Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством



Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством
Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством
Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством
Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством
Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством
Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством
Охлаждающая рубашка с уплотнительным средством

 


Владельцы патента RU 2631420:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для охлаждения. Техническим результатом является уменьшение непреднамеренного выхода протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды при различных рабочих состояниях. Охлаждающая рубашка (1, 31) с протекающей текучей средой (14) содержит кожух (2), который имеет внутреннюю оболочку (3, 103) и наружную оболочку (4, 44, 74, 94, 104, 114). Кожух (2) на одном осевом конце (5, 145) имеет отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106), уплотнительное средство (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), которое расположено в отверстии (6, 46, 56, 86, 96, 106, 146), и радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118), которая соединяет кожух (2) с уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137). Радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) проходит в отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106). Изобретение относится к кожуху для охлаждающей рубашки, при этом предусмотрена возможность соединения кожуха (2) за счет радиальной деформации (8, 58, 68, 98, 108, 118) с уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137) для охлаждающей рубашки (1, 31); к уплотнительному средству (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), которое выполнено с возможностью соединения с кожухом (2) за счет радиальной деформации (8, 58, 68, 98, 108, 118); к машине, в частности электрической машине, содержащей охлаждающую рубашку (1, 31); к способу изготовления охлаждающей рубашки (1, 31), в котором выполняют соединение между кожухом (2) и уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137); к способу изготовления машины, в частности электрической машины, в котором проверяют герметичность охлаждающей рубашки (1, 31) перед креплением подшипникового щита (112, 122) на охлаждающей рубашке (1, 31). 6 н. и 4 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Изобретение относится к охлаждающей рубашке согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, к кожуху для охлаждающей рубашки, уплотнительному средству для охлаждающей рубашки, к машине, в частности электрической машине, которая содержит охлаждающую рубашку, к способу изготовления охлаждающей рубашки, а также к способу изготовления машины, в частности электрической машины, в котором проверяют герметичность охлаждающей рубашки.

Охлаждающие рубашки используются для охлаждения машин с целью повышения их мощности. Охлаждающая рубашка окружает часть машины, которая нагревается при работе машины. Тепло отводится от части машины с помощью протекающей через охлаждающую рубашку текучей среды. Текучая среда может быть газообразной или жидкой.

Из DE 102004050645 А1 известна охлаждающая рубашка, которая образована с помощью проходящих в стенке корпуса охлаждающих каналов. Отверстие охлаждающих каналов уплотнено с помощью внутреннего уплотнительного кольца, которое соединено с геометрическим замыканием со стенкой корпуса. Внутреннее уплотнительное кольцо имеет кольцевые выемки для образования отклоняющего канала для протекающей через охлаждающую рубашку текучей среды.

В WO 2006/106086 А1 приведено описание среднего участка корпуса электрической машины, который имеет охлаждающие каналы, которые образованы с помощью колец круглого поперечного сечения. Корпус состоит из двух фланцев и расположенного между ними среднего участка корпуса, который имеет два расположенных коаксиально друг в друге гильзообразных элемента, которые при стыковке друг с другом образуют охлаждающую рубашку статора. Уплотнение охлаждающей рубашки осуществляется предпочтительно с помощью расположенной на торцевой стороне, проходящей в окружном направлении выемки или канавки во фланце, в которой за счет конструктивного расположения кольца круглого поперечного сечения, элементов, а также фланцев происходит уплотнение. Элементы запрессовываются, зажимаются или склеиваются с соответствующим кольцом круглого поперечного сечения на торцевых сторонах между элементами во фланцах. Для этого выемка фланца или подшипникового щита имеют фаску, которая при сборке обеспечивает сжимание кольца круглого поперечного сечения с помощью элементов и тем самым достаточное уплотнение. Внутренний элемент может быть немного деформирован за счет силы реакции деформированного кольца круглого поперечного сечения, поскольку внутренний элемент из-за фаски не опирается на фланец. В осевом направлении кольцо круглого поперечного сечения фиксируется с помощью подшипниковых щитов или соответствующих фланцев. Фиксация кольца круглого поперечного сечения может быть улучшена с помощью расширения элементов.

В известных охлаждающих рубашках уплотнение, которое необходимо при работе электрических машин, действует лишь после монтажа подшипниковых щитов.

