent/JP2016208574A/en
Publication of JP2016208574A publication Critical patent/JP2016208574A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traction machine as an elevator traction machine in which temperature rise of a bearing is reduced by suppressing a frictional heat generated by the rotation of a shaft during operation.SOLUTION: The traction machine comprises two bearings for rotatably supporting a shaft of a motor, two bearing support parts for respectively supporting the outer circumferences of the two bearings, a support base for supporting the motor and the two bearing support parts, and a control device for controlling an operation condition of the motor. The traction machine further comprises a temperature measuring instrument for measuring a temperature of an outer race of a bearing on a side remote from the motor, of the two bearings or a temperature of a bearing support part for supporting the bearing, and a table heating device installed on the support table and heating the support table. The control device causes the table heating device to operate on the basis of the measured value of the temperature measuring instrument.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、エレベータ用の巻上機に関する。   The present invention relates to an elevator hoist.

大型エレベータ用の巻上機においては、稼働中に軸受の温度が上昇するため軸受を損傷することがあり、その対策が必要である。軸受の温度上昇の要因の1つに軸受の機械損失があり、軸の回転によって軸受に摩擦熱が発生して軸受の温度が上昇する。   In a hoisting machine for a large elevator, the temperature of the bearing rises during operation, and the bearing may be damaged. One of the causes of the temperature rise of the bearing is mechanical loss of the bearing, and frictional heat is generated in the bearing due to rotation of the shaft, and the temperature of the bearing rises.

従来のエレベータ用巻上機においては、稼働中の温度上昇に起因する軸受の損傷を防止する手法として、冷媒を用いて軸と回転子を冷却する手法がある。例えば、回転子の軸端を軸受で支持し、軸受箱を構成してこの軸受箱に冷媒室を設け、さらに回転軸の内部に軸方向の穴を設けるなどの方法が検討されている(特許文献1参照)。このように構成することによって、軸受と回転子を冷媒で冷却することにより、軸受の損傷を防止していた。   In a conventional elevator hoisting machine, there is a technique of cooling a shaft and a rotor using a refrigerant as a technique for preventing damage to a bearing due to a temperature rise during operation. For example, a method has been studied in which a shaft end of a rotor is supported by a bearing, a bearing box is formed, a refrigerant chamber is provided in the bearing box, and an axial hole is provided inside the rotating shaft (Patent) Reference 1). With this configuration, the bearing and the rotor are cooled with the refrigerant, thereby preventing the bearing from being damaged.

特開2007-336646号公報JP 2007-336646

軸受の損傷を防止するために冷媒を用いて冷却を行う場合、回転軸に冷媒の流路を確保する必要があり流路を確保するための穴加工などが必要となり、冷媒を貯蔵するための部品も必要である。このような特殊な冷却機構が必要になるのは、エレベータ用巻上機の場合、積載量(容量)が大きく高速で駆動する機種であり、大型の部品に対して複雑な加工を施すには、多大な加工時間が必要となる。   When cooling with a refrigerant to prevent damage to the bearings, it is necessary to secure a flow path for the refrigerant on the rotating shaft, which requires drilling to secure the flow path, etc. Parts are also required. Such a special cooling mechanism is required for elevator hoisting machines, which have a large loading capacity (capacity) and are driven at a high speed. A lot of processing time is required.

また、冷媒を用いる場合には、冷媒の漏れを防ぐシールを施しておくことが前提となるが、通常、巻上機の設置場所の環境は塵埃も多く、シールが破れることもあるため、ある程度の漏れを想定しておく必要がある。そのため、メインテナンスが複雑になって品質を維持することが困難となる可能性がある。   In addition, when using a refrigerant, it is premised that a seal is provided to prevent the refrigerant from leaking. However, since the environment where the hoist is installed is often dusty and the seal may be broken, It is necessary to assume that there is a leak. Therefore, maintenance may become complicated and it may be difficult to maintain quality.

さらに、巻上機の発熱量が大きい場合には、エレベータが運転していない状態でも冷媒を循環させることが必要になるため、冷媒を強制的に循環させる装置も必要になるなど、機器構成が複雑となって長期的な信頼性を確保することが困難となる。   In addition, when the amount of heat generated by the hoisting machine is large, it is necessary to circulate the refrigerant even when the elevator is not in operation, so a device for forcibly circulating the refrigerant is also required. It becomes complicated and it is difficult to ensure long-term reliability.

また、冷却部のメインテナンスを実施する場合には、冷媒の密封性を確保するため、シール部品やシールを接触させるフランジ面を再加工する必要が生じることから、運転を開始するまでに多大の時間を要する可能性がある。   Further, when carrying out maintenance of the cooling unit, it is necessary to rework the flange surface that contacts the seal part and the seal in order to ensure the sealing performance of the refrigerant. May be required.

