JP6013428B2

JP6013428B2 - 外扇型回転電機

Info

Publication number: JP6013428B2
Application number: JP2014226336A
Authority: JP
Inventors: 啓太山野
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2034-11-06
Also published as: CN105591491B; CN105591491A; JP2016093013A

Description

本発明は、水平回転軸を有し、グリース受けを備えた外扇型回転電機に関する。

外扇型回転電機、すなわち、フレームの外側でロータシャフトに取り付けられたファンによって冷却用空気を駆動する方式の回転電機がある（特許文献１）。外扇はロータシャフトに直結して回転駆動されること、および外気取り入れ口との位置関係から、通常、軸受の軸方向外側であって軸受の直近に配置される。

軸受（特にころがり軸受）には、軸受潤滑のためのグリースが供給されている。軸受に供給されて軸受の潤滑を行ったグリースは、軸受を通過した後に、軸受の下方に設けられて受け皿状に形成されたグリース受け上に落下して貯留される。グリース受けは、一方の端部が、本体筐体すなわち軸受ブラケットあるいはフレームを貫通して内部に挿入される。また、他方の端部は、本体筐体の貫通部に設けられた取付け部によって取外し可能に取り付けられている。このように、グリース受けは、結合部において片側支持されている。

実開昭６２−１１３６１号公報実開昭５９−３４４５８号公報

落下してきたグリースを貯留したグリース受けは、定期的に取り出して貯留していたグリースを除去した後に、軸受の下方に戻す必要がある。グリース受けに貯留したグリースを除去するためは、回転電機を停止させる必要はなく、回転電機の運転状態においても行われる。

運転員等の手や装備などがファンに巻き込まれることを防止するために、外扇の外側には外扇カバーが設けられている。また、外扇カバーは、フレームおよび空気取り入れ側に面した軸受ブラケットの外側に設けられて、例えば、軸受ブラケットおよびフレームとの間で冷却用空気の流路を形成する。外扇カバーには、グリース受けを出し入れする際の通過孔が形成され、通過孔には取外し可能な蓋が取り付けられている（特許文献２）。

図７は、外扇型回転電機のグリース受けの取付け部まわりの従来例を示す立断面図である。ここで、グリース受け部材５１を取り出す場合、まず、外扇カバー４６に設けられた外扇カバー開口蓋４６ａを取り外し、外扇カバー４６内に設けられた本体筐体４９へのグリース受け取付け部５１ｂを取り外した後に、グリース受け部材５１を外扇カバー４６の外に取り出すことになる。

グリース受け部材５１を本体筐体４９内から取り外し、外扇カバー４６の外に取り出すために、外扇カバー４６内を移動している間は、グリース受け部５１ａの周囲は外扇により外気取り入れ口から吸い込まれた空気の気流が渦巻いており、グリース受け部５１ａ内のグリースがグリース受け部５１ａの外に飛散する。

また、グリース受け部材５１の本体筐体４９からの取外し、あるいは、外扇カバー４６内のグリース受け部５１ａの移動は、回転するファンの近傍で行う必要があり、取り扱う者の手や装備がファンに巻き込まれる危険がある。

これを防止するために、外扇カバー４６内に外扇と隔離するための仕切りを設ける場合、回転電機の軸方向の長さが長くなる、あるいは、製作上の工数が増加する、さらには保守点検時の取り扱いが複雑となるという課題があった。