Поэтому задачей изобретения является уменьшение непреднамеренного выхода протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды из охлаждающей рубашки при различных рабочих состояниях. Эта задача решена с помощью охлаждающей рубашки с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Охлаждающая рубашка, согласно изобретению, для охлаждения с помощью протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды содержит:

- кожух, который имеет внутреннюю оболочку и наружную оболочку, при этом кожух на одном осевом конце имеет отверстие,

- уплотнительное средство, которое расположено в отверстии, и

- радиальную деформацию, которая соединяет кожух с уплотнительным средством,

при этом радиальная деформация проходит в отверстие.

Эта задача решена также с помощью кожуха для охлаждающей рубашки с признаками пункта 6 формулы изобретения.

Кожух, согласно изобретению, для охлаждающей рубашки, согласно изобретению, выполнен с возможностью соединения с помощью радиальной деформации с уплотнительным средством.

Задача решена также с помощью уплотнительного средства, согласно изобретению, для охлаждающей рубашки.

Уплотнительное средство, согласно изобретению, для охлаждающей рубашки, согласно изобретению, выполнено с возможностью соединения с кожухом за счет радиальной деформации.

Задача решена также с помощью машины, согласно пункту 8 формулы изобретения.

Машина, согласно изобретению, в частности электрическая машина, согласно изобретению, содержит охлаждающую рубашку, согласно изобретению.

Задача решена также с помощью способа изготовления охлаждающей рубашки.

В способе, согласно изобретению, изготовления охлаждающей рубашки, согласно изобретению, выполняют соединение между кожухом и уплотнительным средством.

Кроме того, задача решена также с помощью способа изготовления машины, в частности электрической машины, согласно пункту 8 формулы изобретения.

В способе, согласно изобретению, изготовления машины, согласно изобретению, в частности электрической машины, согласно изобретению, проверяют герметичность охлаждающей рубашки, согласно изобретению, перед креплением подшипникового щита на охлаждающей рубашке.

Задача решается с помощью охлаждающей рубашки, согласно изобретению, тем, что радиальная деформация, которая проходит в отверстие, соединяет кожух с уплотнительным средством. Предпочтительно отверстие уплотняется так, что уменьшается выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды из отверстия. В частности, из охлаждающей рубашки выходит меньшее количество текучей среды, когда она запускается в работу после первого заполнения текучей средой. При работе охлаждающей рубашки текучая среда протекает через охлаждающую рубашку под давлением. Давление является различным в различных рабочих состояниях. Радиальная деформация уменьшает выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды за счет того, что она может выдерживать более высокие давления и сильные колебания давления.

В охлаждающей рубашке отверстие может быть расположено между внутренней оболочкой и наружной оболочкой. Таким образом, отверстие можно просто выполнять. В частности, отверстие может быть осевым отверстием. При этом осевое отверстие проходит в осевом направлении. Таким образом, можно просто выполнять радиальную деформацию.

Охлаждающая рубашка может иметь форму полого цилиндра. Внутренняя поверхность полого цилиндра образована с помощью внутренней оболочки, а наружная поверхность полого цилиндра образована с помощью наружной оболочки. В этом случае осевое направление охлаждающей рубашки задается осью вращения полого цилиндра. Охлаждающая рубашка, которая имеет форму полого цилиндра, проста в изготовлении.

Охлаждающая рубашка может иметь также отклоняющуюся от полого цилиндра форму. Так, охлаждающая рубашка может иметь на некоторых участках плоские поверхности. Эти плоские поверхности обеспечивают возможность опоры охлаждающей рубашки на плоскость.

Обычно осевое направление охлаждающей рубашки задано с помощью прямой, которая проходит по существу параллельно кожуху охлаждающей рубашки. Радиальное направление является направлением, которое проходит перпендикулярно осевому направлению.

Протекающая в охлаждающей рубашке текучая среда может протекать по существу между внутренней оболочкой и наружной оболочкой в одном или нескольких каналах. По меньшей мере один канал может иметь отверстие. Для обеспечения более простого изготовления кожуха канал может иметь отверстия на различных осевых концах кожуха.

Охлаждающая рубашка может иметь первый соединительный вывод, через который текучая среда может протекать в канал охлаждающей рубашки, и второй соединительный вывод, через который текучая среда может выходить из охлаждающей рубашки. Таким образом, работа охлаждающей рубашки может осуществляться перед установкой в машину.

