UA14640U

UA14640U - End bracket of an electric machine

Info

Publication number: UA14640U
Application number: UAU200511821U
Authority: UA
Inventors: Hennadii Vasylovych Krasnykov; Oleksandr Mykolaiov Vynohradov; Mykola Mykolaiovych Tkachuk; Oleksandr Volodymyrov Radionov; Oleksandr Mykolaiov Omelchenko; Oleksandr Volodymyro Kazakutsa; Oleksandr Antonovych Hasiuk; Andrii Serhiiovych Tykhonov
Original assignee: Ltd Liability Company Res And; Ukrainian Scient Res Project D
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-05-15

Abstract

The proposed end bracket of an electric machine contains a casing, a bearing, and a magnetic core, which is in contact with the end source of the outside ring of the bearing and installed with a gap relative to the end surface of the inside ring of the bearing and the shaft of the machine. The magnetic core contains pole shoes with C-shaped cross-section and permanent magnets that are installed at the pole shoes. The permanent magnets are arranged along a circumference, the diameter of which is equal to the diameter of the circumference of the separator of the bearing. The gaps between the elements of the bearing, the magnetic core and the shaft, magnetic core and the bearing a filled with magnetic liquid.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель підшипникового вузла електричної машини відноситься до електромашинобудування, може 2 бути використаною та в енергетиці.A useful model of the bearing assembly of an electric machine refers to electrical engineering and can also be used in the energy industry.

Відомий підшипниковий вузол електричної машини, у якої підшипник змазується магнітною рідиною, описаний у Ідоповіді В. Охонського "Застосування магнітних рідин для ущільнення й змащення підшипників кочення й ковзання". "Праці 10-ї міжнародної науково-технічної конференції "Герметичність, вібронадійність й екологічна безпека насосного і компресорного устаткування" - Гервикон - 2002": Суми: Видавництво СУМДУ, 2002, Т1. стор. 70. 246-254).A well-known bearing assembly of an electric machine, in which the bearing is lubricated with a magnetic fluid, is described in V. Okhonskyi's Report "Application of Magnetic Fluids for Sealing and Lubricating Rolling and Sliding Bearings." "Proceedings of the 10th International Scientific and Technical Conference "Hermeticity, Vibration Reliability and Environmental Safety of Pumping and Compressor Equipment" - Gervykon - 2002": Sumy: Sumy Publishing House, 2002, T1. page 70. 246-254).

Недоліком відомого підшипникового вузла, що змащується магнітною рідиною, є нерівномірний розподіл магнітної рідини в контактній зоні тіл кочення й несучих доріжок, технологічна складність виготовлення окремого самостійного вузла, необхідність установки додаткових герметизаторів.The disadvantage of the well-known bearing assembly lubricated by magnetic fluid is the uneven distribution of magnetic fluid in the contact zone of the rolling elements and bearing tracks, the technological complexity of manufacturing a separate independent assembly, the need to install additional sealants.

Найбільш близьким по технічній сутності до пропонованого рішення є підшипниковий вузол по (ас. СРСР 12 Мо817352 Е16С33/721, що містить змонтований у корпусі на валу підшипник кочення й магніти, які виконані у вигляді прилеглих до торців зовнішнього й внутрішнього кілець підшипника концентричних шайб.The closest in terms of technical essence to the proposed solution is the bearing unit according to (as. USSR 12 Mo817352 E16С33/721), which contains a rolling bearing mounted in the housing on the shaft and magnets, which are made in the form of concentric washers adjacent to the ends of the outer and inner rings of the bearing.

Недоліком відомого підшипникового вузла є високі втрати магнітного потоку аксиально намагніченої ділянки в зоні тіл кочення, пов'язані з розміщенням магнітів на торцях зовнішнього й внутрішнього кілець підшипника й низька експлуатаційна надійність, пов'язана із втратами магнітної рідини.The disadvantage of the known bearing unit is the high loss of the magnetic flux of the axially magnetized area in the area of the rolling elements, associated with the placement of magnets on the ends of the outer and inner rings of the bearing, and low operational reliability associated with the loss of magnetic fluid.