この発明に係る巻上機においては、固定子、回転子および軸を備えるモータと、軸を回転可能に支持する二つの軸受と、二つの軸受の外周をそれぞれ支持する二つの軸受支持部と、モータおよび二つの軸受支持部を支持する支持台と、モータの運転状態を制御する制御装置とを備え、さらに、二つの軸受のうちモータから遠い側の軸受の外輪の温度または該軸受を支持する軸受支持台の温度を測定する温度測定器と、支持台に設置されて支持台を加熱する台加熱装置とを備え、制御装置は、温度測定器の測定値をもとに台加熱装置を動作させるものである。   In the hoist according to the present invention, a motor including a stator, a rotor, and a shaft, two bearings that rotatably support the shaft, two bearing support portions that respectively support the outer circumferences of the two bearings, A support base that supports the motor and the two bearing support portions, and a control device that controls the operating state of the motor, and further supports the temperature of the outer ring of the bearing farther from the motor or the bearing of the two bearings. Equipped with a temperature measuring device that measures the temperature of the bearing support base and a base heating device that is installed on the support base and heats the support base, and the control device operates the base heating device based on the measured value of the temperature measuring device It is something to be made.

この発明は、巻上機と軸受の台座に台加熱装置となるヒータを配置することによって、軸受の内外輪の温度差及び軸の軸方向の熱膨張に起因する、半径方向と軸方向の軸受すき間の変化を抑制することができる。このため、冷媒を用いた冷却機構を用いることなく軸受の過負荷を防止して軸受の損傷を防止するともに、軸受の寿命を長くすることができ、機器の信頼性を向上することができる。   The present invention provides a bearing in the radial direction and the axial direction due to the temperature difference between the inner and outer rings of the bearing and the thermal expansion in the axial direction of the shaft by arranging a heater as a base heating device on the base of the hoist and the bearing. A change in the gap can be suppressed. For this reason, without using a cooling mechanism using a refrigerant, overloading of the bearing can be prevented to prevent damage to the bearing, the life of the bearing can be prolonged, and the reliability of the device can be improved.

この発明の実施の形態1を示す巻上機の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the winding machine which shows Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1を示す巻上機の側面図である。It is a side view of the winding machine which shows Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of Embodiment 1 of this invention. 軸受の状態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the state of a bearing. この発明の実施の形態2を示す巻上機の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the winding machine showing Embodiment 2 of the present invention. この発明の実施の形態3を示す巻上機の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the winding machine showing Embodiment 3 of the present invention. この発明の実施の形態3の変形例を示す巻上機の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the hoisting machine which shows the modification of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の変形例を示す支持台座の支持構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the support structure of the support base which shows the modification of Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
図1は、本発明を実施するための実施の形態1における巻上機100の断面模式図であり、図2は図1の側面図である。巻上機100のモータ1は、回転子2と固定子3で構成される。回転子2には軸4が固定されており、軸4は軸受5および軸受5aで回転支持され、軸4には、軸受5と軸受5aとの間に位置する綱車8が固定されており、綱車8にロープを巻きかけてエレベータのかごを上下させる。軸受5aは、モータ側の軸受を支持する支持台座6に収納されており、軸受5は端部側の軸受を支持する支持台座7に収納されている。モータ1、支持台座6、支持台座7は支持枠9上に固定されている。支持枠9はI型鋼を四角形の枠状に組み合わせたもので、巻上機100全体を支持する台であり、モータ1、支持台座6、支持台座7は枠内部を跨ぐように、支持枠9の軸4と平行な二辺上で支持されている。なお、図1の支持枠9は正面図として描かれている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a hoisting machine 100 according to Embodiment 1 for carrying out the present invention, and FIG. 2 is a side view of FIG. The motor 1 of the hoisting machine 100 includes a rotor 2 and a stator 3. A shaft 4 is fixed to the rotor 2, the shaft 4 is rotatably supported by a bearing 5 and a bearing 5a, and a sheave 8 positioned between the bearing 5 and the bearing 5a is fixed to the shaft 4. Then, wrap the rope around the sheave 8 and raise and lower the elevator car. The bearing 5a is accommodated in a support pedestal 6 that supports a motor-side bearing, and the bearing 5 is accommodated in a support pedestal 7 that supports an end-side bearing. The motor 1, the support pedestal 6, and the support pedestal 7 are fixed on the support frame 9. The support frame 9 is a combination of I-shaped steels in a rectangular frame shape, and is a table that supports the entire hoisting machine 100. The motor 1, the support base 6, and the support base 7 are arranged so as to straddle the inside of the frame. Are supported on two sides parallel to the axis 4. In addition, the support frame 9 of FIG. 1 is drawn as a front view.

ヒータ10aは、モータ側軸受の支持台座6の表面に固定され、通電によって間接的に軸受5aを加熱する。ヒータ10bは、端部軸受の支持台座7の表面に固定され、同様に通電によって間接的に軸受5を加熱する。ヒータ10cは、支持枠9の軸4と平行な二辺上にそれぞれ設置されて、該二辺を直接加熱することができる。支持枠9に固定するヒータ10cは、該二辺を加熱することにより支持枠9について軸4方向の熱膨張量を調節することを目的としている。   The heater 10a is fixed to the surface of the support base 6 of the motor side bearing, and indirectly heats the bearing 5a by energization. The heater 10b is fixed to the surface of the support base 7 of the end bearing and similarly heats the bearing 5 indirectly by energization. The heaters 10c are respectively installed on two sides parallel to the axis 4 of the support frame 9, and can directly heat the two sides. The heater 10c fixed to the support frame 9 is intended to adjust the amount of thermal expansion in the direction of the axis 4 with respect to the support frame 9 by heating the two sides.