Предпочтительно протекающая в охлаждающей рубашке текучая среда является жидкостью. С помощью жидкости охлаждающая рубашка может обеспечивать более высокую мощность охлаждения. Мощность охлаждения является количеством тепла, которое может отводить охлаждающая рубашка с помощью текучей среды.

Кожух, согласно изобретению, для охлаждающей рубашки имеет наряду с уже указанными преимуществами также другое преимущество, состоящее в том, что кожух перед выполнением соединения между кожухом и уплотнительным средством не должен иметь или иметь лишь небольшую радиальную деформацию. Таким образом, заранее изготовленный кожух может взаимодействовать с различными уплотнительными средствами за счет различно сильной радиальной деформации и обеспечивать тем самым различные варианты выполнения охлаждающих рубашек.

Уплотнительное средство, согласно изобретению, имеет наряду с уже указанными преимуществами дополнительно также то преимущество, что уплотнительное средство может иметь материал, который оказывает текучей среде меньшее сопротивление, чем необходимо для уплотнения отверстия кожуха, когда охлаждающая рубашка не имеет радиальной деформации.

Машина, согласно изобретению, в частности электрическая машина, имеет наряду с уже указанными преимуществами дополнительно также то преимущество, что компоненты машины лучше защищены от протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды. Это возможно за счет того, что охлаждающая рубашка является самостоятельным конструктивным элементом машины, в частности электрической машины, и тем самым при изготовлении машины, в частности электрической машины, за счет стыковки конструктивных элементов машины, в частности электрической машины, с меньшей вероятностью возникают негерметичные места. Таким образом, при изготовлении машины, в частности электрической машины, требуется меньше последующей доработки машины, в частности электрической машины. Последующая доработка машины, в частности электрической машины, требует занимающей много времени разборки машины, в частности электрической машины, и замены дефектных конструктивных элементов. В частности, разборка машины, в частности электрической машины, занимает много времени, когда конструктивный элемент внутри корпуса машины, в частности электрической машины, может быть заменен лишь посредством демонтажа части, на которую опирается конструктивный элемент машины, в частности электрической машины. Конструктивный элемент машины, в частности электрической машины, может быть валом, который установлен с возможностью вращения в этой части.

Кроме того, преимуществом машины, согласно изобретению, является то, что корпус электрической машины можно открывать для ремонта без открывания охлаждающей рубашки, в частности каналов для протекающей текучей среды. Таким образом, можно заменять конструктивные элементы машины без опасности проихождения конструктивных элементов в соприкосновение с текучей средой и повреждения.

Особенно предпочтительной является электрическая машина, согласно изобретению, которая содержит охлаждающую рубашку, согласно изобретению, поскольку конструктивные элементы электрической машины являются очень чувствительными к текучей среде. Текучие среды состоят, как правило, из электрически проводящих веществ или имеют их в виде загрязнений. Когда в конструктивном элементе электрической машины, в частности в обмотке, за счет текучей среды выполняется электрически проводящее соединение или происходит электрический пробой, то за счет повышенного тока или повышенного напряжения может быть не только разрушена обмотка или вся электрическая машина, но также существует опасность для персонала, находящегося вблизи электрической машины.

Способ, согласно изобретению, изготовления охлаждающей рубашки, согласно изобретению, имеет наряду с уже указанными преимуществами также дополнительно то преимущество, что при выполнении соединения между охлаждающей рубашкой и уплотнительным средством внутри или на охлаждающей рубашке не расположены другие конструктивные элементы, так что соединение можно выполнять без оглядки на чувствительные или создающие помехи конструктивные элементы. За счет этого обеспечивается возможность оптимального выполнения соединения с целью предотвращения непреднамеренного выхода текучей среды из охлаждающей рубашки в различных рабочих состояниях.