В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення підшипникового вузла електричної машини, спрощення конструкції, забезпечення втримання змащення в підшипниковому вузлі, збільшення експлуатаційної надійності електричної машини, шляхом установки магнітопроводів, прилеглих до торцевих поверхонь зовнішнього кільця з мінімально можливими зазорами між торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника й валом, магнітів з аксіальним розташуванням полюсів у середній частині на рівні сепаратора підшипника та 29 установлення С-подібних наконечників, що охоплюють сепаратор. -оThe basis of the useful model is the task of improving the bearing unit of the electric machine, simplifying the design, ensuring the retention of lubrication in the bearing unit, increasing the operational reliability of the electric machine, by installing magnetic conductors adjacent to the end surfaces of the outer ring with the minimum possible gaps between the end surface of the inner ring of the bearing and the shaft , magnets with an axial arrangement of poles in the middle part at the level of the bearing separator and 29 installation of C-shaped tips covering the separator. -at

Поставлене завдання вирішується тим, що в підшипниковому вузлі електричної машини, що містить корпус, підшипник, магнітопроводи, що прилягають до торцевих поверхонь зовнішнього кільця підшипника й утворюють зазор з валом і торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника, магніти з аксіальним розташуванням полюсів, що одним полюсом примикають до магнітопроводів, кільцеві полюсні наконечники С-подібного перерізу, о що примикають до іншого полюса магнітів, магнітну рідину, що утримується в контактній зоні тіл кочення й «Її доріжок кочення підшипника, зазорах між сепаратором і розташованими біля нього тілами кочення, зазорах між кільцевими полюсними наконечниками і тілами кочення, розташованими біля них, зазорах між магнітопроводами о та валом і торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника, магніти з полюсними наконечниками «І встановлені на рівні сепаратора, а полюсні наконечники С-подібного перерізу охоплюють сепаратор й утворять мінімальний зазор з тілами кочення. --The task is solved by the fact that in the bearing unit of an electric machine, which contains a housing, a bearing, magnetic conductors, which are adjacent to the end surfaces of the outer ring of the bearing and form a gap with the shaft and the end surface of the inner ring of the bearing, magnets with an axial arrangement of poles that are adjacent to one pole to the magnetic conductors, ring pole tips of C-section, which are adjacent to the other pole of the magnets, the magnetic fluid contained in the contact zone of the rolling bodies and its bearing raceways, the gaps between the separator and the rolling bodies located near it, the gaps between the ring pole tips and rolling bodies located near them, the gaps between the magnetic conductors o and the shaft and the end surface of the inner ring of the bearing, magnets with pole tips "I" are installed at the level of the separator, and the pole tips of the C-section cover the separator and form a minimum gap with the rolling bodies. --

З двох сторін підшипника встановлені магнітопроводи, які щільно прилягають до торцевих поверхонь зовнішнього кільця підшипника й утворюють мінімально можливі зазори між торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника й валом. У середній частині кожного магнітопроводу на рівні сепаратора підшипника « встановлений магніт (кільцевий або зібраний) з аксіальним розташуванням полюсів. Одним полюсом магніт З 70 притиснутий до магнітопроводу, а на інший полюс магніту встановлений кільцевий полюсний наконечник із с С-подібним перерізом, що охоплює сепаратор. Виступаючі частини полюсного наконечника утворюють зазор зOn both sides of the bearing, magnetic conductors are installed, which tightly adhere to the end surfaces of the outer ring of the bearing and form the minimum possible gaps between the end surface of the inner ring of the bearing and the shaft. A magnet (annular or assembled) with an axial arrangement of poles is installed in the middle part of each magnetic conductor at the level of the bearing separator. One pole of the C 70 magnet is pressed against the magnetic conductor, and the other pole of the magnet is fitted with a ring pole tip with a C-shaped cross-section covering the separator. The protruding parts of the pole tip form a gap with

Із» тілами кочення.With" rolling elements.

