一种用于电动机与发电机的密封端盖

摘要

一种用于电动机与发电机的密封端盖，它由连接于电动机或发电机主轴的滚动轴承，轴承内端盖、轴承外挡、轴承外端盖和固联于电机机座的轴承座组成，其滚动轴承内圈轴端的轴承外挡与轴承外端盖配合形成内止口与外包口相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔；它采用将滚动轴承内圈轴端的轴承外挡与轴承外端盖配合加工成内止口与外包口相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔的技术方案，它克服了现有用于电动机与发电机的密封绝缘端盖的密封结构，因密封性能差，导致轴承室缺油，引发轴承温度过高而损坏，且陶瓷绝缘材料易吸潮，容易引起绝缘失效等缺陷；它适合作各种电动机与发电机的绝缘端盖，特别适合在风力发电机或变频电机上使用。

权利要求

1.一种用于电动机与发电机的密封端盖，它由连接于电动机或发电机主轴的滚动轴承（1），轴承内端盖（2）、轴承外挡（3）、轴承外端盖（4）和固联于电机机座的轴承座（5）组成，其特征在于滚动轴承（1）内圈轴端的轴承外挡（3）与轴承外端盖（4）配合形成内止口（31）与外包口（41）相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔，所述内止口（31）设置于轴承外挡（3）内则轴线的中心区，所述外包口（41）设置于轴承外端盖（4）内则轴线的外周区，所述内止口（31）的沿边设有凸出的挡边（32），所述轴承外挡（3）的筋板上均匀布设数个环形凹腔（33），所述滚动轴承（1）外圈的径向与轴向设有绝缘套（6），该绝缘套（6）包括套体（7）和覆盖于套体（7）的绝缘层（8）。

2.根据权利要求1所述的一种用于电动机与发电机的密封端盖，其特征在于环形凹腔（33）为6个。

3.根据权利要求1所述的一种用于电动机与发电机的密封端盖，其特征在于绝缘层（8）的技术参数为：①在1000V直流电压下，绝缘套（6）的最小绝缘电阻为50MΩ；

②绝缘套（6）的耐电压强度为：3000V直流电压,1min；

③绝缘套（6）的击穿电压强度为：4000V直流电压。

说明书

一种用于电动机与发电机的密封端盖

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利于轴承密封、保脂和散热的用于电动机与发电机的密封端盖。

背景技术

[0002] 现有电动机或发电机的设计中，为了安装滚动轴承，都少不了端盖这一零部件。端盖的主要作用有：①安放滚动轴承；②为滚动轴承提供润滑空间；③为轴承提供一定的散热面积；④对轴承室进行密封，防止外部灰尘侵入和轴承室内润滑脂流失。由于端盖的设计没有统一的标准，不同的设计会产生不同的使用效果，因此，大多端盖的密封结构都缺少合理的迷宫设计，配合间隙大，配合路径短，密封效果差，容易漏脂，造成环境污染。

发明内容

[0003] 针对上述情况，本发明的目的在于提供一种用于电动机与发电机的密封端盖，它既密封性能好，防漏脂能力强，又能使轴承工作时散热与润滑同步运行，而且不需增加轴承零件，还结构简单、可靠，安全，制造容易，维护方便，使用寿命长，无环境污染，应用范围扩大，易于普及推广。

[0004] 为了实现上述目的，一种用于电动机与发电机的密封端盖，它由连接于电动机或发电机主轴的滚动轴承，轴承内端盖、轴承外挡、轴承外端盖和固联于电机机座的轴承座组成，其滚动轴承内圈轴端的轴承外挡与轴承外端盖配合形成内止口与外包口相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔。