Способ, согласно изобретению, изготовления машины, согласно изобретению, в частности электрической машины, согласно изобретению, имеет наряду с уже указанными преимуществами дополнительно также то преимущество, что охлаждающая рубашка сама по себе обеспечивает возможность простой транспортировки и простой установки в различных положениях. Таким образом, герметичность охлаждающей рубашки предпочтительно можно проверять при различных рабочих условиях, например, при различных положениях охлаждающей рубашки.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Так, предпочтительным является вариант выполнения охлаждающей рубашки, согласно изобретению, в котором массивная часть имеет радиальную деформацию. Выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды из отверстия кожуха предотвращается с помощью радиальной деформации, уплотнительного средства и кожуха. Текучая среда создает у радиальной деформации, уплотнительного средства и кожуха давление. За счет того что массивная часть имеет радиальную деформацию, сила, которая вызывает давление, большей частью воспринимается массивной частью. За счет этого предпочтительно за счет радиальной деформации на массивной части может быть уменьшен выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды при высоком давлении. Кроме того, за счет радиальной деформации массивной части уплотнительное средство, также при изменениях давления или при первом заполнении охлаждающей рубашки текучей средой, удерживается в своем положении, так что предотвращается выход текучей среды.

Радиальная деформация может быть пластичной. За счет этого можно выполнять радиальную деформацию на охлаждающей рубашке с определенной формой, которая после выполнения радиальной деформации сохраняет определенную форму во многих различных рабочих состояниях. Таким образом, уменьшается непреднамеренный выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды из охлаждающей рубашки при различных рабочих состояниях.

В другом предпочтительном варианте выполнения охлаждающей рубашки, согласно изобретению, кожух имеет радиальную деформацию. На кожухе можно простым образом с помощью инструмента выполнять радиальную деформацию перед или после расположения уплотнительного средства в отверстии. Таким образом, кожух предпочтительно обеспечивает возможность радиальной деформации на массивной части.

При этом инструмент для создания радиальной деформации кожуха может проходить через поперечное сечение охлаждающей рубашки в радиальном направлении, так что за счет вдавливания инструмента в кожух у всех отверстий к каналам на осевом конце охлаждающей рубашки, в которых может протекать текучая среда, создаются радиальные деформации.

Уплотнительное средство может иметь сварной шов. Сварной шов обеспечивает возможность закрывания отверстия кожуха с большой механической стабильностью. За счет радиальной деформации кожуха отверстие имеет такую узкую ширину, что достаточным является одиночный сварной шов для закрывания отверстия кожуха. Одиночный сварной шов имеет особенно высокую механическую стабильность.

В частности, в дополнительной рабочей стадии можно создавать сплошной одиночный сварной шов на охлаждающей рубашке, который закрывает все отверстия кожуха к каналам охлаждающей рубашки.

Уплотнительное средство может также иметь уплотнение. Уплотнение имеет эластичную поверхность, которая образует с радиальной деформацией соединение, через которое может протекать текучая среда под большим давлением лишь в небольшой мере. Предпочтительно радиальная деформация может оказывать повышенное давление на эластичную поверхность. Дополнительно к этому за счет радиальной деформации образуется уплотнительная кромка, которая предотвращает протекание текучей среды между уплотнительным средством и поверхностью внутренней оболочки у отверстия.

Отверстие кожуха может иметь участок с клиновидным поперечным сечением, который образуется за счет радиальной деформации кожуха, при этом отверстие сужается на участке в направлении осевого конца кожуха. Это обеспечивает возможность сжимания уплотнительного средства с помощью протекающей текучей среды почти по всей осевой длине уплотнительного средства. Таким образом, может быть уменьшено влияние сильных колебаний давления на радиальную деформацию, которая соединяет кожух с уплотнительным средством, в частности, на уплотнительной кромке. Таким образом, в рабочих состояниях с сильными колебаниями давления может быть уменьшен выход текучей среды из охлаждающей рубашки.

Образованное за счет радиальной деформации клиновидное поперечное сечение участка отверстия приводит дополнительно к тому, что соединение между кожухом и уплотнительным средством является самоусиливающимся. Чем сильнее протекающая в охлаждающей рубашке текучая среда давит на уплотнительное средство, тем лучше уплотняется соединение между кожухом и уплотнительным средством относительно выхода текучей среды.

Отверстие может иметь х-образное поперечное сечение, которое образовано за счет радиальной деформации кожуха, при этом отверстие сужается к осевому концу кожуха до узкого места, а затем снова расширяется. Расширяющаяся зона приводит к дальнейшему уплотнению между кожухом и уплотнительным средством при небольшом силовом воздействии на уплотнение через более длинный участок. Таким образом, с помощью дополнительного участка уменьшается непреднамеренный выход текучей среды из охлаждающей рубашки.

