具有防水結構的旋轉機械的製作方法
2023-10-05 19:05:14 1
專利名稱：具有防水結構的旋轉機械的製作方法
本申請基於1995年5月29提出的日本專利申請號NO.Hei 7-130201，並向其提出優先權，其內容作為參考已包含於此。
本發明涉及旋轉機械，它由諸如發動機的驅動動力源通過皮帶加以驅動，特別涉及車輛用交流發電機的防水結構。
美國專利5194770(它對應JA-A-4-140042)公開了一種車輛交流發電機，它在V形皮帶輪和殼體之間設置有迷宮環以防止水通過主軸進入殼體。
然而，上述公開文件中公布的交流發電機迷宮環太簡單以至不能阻止水進入殼體，假如交流發電機安裝在車輛發動機下面，而車輛又沒有下蓋，那裡的交流發電機受到水或泥漿的濺落，從而造成軸承壽命的減小。即使應用密封的軸承，這種軸承在固定於殼體的外座圈和固定於旋轉軸的內座圈之間的軸承的相對側具有密封件，水還會通過固定於外座圈和內座圈的密封件之間的間隙(使內座圈得以旋轉的間隙)進入內部，造成滾珠軸承壽命的縮短。
特別是，假如含有抗凍電解液(諸如鹽或乙酸鹽)，當水濺落在交流發電機上，交流發電機停止旋轉後，水就留在軸承內部。結果，含乙酸鹽的泥漿就形成橫跨軸承和皮帶輪，或橫跨鋁殼體和鐵皮帶輪的橋路，從而形成局部電池，產生腐蝕性材料。
因此，水的排洩變壞，軸承內部變得更潮溼，更多的水留在軸承中。
本發明的一個目的是提出一種改進的旋轉機械，它能防止水通過密封件進入至軸承內部，從而增加軸承的壽命。
本發明的又一目的是提出一種旋轉機械，在這種機械中，水從形成於皮帶輪與殼體之間的迷宮環或空氣間隙中排洩，防止水通過密封件進入至軸承內部。
此外，本發明的另一目的是提出一種旋轉機械，在其中，即使水進入軸承的內部，也不會產腐蝕性材料。
本發明的進一步目的是提出一種旋轉機械，在這種機械中，在軸承箱與軸承外周邊之間不會形成間隙。
本發明提出的旋轉機械包括殼體，它具有前壁和軸承箱用於支承具有密封件的軸承的外座圈，以及諸如皮帶輪的碗狀旋轉件，它具有圍繞軸承箱而安置的圓筒形基礎部分，與旋轉主軸相固定的軸套部分和聯接圓筒形基礎部分與軸套部分的環形部分，從而在旋轉件和殼體之間形成由開口部分綿延至軸承的空氣間隙。該空氣間隙具有四個不同的空氣間隙第一空氣間隙，形成於圓筒形基礎部分的後端部與前壁之間，第二空氣間隙，形成於圓筒形基礎部分的內周邊與軸承箱之間，第三空氣間隙，形成於環形部分的後表面與軸承箱的前表面之間，以及第四空氣間隙，形成於軸套部分的後表面與密封件的前表面之間。它們的成形要滿足下列不等式δ1＜δ2，δ2＞δ3，δ3＞δ4，這裡第一空氣間隙為δ1，第二空氣間隙為δ2，第三空氣間隙為δ3以及第四空氣間隙為δ4。
也即，靠近開口的第一空氣間隙成形成一個狹窄空間，與第一空氣間隙相毗連的第二空氣間隙成形成要寬於第一空氣間隙，與第二空氣間隙相毗連的第三空氣間隙成形成一個狹窄空間，而與第三空氣間隙相毗連的第四空氣間隙則成形成狹於第三空氣間隙。
結果，進入第四空氣間隙的水移動至第三空氣間隙要比通過密封件移動至軸承容易，因為第三空氣間隙寬於第四空氣間隙。在第三空氣間隙中的水移動至寬於第三空氣間隙的第二空氣間隙也比移動至第四空氣間隙容易。在第二空氣間隙中的水移動至第一空氣間隙比移動至第三空氣間隙容易。即使水進入皮帶輪和殼體之間的空氣間隙，水流至靠近開口的第一空氣間隙也要比流至靠近軸承的第四或第三空氣間隙更為容易，如此，水被阻止進入軸承以保持軸承的正常壽命。
