CS252764B1 - Device for axial prestressing of ball bearing of electric rotary machine - Google Patents
Device for axial prestressing of ball bearing of electric rotary machine Download PDFInfo
- Publication number
- CS252764B1 CS252764B1 CS856719A CS671985A CS252764B1 CS 252764 B1 CS252764 B1 CS 252764B1 CS 856719 A CS856719 A CS 856719A CS 671985 A CS671985 A CS 671985A CS 252764 B1 CS252764 B1 CS 252764B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- magnetic circuit
- biasing
- ball bearing
- biasing magnetic
- armature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Řešení se týká zařízení k axiálnímu predepínání kuličkového ložiska elektrického stroje točivého, u něhož je hřídel rotoru uložen v předním štítě v kuličkovém ložisku a v zadním štítě ve válečkovém ložisku. Účelem řešení je docílení zmírnění kmitání a hluku a současně zajištění použitelnosti elektrického stroje točivého i pro speciální účely, například pro přesné obrábění, brusky a podobně. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že zařízení k axiálnímu předepínání kuličkového ložiska elektrického stroje točivého je tvořeno předepínacím magnetickým obvodem pro axiální předepínání vnitřního kroužku kuličkového ložiska vůči jeho vnějšímu kroužku, přičemž budicí část předepínacího magnetického obvodu je pevně spojena s prvním členem dvojice stator-rotor elektrického stroje točivého a jeho kotva je pevně spojena s druhým členem této dvojice.The solution relates to a device for axial prestressing of a ball bearing of a rotating electrical machine, in which the rotor shaft is mounted in the front shield in a ball bearing and in the rear shield in a roller bearing. The purpose of the solution is to achieve vibration and noise reduction and at the same time ensure the usability of the rotating electrical machine for special purposes, for example for precision machining, grinding machines and the like. The stated purpose is achieved in that the device for axial prestressing of a ball bearing of a rotating electrical machine is formed by a prestressing magnetic circuit for axial prestressing of the inner ring of the ball bearing relative to its outer ring, while the excitation part of the prestressing magnetic circuit is firmly connected to the first member of the stator-rotor pair of the rotating electrical machine and its armature is firmly connected to the second member of this pair.
Description
Vynález se týká zařízení k axiálnímu předepínání kuličkového ložiska elektrického stroje točivého, u něhož je hřídel rotoru uložen v předním štítě v kuličkovém ložisku a v zadním štítě ve válečkovém ložisku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an axial biasing device for a ball bearing of an electric rotary machine in which the rotor shaft is mounted in a front shield in a ball bearing and in a rear shield in a roller bearing.
U elektrických strojů točivých větších typových velikostí je hřídel rotoru uložen ve valivých ložiskách, a to na straně zadního štítu ve válečkovém ložisku a na straně předního štítu v kuličkovém ložisku. Radiální a axiální vůle v kuličkovém ložisku je příčinou kmitání a hluku těchto strojů a nelze ji jednoduchým způsobem zmenšit, jako se to například provádí u elektrických strojů točivých, u něhož je hřídel rotoru uložen v každém štítě v kuličkovém ložisku, kde se vůle v ložiskách vymezuje axiálním odpružením vnějších kroužků ložisek. Ale i zde vlivem nerovnoměrnosti tahu pružin dochází ke kmitání a tím hlučnému chodu stroje.In larger-sized electric rotary machines, the rotor shaft is housed in rolling bearings on the rear shield side of the roller bearing and the front shield side of the ball bearing. The radial and axial play in the ball bearing is the cause of the oscillation and noise of these machines and cannot be reduced in a simple way, as is the case, for example, with rotating electrical machines where the rotor shaft is supported in each shield in the ball bearing. axial suspension of outer bearing rings. However, even here, due to the unevenness of the tension of the springs, vibrations occur and the machine noises.