[0005] 为了实现结构优化，其进一步的措施是：

[0006] 内止口设置于轴承外挡内则轴线的中心区。

[0007] 外包口设置于轴承外端盖内则轴线的外周区。

[0008] 内止口的沿边设有凸出的挡边。

[0009] 轴承外挡的筋板上均匀布设数个环形凹腔。

[0010] 环形凹腔为6个。

[0011] 滚动轴承外圈的径向与轴向设有绝缘套，该绝缘套包括套体和覆盖于套体的绝缘层。

[0012] 绝缘层的技术参数为：

[0013] ①在1000V(DC)下，绝缘套的最小绝缘电阻为50MΩ；

[0014] ②绝缘套的耐电压强度为：3000V(DC)，1min；

[0015] ③绝缘套的击穿电压强度为：4000V(DC)。

[0016] 本发明的一种用于电动机与发电机的密封端盖，它由连接于电动机或发电机主轴的滚动轴承，轴承内端盖、轴承外挡、轴承外端盖和固联于电机机座的轴承座组成，采用将滚动轴承内圈轴端的轴承外挡与轴承外端盖配合加工成内止口与外包口相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔的技术方案，它克服了现有用于电动机与发电机的密封绝缘端盖的密封结构，因密封性能差，导致轴承室缺油，引发轴承温度过高而损坏，且陶瓷绝缘材料易吸潮，容易引起绝缘失效等缺陷。

[0017] 本发明相比现有技术所产生的有益效果：

[0018] (I)它将滚动轴承内圈轴端的轴承外挡与轴承外端盖配合形成内止口与外包口相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔结构，该结构简单、紧凑，制造容易，维护方便，使用安全、可靠，寿命长，环保节能，而且保持原有结构不变且未增加任何零部件和设备投入，性价比较优；(II)“S”型迷宫密封腔结构具有迷宫间隙小，迂回路径长，增大了轴承室内润滑脂向外泄漏的阻力；(III)“S”型迷宫密封腔相互衔接迂回，电机端盖外部的灰尘、杂物难以进入轴承室，密封性能大大提高；(IV)内止口的沿边设有凸出的挡边，该挡边的高对应滚动轴承的滚动体中心设置，轴承工作时始终有一部分润滑脂被挡边阻挡，确保轴承室不缺油；(V)“S”型迷宫密封腔相互衔接迂回，挡边与轴承挡的相邻端面形成了一条较狭窄的缝隙，它能有效阻止轴承室内固态的润滑脂向外流失，增强了轴承室的储油、自润滑功能；(VI)轴承外挡的筋板上布设的环形凹腔使筋板变薄且利于轴承室向外部散热，环形凹腔能起到有效的通风作用，增加了轴承运行时的散热、通风功能；(VII)绝缘套设置在轴承座内，由套体与绝缘层集成，绝缘层采用喷涂式高化学稳定性能的特氟龙材料，它与套体结合，使轴承和电机具有耐热、耐低温、耐腐蚀、自润滑等优异性能，从而有效防止了轴承内严重的电蚀发生；(VIII)绝缘层是选择覆盖在套体的外径、两端面及内径处，为电动机与发电机可靠的绝缘效果提供了保障，从而有效地阻断了从电机主轴→滚动轴承→电机端盖→电机机座的轴电流通路，起到保护轴承与电机的双重作用；(IX)它能实现的轴承绝缘技术指标为：1)在1000V直流(DC)下，轴承的最小电阻为50MΩ；2)轴承的耐电压强度为3000V直流(DC)，1min；3)轴承的击穿电压强度为4000V直流(DC)；(X)本发明应用范围扩大，适合作各种电动机与发电机的密封绝缘端盖，特别适合在风力发电机或变频电机上使用，其综合性能较优异，市场潜力巨大且易于普及推广。

[0019] 本发明适合作各种电动机与发电机的绝缘端盖，特别适合在风力发电机或变频电机上使用。

[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

[0021] 图1为本发明的主视图。

[0022] 图2为图1中轴承外挡的右视图。

[0023] 图3为图2中轴承外挡的A-A剖视图。

[0024] 图4为图1中轴承外端盖的右视图。

[0025] 图5为图4中轴承外端盖的B-B剖视图。

[0026] 图6为图4中轴承外端盖的C-C剖视图。

[0027] 图中：1、滚动轴承，2、轴承内端盖，3、轴承外挡，31、内止口，32、挡边，33、环形凹腔，4、轴承外端盖，41、外包口，5、轴承座，6、绝缘套，7、套体，8、绝缘层。

具体实施方式

[0028] 参见附图，一种用于电动机与发电机的密封端盖，它由连接于电动机或发电机主轴的滚动轴承1，轴承内端盖2、轴承外挡3、轴承外端盖4和固联于电机机座的轴承座5组成，其滚动轴承1内圈轴端的轴承外挡3与轴承外端盖4配合形成内止口31与外包口41相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔。

