[发明专利]电机的接地和/或密封组合

说明书

技术领域

本发明涉及轴接地和/或密封组合，以用于与转动设备一起使用，如电机。

背景技术

各种各样的轴密封装置已被利用来试图保护轴承环境的完整性。然而，已知通常使用的密封件会快速磨损失效，并且会允许过量的水分和其他污染物移入操作设备的油箱中。例如，对于采用变频器的电机来说，由于连接到变频器控制电机的电力控制的本质，所述密封圈磨损和破坏的问题被加剧了。

变频器通过将正弦线交流电压转换成直流电压，然后回到一脉冲宽度调制的可变频率的交流电压来调节一电机的转速。这些脉冲的切换频率的范围从1kHz至20kHz，并被称为“载波频率”。电压的变化与时间的变化的比值(ΔV/ΔT)产生了被描述为电机定子和转子之间的寄生电容，从而在转子轴上产生一感应电压。如果所述轴上产生的感应电压，被称为“共模电压”或“轴电压”，积累到一足够的程度，它可以通过轴承对地放电。以这种方式通过电机轴承接地的电流被称为“轴承电流”。

产生轴承电流的诸多原因包括变频器中的电压脉冲过冲，电机的磁路不对称，供应不平衡，以及瞬态条件，或其它原因。这些条件中任一项都可以单独或同时产生电机轴上的轴承电流。

轴电压在转子上累积直到其超过所述电机轴承润滑剂的介电常数，然后所述电压以一短脉冲通过轴承放电到地。放电后，电压在所述轴上重新积累并且如此循环。这种随机和频繁的放电具有一个电火花加工的效应，使轴承的滚动体与滚道产生点蚀。最初，这些放电产生一“磨砂”或“喷砂”效应。随着时间的推移，这种恶化在所述轴承座圈产生一叫做“切槽”的磨纹，这表明该轴承已承受了严重的破坏。最终，该恶化将导致彻底的轴承故障。

除了用于电机轴接地的需要，特别是在采矿业一般需要电机是IP69K等级的并且也能防火焰和火花。为了达到这一等级，所述电机必须是防尘的并且能够承受高压和蒸汽清洗。

发明内容

因此，一方面，本发明提供电机的接地组合，具有一可转动驱动轴、一壳体及环绕所述轴至少一端的一轴承，其特征在于，所述接地组合包括：

与所述轴承关联且安装于所述电机壳体一端的一轴承盖，所述轴承盖容纳与所述轴接触的一挡油环，所述挡油环能与所述轴一起转动；

设置在所述轴承盖外端的一挡油环盖，所述挡油环盖定义位于所述挡油环盖与所述挡油环之间的一腔室，所述腔室包括一部分，该部分容纳导电材料以使所述导电材料与所述挡油环的表面能接触。

在一实施例中，所述导电材料为接地电刷的一损耗部，所述接地电刷弹性偏置于所述挡油环表面。

在一实施例中，所述挡油环盖包括从所述挡油环盖外部延伸到所述腔室内部的一插槽，所述接地电刷的形状设置为用于插入所述插槽内，并且定位所述插槽使得当所述接地电刷被插入时，所述损耗部接触所述挡油环表面。

在一实施例中，所述插槽包括一内螺纹，并且所述接地电刷包括具有配置用于接合所述内螺纹的外螺纹的螺钉头，所述损耗部通过一压缩弹簧与所述螺钉头间隔设置，所述压缩弹簧使所述损耗部朝向所述表面偏置。

在一实施例中，所述的接地组合还包括一磨损指示器，配置用于当接地电刷的损耗部被磨损到一预定程度时向操作员发出指示。

在一实施例中，所述导电材料还包括填充所述腔室的导电润滑剂。

在一实施例中，所述导电材料是填充所述腔室的导电润滑剂。

在一实施例中，所述挡油环和挡油环盖包括轴向延伸的紧公差表面，其形成位于所述挡油环外部与轴承盖之间且位于所述腔室内部的一迷宫。

在另一方面，本发明提供一种电机，其特征在于，包括如第7至14段所述的接地组合。

在另一方面，本发明提供一种电机的密封组合，具有一可转动驱动轴、一壳体与至少一轴承，所述密封组合包括：

与所述至少一轴承关联且安装于所述电机壳体一端的一轴承盖，所述轴承盖容纳与所述轴接触的一挡油环，所述挡油环与所述轴能一起转动；

设置于所述轴承盖一外端的一挡油环盖，所述挡油环盖定义位于所述挡油环盖与所述挡油环之间的一腔室，所述挡油环和挡油环盖包括轴向延伸的紧公差表面，形成位于所述挡油环外部与所述轴承盖之间且位于所述腔室内部的一迷宫。

在一实施例中，所述紧公差迷宫表面包括邻近所述轴的所述挡油环盖的一内表面，其包括一轴向延伸的环形公部和位于其两侧的两个环形母部。

在一实施例中，所述紧公差迷宫表面包括邻近所述轴的所述挡油环的一外表面，其包括两个轴向延伸的公部和位于二者之间的一母部。