U elektrických strojů točivých, u nichž je hřídel rotoru uložen v jednom válečkovém a v jednom kuličkovém ložisku, je možno místo jednoho kuličkového ložiska použít v tomtéž štítě dvou párovaných kuličkových ložisek, čímž se vůle vymezí. Toto řešení však vyžaduje individuální úpravu štítů a ložiskových víček, což je složité. Je tím narušena unifikace elektrických strojů točivých, když se ze základní řady odvozují stroje se sníženým kmitáním a hlukem. Také mazání je obtížné, zejména při vysokých otáčkách elektrického stroje točivého.In rotary electrical machines in which the rotor shaft is housed in one roller and one ball bearing, two paired ball bearings can be used in the same shield instead of one ball bearing, thereby limiting the play. This solution, however, requires individual adjustment of the shields and bearing caps, which is complicated. This undermines the unification of rotating electrical machines when machines with reduced oscillation and noise are derived from the basic series. Lubrication is also difficult, especially at high revolutions of an electric rotating machine.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením k axiálnímu předepínání kuličkového ložiska elektrickéhoThe above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for axially prestressing the electric ball bearing
- 2 252 7B4 stroje točivého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno předepínacím magnetickým obvodem pro axiální předepínání vnitřního kroužku kuličkového ložiska vůči jeho vnějšímu kroužku, přičemž budicí část předepínacího magnetického obvodu je pevně spojena s prvním členem dvojice stator-rotor elektrického stroje točivého a jeho kotva je pevně spojena s druhým členem této dvojice·2 252 7B4 of a rotating machine according to the invention, characterized in that it is constituted by a biasing magnetic circuit for axially biasing the inner ball bearing ring relative to its outer ring, the drive portion of the biasing magnetic circuit being rigidly connected to the first member of the electric stator-rotor pair of the rotating machine and its anchor is firmly connected to the other member of this pair ·
Řešením zařízení podle vynálezu se dosahuje podstatného snížení úrovně kmitání a hluku elektrického stroje točivého, čímž se dociluje vyšší třídy jakosti elektrických strojů toči vých. Dále se dosahuje úspor na hmotnosti, takže elektrické stroje točivé, opatřené zařízením podle vynálezu, lze navrhovat s menší a lehčí konstrukcí. U elektrických strojů točivých v provedení na stejnosměrný proud, je pak současně zlepšena i komutace proudu, Čímž se dosahuje prodloužené životnosti kartáčů a komutátoru.The solution according to the invention achieves a substantial reduction in the level of oscillation and noise of the rotating electric machine, thereby achieving a higher quality class of the rotating electric machine. Furthermore, weight savings are achieved so that rotating electrical machines provided with the device according to the invention can be designed with a smaller and lighter construction. In the case of electric machines rotating in the direct current version, the commutation of the current is simultaneously improved, thus achieving an extended service life of the brushes and the commutator.
Příklady provedení zařízení k axiálnímu předepínání kuličkového ložiska elektrického stroje točivého podle vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech, na nichž je zobrazena oblast kuličkového ložiska v předním Štítě stroje, a to horní část v axiálním řezu, přičemž obr. 1 a 2 znázorňuje provedení zařízení s permanentním magnetem v budicí části předepínacího magnetického obvodu a obr. 3 provedení zařízení, jehož budicí část předepínacího magnetického obvodu je opatřena budicí cívkou.Examples of an axial pretensioning device of a ball bearing of an electric rotary machine according to the invention are shown in the accompanying drawings, in which the ball bearing region in the front shield of the machine is shown, with the upper part in axial section, FIGS. and FIG. 3 shows an embodiment of a device in which the drive portion of the biasing magnetic circuit is provided with a drive coil.