У центрі магнітопроводи - постійні магніти, що забезпечують створення магнітного поля в районі сепаратора, контактній зоні тіл кочення й несучих доріжок; зазорі між магнітопроводом, валом і торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника, магнітну рідину в якості що змазує й забезпечує герметичність - рідини. Відповідно до корисної моделі постійні магніти (по конструкції кільцеві або складальні) установлені в «їз» середній частині кожного магнітопроводи, одним полюсом притиснуті до магнітопроводу, а інший полюс маєIn the center of the magnetic conductors are permanent magnets that ensure the creation of a magnetic field in the area of the separator, the contact zone of rolling elements and bearing tracks; clearances between the magnetic conductor, the shaft and the end surface of the inner ring of the bearing, the magnetic fluid as a lubricant and ensures tightness - liquid. According to a useful model, permanent magnets (ring or folding in design) are installed in the "drive" of the middle part of each magnetic conductor, one pole is pressed against the magnetic conductor, and the other pole has

С-подібний наконечник, звернений до сепаратора й охоплюють його.C-shaped tip facing the separator and covering it.

Ме Установка на полюс С-подібного наконечника, зверненого до сепаратора, і відповідно до тіл кочення й ї» 20 несучих доріжок підшипника, що виступають частини якого утворять мінімальний зазор з тілами обертання, дозволяє сконцентрувати магнітне поле в зоні тіл кочення й несучих доріжок і забезпечити гарантоване с втримання магнітної рідини й за рахунок цього підвищити надійність електричної машини.Me Installation on the pole of a C-shaped tip, facing the separator, and according to the rolling bodies and i» 20 bearing tracks, the protruding parts of which will form a minimum gap with the bodies of rotation, allows you to concentrate the magnetic field in the area of the rolling bodies and bearing tracks and ensure guaranteed retention of the magnetic fluid and thereby increase the reliability of the electric machine.

Магнітні сили, утворювані магнітом, утримують магнітну рідину в контактній зоні тіл кочення й несучих доріжок, зазорах між полюсним наконечником, сепаратором і тілами кочення, забезпечуючи змащення 22 підшипника під час експлуатації, у зазорі між магнітопроводом, валом і торцевою поверхнею внутрішнього кільця с підшипника, та герметичність підшипникового вузла.The magnetic forces generated by the magnet hold the magnetic fluid in the contact zone of the rolling bodies and the bearing tracks, the gaps between the pole tip, the separator and the rolling bodies, ensuring the lubrication of the bearing 22 during operation, in the gap between the magnetic conductor, the shaft and the end surface of the inner ring c of the bearing, and tightness of the bearing unit.

Спільні з прототипом суттєві ознаки: корпус, підшипник, магнітопроводи, що прилягають до торцевих поверхонь зовнішнього кільця підшипника й утворюють зазор з валом і торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника, магніти з аксіальними розташуванням полюсів, що одним полюсом примикають до магнітопроводів, 60 кільцеві полюсні наконечники С-подібного перерізу, що примикають до іншого полюса магнітів, магнітну рідину, що втримується в контактній зоні тіл кочення й доріжок кочення підшипника, зазорах між сепаратором і розташованими біля них, зазорах між магнітопроводами та валом і торцевою поверхнею внутрішнього кільця підшипника.Essential features shared with the prototype: housing, bearing, magnetic wires, which are adjacent to the end surfaces of the outer ring of the bearing and form a gap with the shaft and the end surface of the inner ring of the bearing, magnets with an axial arrangement of poles, one pole adjoins the magnetic wires, 60 ring pole tips C - of a similar cross-section adjacent to the other pole of the magnets, the magnetic fluid contained in the contact zone of the rolling elements and raceways of the bearing, the gaps between the separator and those located near them, the gaps between the magnetic conductors and the shaft and the end surface of the inner ring of the bearing.