そこで、本発明は、外扇型回転電機において、グリース受けの取り出しおよび取り付けを、安全にかつグリースの飛散なしに行えるようにすることを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係る外扇型回転電機は、水平回転軸まわりに回転可能に軸支されたロータシャフトと、そのロータシャフトに固定された回転子鉄心とを有する回転子と、前記ロータシャフトの軸方向の前記回転子鉄心を挟んだ位置にそれぞれ配設され、前記ロータシャフトを支持する第１軸受および第２軸受と、前記回転子鉄心の径方向外側に配された固定子と、前記回転子鉄心および前記固定子の径方向外側を包囲し両端が開放された筒状のフレームと、前記フレームの軸方向の両端に固定支持され前記第１軸受および第２軸受をそれぞれ支持する第１の軸受ブラケットおよび第２の軸受ブラケットとを有し、筐体開口部が形成された本体筐体と、前記ロータシャフトの前記第１軸受の軸方向外側に取り付けられて前記第１の軸受ブラケットおよび前記フレームの外側に冷却用空気を送る外扇と、前記外扇の外側を覆うように設けられた外扇カバーと、前記筐体開口部を通して前記本体筐体内に差し込まれて前記第１軸受に供給され前記第１軸受から落下するグリースを前記本体筐体内で受けて前記本体筐体内に貯留するグリース受け部と、前記筐体開口部において前記本体筐体と取外し取付け可能に形成されたグリース受け取付け部とを有するグリース受け部材と、を備え、前記外扇カバーには、前記回転子の回転中に外側から前記グリース受け部材を取外し取付け可能なように当該外扇カバーが前記本体筐体に部分的に密着するように前記筐体開口部に向かってカバー窪み部が形成され、前記カバー窪み部には前記筐体開口部を含む範囲に前記グリース受け部が貫通可能なカバー開口部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、外扇型回転電機において、グリース受けの取り出しおよび取り付けを、安全にかつグリースの飛散なしに行うことができる。

第１の実施形態に係る外扇型回転電機の水平断面図である。第１の実施形態に係る外扇型回転電機の立断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視横断面図である。第１の実施形態に係る外扇型回転電機のグリース受け取付け部まわりの外観図である。図４のＶ−Ｖ線矢視立断面図である。第２の実施形態に係る外扇型回転電機のグリース受け取付け部近傍の外扇カバーの変形例の立断面図である。外扇型回転電機のグリース受けの取付け部まわりの従来例を示す立断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る外扇型回転電機について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る外扇型回転電機の水平断面図である。図２は、立断面図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視横断面図である。

外扇型回転電機１００は、回転子１０、固定子３０、本体筐体４９、第１軸受４１ａ、第２軸受４１ｂ、外扇４５、外扇カバー４６、およびグリース受け部材５１を有する。回転子１０は、ロータシャフト１１と、ロータシャフト１１の径方向に設けられた回転子鉄心１２を有する。ロータシャフト１１は、両端を回転可能に軸支され、水平な軸方向に延びている。回転子鉄心１２は、強磁性体製で中央に開口を有する円板状の鋼板が軸方向に積層された積層構造である。

固定子３０は、回転子１０の径方向外側に設けられて、軸方向に延びた円筒状である。固定子３０は、固定子鉄心３１と固定子巻線３２を有する。固定子鉄心３１は、強磁性体製で中央に開口を有する円板状の鋼板が軸方向に積層された積層構造である。回転子鉄心１２の径方向外側に対向する固定子鉄心３１の内側には周方向に互いに間隔をおいて軸方向に延びた図示しないスロットが形成されている。それぞれのスロット内および固定子鉄心３１の軸方向の両外側には固定子巻線３２が設けられている。

第１軸受４１ａおよび第２軸受４１ｂは、ロータシャフト１１の軸方向の両側でロータシャフト１１を回転可能に支持している。第１軸受４１ａおよび第２軸受４１ｂは、たとえば、転がり軸受である。

本体筐体４９は、フレーム４３、第１の軸受ブラケット４２ａおよび第２の軸受ブラケット４２ｂを有する。フレーム４３は、水平方向を軸とする筒状であり、両端が開放されている。第１の軸受ブラケット４２ａおよび第２の軸受ブラケット４２ｂは、フレーム４３の両端を塞ぐように取り付けられている。第１の軸受ブラケット４２ａは、第１軸受４１ａを支持している。また、第２の軸受ブラケット４２ｂは、第２軸受４１ｂを支持している。本体筐体４９には、グリース受け部材５１が貫通する筐体開口部４９ａ（図５）が形成されている。

外扇４５は、ロータシャフト１１に取り付けられ、ロータシャフト１１の回転とともに回転する。外扇４５は、第１軸受４１ａの軸方向の外側、すなわち、第１軸受４１ａを挟んで回転子鉄心１２の反対側に設けられている。外扇４５の外側には、外扇を覆うように外扇カバー４６が設けられている。外扇カバー４６には、外扇４５に供給される空気が通るための通風孔４７が形成されている。

