PL222917B1 - Kadłub silnika elektrycznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kadłub silnika elektrycznego w wersji odlewanej lub spawanej w wykonaniu górniczym.

W napędach urządzeń pracujących pod ziemią, w środowisku metanowym, wymagane jest aby silniki posiadały budowę ognioszczelną, tzn. gdy wewnątrz silnika powstaną iskry i nastąpi wybuch metanu, to ogień nie może wydostać się na zewnątrz silnika. Kadłuby są elementami silnika, które muszą spełniać te wymagania. Kadłub w swym wnętrzu posiada jarzmo stojana z uzwojeniem oraz wirnik osadzony na łożyskach umieszczonych w tarczach. Tarcza napędowa i przeciwnapędowa są osadzone na zamek w kadłubie i są do kadłuba przykręcone śrubami.

Tarcze łożyskowe i kadłub tworzą komorę wewnętrzną silnika. W stojanie i w tarczach osadzone są czujniki pomiarowe i zabezpieczające. W silnikach z magnesami trwałymi w komorze wewnętrznej na wale dodatkowo umieszczony jest także enkoder do pomiaru kąta położenia wirnika. Na kadłubie jest umieszczona komora skrzynki przyłączeniowej w której łączy się końcówki uzwojenia, końcówki przewodów z czujników pomiarowych i zabezpieczających oraz końcówki przewodów z enkodera.

Znane są rozwiązania kadłubów do silników elektrycznych w wykonaniu górniczym przeznaczonych do pracy w atmosferze metanowej. Kadłuby te są odlewane bądź spawane.

Zaletą kadłubów odlewanych jest możliwość dowolnego formowania ich kształtów, natomiast wadą w produkcji jednostkowej jest koszt wykonania. Kadłuby odlewane mają większą masę w p orównaniu do odpowiednika spawanego, a proces ich wytwarzania wymaga wykonania modelu, co znacznie podraża koszt wykonania w produkcji jednostkowej. Kadłuby spawane są bardziej prac ochłonne co zwiększa ich koszt wykonania. Kadłub w wykonaniu standardowym jest przystosowany do przymocowania tarcz łożyskowych oraz skrzynki przyłączeniowej. Skrzynka przyłączeniowa znajduje się zwykle na brzegu kadłuba nad czołami uzwojenia.

W kadłubie pod skrzynką przyłączeniową jest otwór przeznaczony do wyprowadzenia przewodów siłowych z uzwojenia. Problemem jest wyprowadzenie przewodów z czujników pomiarowych, w szczególności gdy przewody z czujników znajdują się po drugiej stronie twornika. Wymienione przewody są zwykle ekranowane aby sygnały pomiarowe nie były zakłócane przez pole elektromagnetyczne silnika. Kadłuby w wykonaniu specjalnym mają wbudowany system chłodzenia wodnego lub powietrznego, albo oba systemy jednocześnie. Kanały przepływu powietrza wykorzystuje się czasami do przeprowadzenia przewodów z czujników pomiarowych i zabezpieczających. W tych rozwiązaniach kadłuba wyprowadzenie przewodów z czujników pomiarowych i sygnalizacyjnych są wykonywane także przez otwór w kadłubie znajdujący się pod skrzynką przyłączeniową, co nie zawsze jest rozwiązaniem korzystnym z punktu widzenia montażu silnika w maszynie roboczej.

Kadłub silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym: stalowy, staliwny lub żeliwny, spawany lub odlewany, o zarysie okrągłym lub prostokątnym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w przekroju osiowym podstawy skrzynki przyłączeniowej znajdują się kanały wzdłużne, które mogą być w korpusie kadłuba lub na zewnątrz kadłuba i są połączone przelotowo z podstawą skrzynki prz yłączeniowej. W kadłubach odlewanych kanały są wykonane w nadlewach zewnętrznych, a w kadłubach spawanych są rurki stalowe, które są połączone na stale lub rozłącznie z podstawą skrzynki przyłączeniowej. Kanały są połączone otworami z wnętrzem kadłuba poprzez tulejkę bądź poprzez labirynt w tarczach łożyskowych.