ヒータ10a、ヒータ10b、ヒータ10c(以下、総称する際はヒータ10と称する)は、リボンヒータを用いることができる他、板状やフィルム状のヒータを用いればよい。また、軸受周囲を加熱するため、軸受外周を取り巻く円環状のリボンヒータを用いてもよい。ヒータ10は耐熱性の紐やワイヤで固定すればよく、ボルトなどで機械的に固定しても良い。また、ヒータ10の固定を強固にしたい場合には、板状、棒状のヒータをモータ側軸受及び端部軸受の支持台座に埋め込んでも良い。
図3は、実施の形態1の制御系の構成を示すブロック図である。支持台座7には温度センサ11が設置されており、温度を逐次測定する。温度センサ11は熱電対で良い。巻上機100には制御装置CTが備えられており、温度センサ11の温度データの収集、外気温度のデータ収集、ヒータ10の通電制御を行っている。この制御装置は、モータの駆動制御装置に付随するシステムとして組み込まれていても良い。
As the heater 10a, the heater 10b, and the heater 10c (hereinafter collectively referred to as the heater 10), a ribbon heater may be used, and a plate-like or film-like heater may be used. Further, an annular ribbon heater surrounding the outer periphery of the bearing may be used to heat the periphery of the bearing. The heater 10 may be fixed with a heat-resistant string or wire, or may be mechanically fixed with a bolt or the like. When it is desired to fix the heater 10 firmly, a plate-like or rod-like heater may be embedded in the motor-side bearing and the end bearing support base.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the first embodiment. A temperature sensor 11 is installed on the support pedestal 7 and measures the temperature sequentially. The temperature sensor 11 may be a thermocouple. The hoisting machine 100 is provided with a control device CT, which collects temperature data of the temperature sensor 11, collects data of the outside air temperature, and controls energization of the heater 10. This control device may be incorporated as a system associated with the motor drive control device.

図4は、軸4の端部側に位置する軸受5の状態を示す断面模式図であり、内輪51、転動体52、外輪53の位置関係を模式的に示している。通常、軸受には、半径方向と軸方向に内部すき間が形成されており、図4(a)は内輪51、転動体52、外輪53の位置が適切なすき間を持っている状態を示す。一方、軸4が回転している場合、軸受内で摩擦熱が発生することから、内輪51と転動体52、外輪53の温度が上昇する。このとき、外輪側は大気にさらされて冷却されるため、内輪51よりも温度が低くなる。このため、図4(b)に示すように、内輪51が軸4の半径方向に膨張する量と外輪53の膨張する量の差が、軸受の内部すき間よりも大きくなると、内部すき間が消滅ないし小さくなる。これによって、軸の半径方向に摩擦による力が発生し、この分だけ軸受の負荷が増えることになる。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the state of the bearing 5 located on the end side of the shaft 4, and schematically shows the positional relationship between the inner ring 51, the rolling elements 52, and the outer ring 53. Usually, the bearing has internal gaps formed in the radial direction and the axial direction, and FIG. 4A shows a state in which the positions of the inner ring 51, the rolling element 52, and the outer ring 53 have appropriate gaps. On the other hand, when the shaft 4 is rotating, frictional heat is generated in the bearing, so that the temperatures of the inner ring 51, the rolling elements 52, and the outer ring 53 rise. At this time, since the outer ring side is exposed to the air and cooled, the temperature is lower than that of the inner ring 51. For this reason, as shown in FIG. 4B, if the difference between the amount of expansion of the inner ring 51 in the radial direction of the shaft 4 and the amount of expansion of the outer ring 53 becomes larger than the internal clearance of the bearing, the internal clearance will not disappear. Get smaller. As a result, a frictional force is generated in the radial direction of the shaft, and the bearing load increases accordingly.

一方、軸受5の摩擦熱などにより、軸4の温度が上昇した場合、軸方向に軸4が伸びる。図4(c)は軸4が伸びて、内輪51と外輪53の位置ずれが生じた状態を示す。通常、内輪51は軸4に焼嵌めなどで強固に固定されるため、軸4に固定した内輪51が軸4とともに軸方向に移動し、熱膨張量が軸受の軸方向のすき間よりも大きな値になると、軸方向に熱膨張による力が発生し、この分だけ軸受の負荷が増えることになる。これらの軸受の負荷増大は、外部の温度が極端に低くなったことによって、内輪51と外輪53との温度差が大きくなった場合にも生じる。図4(b)および図4(c)に示した状態になると、軸受5の負荷が増加して、軸受の寿命が短くなったり、軸受が損傷したりするなどの問題が生じる。
上記のような、内外輪の温度差や軸の温度上昇による熱膨張による軸受の過負荷を抑制するため、本実施の形態1においては、支持枠や軸受の支持台座を加熱することによって、軸受の負荷を適正な範囲に制御する。
On the other hand, when the temperature of the shaft 4 rises due to frictional heat of the bearing 5, the shaft 4 extends in the axial direction. FIG. 4C shows a state where the shaft 4 is extended and the inner ring 51 and the outer ring 53 are displaced. Usually, since the inner ring 51 is firmly fixed to the shaft 4 by shrink fitting or the like, the inner ring 51 fixed to the shaft 4 moves in the axial direction together with the shaft 4, and the thermal expansion amount is larger than the clearance in the axial direction of the bearing. Then, a force due to thermal expansion is generated in the axial direction, and the load on the bearing increases accordingly. The increase in load on these bearings also occurs when the temperature difference between the inner ring 51 and the outer ring 53 increases due to the extremely low external temperature. If it will be in the state shown in FIG.4 (b) and FIG.4 (c), the load of the bearing 5 will increase and problems, such as a bearing life shortening or a bearing being damaged, will arise.
In order to suppress the overload of the bearing due to thermal expansion due to the temperature difference between the inner and outer rings and the temperature rise of the shaft as described above, in the first embodiment, the bearing is heated by heating the support frame and the support pedestal of the bearing. To control the load to an appropriate range.