空氣間隙可包括第一空氣間隙，它形成於圓筒形基礎部分的後端部與前壁之間，第二空氣間隙，近似垂直於第一空氣間隙，形成於圓筒形基礎部分的內周邊與軸承箱之間，第三空氣間隙，近似垂直於第二空氣間隙，形成於環形部分後表面和軸承箱前表面之間，以及第四空氣間隙，與第三空氣間隙間隔有距離，但與其平行，並形成於軸套部分的後端部與所述密封件的前表面之間。
也即，該空氣間隙從靠近空氣間隙開口的第一空氣間隙經過位於中間部分的第二、第三空氣間隙到靠近軸承的第四空氣間隙是彎曲的，這樣，水被防止從靠近開口的第一空氣間隙直接流至靠近軸承的第四空氣間隙。結果，由於水不能通過密封件進入軸承，軸承壽命的縮短就能被防止。
軸承的外座圈最好是壓入配合進入軸承箱的。也即，軸承支承的外周邊是平滑的，這樣，形成於皮帶輪外圓筒形部分內周邊與殼體軸承支承前表面之間的第二空氣間隙可成形成具有均勻軸向長度的圓筒形狀。因此，水能從第二空氣間隙直接流至靠近開口的第一空氣間隙。
軸承箱最好具有制動部分用於從前端部夾持住軸承的外座圈，而第四空氣間隙的徑向尺寸最好大於形成於制動部分內周邊部分的後表面與密封件前表面之間的第五空氣間隙的徑向尺寸。由於第四空氣間隙成形成寬於第五空氣間隙，從而進入第四空氣間隙的水被內圓筒形部分保留要比水被制動部分保留容易，當皮帶輪旋轉時，被內圓筒形部分保留的水就被離心力摔出。
圓筒形基礎部分的內周邊最好具有傾斜度，這樣，第二空氣間隙開口側直徑就大於底部側直徑。因此，離心力使得第二空氣間隙中的水直接流向靠近開口的第一空氣間隙。
軸承箱和旋轉件最好由同類金屬製成。因此，即使鹽水進第二或第三空氣間隙，也不會產生這種腐蝕性材料。
軸承外座圈和軸承箱最好也由同類金屬製成。這樣，在軸承外周邊和軸承支承部分之間因熱膨脹的差異而產生的間隙就能避免。
本發明其它目的，特點和特徵以及本發明有關部分的作用將由下述詳細說明，所附權利要求及附圖的研究變得更為清晰。圖中
圖1是第一實施例提出的車輛交流發電機主要部分的截面側視圖；圖2是第一實施例提出的車輛交流發電機主要部分的截面側視圖；圖3是第一實施例提出的車輛交流發電機整體截面側視圖；圖4是第一實施例和普通交流發電機在鹽水噴霧試驗後的耐鹽能力比較圖表；圖5是第二實施例提出的車輛交流發電機主要部分的截面側視圖；和圖6是第三實施例提出的車輛交流發電機主要部分的截面側視圖。
以下發電機的本發明最佳實施例將結合車輛交流發電機進行說明。
圖1和圖2表示車輛交流發電機的主要結構，而圖3表示該車輛交流發電機的整體結構。
本發明提出的車輛交流發電機1是一種旋轉機械。該車輛交流發電機由主軸2，可隨主軸旋轉的轉子3，圍繞轉子3而布置的定子4，V形帶肋皮帶輪5，兩隻滾珠軸承6和7，和通過滾珠軸承6和7可旋轉地支承主軸2的殼體8組成。空氣間隙(迷宮環或水道)9成形於V形帶肋皮帶輪5和殼體8之間。