Przykład rozwiązania kadłuba do silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym jest pokazany na rysunkach na których przedstawiają: Fig. 1 przekrój podłużny kadłuba z nadlewami i tarczami łożyskowymi, Fig. 2 przekrój poprzeczny kadłuba w osi skrzynki przyłączeniowej, Fig. 3 przekrój podłużny kadłuba ze skrzynką przyłączeniową, Fig. 4 przekrój podłużny kadłuba z rurkami stalowymi i tarczami łożyskowymi oraz Fig. 5 tarczę łożyskową. Kadłub 1 stanowi korpus o kształcie drążonego walca, który może być odlany z żeliwa lub staliwa (Fig. 1) bądź może być stalowy spawany z blachy grubej lub cięty z rury grubej bez szwu (Fig. 3, Fig. 4). Kadłub 1 odlewany ma skrzynkę przyłączeniową stanowiącą jeden odlew z kadłubem 1. Kadłub 1 spawany bądź wykonany z rury ma skrzynkę przyłączeniową 3 przyspawaną 3.2 lub przykręconą. Skrzynka przyłączeniowa 3 jest zwykle usytuowana nad czołami uzwojenia silnika. W kadłubie 1 pod skrzynką przyłączeniową 3 jest otwór 2.2 przeznaczony do wyprowadzenia przewodów siłowych z uzwojenia. Kadłub 1 odlewany, w przekroju osiowym skrzynki przyłączeniowej 3, posiada nadlewy 1.1, w których są kanały wzdłużne 2. Kanały 2 są połączone z podstawą skrzynki przyłączeniowej 3 oraz otworami 2.1 z wnętrzem kadłuba 1. Otwory 2.1 znajdują się poza pakietem blach twornika i służą do wyprowadzenia przewodów z czujników pomiaPL 222 917 B1 rowych, poprzez kanał 2, do skrzynki przyłączeniowej 3. Drugim wariantem wyprowadzenia przewodów z czujników pomiarowych, z wnętrza kadłuba 1, do skrzynki przyłączeniowej 3, poprzez kanały 2, są tulejki 4 pośredniczące oraz labirynt 5.1 w tarczach łożyskowych 5. Kadłub 1 spawany lub wycięty z rury ma przyspawaną 3.2 bądź przykręconą skrzynkę przyłączeniową 3, która ma, w ściankach bocznych, otwory 3.1. W otwory 3.1 wchodzą rurki 1.2, korzystnie ze względów na wytrzymałość, stalowe w których są kanały 2. Rurki 1.2, drugim końcem są połączone z tarczą łożyskową 5. Kanał 2 w rurkach 1.2 łączy wnętrze skrzynki przyłączeniowej 3, poprzez labirynt 5.1 w tarczy łożyskowej 5, z wnętrzem kadłuba 1. Połączenie rurki 1.2 z tarczą łożyskową 5 może być także poprzez tulejkę 4 pośredniczącą. Tarcza łożyskowa 5 jest przystosowana konstrukcyjnie, poprzez specjalnie wykonany labirynt 5.1, do połączenia z tulejką 4 pośredniczącą lub z rurką 1.2.

Kadłub 1 silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym odlewany jest łącznie z nadlewami 1.1 w których jest kanał 2 łączący komorę skrzynki 3 przyłączeniowej z wnętrzem kadłuba 1, co w sposób znaczący upraszcza technologię wykonania silnika. W przypadku kadłuba 1 spawanego połączenie wnętrza kadłuba 1 z komorą skrzynki 3 przyłączeniowej, poprzez tarczę 5 łożyskową i rurkę 1.2 stalową, jest korzystne, gdyż łatwy jest dostęp do połączenia końcówek przewodów enkodera i czujników znajdujących się w skrzynce zaciskowej. Wyprowadzenie boczne przewodów z czujników pomiarowych jest wygodne przy montażu i demontażu silnika, a kanały 2 dobrze ekranują sygnały pomiarowe.

Silnik elektryczny w wykonaniu przeciwwybuchowym z kadłubem 1 ma przewody wyprowadzające z enkodera i czujników do skrzynki przyłączeniowej ukryte w zamkniętych kanałach 2 spełniających wymagania przeciwwybuchowe.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kadłub silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym stalowy, staliwny lub żeliwny, spawany lub odlewany, o zarysie okrągłym lub prostokątnym, znamienny tym, że w przekroju osiowym podstawy skrzynki przyłączeniowej (3) znajdują się kanały wzdłużne (2), w korpusie kadłuba (1) lub na zewnątrz kadłuba (1), połączone przelotowo z podstawą skrzynki przyłączeniowej (3).
2. 2. Kadłub silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym, według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że w kadłubach (1) odlewanych kanały (2) są wykonane w nadlewach zewnętrznych (1.1).
3. 3. Kadłub silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym, według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że na zewnętrznej powierzchni kadłuba (1) znajdują się rurki stalowe (1.2), które są połączone na stałe lub rozłącznie (1.3) z podstawą skrzynki przyłączeniowej (3).
4. 4. Kadłub silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym, według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kanały (2) są połączone otworami (2.1) z wnętrzem kadłuba (1).
5. 5. Kadłub silnika elektrycznego w wykonaniu górniczym, według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kanały (2) są połączone z wnętrzem kadłuba (1) poprzez tulejkę (4) i labirynt (5.1) w tarczach łożyskowych (5).