軸受の状態を推定するため、予め運転時の回転数と、軸受の温度上昇との関係を計測して記録する必要がある。例えば、運転時に放射温度計を用いて、非接触で軸4と支持台座7の表面の温度を計測する。このとき、軸4の温度が軸受の内輪の温度に、台座の表面の温度が軸受の外輪の温度にほぼ等しいと考え、半径すき間Gが正常な状態から零になるときまでの温度差を実験的に算出しておく。同時に軸受の周囲環境の温度も計測しておいて基準とする。周囲温度に対する内輪の温度上昇量と、外輪の温度上昇量とを計測し、すき間が零になる温度差に到達するときの台座の温度上昇量を計測しておく。このデータを基準データとする。   In order to estimate the state of the bearing, it is necessary to measure and record the relationship between the rotational speed during operation and the temperature rise of the bearing in advance. For example, the temperature of the surfaces of the shaft 4 and the support base 7 is measured in a non-contact manner using a radiation thermometer during operation. At this time, it is considered that the temperature of the shaft 4 is substantially equal to the temperature of the inner ring of the bearing, and the temperature of the surface of the pedestal is substantially equal to the temperature of the outer ring of the bearing, and the temperature difference until the radius gap G becomes zero from the normal state is tested. Calculate it automatically. At the same time, the ambient temperature of the bearing is measured and used as a reference. The temperature increase amount of the inner ring and the temperature increase amount of the outer ring with respect to the ambient temperature are measured, and the temperature increase amount of the pedestal when reaching the temperature difference where the gap becomes zero is measured. This data is used as reference data.

運転時には、支持台座7表面の温度を温度センサ11で連続的に測定し、巻上機の周囲環境と支持台座7の温度差をモニタリングする。運転前の周囲環境温度をTE0、運転前の台座の温度をTD0、運転中の周囲環境温度をTE1、運転中の台座の温度をTD1とすると、(TD1-TD0)-(TE1−TE0)の値が運転に伴う支持台座7の温度上昇となる。回転数と温度上昇値から、上記の基準データに対する、内輪と外輪の温度差ΔTが適正であるかどうかを判断することができる。
すき間が零になる温度差ΔTよりも小さな値を上限値としておき、ΔTが上限値に到達したときにヒータ10bに通電して加熱するようにする。そして、温度差が適正値とほぼ同じになった時点で、ヒータ10bの通電を遮断する。
During operation, the temperature of the surface of the support pedestal 7 is continuously measured by the temperature sensor 11 and the temperature difference between the surrounding environment of the hoisting machine and the support pedestal 7 is monitored. If the ambient environment temperature before operation is TE0, the temperature of the pedestal before operation is TD0, the ambient environment temperature during operation is TE1, and the temperature of the pedestal during operation is TD1, then (TD1-TD0)-(TE1-TE0) A value becomes the temperature rise of the support base 7 accompanying a driving | operation. From the rotation speed and the temperature rise value, it can be determined whether or not the temperature difference ΔT between the inner ring and the outer ring with respect to the reference data is appropriate.
A value smaller than the temperature difference ΔT at which the gap is zero is set as the upper limit value, and when ΔT reaches the upper limit value, the heater 10b is energized and heated. Then, when the temperature difference becomes substantially equal to the appropriate value, the energization of the heater 10b is cut off.

なお、モータからみて端部側の支持台座7について説明したが、モータ側の軸受台座6についても同様に、予め温度差を計測して、運転中の台座の温度をモニタリングしてヒータ10aに通電することによって、軸受の半径方向のすき間が小さくなることを抑制することができる。また、必ずしも両側の軸受に同様の構成をとる必要はなく、軸受の負荷状態、温度上昇などから、必要な箇所にのみヒータ等を設置すれば良い。   Note that the support pedestal 7 on the end side as viewed from the motor has been described. Similarly, the temperature difference of the bearing pedestal 6 on the motor side is measured in advance, and the temperature of the pedestal during operation is monitored to energize the heater 10a. By doing, it can suppress that the clearance of the radial direction of a bearing becomes small. Further, it is not always necessary to adopt the same configuration for the bearings on both sides, and it is only necessary to install a heater or the like only in a necessary portion due to the load state of the bearing, temperature rise, or the like.

軸4の熱膨張に対しては、モニタリングしている軸受の台座の温度上昇量から軸4の熱膨張量を算出しておき、所定の温度上昇量に到達したときに、巻上機支持枠9に設置したヒータ10cに通電し、初期の軸方向のすき間に近づいてΔTが適正となったときにヒータ10cの電流を遮断する。ヒータ10cの制御を行うため、支持枠9に温度センサを設置してもよい。これらの温度制御のモデルについては、実際の巻上機の構成を踏まえて、適宜、作成すればよい。   For the thermal expansion of the shaft 4, the thermal expansion amount of the shaft 4 is calculated from the temperature increase amount of the pedestal of the bearing being monitored, and when the predetermined temperature increase amount is reached, the hoisting machine support frame The heater 10c installed at 9 is energized, and the current of the heater 10c is cut off when the initial axial gap approaches and ΔT becomes appropriate. A temperature sensor may be installed on the support frame 9 in order to control the heater 10c. These temperature control models may be created as appropriate based on the actual configuration of the hoist.

