Электрическая машина

Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А. П. Зобнин, Э. E. Богорад, В. Д. Захаров, Б. Ф. Клочков, В. Ф. Колумбет, A. В. Кфз

М. Д. Петраков, В. И. Радин и Ю, П. Ц

А. С. Кельэон

НИФй+й444. (72) Авторы кзобретекяя

Ленинградское ордена Октябрьской Револ инженерное морское училище им.адм. С.О. электромеханический завод им. Владимира (71 ) Заявители (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАВИНА

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть исполь" эовано во всех типах подшипниковых узлов электрических машин.

Известна электрическая машина, содержащая корпус, ротор., вращающий ся в подшипниках, жестко установленных в радиальном направлении в кор"пусе, а в осевом направлении упругочереэ два невращающихся тарельчатых упругих элемента, зажатых между двумя пакетами кольцевых элементов, установленных на роторе Ii).

Недостатками этой конструкции являются высокая виброактивность машины из-за появления сил сухого трения в местах контакта упругих кольцевых элементов,с невращающимися тарельчатыми упругими элементами, которые приводят к возникновению asтоколебаний ротора, а также низкая надежность подшипников из-за попадания металлических продуктов исти" рания тарельчатых и кольцевых элементов в подшипники.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина с вращающимся ротором, содержащая корпус со статором и подшийниковыми щитами крышки подшипников, ротор, установленный в подшипниках, котсрые опираются на щиты посредством радиально упругих опор, состоящих из трех кон«

1О центричных оси ротора втулок, внешняя и внутренняя из которых жесткие и имеют радиальные выступы, обращен" ные к средней упругой втулке, на которые она опирается, и упругие в

tS осевом направлении элементы в одном из подшипниковых узлов, обеспечивающие осевой-натяг обоих подшипников (23.

Недостатками этой электрической машины являются высокая осевая виб" роактивность, возникающая вследствие больших переменных осевых сил, действук щих на ротор, вызванных пере,менными аксиальными составляющими магнитных потоков, а также отклонениями геометрических форм тел и до" рожек качения подшипников от идеальных и передающихся, вследствие жесткой фиксации подшипников в осевом направлении относительно корпуса, через подшипники непосредственно на корпус, вызывая вибрации корпуса и повышенные осевые динамические усилия в подшипниках, снижающие надежность машин, Цель изобретения - снижение осевой виброактивности машины.

Поставленная цель достигается тем, что упругие в осевом направлении элементы выполнены как единое целое со средней упругой втулкой радиально упругой опоры, при ем эта втулка по своей длине больше, чем жесткие наружная и внутренняя втулка, и на ее консольной части выполнено не ме" нее одного ряда пазов, сквозных в радиальном направлении и смещенных в соседних рядах, причем на внешнем торце консольной части против каждого паза внешнего ряда пазов выполнены осевые выступы, упирающиеся в крышки подшипников.

В предлагаемой конс=.рукции электрической машины ротор вывешивается упруго в осевом направлении относительно корпуса. При этом переменные осевые силы, действующие на ротор, вызывают осевые колебательные перемещения ротора, причем переменные осевые усилия в подшипниках, определяемые как произведения осевого перемещения ротора на же:ткость упругих в осевом направлении элементов, многократно уменьшаются по сравнению с прототипом. В такой же мере снижается осевая виброактивность машины.

На фиг. 1 изображена электрическая машина с вращающимся ротором; на фиг. 2 - упругий в осевом направлении элемент, выполненный как единое целое со средней упругой втулкой радиально упругой опоры.

Электрическая машина содержит ротор 1, корпус 2, статор 3, подшипниковые щиты 4, подшипники, крышки 6 подшипников, радиально упругие опоры, состоящие из внешней жесткой втулки 7, средней упругой втулки 8, жесткой внутренней втулки 9, упрушие в осевом направлении элементы

l0 с консольными частями 11, содержащими сквозные в радиальном направl60 4 лении пазы 12, разделенные между собой перемычками 13 и выполненные на внешнем торце консольной части ll осевые выступы 14, Электрическая машина работает следующим образом.

При вращении ротора 1, кроме основного радиального магнитного потока, в воздушном зазоре появляются

10 переменные аксиальные составляющие

его, вызывающие пульсирующие силы, действующие на ротор 1, Кроме того, дополнительные переменные силы, действующие на ротор 1, появляются из-за

>5 отклонения геометрических форм тел и дорожек качения от идеальных. Эти силы, действующие на ротор 1, вызывают осевые перемещения ротора 1, подшипников 5, внутренних втулок 9, 2О средних упругих втулок 8, проскальзывающих по неподвижным внешним жестким втулкам 7, зажаты в подшипниковых щитах 4 крышками 6.

Части упругих в осевом направлении элементов 10, ограниченные сквозными в радиальном направлении пазами

12, деформируются на величину осевых перемещений ротора, при этом возни30 кают переменные осевые силы давления, с которыми упругие в осевом направлении элементы 10 через осевые выступы 14 действуют на крышки 6 подшипников и далее нэ корпус 2.

Значение этих осевых сил давления равно произведению осевого перемещения ротора на жесткость упругих в осевом направлении элементов 10, и вследствие снижения жесткости конструкции машины в осевом направлении эти силы многократно уменьшаются, в такой же мере уменьшается осевая виброактивность машины.

Необходимое значение осевого натяга подшипников достигается установкой прокладок в местах контакта осевых выступов 14 с крышками 6 или уменьшение высоты выступов 14.

В предлагаемой электрической машине виброактивность снижается в

50 15 раз.

Формула изобретения

Электрическая машина, содержащая корпус, в котором установлены статор, ротор, установленные на валу ротора подшипники, крышку под(((((((( ! II I > r 1

1! 11 и 1

ВНИИПИ Заказ 907/75 Тираж 719 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 шипников, подшипниковые щиты, расположенные между подшипниковыми щи" тами и подшипниками радиально-упругие опоры, выполненные в виде трех концентрически установленных sryлок, внешняя и внутренняя иэ которых жесткие и имеют радиальные выступы, а средняя втулка выполнена упругой и опирающейся на упомянутые выступы, и упругие в осевом направлении элементы, расположенные со стороны одного иэ торцов ротора, между подшипниками и их крышкой, о т л ич а ю щ а я с я тем, что с целью повышения эксплуатационной надежности, путем уменьшения вибраций, упругие в осевом направлении элементы выполнены как одно целое со средней упругой втулкой радиально-упругой

6 опоры и на консольном кснце этой дегали, выступающем эа пределы жестких наружной и внутренней втулок, расположены сквозные в радиальном направлении пазы, размещенные в соседних рядах со смещением, а на торце, обращенном к крышке подшипника, напротив каждого паза, обращенного к торцу ряда, расположены упираю10 щиеся в крышку Bb ñòóïû.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 509949, кл. 8 02 К 5/l6, 1975.

2. Книга Кельзона А. С., Пуравпева Ю. Н, и Январев Н. В. Расчет и конструирование роторных машин.

Л., "Машиностроение", 1977 с. 247249