グリース受け部材５１は、グリースを貯留するグリース受け部５１ａと、グリース受け部材５１を取り付けるグリース受け取付け部５１ｂを有する。グリース受け部材５１は本体筐体４９を貫通している。グリース受け部材５１は、筐体開口部４９ａにおいてグリース受け取付け部５１ｂによって本体筐体４９に取付け取外し可能に取り付けられている。

第１軸受４１ａの周囲には飛散防止カバー４８（図３）が設けられており、第１軸受４１ａから周囲にグリースが飛散するのを防止している。また、飛散防止カバー４８の下部は開放されており、第１軸受４１ａから落下するグリースは下方に落ちるようになっている。第２軸受４１ｂについても図示しないが同様である。

グリース受け部５１ａは、第１軸受４１ａから落下するグリースを受けとめられるように、筐体開口部４９ａの位置から本体筐体４９の内部の第１軸受４１ａの下方まで延びている。グリース受け部５１ａは、上方から落下するグリースを受け止められるように上部が開放されている。また、グリース受け部５１ａは、グリースを貯留できるよう底部および側部を有する形状となっている。

図４は、第１の実施形態に係る外扇型回転電機のグリース受け取付け部の外観図である。また、図５は、図４のＶ−Ｖ線矢視立断面図である。外扇カバー４６には、カバー窪み部５３およびカバー開口部５４が形成されている。

外扇カバー４６には、筐体開口部４９ａに取り付けられたグリース受け部材５１のグリース受け取付け部５１ｂを含む範囲にカバー開口部５４が形成されている。また、外扇カバー４６のカバー窪み部５３は、カバー開口部５４に向かって窪んでおり、その端部は本体筐体４９の表面に密着している。なお、密着度は無漏えい状態である必要はない。すなわち、外扇４５により送られる空気がカバー窪み部５３と本体筐体４９の表面との間から漏えいする量はゼロでなくともよい。グリース受け部材５１を本体筐体４９から引き抜く際に、この漏えいする空気によってグリース受け部５１ａ内のグリースが吹き飛ばされない程度であれば、空気が漏えいしていてもよい。

以上のように構成された本実施形態における外扇型回転電機１００において、グリース受け部材５１の取外しの際は、外扇カバー４６にカバー窪み部５３が形成されていることから、外扇カバー４６の一部を外すなどを行わずとも、そのままの状態でグリース受け取付け部５１ｂを取り扱うことができる。

グリース受け取付け部５１ｂで本体筐体４９からグリース受け部材５１を外したら、グリース受け部材５１を本体筐体４９の外側に引き出すことができる。この際、本体筐体４９と外扇カバー４６間の空気の流れは、本体筐体４９とカバー窪み部５３間から漏えいしてもグリース受け部５１ａ内のグリースを吹き飛ばす勢いはない。また、グリース受け部材５１の引き出しの際、作業者の手や装備が外扇４５に触れる可能性はない。

以上のように、本実施形態によれば、外扇型回転電機１００において、グリース受け部材５１の取り出しおよび取り付けを、安全にかつグリースの飛散なしに行うことができる。

［第２の実施形態］
図６は、第２の実施形態に係る外扇型回転電機のグリース受け取付け部近傍の外扇カバーの変形例の立断面図である。本実施形態は、第１の実施形態の変形である。本第２の実施形態においては、外扇カバー６０は、第１のカバー部材６１とそれ以外の部分である第２のカバー部材６２とを有する。第１のカバー部材６１は、第２のカバー部材６２から取外し、また第２のカバー部材６２に取付け可能に形成されている。第１のカバー部材６１と第２のカバー部材６２とには対応する位置に図示しないボルト穴が形成され、蝶ボルト６１ｃで結合されている。なお、結合方法は、蝶ボルトには限らず、たとえば、ばねなどを用いた嵌めあい方式など、他の方法でもよい。

第１の実施形態と同様に、第１のカバー部材６１は、カバー窪み部６１ａおよびカバー開口部６１ｂを有する。カバー開口部６１ｂは、筐体開口部４９ａに取り付けられたグリース受け部材５１のグリース受け取付け部５１ｂを含む範囲に形成されている。また、カバー窪み部６１ａは、カバー開口部６１ｂに向かって窪んでおり、その端部は本体筐体４９の表面に密着している。