以上のように、軸受の支持台座を加熱することによって、半径方向の軸受すき間が零に近くなって半径方向の負荷が増加することを防止する。また、同時に、巻上機の支持枠9を加熱することによって、軸方向の負荷の増大を防止することができる。これらの方法を用いて軸受の損傷を防止することによって、軸受の長寿命化を図ることができ、信頼性を向上することができる。   As described above, heating the bearing support pedestal prevents the radial bearing gap from becoming close to zero and increasing the radial load. At the same time, an increase in the axial load can be prevented by heating the support frame 9 of the hoisting machine. By using these methods to prevent damage to the bearing, it is possible to extend the life of the bearing and improve reliability.

また、本発明では、半径方向及び軸方向の軸受すき間が確保できるように構成してあるため、軸受の台座及び巻上機の支持枠に対してヒータを設置したり、温度を計測したりする構成にしてあるが、必ずしも2つの対策を行う必要はなく、例えば、半径方向の負荷に余裕がある場合には、軸受の支持台座に対してヒータ10、温度センサ11を設置する必要はない。
冷却機構によって軸受の発熱を防止する方法では、機器の構成が複雑になるのに対し、本発明の方法では、軸受の発熱に応じて台座を熱膨張させるだけで良いので、特殊な加工も不要である。すなわち、ヒータとセンサ、およびそれらの制御装置のみで、巻上機の熱膨張による軸受の過負荷を防止することができることから、安価な構成を用いて機器の信頼性を向上することができる。また、特別な冷却機構が不要なため、メインテナンスコストも抑制することができる。
Further, in the present invention, since the radial clearance and the axial clearance are ensured, a heater is installed on the bearing base and the support frame of the hoisting machine, and the temperature is measured. Although it is configured, it is not always necessary to take two measures. For example, when there is a margin in the radial load, it is not necessary to install the heater 10 and the temperature sensor 11 on the bearing support base.
In the method of preventing the heat generation of the bearing by the cooling mechanism, the configuration of the equipment is complicated, whereas in the method of the present invention, it is only necessary to thermally expand the pedestal according to the heat generation of the bearing, so no special processing is required. It is. In other words, since the overload of the bearing due to the thermal expansion of the hoisting machine can be prevented with only the heater, the sensor, and their control devices, the reliability of the equipment can be improved using an inexpensive configuration. Further, since a special cooling mechanism is unnecessary, maintenance costs can be suppressed.

実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2の巻上機200の断面模式図である。実施の形態1の巻上機では、軸受の軸方向のすき間を調整する手法として、巻上機の支持枠9にヒータ10cを設置するようにしているが、本実施の形態2では、支持枠9と端部側軸受の支持台座7の間に、中間台座12を配置し、中間台座12にヒータ10cを設置するように構成する。中間台座12のモータ側端部はボルト13aで支持枠9に固定し、軸端部側に熱膨張し易いよう構成されている。ボルト13bは、支持台座7を中間台座12に固定している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the hoisting machine 200 according to the second embodiment of the present invention. In the hoisting machine according to the first embodiment, the heater 10c is installed in the support frame 9 of the hoisting machine as a method for adjusting the axial clearance of the bearing, but in the second embodiment, the support frame is used. 9 and the support pedestal 7 of the end side bearing, the intermediate pedestal 12 is disposed, and the heater 10c is installed on the intermediate pedestal 12. The motor-side end of the intermediate pedestal 12 is fixed to the support frame 9 with bolts 13a, and is configured to easily expand to the shaft end. The bolt 13 b fixes the support base 7 to the intermediate base 12.

巻上機のサイズが大きい場合、その台座の寸法も大きくなり、ヒータ10cで支持枠9全体を所定の温度まで上昇させるための、電力の消費量が大きくなる。また、所定の温度に達するまでの時間も増加し、軸受すき間が小さくなって、短期的に軸受に過負荷が生じる可能性がある。   When the size of the hoisting machine is large, the size of the pedestal also increases, and the amount of power consumed for raising the entire support frame 9 to a predetermined temperature by the heater 10c increases. Further, the time until the predetermined temperature is reached also increases, the bearing clearance becomes smaller, and the bearing may be overloaded in the short term.

そこで、熱膨張させる部材を中間台座12に限定し、この箇所を熱膨張させるように構成することによって熱容量を低減し、制御に必要な熱量を抑えることが出来る。したがって、本実施の形態2を用いることで、制御に用いる電力量を抑えるとともに、比較的短時間に必要温度に到達させることができる。   Therefore, by limiting the member to be thermally expanded to the intermediate pedestal 12 and configuring this portion to thermally expand, the heat capacity can be reduced and the amount of heat necessary for control can be suppressed. Therefore, by using the second embodiment, the amount of power used for control can be suppressed, and the required temperature can be reached in a relatively short time.