Zařízení k axiálnímu předepínání vnitřního kroužku J kuličkového ložiska £ vůči vnějšímu kroužku 6 kuličkového ložiska uspořádaného v předním štítě 1 elektrického stroje točivého, lze například vytvořit tak, že na hřídeli 2 rotoru elektrického stroje točivého je u jeho volného konce souose uložena kotva 18 předepínacího magnetického obvodu J kotoučovitého tvaru, která je čelně oddělena od magnetických pólů J pevné budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu 7 axiální vzduchovou mezerou 16. Jak je patrno podle obr. 1, je v této pevné budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu £, představované v daném případě vnějším ložiskovýmThe device for axially biasing the inner ball bearing ring 6 relative to the outer ball bearing ring 6 arranged in the front shield 1 of the electric rotary machine can be formed, for example, by an anchor 18 of the biasing magnetic circuit A disk-shaped J which is frontally separated from the magnetic poles J of the fixed excitation portion 8 of the biasing magnetic circuit 7 by an axial air gap 16. As can be seen in FIG. bearing
-3 252 764 víčkem 2» umístěn prstencovitý permanentní magnet 10, zmagnetovaný v axiálním směru elektrického stroje točivého, kterýžto permanentní magnet IQ je uložen souose s hřídelem 2 rotoru elektrického stroje točivého a pevně spojen s vnějším ložiskovým víčkem 2 na jeho čelní straně, přivrácené ke kotvě 18 předepínacího magnetického obvodu 7. Středovým otvorem tohoto prstencovitého permanentního magnetu 10 axiálně prochází první koncentrační prstenec 12 magnetického toku, který je u řešení zařízení podle vynálezu vytvořen na obr. 1 jako prstencovitá část vnějšího ložiskového víčka 2» směřující k volnému konci hřídele 2 rotoru, a který svým vrtáním, odděleným od vnějšího povrchu.prstencovitého náboje 12 kotvy 18 předepínacího magnetického obvodu 7 radiální razduchovou mezerou 1£, tvoří první magnetický pól 9 budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu 7, přičemž druhý magnetický pól 2 budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu J tvoří podle obr. 1 volné čelo permanentního magnetu 10. Jak je na obr. 1 dále patrno, přiléhá prstencovitý náboj 12 kotvy 18 předepínacího magnetického obvodu 7 čelně k vnitřnímu kroužku 2 kuličkového ložiska 4, a to ze strany volného konce hřídele 2 rotoru, přičemž z opačné strany je vnitřní kroužek 2 kuličkového ložiska 4 opřen o osazení hřídele 2 rotoru. K vnějšímu kroužku 6 kuličkového ložiska 4 přiléhá vnější ložiskové víčko 2 rovněž ze strany volného konce hřídele 2 rotoru, přičemž z opačné strany je vnější kroužek 6 kuličkového ložiska 4 opřen o obrubu předního štítu 1 elektrického stroje točivého.An annular permanent magnet 10 magnetized in the axial direction of the rotary electric machine 10 is located with the cap 2, the permanent magnet 10 being coaxial with the rotor shaft 2 of the rotary electric machine and fixedly connected to the outer bearing cap 2 on its face facing An anchor 18 of the biasing magnetic circuit 7. The first magnetic flux concentration ring 12, which is designed as an annular part of the outer bearing cap 2, directed towards the free end of the rotor shaft 2 in FIG. and which by its bore separated from the outer surface of the annular hub 12 of the armature 18 of the biasing magnetic circuit 7 by a radial tear gap 16, forms the first magnetic pole 9 of the drive portion 8 of the biasing magnetic circuit 7, As shown in FIG. 1, the annular hub 12 of the anchor 18 of the biasing magnetic circuit 7 faces the inner ring 2 of the ball bearing 4, as shown in FIG. on the side of the free end of the rotor shaft 2, on the other hand, the inner ring 2 of the ball bearing 4 is supported on the shoulder of the rotor shaft 2. The outer bearing cap 2 is also adjacent to the outer ring 6 of the ball bearing 4 also from the free end side of the rotor shaft 2, while on the opposite side the outer ring 6 of the ball bearing 4 bears against the flange of the front rotary shield 1.
U provedení zařízení podle vynálezu podle obr. 2 je na čele prstencovitého permanentního magnetu 10, přivráceném ke kotvě 18 předepínacího magnetického obvodu 7, uspořádán druhý koncentrační prstenec 12 magnetického toku, který tvoří svým čelem, přivráceným ke kotvě 18 předepínacího magnetického obvodu 7, druhý magnetický pól 2 budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu 7. U tohoto vytvoření zařízení podle vynálezu je permanentní magnet 10 upevněn na vnitřním ložiskovém víčku 2· Zde je kotva 18 předepínacího magnetického obvodu 7 opřena o vnitřní kroužek 5 kuličkového ložiska 4 pomocí nemagnetické distanční trubky 21, navlečené na hřídeli 2 rotoru. Mezi nemagnetickou distanční trubkou 21 a prvním koncentračním prstencem 12 magnetického toku, vytvořeným jakoIn the embodiment of the device according to FIG. 2, a second magnetic flux concentration ring 12 is provided at the face of the annular permanent magnet 10 facing the armature 18 of the biasing magnetic circuit 7, which forms a second magnetic flux ring with its face facing the armature 18 of the biasing magnetic circuit. In this embodiment of the device according to the invention, the permanent magnet 10 is mounted on the inner bearing cap 2. Here, the anchor 18 of the biasing magnetic circuit 7 is supported on the inner ring 5 of the ball bearing 4 by means of a non-magnetic spacer 21. on the rotor shaft 2. Between the non - magnetic spacing tube 21 and the first magnetic flux concentration ring 12 formed as
252 764 prstencovité část vnitřního ložiskového víčka 3, směřující ke kotvě 18 předepínacího magnetického obvodu 7, je radiální vzduchová mezera II, přičemž první magnetický pól 2 budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu tvoří volné čelo prstencovité části vnitřního ložiskového víčka 2.· Ložisková víčka 3, vnitřní i vnější, jsou k přednímu štítu 1 elektrického stroje točivého přichycena šrouby 20 a obě se zde opírají o vnější kroužek 6 kuličkového ložiska £ svým osazením.252 764 the annular portion of the inner bearing cap 3 facing the armature 18 of the biasing magnetic circuit 7 is a radial air gap II, wherein the first magnetic pole 2 of the biasing magnetic drive drive portion 8 forms the free face of the annular portion of the inner bearing cap 2. internally and externally, the bolts 20 are attached to the front shield 1 of the rotary electric machine and both are supported on the outer ring 6 of the ball bearing 6 by their shoulder.