轉子3由倫德爾(Lundel)型磁極鐵芯10，勵磁線圈11和兩隻集流環12組成。磁極鐵芯10具有若干爪形部分，它們中的每一個從磁極鐵芯的相對側相互平行地交替地伸出。冷卻風扇13相應地固定在磁極鐵芯10的相對端，以便將冷卻空氣吸入殼體8。勵磁線圈11繞在線軸14上，而線軸則被安放在磁極鐵芯10的中間。每隻集流環12固定在主軸2的一個端部，並被布置成相應地與其周邊的兩隻電刷15中的一隻相接觸。電刷15被夾持在緊固於殼體8內部的電刷夾16中。
定子4由圍繞磁極鐵心10而布置的定子鐵芯17和三相電樞繞組(或定子線圈)18組成。電樞鐵芯17是磁性薄片的疊片鐵芯，被壓入配合在殼體8中。電樞鐵心17設置有磁通量通道，這樣，從磁極鐵心10的爪形部分流出的磁通量能有效地連結三相電樞繞組18。在電樞鐵心17的內周邊等間隔地形成若干狹縫(未表示)。三相電樞繞組18按Y或△連接模式相連接以便在轉子3旋轉時產生三相交流輸出功率。
V形帶肋皮帶輪5是一種供多V形皮帶用的皮帶輪，即是一種傳輸組件的另件，用於將發動機驅動力通過多V形皮帶(未表示)傳輸給轉子3。V形帶肋皮帶輪5由鐵質材料(例如低碳鋼)的平金屬板製成，它由壓力成形成腕狀組件。V形帶肋皮帶輪5是由外圓筒形基礎部分21，兩個皮帶引導件22和23，它們被布置在基礎部分21的相對端，環形部分24，它從基礎部分21的邊緣向內伸展，和布置在其中心的軸套部分25組成。
基礎部分21是一件近似為圓筒形的另件，它具有若干V形凹槽26，用於在其外周邊安放多V形皮帶。基礎部分21具有傾角為θ(例如，1°)的內表面，如圖1所示，空氣間隙開口部分的直徑要大於底部的直徑。本實施例提出的V形帶肋皮帶輪5的基礎部分21的內徑大約為50mm。V形凹槽26是由成形滾輪成型的。
皮帶引導件22和23阻止多V形皮帶脫出V形帶肋皮帶輪5，而且如以後要說明的，也是防止水進入滾珠軸承6的水屏蔽(防水件)。環形部分24是環形板，用於連接基礎部分21的邊緣和軸套部分25的端部。
軸套部分25近似為圓筒形件，從環形件部分24的內周邊在軸向伸展，並應用螺帽和墊圈27和主軸2的一個端部相連接。
軸套部分25與滾珠軸承6相接觸而安置，以便限制滾珠軸承6的軸向移動，防止水進入軸承6。
滾珠軸承6是兩側密封的滾珠軸承，它由內座圈31，外座圈32，若干滾珠33和兩件軸承密封件34和35組成。
內座圈31固定於主軸2的外周邊部分，位於V形帶肋皮帶輪5的軸套部分25和轉子3的磁極鐵心10之間，和主軸2一起旋轉。內座圈31的一端是與軸套部分25的後端相接觸或相嚙合而布置的，這樣，主軸2的軸向移動就能被夾持住。
內座圈31在其後端通過隔離環36與磁極鐵心的一個端部相嚙合，以夾持主軸2的軸向移動。內座圈31在其外周邊上具有許多半球形凹陷37以便可轉動地安放滾珠33，在凹陷37的相對側有凹槽38和39以便可滑移地夾住軸承密封件34和35。
外座圈32圍繞內座圈31而放置，它不用特殊緊固件而是被壓入配合在殼體8的軸承箱62的內周邊中的。如圖2和3所示，外座圈32的前端與軸承箱62法蘭部分63的後端相嚙合以阻止主軸2的軸向移動。
外座圈32的後端與定位片64的前端相嚙合，以阻止主軸2的軸向移動。外座圈32在其內周邊上有許多半球形凹陷41以例和內座圈31的凹陷37一起可轉動地安放滾珠33，在凹陷41的相對側有凹槽42和43，以便和內座圈31的凹槽38和39一起可滑移地夾住軸承密封件34和35。定位片64是用焊接或其它緊固件固定在殼體8的內側部分的。