以上の構成によれば、巻上機の容量が大きくなっても、ヒータ制御に用いる電力量を抑え、応答性の良い巻上機の支持構造を得ることができる。また、機構上も複雑な加工を必要としないことから、安価に製造することができる。   According to the above configuration, even when the capacity of the hoisting machine is increased, the amount of electric power used for heater control can be suppressed, and a hoisting machine support structure with good response can be obtained. Moreover, since complicated processing is not required in terms of mechanism, it can be manufactured at low cost.

この中間台座12は、巻上機と支持台座と同じ材料でも良いが、なるべく熱膨張量を大きくとりたい場合には、銅材や銅の合金材を用いても良い。また、軸受支持台座の重量に耐えることができるのであれば、アルミニウムや銅、それらのいずれかを含有する合金など、支持枠9に比べて熱膨張係数が大きい材料を用いれば、効果的に動作させることができる。中間台座12の熱膨張係数が大きければ、比較的に短い時間で大きな膨張量を得ることができ、少ない電力で軸受すき間を調整し、軸受の損傷を抑制することができる。また、ヒータへの電流遮断時に短時間で温度を下げることができることから、巻上機の部材の収縮に対してもすばやく追随することができ、軸受の損傷を防止することによって、信頼性の高い巻上機を得ることができる。   The intermediate pedestal 12 may be made of the same material as the hoisting machine and the support pedestal, but a copper material or a copper alloy material may be used when it is desired to increase the thermal expansion amount as much as possible. In addition, as long as it can withstand the weight of the bearing support pedestal, it can operate effectively by using a material having a larger thermal expansion coefficient than the support frame 9 such as aluminum, copper, or an alloy containing any of them. Can be made. If the thermal expansion coefficient of the intermediate pedestal 12 is large, a large expansion amount can be obtained in a relatively short time, the bearing clearance can be adjusted with a small amount of power, and damage to the bearing can be suppressed. In addition, since the temperature can be lowered in a short time when the current to the heater is interrupted, it is possible to quickly follow the contraction of the hoisting machine member, and it is highly reliable by preventing damage to the bearing A hoisting machine can be obtained.

実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3の巻上機の断面模式図である。実施の形態2では、中間台座を用いて短時間で所定の温度に達する構成しているが、さらに短時間で軸受すき間を調整する方法として、端部軸受の支持台座7と中間台座12aの間に転がり要素14を配置した構成とする。この構成により、例えば、非常時に急激に軸4の温度が上昇して、軸4が熱膨張して伸びた場合においても、軸受すき間を適正に保つことが可能となる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a schematic sectional view of a hoist according to Embodiment 3 of the present invention. In the second embodiment, the intermediate pedestal is used to reach a predetermined temperature in a short time. However, as a method for adjusting the bearing clearance in a shorter time, the end bearing between the support pedestal 7 and the intermediate pedestal 12a is used. It is set as the structure which has arrange | positioned the rolling element 14. With this configuration, for example, even when the temperature of the shaft 4 suddenly rises in an emergency and the shaft 4 expands due to thermal expansion, the bearing clearance can be properly maintained.

転がり要素14として円柱を複数個、平行に配置しておくことにより、軸受の支持台座7は転がり要素14が軸方向に転がる動きによって、軸方向に容易に移動できるようになる。中間台座12aには、抑え板Pが両端に設けられており、支持台座7の移動量を規制している。なお、抑え板Pに代わって、中間台座12aには転がり要素14が移動する範囲を規定する溝が形成されていてもよい。   By arranging a plurality of cylinders in parallel as the rolling element 14, the bearing support base 7 can be easily moved in the axial direction by the movement of the rolling element 14 in the axial direction. On the intermediate pedestal 12a, holding plates P are provided at both ends, and the movement amount of the support pedestal 7 is restricted. Instead of the holding plate P, a groove that defines a range in which the rolling element 14 moves may be formed in the intermediate pedestal 12a.

軸長が数メートルの巻上機であっても、瞬時の軸方向の移動量は1mm以下と予想されるので、転がり要素14で瞬時に追随できる軸方向の変位量は1mm程度で十分であり、それ以上の変位量に対しては、中間台座12を熱膨張させて、軸4の伸びに追随させるようにする。また、ヒータ10cで加熱した場合には、周囲の温度によっては、モータ側軸受の支持台座6及び端部軸受の支持台座7と巻上機支持台座9の間で滑りを生じて、ボルトに緩みが発生する可能性も想定されるが、転がり要素14を配置することによって、上記の滑りの問題が軽減されるため巻上機の信頼性を向上することができる。   Even with a hoisting machine with a shaft length of several meters, since the instantaneous amount of axial movement is expected to be 1 mm or less, the amount of axial displacement that can be instantaneously followed by the rolling element 14 is about 1 mm. For the displacement more than that, the intermediate pedestal 12 is thermally expanded to follow the extension of the shaft 4. Further, when heated by the heater 10c, depending on the ambient temperature, slipping occurs between the support base 6 of the motor side bearing and the support base 7 of the end bearing and the hoisting machine support base 9, and the bolt is loosened. However, by arranging the rolling element 14, the above-mentioned problem of slipping is reduced, so that the reliability of the hoisting machine can be improved.