Отверстие кожуха может проходить в осевом направлении кожуха. Это обеспечивает возможность простого выполнения радиальной деформации кожуха.

Кожух охлаждающей рубашки может предпочтительно иметь средства, которые облегчают выполнение радиальной деформации и/или обеспечивают возможность ее выполнения заданным образом.

Внутренняя оболочка кожуха может иметь радиальную деформацию. Это имеет то преимущество, что наружная оболочка при выполнении радиальной деформации на внутренней оболочке может служить в качестве упора для инструмента. Кроме того, наружная оболочка может быть снабжена в отверстии уплотнительной геометрией, которая дополнительно уменьшает выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды. Кроме того, наружная оболочка может служить при выполнении радиальной деформации на внутренней оболочке в качестве упора для позиционирования инструмента.

Предпочтительно также, что уплотнительное средство может проходить в конструктивный элемент, который вместе с наружным кожухом охлаждающей рубашки образует корпус. Таким образом, радиальная деформация, которая соединяет кожух с уплотнительным средством, может фиксировать уплотнительное средство так, что облегчается крепление части корпуса, в частности подшипникового щита, на осевом конце охлаждающей рубашки.

За счет выполнения радиальной деформации на внутренней оболочке внутренняя оболочка может сохранять заданную длину и тем самым может образовывать вместе с конструктивным элементом заданный корпус.

Дополнительное использование уплотнительного средства в качестве уплотнения корпуса или заданного корпуса предотвращает проникновение воды в корпус, так что может обеспечиваться вид защиты IP6K9K. Описание этой защиты типа IP приведено, например, в немецком стандарте для уличного транспорта DIN 40050, часть 9.

В другом предпочтительном варианте выполнения охлаждающей рубашки, согласно изобретению, отверстие уплотняется в направлении осевого конца в различных плоскостях. Это обеспечивает возможность направления протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды через уплотнительное средство. Таким образом, можно предпочтительно отказаться от каналов в охлаждающей рубашке для отклонения жидкости на осевом конце охлаждающей рубашки. Тем самым каналы в охлаждающей рубашке могут иметь простую геометрию. Это приводит к простому изготовлению охлаждающей рубашки.

Различные плоскости могут проходить перпендикулярно осевому направлению с целью обеспечения возможности отклонения по короткому пути.

Уплотнительное средство может иметь соединение для отклонения текучей среды из одного канала ко второму каналу, при этом уплотнительное средство отделяет первый и второй каналы от третьего канала. Отделение третьего канала от второго канала может осуществляться за счет того, что отверстие в зоне между вторым и третьим каналом уплотнено в более удаленной от осевого конца плоскости, чем в зоне между первым и вторым каналами.

Уплотнительное средство может иметь уплотнение, так что уплотнение в различных плоскостях может быть реализовано с помощью просто изготавливаемого уплотнения. Для этого уплотнение может иметь в различных радиальных направлениях различную длину в осевом направлении.

В другом предпочтительном варианте выполнения охлаждающей рубашки, согласно изобретению, уплотнительное средство имеет радиальную деформацию. Это имеет то преимущество, что радиальную деформацию, согласно изобретению, можно использовать без необходимости деформации кожуха. Радиальная деформация уплотнительного средства создает в первом поперечном сечении уплотнительного средства более высокую силу сжатия, чем во втором поперечном сечении уплотнительного средства. Таким образом, уменьшается непреднамеренный выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды.

Сила сжатия может уменьшаться в направлении осевого конца. Таким образом, вблизи первого конца уплотнительного средства, который дальше удален от осевого конца кожуха, достигается уплотнение отверстия за счет высокой силы сжатия, и в другой зоне уплотнительного средства в направлении второго конца, который лежит ближе к осевому концу кожуха, достигается дополнительное уплотнение при меньшей силе сжатия и более длинных уплотнительных поверхностях на внутренней оболочке и наружной оболочке.

Уплотнительное средство может иметь на первом конце выемку, так что протекающая в охлаждающей рубашке текучая среда может протекать между внутренней оболочкой и наружной оболочкой ближе к осевому концу кожуха, чем вблизи поверхности внутренней оболочки или поверхности наружной оболочки. Выемка предпочтительно обеспечивает возможность использования давления протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды для самоусиливающегося улучшения соединения между радиальной деформацией и кожухом. Тем самым предотвращается непреднамеренный выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды из охлаждающей рубашки.