滾珠33可用滾柱或類似件加以代替。軸承密封件34和35是環形鐵片，用樹脂性橡膠加以壓模以阻止水進入軸承6的內部44。
殼體8由驅動側底座51，後底座52和後蓋53組成。該驅動側底座51和該後底座52固定轉子3和定子4，並被安裝在發動機中。
驅動側底座51和後底座52用若干雙頭螺栓54直接連接在一起。在驅動側底座51和後底座52上相應地開著若干冷卻氣窗以便引入被兩扇冷卻風扇13吸入的冷卻空氣。電刷15，整流組件57和輸出端鈕(未表示)被固定在後底座52和後蓋53之間。電刷夾16，整流組件57和集成電路調節器58被諸如螺絲的緊固件加以緊固。
整流組件57由若干二極體(未表示)組成，用於將交流電流轉換成直流電流。整流組件57與電負載和安裝在車輛上的電池(未表示)相連接。
集成電路調節器58接通或切斷連接在勵磁線圈11和地線(未表示)之間的諸如電晶體的開關元件，以便控制輸入至勵磁線圈的勵磁電流，從而調節車輛交流發電機1的輸出電壓。
驅動側底座51是由鐵質材料(諸如低碳鋼)的薄板壓力成型而成的，其環形前壁61面向V形帶肋皮帶輪5基礎部分21的後皮帶引導件23而放置，而其軸承箱62則從端壁61的內端軸向地向前伸展。
軸承箱62具有圓筒形部分，軸向地放置在V形帶肋皮帶輪5的基礎部分21和滾珠軸承6的外座圈32之間。軸承箱62具有內周邊，滾珠軸承6的外座圈32壓入配合在此。
近似為環形的法蘭部分63成形在軸承箱62的向前的端部用於支承滾珠軸承6的外座圈32。法蘭部分63面向滾珠軸承密封件34而配置，與定位片64一起制止滾珠軸承6的外座圈32的軸向移動，定位片是採用點焊或類似方法固定在驅動側底座51的內表面上的。
空氣間隙9是一個從開口70綿延至軸承密封件34的空間，它由第一至第五空氣間隙71-75組成。
第一空氣間隙71位於開口70的附近，在V形帶肋皮帶輪5的皮帶引導件23和驅動側底座51的前壁61之間，它是一個環形平面空間，以一定的角度向後傾斜。
如圖1所示，第二空氣間隙72是一個與第一空氣間隙71相毗連的中間空間，並在近似垂直於第一空氣間隙71的方向拐彎。第二空氣間隙72形成於V形帶肋皮帶輪5的基礎部分21的內周邊與軸承箱62的外周邊之間，是一個平行主軸2而延伸的近似為圓筒形的空間。第二空氣間隙72的軸向延伸尺度要大於第一和第三至第五空氣間隙73-75具有的軸向延伸尺度。
如圖1和圖2所示，第三空氣間隙73是一個與第二空氣間隙72相毗連的中間空間，並在垂直於第二空氣間隙72的方向拐彎。第三空氣間隙73位於V形帶肋皮帶輪5的環形部分24的後端部表面與軸承箱62的法蘭部分63的前表面之間，是一個在主軸2的徑向方向延伸的環形平面空間。
如圖2所示，第四空氣間隙74是一個與第三空氣間隙73相毗連的空間，靠近軸承密封件34(最深處側)，與第三空氣間隙73有一定間隔，但與之相平行。第四空氣間隙74位於V形帶肋皮帶輪5的軸套部分25的後端部表面與軸承密封件34的徑向內前表面之間，是一個在主軸2的徑向方向延伸的環形平面空間。
如圖2所示，第五空氣間隙75是一個與第三空氣間隙73相毗連的空間，靠近軸承密封件34(最深處側)，與第三空氣間隙73相隔一定距離而平行，並同軸地圍繞第四空氣間隙74。第五空氣間隙75位於軸承箱62法蘭部分63的後表面與軸承密封件34的徑向外表面之間，是一個在主軸2的徑向方向延伸的環形平面空間。