U provedení zařízení podle vynálezu podle obr. 3 je v budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu 2 umístěna toroidní budicí cívka 11, která je napojena na zdroj budicího napětí. Budicí cívka 11 je uložena souose s hřídelem 2 rotoru ve žlábku, vytvořeném mezi třetím koncentračním prstencem 14 magnetického toku a čtvrtým koncentračním prstencem 15 magnetického toku, které jsou souosé a hřídelem 2 rotoru. Třetí koncentrační prstenec 14. magnetického toku a čtvrtý koncentrační prstenec 15 magnetického toku jsou u uvažovaného řešení zařízení podle vynálezu vytvořeny na vnějším ložiskovém víčku 3 a jejich Čela, přivrácená ke kotvě 18 předepínacího magnetického obvodu 7, tvoří oba magnetické póly 2 budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu 7. U tohoto provedení zařízení podle vynálezu jsou obě ložisková víčka 3 připevněna k přednímu štítu 1 šrouby 20 a svým osazením svírají vnější kroužek 6 kuličkového ložiska jehož vnitřní kroužek 5 jé opřen o osazení na hřídeli 2 rotoru.In the embodiment of the device according to the invention according to FIG. 3, a toroidal excitation coil 11 is placed in the excitation part 8 of the biasing magnetic circuit 2, which is connected to the excitation voltage source. The excitation coil 11 is coaxial with the rotor shaft 2 in a groove formed between the third magnetic flux concentration ring 14 and the fourth magnetic flux concentration ring 15, which are coaxial with the rotor shaft 2. The third magnetic flux concentration ring 14 and the fourth magnetic flux concentration ring 15 in the present invention are formed on the outer bearing cap 3 and their faces facing the armature 18 of the biasing magnetic circuit 7 form the two magnetic poles 2 of the biasing part 8 of the biasing magnetic In this embodiment of the device according to the invention, both bearing caps 3 are fixed to the front shield 1 by bolts 20 and by their shoulder grip the outer ring 6 of the ball bearing whose inner ring 5 is supported on the shoulder on the rotor shaft 2.
Z popsaných příkladů provedení zařízení podle vynálezu je patrno, že předepínací magnetický obvod 7 může být uspořádán vně i uvnitř elektrického stroje točivého.From the described embodiments of the device according to the invention, it can be seen that the biasing magnetic circuit 7 can be arranged both outside and inside the rotating electric machine.
Pokud jde o prstencovité permanentní magnety 10, jsou výhodné permanentní magnety o vysoké indukci, například ze vzácných zemin, které lze použít zejména u provedení podle obr. 1, nebo feritové, u nichž se použijí druhé koncentrační prstence 13 magnetického toku, jak je například vyznačeno . u provedení podle obr. 2.With respect to the annular permanent magnets 10, high induction permanent magnets, such as rare earth permanent magnets, which can be used in particular in the embodiment of Fig. 1, or ferrite, in which the second magnetic flux concentration rings 13 are used, for example . in the embodiment of FIG. 2.