図7は、本発明の実施の形態3の巻上機の変形例を示す断面模式図である。図6に示した例では、転がり要素14として円柱を用いているが、この形状に限る必要はなく、図7に示すような断面が扇形の柱状体の転がり要素14aを配置しても良い。図7は、扇形の柱状体の転がり要素14aが3個、平行に配置されているものである。図7に示す形状をとることによって、転がり要素14aと端部支持台座7の接触点の位置は変化しないため、転がり要素14aが端部軸受の支持台座7と中間台座12aの間で相対位置がずれを生じなくなり、転がり要素14a同士が接触して動作が不安定になることなく、長期の信頼性を確保することができる。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the hoist according to Embodiment 3 of the present invention. In the example shown in FIG. 6, a cylinder is used as the rolling element 14, but it is not necessary to be limited to this shape, and a rolling element 14 a having a fan-like columnar body as shown in FIG. 7 may be arranged. FIG. 7 shows three fan-shaped columnar rolling elements 14a arranged in parallel. By taking the shape shown in FIG. 7, the position of the contact point between the rolling element 14a and the end support pedestal 7 does not change, so that the rolling element 14a has a relative position between the support pedestal 7 of the end bearing and the intermediate pedestal 12a. Long-term reliability can be ensured without causing a shift and without causing the rolling elements 14a to come into contact with each other and the operation to become unstable.

図8は、本実施の形態3の他の変形例を示す支持台座の支持構造を示す模式図である。この支持構造は、円柱状の転がり要素14bの中間台座12b側の相手面として、転がり要素14bが緩く位置決めされる曲面を有する溝を設けている点が特徴である。図6、図7に示した例では、転がり要素14は中間台座上の平面と接触した形態であるが、図8に示すように転がり要素14bを配置しておけば、転がり要素14b同士が接触することなく、長期の信頼性を確保することができる。また、図8の転がり要素14bの上方の支持台座7側にも曲面を有する溝を設けて、転がり要素14bの滑りを抑制してもよい。同様の変形は、図6や図7の構成においても適用可能である。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a support structure of a support base according to another modification of the third embodiment. This support structure is characterized in that a groove having a curved surface on which the rolling element 14b is loosely positioned is provided as a mating surface on the intermediate pedestal 12b side of the cylindrical rolling element 14b. In the example shown in FIGS. 6 and 7, the rolling element 14 is in contact with the plane on the intermediate pedestal. However, if the rolling element 14b is arranged as shown in FIG. 8, the rolling elements 14b are in contact with each other. Long-term reliability can be ensured. Further, a groove having a curved surface may be provided on the support pedestal 7 side above the rolling element 14b in FIG. 8 to suppress slippage of the rolling element 14b. Similar modifications can be applied to the configurations of FIGS.

以上の構成により、瞬時の温度上昇が発生して、ヒータ10の加熱による中間台座12bの熱膨張が追従できない場合でも、転がり要素14で軸4の伸びを吸収することで、軸受5に過大な負荷が掛かることを防ぐことが可能となるため、巻上機の信頼性を向上させることができる。
上述の例では、転がり要素14と中間台座12は交換可能な部品であり、長期にわたって使用する上で、部材の硬さを、軸受の支持台座>転がり要素≧中間台座 としておけば、摩耗に対しても機器を損傷することなく、長期にわたって信頼性を確保することができる。
また、ヒータで急激に台座を加熱しようとすると、使用する電力量が増大するが、転がり要素を配置することによって短時間で台座を移動することができ、電力消費量を低減することができる。
With the above configuration, even when the temperature rises instantaneously and the thermal expansion of the intermediate pedestal 12b due to the heating of the heater 10 cannot follow, the rolling element 14 absorbs the elongation of the shaft 4 so that the bearing 5 is excessively large. Since it is possible to prevent the load from being applied, the reliability of the hoisting machine can be improved.
In the above example, the rolling element 14 and the intermediate pedestal 12 are replaceable parts. When used for a long period of time, if the hardness of the member is set as follows: bearing support pedestal> rolling element ≧ intermediate pedestal, However, reliability can be ensured over a long period of time without damaging the equipment.
Further, when the pedestal is suddenly heated with the heater, the amount of electric power to be used is increased. However, the pedestal can be moved in a short time by arranging the rolling elements, and the power consumption can be reduced.

本発明は、エレベータの巻上機のみならず、ホイスト、農機具などに用いられる巻上機にも活用できる。   The present invention can be used not only for elevator hoisting machines, but also for hoisting machines used for hoists and agricultural equipment.

1 モータ
2 回転子
3 固定子
4 軸
5,5a 軸受
8 綱車
6 支持台座
7 支持台座
9 支持枠
10,10a,10b,10c ヒータ
11 温度センサ
12 中間台座
14 転がり要素
51 内輪
52 転動体
53 外輪
CT 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Rotor 3 Stator 4 Shaft 5, 5a Bearing 8 Sheave 6 Support base 7 Support base 9 Support frame 10, 10a, 10b, 10c Heater 11 Temperature sensor 12 Intermediate base 14 Rolling element 51 Inner ring 52 Rolling body 53 Outer ring CT controller

Claims (6)