假定第一空氣間隙71的軸向距離是δ1，第二空氣間隙72的徑向距離是δ2，第三空氣間隙73的軸向距離是δ3，第四空氣間隙的軸向距離是δ4，和第五空氣間隙的軸向距離是δ5，則選定這些距離滿足下列不等式E1至E3。
E1δ1≤δE2δ2＞δE3δ3＞δ4本實施例提出，δ1約為1.2mm，δ2約為3.0mm，δ3約為0.2mm以及δ5約為0.2mm。
第一實施例的運行現將參考圖1-4簡要說明第一實施例提出的車輛交流發電機1運行。
當發動機的驅動力通過V形皮帶傳輸至V形帶肋皮帶輪5，主軸旋轉，從而去旋轉轉子3。電池向勵磁線圈11輸入勵磁電流以激勵磁極鐵心10兩側的磁極爪形部分。旋轉磁場加入至定子4的電樞鐵心17相對定子而旋轉，於是在三相電樞繞組18中就產生交流電流。此三相交流電流通過整流組件57轉換成直流電流，該直流電流被輸入至電池以及車輛的電負載。
通常，車輛交流發電機1是安裝在發動機下方部位。假如車輛沒有下蓋，則交流發電機就受到泥漿水的濺落，泥漿水可能通過形成在V形帶肋皮帶輪5與驅動側底座51之間的空間隙9而進入軸承密封件34之後的滾珠軸承6。
然而，本實施例提出的車輛交流發電機具有空氣間隙9，它由靠近開口70的狹窄的第一空氣間隙，與第一空氣間隙71相毗連的最寬的第二空氣間隙72，以及與第二空氣間隙72相毗連，狹於第二空氣間隙72的第三空氣間隙73組成。此外，與第三空氣間隙73相毗連的第四空氣間隙74以及與第三空氣間隙73相毗連的第五空氣間隙75都狹於第三空氣間隙73。結果，因為第三空氣間隙73至第五空氣間隙75都較第二空氣間隙72狹，從空氣間隙9的開口70通過第一空氣間隙71進入第二空氣間隙72的水不能進入空氣間隙9的最深側，而向開口70排出。
由於第一至第三空氣間隙71-73之間的相應通道是彎曲的，或者第四和第五空氣間隙74和75是與第三空氣間隙73相平行的，水不能直接急速流入靠近軸承密封件34的第四空氣間隙74和第五空氣間隙75。
通常，軸承箱62外側具有一些厚的部位(例如，四個部位)以便留有螺絲孔可應用螺絲夾持住滾珠軸承6的外座圈32，這使第二空氣間隙72變得更狹。然而，在第一實施例中，由於滾珠軸承6的外座圈32是用壓入配合到軸承箱6中去的，外座圈32可不用緊固件而被固定住，這樣，軸承箱62的外部部位變得平直而沒有起伏。
這也就是說，軸承箱62的外部部位能做成具有平滑表面，近似為圓筒形狀，這樣，形成於V形帶肋皮帶輪5基礎部分21的內表面與驅動側底座51軸承箱62的前表面之間的第二空氣間隙能形成一個軸向平直的圓筒形空間。因此，進入第二空氣間隙72的水能容易排出至開口70。
由於形成第二空氣間隙72的V形帶肋皮帶輪5的基礎部分21的內周邊以某一角度θ(1°)傾斜，這樣，第二空氣間隙72的內徑變成大於其底部的內徑，進入第二空氣間隙72的水被離心力從開口70排出。
此外，涉及到固定於外座圈32的軸承密封件34，與軸承密封件34一起組成第四空氣間隙74的V形帶肋皮帶輪5的軸套部分25是一個轉動壁，且第四空氣間隙74在徑向寬於法蘭部分62的靜止壁與軸承密封件34組成的第五空氣間隙75。因此，進入第四空氣間隙74的水易於較多地附著在軸套部分25上，而不是法蘭部分63上，這樣，附著在軸套部分25上的水被旋轉，並被離心力從第四空氣間隙74摔向開口70。