[0029] 结合附图，为了实现紧凑的结构和优良的工艺性能，使密封与绝缘性能更加稳定、可靠，使用寿命更长，维护更加方便，采取在轴承外挡3内则轴线的中心区设置内止口31，在轴承外端盖4内则轴线的外周区设置外包口41的技术措施；为了使滚动轴承正常工作时有良好的润滑环境，于内止口31的沿边设一凸出的挡边32，该挡边32的高度对应滚动轴承1的滚动体中心，只有当流动性较好的润滑脂高于此挡边32高度时，润滑脂才会向外流出，但滚动轴承1工作时始终有一部分润滑脂是被阻挡而留在了轴承室内的；如果没有此挡边
32，已变成较稀状态的润滑脂会轻易地流到轴承外端盖4下部的排脂腔中，造成滚动轴承1内部缺脂；同时，挡边32与轴承外挡3的相邻端面形成了一条较狭窄的缝隙，它能有效阻止轴承室内的固态的润滑脂向外流失，确保轴承室内有足够的润滑脂的综合功能。

[0030] 结合附图，为了使滚动轴承正常工作时有良好的散热条件，采用于轴承外挡3的筋板上均匀布设6个环形凹腔33的措施；环形凹腔33使筋板壁厚变得较薄，有利滚动轴承工作时热量的及时散发，达到降低轴承室内工作温度的目的；当轴承外挡3的筋板上开挖6个环形凹腔33后，环形凹腔33与环形凹腔33之间同样形成连体的6根筋板，该6根筋板随电机轴一起转动时，起到风扇叶片的作用，也能有效地降低轴承室的温升。

[0031] 结合附图，为了减少轴承内电蚀的产生，保障电机工作时有可靠的绝缘效果，于滚动轴承1外圈的径向与轴向设置绝缘套6，该绝缘套6包括套体7和覆盖于套体7的绝缘层8，绝缘层8采用化学性能稳定且具有耐热、耐低温、耐腐蚀、自润滑作用的特氟龙材料作特氟龙绝缘层，并结合喷涂工艺，绝缘层8的技术参数达到：①在1000V(DC)下，绝缘套6的最小绝缘电阻为50MΩ；②绝缘套6的耐电压强度为：3000V(DC)，1min；③绝缘套6的击穿电压强度为：4000V(DC)。

[0032] 由附图所示，本发明的工作原理、安装及工作过程是：将滚动轴承1内圈轴端的轴承外挡3与轴承外端盖4配合加工成内止口31与外包口41相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔，使轴承外端盖4密封腔的中心向外凸起，增长相互衔接迂回的“S”型路径，即增大轴承室内润滑脂向外泄漏的阻力，达到泄漏较困难的目的；绝缘套6的套体7采用碳素结构钢制造，先将套体7按要求加工到所需毛坯尺寸，经表面钝化等表面处理后，对套体7的外径、两端面及台肩内径采用静电喷涂工艺，喷涂一特氟龙材料的绝缘层8，喷涂完成后，绝缘套6的外表面经磨削加工达到设计要求；轴承座5的加工，加热轴承座5，将绝缘套6安装于轴承座5内孔中，再加工绝缘套6内孔及轴承座5止口、两端面等部位；最后参照附图，将各零件组装成部件，用绝缘端盖的滚动轴承1内圈联接于电动机或发电机主轴上，用绝缘端盖的轴承座5固定于电机机座上，当电动机与发电机运行时，轴承外端盖4与轴承外挡3相互吻合，形成较长的“S”型且相互衔接迂回的迷宫密封腔，有效阻挡了润滑脂向外泄漏，同时，轴承外挡3的环形凹腔33与环形凹腔33之间形成连体筋板的结构，既起到风扇叶片的作用，又起到油在轴承室内能及时通过环形凹腔33进行热传导交换，实现双重控制轴承室内温升的功能；同样，安装在滚动轴承1外圈径向与轴向的绝缘套6及其绝缘层8，阻断从电动机或发电机主轴→滚动轴承→电机端盖→电机机座的轴电流通路，起到保护滚动轴承的作用，使电动机或发电机的综合功能增加，使用寿命大大延长。

[0033] 以上仅仅是本发明的较佳实施例，根据本发明的上述构思，本领域的熟练人员还可以对此做出各种修改和变换，如，轴承外挡与轴承外端盖配合形成内止口与外包口相互衔接迂回的“S”型迷宫密封腔结构以及绝缘层的材料选用，绝缘层、绝缘套结构等的变换和修改，然而，类似的这种变换和修改均属于本发明的实质。

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