固定子、回転子および軸を備えるモータと、
前記軸を回転可能に支持する二つの軸受と、
前記二つの軸受の外周をそれぞれ支持する二つの軸受支持部と、
前記モータおよび前記二つの軸受支持部を支持する支持台と、
前記モータの運転状態を制御する制御装置と、
を備える巻上機であって、
前記二つの軸受のうち前記モータから遠い側の軸受の外輪の温度または該軸受を支持する軸受支持台の温度を測定する温度測定器と、
前記支持台に設置されて前記支持台を加熱して前記支持台を前記軸の方向に熱膨張させる台加熱装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記温度測定器の測定値をもとに前記台加熱装置を動作させることを特徴とする巻上機。
A motor comprising a stator, a rotor and a shaft;
Two bearings rotatably supporting the shaft;
Two bearing support portions that respectively support the outer circumferences of the two bearings;
A support base for supporting the motor and the two bearing support portions;
A control device for controlling the operating state of the motor;
A hoisting machine comprising:
A temperature measuring device for measuring a temperature of an outer ring of a bearing far from the motor among the two bearings or a temperature of a bearing support supporting the bearing;
A table heating device installed on the support table to heat the support table and thermally expand the support table in the direction of the shaft;
With
The said control apparatus operates the said table | surface heating apparatus based on the measured value of the said temperature measuring device, The winding machine characterized by the above-mentioned.
前記支持台は四辺を有する枠体を備え、
前記二つの軸受支持部は前記枠体の対向する二辺で支持され、
前記対向する二辺のそれぞれに前記台加熱装置が備えられている請求項1に記載の巻上機。
The support base includes a frame having four sides,
The two bearing support portions are supported on two opposite sides of the frame,
The hoist according to claim 1, wherein the table heating device is provided on each of the two opposing sides.
周囲の気温を測定する気温測定器をさらに備え、
前記制御装置は前記気温測定器の測定値を用いて前記台加熱装置を動作させることを特徴とする請求項1または2に記載の巻上機。
It is further equipped with a temperature measuring device that measures the ambient temperature,
The hoist according to claim 1 or 2, wherein the control device operates the table heating device using a measurement value of the temperature measuring device.
前記支持台は前記二つの軸受支持部のうち前記モータから遠い側の軸受支持部を支持する中間台座を備え、
前記中間台座は前記支持台に固定された固定部を備えるとともに前記固定部より前記モータから遠い側において該軸受支持部を支持し、
前記中間台座に前記台加熱装置が設置されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の巻上機。
The support base includes an intermediate pedestal that supports the bearing support portion on the side far from the motor among the two bearing support portions,
The intermediate pedestal includes a fixed portion fixed to the support base and supports the bearing support portion on the side farther from the motor than the fixed portion,
The hoist according to any one of claims 1 to 3, wherein the base heating device is installed on the intermediate pedestal.
前記支持台は前記中間台座を支持する転がり要素を備える請求項4に記載の巻上機。 The hoist according to claim 4, wherein the support base includes a rolling element that supports the intermediate base. 前記二つの軸受のうち、前記モータから遠い側の軸受の外輪側を加熱する外輪加熱装置を備える請求項1〜5のいずれか一項に記載の巻上機。 The hoisting machine according to any one of claims 1 to 5, further comprising an outer ring heating device that heats an outer ring side of a bearing far from the motor among the two bearings.
JP2015083902A 2015-04-16 2015-04-16 Traction machine Pending JP2016208574A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015083902A JP2016208574A (en) 2015-04-16 2015-04-16 Traction machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015083902A JP2016208574A (en) 2015-04-16 2015-04-16 Traction machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016208574A true JP2016208574A (en) 2016-12-08

Family

ID=57487957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015083902A Pending JP2016208574A (en) 2015-04-16 2015-04-16 Traction machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016208574A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244285A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 三菱電機株式会社 Support structure for hoist

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019244285A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 三菱電機株式会社 Support structure for hoist
CN112272647A (en) * 2018-06-20 2021-01-26 三菱电机株式会社 Support structure of traction machine
CN112272647B (en) * 2018-06-20 2022-03-15 三菱电机株式会社 Support structure of traction machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100842977B1 (en) Turbo molecular pump
JP5529263B2 (en) Test bench with temperature controlled cooling blower
US20120126648A1 (en) Machine and method for monitoring the state of a safety bearing of a machine
EP2796740A1 (en) Arrangement to control the clearance of a sliding bearing
US20090074338A1 (en) Auxiliary rotary bearing system
JPH0374502A (en) Apparatus for heating turbine runner
JP2010270757A (en) Active rotor alignment control system and method
JP5159702B2 (en) Steam turbine
SE530523C2 (en) Rotary machine, refiner and method of vibration control of a rotary machine
JP2008157340A (en) Rolling bearing
US20040081560A1 (en) Turbomolecular pump
JP2016208574A (en) Traction machine
JP7044686B2 (en) Rotating machine temperature monitoring system and temperature monitoring method
EP3180529B1 (en) Rotor bearing temperature sensor
JP4673011B2 (en) Temperature control device for turbo molecular pump
EP2852037A1 (en) Width determination and control of a gap between a rotor and a stator of a generator
US20120169168A1 (en) Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems
JP2009014136A (en) Magnetic bearing device
JP2013150374A (en) Bearing device of rotary electric machine
EP2194285A1 (en) Auxiliary rotary bearing system
JP4438491B2 (en) Thermal insulation device
RU2528620C2 (en) Method to correct slow loosening by heating and fast cooling
JP6949221B2 (en) Hoisting machine support structure
JP2003097554A (en) Magnetic bearing control device
JP2024013659A (en) Bearing device for vertical shaft rotating electrical machine and vertical shaft rotating electrical machine