因此，可以阻止水從開口70直接快速流入軸承密封件34。此外，除去應用離心力將附著於軸套部分25內周邊和軸套部分25的後表面的水排出外，還可通過空氣間隙9空間的增、減(特別是增加第二空氣間隙72)，將V形帶肋皮帶輪5和驅動側底座51之間空氣間隙9中的水排出。這樣，水被阻止通過軸承密封件34進入滾珠軸承6，從而滾珠軸承6的壽命能增加。
由於軸承箱62和V形帶肋皮帶輪5是由相同的鐵質材料製成的，即使有小量含一定電解液的水進入第二或第三空氣間隙，含電解液水也不會在軸承箱62和V形帶肋皮帶輪5之間形成橋路，因此，不會形成局部電池，從而阻止在滾珠軸承6的軸承密封件34內生成腐蝕性材料。這樣，水就不會進入滾珠軸承6軸承密封件34之內。
當車輛交流發電機1運行時，滾珠軸承6的外座圈32和軸承箱62被交流發電機1加熱，並膨脹。由於滾珠軸承6的外座圈32和軸承箱62是相同的鐵質材料製成的，因此不會在滾珠軸承6的外座圈32和軸承相62之間形成由於熱膨脹的差異而產生的間隙。由於驅動側底座51是由鐵質材料壓力成形而成的，與鑄造的底座相比，毛刺要少得多。第一實施例的試驗結果為了將第一實施例提出的車輛交流發電機與通常的車輛交流發電機進行比較，採用了鹽水噴霧試驗，在試驗時，將鹽水(含電解質水)噴在交流發電機的所有側面上。圖4為試驗結果，進行試驗時，將350立方釐米的鹽水通過直徑為1.2毫米的6個噴嘴每分鐘對在4000轉/分下運轉的相應交流發電機(第一實施例和通常交流發電機)噴濺15秒鐘。
由圖4可看出，第一實施例提出的車輛交流發電機1擁有1700小時的耐鹽性，這是普通交流發電機擁有的560小時的耐鹽性的三倍。
圖5是第二實施例提出的車輛交流發電機的主要部分。在這一實施例中，V形帶肋皮帶輪5是由鐵質材料平板加壓成型或滾軋成型製成的。
在這一實施例中，滾珠軸承6被嵌入至驅動側底座51的軸承箱62中直至它抵靠軸承箱62摺疊部分65的前表面，並用外座圈32的前表面處的制動部分66加以固定。滾珠軸承6的外周邊變成倒圓的，在這一情況，其橫截面也是圓筒形的。由於外座圈32被夾持在摺疊部分65和制動部分66之間，因此第一實施例中的定位片64就不必要了。
由於制動部分66能使軸承箱62的軸向測量可精確進行，第三空氣間隙73也能精確形成。因此，第三空氣間隙73的軸向距離δ3，或V形帶肋皮帶輪5環形部分24的後表面與軸承箱62制動部分66的前表面之間的軸向距離可以減少，從而使滾珠軸承6能有效地屏蔽水。第三實施例圖6是本發明第三實施例提出的車輛交流發電機的主要部分。在這一實施例中，V形帶肋皮帶輪5的皮帶引導件23和驅動側底座51的前壁是相互平行，垂直於主軸2而安置的。因此，第一空氣間隙71成為一個安置在開口70相同軸上的環形平面空間。
由於第一空氣間隙71成形成環形平面空間，V形帶肋皮帶輪5皮帶引導件23的後表面和驅動側底座位於一個安置在主軸2徑向之外，基本為平面的空間中。結果，進入第一空氣間隙71的水不進入滾珠軸承6而直接流出，從而增加了對軸承進行屏蔽的效果。變型雖然本發明先前的實施例是用於以發動機通過多V形皮帶驅動的車輛交流發電機的，本發明能用於馬達，風輪水輪所驅動的交流或直流發電機。本發明也能用於諸如馬達，壓縮機或旋轉泵的旋轉機械。