Суттєві відмінні ознаки корисної моделі підшипникового вузла електричної машини, що заявляється, яка бо забезпечує одержання технічного результату, така:The essential distinguishing features of the claimed useful model of the bearing unit of the electric machine, which provides the technical result, are as follows:

- магніти з полюсними наконечниками встановлені на рівні сепаратора, забезпечують виключення включення вологи, змащення та попадання пилу в порожнину електричної машини; - полюсні наконечники С-подібного перерізу охоплюють сепаратор й утворять мінімальний зазор з тілами кочення, забезпечують ефективну організацію магнітного поля й виключення можливих втрат магнітної рідини.- magnets with pole tips are installed at the level of the separator, ensure the exclusion of moisture, lubrication and dust entering the cavity of the electric machine; - C-section pole tips cover the separator and form a minimum gap with the rolling elements, ensure effective organization of the magnetic field and exclusion of possible losses of magnetic fluid.

На Фіг. показана схема корисної моделі.In Fig. a diagram of a useful model is shown.

Підшипниковий вузол електричної машини складається з корпусу 1, підшипника 2, двох вбудованих магнітопроводів З, що охоплюють підшипникову камеру, двох магнітів 4 з аксіаальним розташуванням полюсів, розташованих на магнітопроводах, двох полюсних наконечники 5, що утворять мінімальний зазор з тілами 70 обертання, магнітний рідини 6, вала 7.The bearing unit of the electric machine consists of a housing 1, a bearing 2, two built-in magnetic conductors C covering the bearing chamber, two magnets 4 with an axial arrangement of the poles located on the magnetic conductors, two pole tips 5 that will form a minimum gap with the bodies of 70 rotation, a magnetic fluid 6, shaft 7.

Магнітне поле, створюване ділянкою кільцевої частини магніту 4 через полюсний наконечник 5 і зазори, заповнені магнітною рідиною 6, замикається на підшипник 2 і магнітопровод З, утворюють замкнутий магнітний потік, який утримує в зазорах магнітну рідину, забезпечуючи тим самим змащення підшипників і герметизацію підшипникового вузла. С-подібні полюсні наконечники запобігають поширенню (витіканню) магнітної рідини за /5 межі підшипника, зосереджуючи її на обертових тілах кочення й несучих доріжок рухливої й нерухомої обойм.The magnetic field created by the section of the ring part of the magnet 4 through the pole tip 5 and the gaps filled with magnetic fluid 6 is closed to the bearing 2 and the magnetic conductor C, forming a closed magnetic flux that keeps the magnetic fluid in the gaps, thereby ensuring the lubrication of the bearings and the sealing of the bearing unit . C-shaped pole tips prevent the spread (leakage) of magnetic fluid beyond the /5 boundary of the bearing, concentrating it on the rotating rolling bodies and bearing tracks of the movable and stationary cage.

Магнітна рідина завдяки дії магнітного поля втримується в зазорах як при нерухомому, так й обертовому підшипнику.Due to the action of the magnetic field, the magnetic fluid is held in the gaps both in a stationary and in a rotating bearing.

Перевага пропонованої конструкції підшипникового вузла електричної машини в підвищенні надійності, і, отже, у збільшенні в кілька разів ресурсу - довговічності.The advantage of the proposed design of the bearing unit of the electric machine is increased reliability, and therefore, a several-fold increase in the resource - durability.

Корисна модель може бути реалізована в різних типах електричних машин, як асинхронних, так і синхронних.The useful model can be implemented in various types of electric machines, both asynchronous and synchronous.

Claims

The formula of the invention Bearing unit of an electric machine, which contains a housing, a bearing, magnetic conductors, which are adjacent to the end surfaces of the outer ring of the bearing and form a gap with the shaft and the end surface - the inner ring of the bearing, magnets with an axial arrangement of poles, one pole adjoins the magnetic conductors, ring C-section pole tips adjacent to the other pole of the magnets, magnetic fluid contained in the contact zone of the rolling elements and the bearing raceways, the gaps between the separator and the rolling elements located near it, the gaps between the annular pole tips and the rolling elements, located near them, in the gaps between the magnetic conductors and the shaft and the end surface of the inner ring of the bearing, which differs in that the magnets with pole tips are installed at the same level as the separator, and the C-section pole tips cover the separator and form a minimum gap with the rolling elements. "Oh

- and? - sh» (o) sh» (42) 60 b5