以上のように構成された本実施形態における外扇型回転電機１００において、グリース受け部材５１の取り出しおよび取外しは、第１の実施形態と同様に、安全にかつグリースの飛散なしに行うことができる。

また、外扇カバー６０を本体筐体４９から取り外す必要が生じた場合で、グリース受け部５１ａは、グリースを受ける状態を維持したい場合などがあり得る。このような場合に、グリース受け部材５１のグリース受け取付け部５１ｂとカバー窪み部６１ａとが干渉していずれかが損傷する恐れがある。

本実施形態においては、外扇カバー６０を本体筐体４９から取り外す必要が生じた場合、第１のカバー部材６１を取り外すのみで、グリース受け部材５１を取り外すことなしに、干渉なしに外扇カバー６０を取り外すことが可能となる。特に、外扇全閉型回転電機のように、本体筐体が全閉式の場合は、グリース受け部材を取り外すことは全閉状態を崩すことになり好ましくない。このような場合に、グリース受け部材５１を取り外すことなしに、干渉なしに外扇カバー６０を取り外しが可能であることは、大きなメリットがある。

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。

さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…回転子、１１…ロータシャフト、１２…回転子鉄心、３０…固定子、３１…固定子鉄心、３２…固定子巻線、４１ａ…第１軸受、４１ｂ…第２軸受、４２ａ…第１の軸受ブラケット、４２ｂ…第２の軸受ブラケット、４３…フレーム、４５…外扇、４６…外扇カバー、４６ａ…外扇カバー開口蓋、４７…通風孔、４８…飛散防止カバー、４９…本体筐体、４９ａ…筐体開口部、５１…グリース受け部材、５１ａ…グリース受け部、５１ｂ…グリース受け取付け部、５３…カバー窪み部、５４…カバー開口部、６０…外扇カバー、６１…第１のカバー部材、６１ａ…カバー窪み部、６１ｂ…カバー開口部、６１ｃ…蝶ボルト、６２…第２のカバー部材、１００…外扇型回転電機

Claims

水平回転軸まわりに回転可能に軸支されたロータシャフトと、そのロータシャフトに固定された回転子鉄心とを有する回転子と、
前記ロータシャフトの軸方向の前記回転子鉄心を挟んだ位置にそれぞれ配設され、前記ロータシャフトを支持する第１軸受および第２軸受と、
前記回転子鉄心の径方向外側に配された固定子と、
前記回転子鉄心および前記固定子の径方向外側を包囲し両端が開放された筒状のフレームと、前記フレームの軸方向の両端に固定支持され前記第１軸受および第２軸受をそれぞれ支持する第１の軸受ブラケットおよび第２の軸受ブラケットとを有し、筐体開口部が形成された本体筐体と、
前記ロータシャフトの前記第１軸受の軸方向外側に取り付けられて前記第１の軸受ブラケットおよび前記フレームの外側に冷却用空気を送る外扇と、
前記外扇の外側を覆うように設けられた外扇カバーと、
前記筐体開口部を通して前記本体筐体内に差し込まれて前記第１軸受に供給され前記第１軸受から落下するグリースを前記本体筐体内で受けて前記本体筐体内に貯留するグリース受け部と、前記筐体開口部において前記本体筐体と取外し取付け可能に形成されたグリース受け取付け部とを有するグリース受け部材と、
を備え、
前記外扇カバーには、前記回転子の回転中に外側から前記グリース受け部材を取外し取付け可能なように当該外扇カバーが前記本体筐体に部分的に密着するように前記筐体開口部に向かってカバー窪み部が形成され、前記カバー窪み部には前記筐体開口部を含む範囲に前記グリース受け部が貫通可能なカバー開口部が形成されていることを特徴とする外扇型回転電機。
前記グリース受け部材と前記筐体開口部とは、前記筐体開口部の外側の縁部において互いに密着するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の外扇型回転電機。
前記外扇カバーは、前記カバー窪み部および前記カバー開口部を有する第１のカバー部材と、前記第１のカバー部材以外の第２のカバー部材とを有し、
前記第１のカバー部材は、前記第２のカバー部材と取外し取付け可能に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の外扇型回転電機。