在先前的實施例中，採用了帶有多V形皮帶的V形帶肋皮帶輪5，但也能採用具有單V形凹槽的V形皮帶輪。V形帶肋皮帶輪也能用諸如齒輪或類似的旋轉件加以代替。
在先前的實施例中，主軸2和V形帶肋皮帶輪5是分開成形的。但是它們也可成形成一組件。滾珠軸承6的內底座31能與主軸2整體成形。滾珠軸承6的外底座6也能與軸承箱62整體成形。另一方面，前壁61也可與軸承箱62分開。法蘭部分63也可與軸承箱62分開。
在本發明的上述說明中，發明是根據其特殊的實施例來加以公開的。但是，只要不脫離所附權利要求中規定的發明的精神和範圍，對本發明特殊實施例的各種修正和改變顯然是可以進行的。因此，本文件中的對本發明的說明應理解為示範性而不是限制性的。
權利要求
1.一種旋轉機械，包括殼體(8)，它具有前壁(61)和由所述前壁(61)向前延伸的軸承箱(62)；旋轉主軸(2)；軸承(6)，它具有裝配進入所述軸承箱(62)的外座圈(32)，用於安置所述旋轉主軸(2)的內座圈(31)以及在其端部的密封件(34)；和碗狀旋轉件(5)，它具有圍繞所述軸承箱(62)而安置的圓筒狀基礎部分(21)，固定到所述旋轉主軸(2)的前端上的軸套部分(25)以及連接所述圓筒狀基礎部分(21)和所述軸套部分(25)的環形部分(24)；其中所述殼體(8)的所述前壁(61)是面向所述旋轉件(5)的所述圓筒狀基礎部分(21)的後表面而放置的，所述殼體(8)的所述軸承箱(62)是放置於所述旋轉件(5)的所述圓筒狀基礎部分(21)和所述軸承6)之間用以在所述旋轉件(5)和所述殼體(8)之間形成一個從開口至所述軸承(6)的空氣間隙(9)，和所述空間隙(9)的成形要滿足下述不等式δ1＜δ2，δ2＞δ3，δ3＞δ4，這是當成形在所述圓筒狀基礎部分(21)的所述後表面與所述前壁(61)之間的第一空氣間隙是δ1，成形在所述圓筒狀基礎部分(21)的內周邊與所述軸承箱(62)之間的第二空氣間隙是δ2，成形在所述環形部分(24)的後表面與所述軸承箱(62)前表面之間的第三空氣間隙是δ3，而成形在所述軸套部分(25)的後表面與所述密封件(34)的前表面之間的第四空氣間隙是δ4。
2.一種發電機，包括殼體(8)，它具有前壁(61)和由所述前壁(61)向前延伸的軸承箱(62)；旋轉主軸(2)；軸承(6)，它具有裝配進入所述軸承箱(62)的外座圈(32)，用於安置所述旋轉主軸(2)的內座圈(31)以及在其端部的密封件(34)；和碗狀旋轉件(5)，它具有圍繞所述軸承箱(62)而安置的圓筒狀基礎部分(21)，固定到所述旋轉主軸(2)的前端上的軸套部分(25)以及連接所述圓筒狀基礎部分(21)和所述軸套部分(25)的環形部分(24)；其中所述殼體(8)的所述前壁(61)是面向所述旋轉件(5)的所述圓筒形基礎部分(21)的後表面而放置的，所述殼體(8)的所述軸承箱(62)是放置於所述旋轉件(5)的所述圓筒狀基礎部分(21)和所述軸承(6)之間用以在所述旋轉件(5)和所述殼件(8)之間形成一個從開口至所述軸承(6)的空氣間隙(9)，和所述空氣間隙(9)包括成形於所述圓筒狀基礎部分(21)的所述後表面與所述前壁(61)之間的第一空氣間隙，成形於所述圓筒狀基礎部分(21)的內周邊與所述軸承箱(62)之間，並近似與所述第一空氣間隙相垂直的第二空氣間隙，成形於所述環形部分(24)的後表面與所述軸承箱(62)前表面之間，並近似與所述第二空氣間隙相垂直的第三空氣間隙，以及與所述第三空氣間隙之間有一定間隔，但與之相平行，成形於所述軸套部分(25)的後表面與所述密封件(34)的前表面之間的第四空氣間隙。