'5'5
252 704252 704
Magnetické rozptylové toky přes kuličkové ložisko £ lze snížit vložením nemagnetických prvků, například nemagnetické distanční trubky 21 podle provedení vyznačeného na obr. 2 a vhodným prostorovým uspořádáním součástí předepínacího magnetického obvodu 7.Magnetic leakage fluxes through the ball bearing 6 can be reduced by inserting non-magnetic elements, for example a non-magnetic spacing tube 21 according to the embodiment shown in Fig. 2, and by suitable spatial arrangement of the components of the biasing magnetic circuit 7.
Předepínací magnetický obvod 7 pracuje tak, že působením prstencovitého permanentního magnetu 10, nebo při vybuzení toroidní budicí cívky 11, se přitahuje kotva 18 předepínacího magnetického obvodu 7 k budicí části 8 předepínacího magnetického obvodu 7. Tím dochází k protisměrným axiálním tlakům na vnitřní kroužek £ a vnější kroužek 6 kuličkového ložiska V důsledku toho je dráha kuliček kuličkového ložiska 4 vymezena nejen axiálně, ale i radiálně, takže jejich kmitání je značně omezeno, čímž následně dochází i ke snížení hluku elektrického stroje točivého.The biasing circuit 7 operates in such a way that the anchor 18 of the biasing magnetic circuit 7 is attracted to the excitation part 8 of the biasing magnetic circuit 7 by the action of the annular permanent magnet 10, or when the toroidal excitation coil 11 is excited. As a result, the ball bearing path 4 is defined not only axially but also radially, so that their oscillation is greatly reduced, which in turn reduces the noise of the rotating electric machine.
Vynález je využitelný zejména u speciálních elektrických strojů točivých, například pro přesné obrábění, brusky a podobně, a je vhodný zejména pro horizontální elektrické stroje točivé.The invention is particularly applicable to special rotary electrical machines, for example for precision machining, grinding machines and the like, and is particularly suitable for horizontal rotary electrical machines.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS856719A CS252764B1 (en) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Device for axial prestressing of ball bearing of electric rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS856719A CS252764B1 (en) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Device for axial prestressing of ball bearing of electric rotary machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS671985A1 CS671985A1 (en) | 1987-02-12 |
| CS252764B1 true CS252764B1 (en) | 1987-10-15 |
Family
ID=5414882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS856719A CS252764B1 (en) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Device for axial prestressing of ball bearing of electric rotary machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS252764B1 (en) |
-
1985
- 1985-09-20 CS CS856719A patent/CS252764B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS671985A1 (en) | 1987-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2089761C1 (en) | Magnetic support | |
| US7030529B2 (en) | Electrical machines, especially engines excited by permanent magnets | |
| RU2388132C2 (en) | Brushless electric machine | |
| US6877963B2 (en) | Vacuum pump | |
| JP2826156B2 (en) | Spindle motor | |
| US5811904A (en) | Permanent magnet dynamo electric machine | |
| US6888272B2 (en) | Unipolar transverse magnetic flux machine | |
| US3083310A (en) | Electric motor having a permanent magnet stator | |
| KR100271561B1 (en) | Automotive alternator | |
| EP0679230A1 (en) | MAGNETIC BEARING CELL PROVIDED WITH A ROTOR AND A STATOR. | |
| JPH08251849A (en) | Hybrid excitation synchronous machine | |
| US3571637A (en) | Permanent magnet excited electric machines | |
| US5712521A (en) | Hybrid synchronous machine with transverse magnetic flux | |
| US3603826A (en) | Rotor-stator assembly having reduced inertia | |
| US3553511A (en) | Permanent magnet rotor assembly directly secured on non-magnetic shaft | |
| GB2395370A (en) | A permanent magnet electrical machine | |
| JP3850195B2 (en) | Magnetic levitation motor | |
| EP0942517A3 (en) | Transverse flux machine | |
| US5260616A (en) | Permanent magnet type stepping motor | |
| GB495813A (en) | Magneto electric machines | |
| US3894256A (en) | Bearing assembly for dynamoelectric machine | |
| US3549923A (en) | Low-speed synchronous electric motor | |
| US6914361B2 (en) | Magnetic bearing | |
| KR20030019159A (en) | Axial direction vibration preventing mechanism and brushless motor having the same | |
| CS252764B1 (en) | Device for axial prestressing of ball bearing of electric rotary machine |