3.如權利要求1或2所述的旋轉機械，其中，所述旋轉機械包括由發動機驅動的發電機(1)。
4.如權利要求1至3中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述碗狀旋轉件(5)是由皮帶驅動的皮帶輪。
5.如權利要求1至4中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述第二空氣間隙成形成與所述第一、第三和第四空氣間隙相垂直，且其具有的軸向尺寸的圓筒形空間大於所述第一、第三和第四空氣間隙中任一間隙的軸向尺寸的圓筒形空間。
6.如權利要求1至5中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述軸承(6)的所述外座圈(32)是壓入配合進入所述軸承箱(62)中的或是彎曲所述軸承箱(62)的前邊緣而將其與此固定的。
7.如權利要求1至6中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述軸承箱(62)包括法蘭部分(63)，它面向所述密封件(34)用於從一個軸向端部制動所述軸承(6)的所述外座圈，以及所述第四空氣間隙的徑向尺寸大於第五空氣間隙的徑向尺寸，該第五空氣間隙成形於所述法蘭部分(63)的所述內周邊部分的後表面與所述密封件(34)的前表面之間。
8.如權利要求1至7中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述圓筒狀基礎部分(21)的所述內周邊是傾斜的，這樣，所述第二空氣間隙的後側直徑大於其前側直徑。
9.如權利要求1至8中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述軸承箱(62)和所述旋轉件(5)是由同類金屬製成的。
10.如權利要求1至9中任一要求所述的旋轉機械，其中，所述軸承(6)的所述外座圈(32)和所述軸承箱(12)是由同類金屬製成的。
11.如權利要求1至10中任一要求所述的旋轉機械，其中所述第一空氣間隙成形成一個環形平板空間。
12.如權利要求4所述的旋轉機械，其中所述旋轉件(5)的所述圓筒狀基礎部分(21)具有若干滾壓成形的V形凹槽(26)；以及所述殼體(8)包括由金屬板壓力成形的所述軸承箱(62)。
全文摘要
諸如交流發電機(1)的旋轉機械，成型於皮帶輪(5)與其殼體(8)之間的迷宮環或空氣間隙(9)設置成具有若干不同形狀的空氣間隙δ1，δ2，δ3，δ4，該空氣間隙(9)被布置成滿足下述不等式δ1＜δ2，δ2＞δ3，δ3＞δ4。
文檔編號H02K5/16GK1140353SQ96105318
公開日1997年1月15日 申請日期1996年5月29日 優先權日1995年5月29日
發明者草瀨新, 三谷涓三 申請人:日本電裝株式會社