Уплотнительное средство может содержать массивную пружинную часть, которая имеет радиальную деформацию, которая по меньшей мере частично является эластичной. Тем самым предотвращается непреднамеренный выход протекающей в охлаждающей рубашке текучей среды из охлаждающей рубашки при различных рабочих состояниях за счет эластичного противодействия изменяющимся в различных рабочих состояниях силам за счет закрывания отверстия.

Указанные выше свойства, признаки и преимущества данного изобретения, а также способы их достижения поясняются более подробно в приведенном ниже описании примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - первый пример выполнения охлаждающей рубашки;

фиг. 2 - сечение по линии II-II на фиг. 1;

фиг. 3 - пример выполнения электрической машины;

фиг. 4 - пример выполнения осевого конца охлаждающей рубашки перед выполнением радиальной деформации;

фиг. 5, 6 - примеры выполнения радиальной деформации на охлаждающей рубашке;

фиг. 7 - осевой конец охлаждающей рубашки перед выполнением радиальной деформации;

фиг. 8 - другой пример выполнения радиальной деформации на охлаждающей рубашке;

фиг. 9, 10 - примеры выполнения радиальной деформации и уплотнительное средство на охлаждающей рубашке;

фиг. 11, 12 - примеры выполнения уплотнительного средства, которое проходит в конструктивный элемент;

фиг. 13 - другой пример выполнения уплотнительного средства;

фиг. 14 - другой пример выполнения кожуха;

фиг. 15 - частичная зона из фиг. 14 в зоне осевого конца в увеличенном масштабе.

На фиг. 1 показан пример выполнения охлаждающей рубашки 1, которая содержит кожух 2, имеющий внутреннюю оболочку 3 и наружную оболочку 4, при этом кожух 2 на осевом конце 5 имеет отверстие 6. Кроме того, охлаждающая рубашка содержит уплотнительное средство 7, которое расположено в отверстии 6, и радиальную деформацию 8, которая соединяет кожух 2 с уплотнительным средством 7, при этом радиальная деформация 8 проходит в отверстие 6.

На фиг. 1 для ориентации на охлаждающей рубашке 1 осевое направление показано с помощью горизонтальной стрелки 10, а радиальное направление - с помощью вертикальной стрелки 9.

Охлаждающая рубашка 1 имеет первый соединительный вывод 12, через который протекающая в охлаждающей рубашке текучая среда 14 может попадать в охлаждающую рубашку. Направление, в котором протекает текучая среда, обозначено на фиг. 1 стрелками 14.

Внутренняя оболочка 3 и наружная оболочка 4 образованы в форме полого цилиндра из массивных частей. Для массивных частей внутренней оболочки 3 и наружной оболочки 4 применяются алюминиевые прессованные части, поскольку на них можно просто выполнять радиальную деформацию, и возможна токарная обработка на наружной оболочке 4 для уплотнительной геометрии.

На фиг. 2 показано сечение по линии II-II на фиг. 1. На фиг. 2 показан второй соединительный вывод 13 для выхода текучей среды 14 из охлаждающей рубашки 1. Входящая через первый соединительный вывод 12 в охлаждающую рубашку 1 текучая среда 14 протекает в охлаждающей рубашке 1 в форме меандра через каналы 11 охлаждающей рубашки 1 ко второму соединительному выводу 13, где она снова выходит из охлаждающей рубашки 1. Направление протекания текучей среды 14, которая является жидкостью, обозначено стрелками 14 в каналах 11, в первом соединительном выводе 12 и во втором соединительном выводе 13.

Отверстие 6 проходит в каналы 11. Между каналами 11 отверстие 6 на осевом конце 5 кожуха 2 выполнено в виде канавки, которая окружена внутренней оболочкой 3 и наружной оболочкой 4.

На фиг. 3 показан пример выполнения электрической машины 39, которая содержит статор 35, ротор 36 и обмотку 351. Корпус электрической машины 39 содержит охлаждающую рубашку 31 и подшипниковые щиты 34. Ротор 36 имеет вал 32 и установлен с возможностью вращения в подшипниковых щитах 34 с помощью подшипников 33. Охлаждающая рубашка 31 содержит внутреннюю оболочку 3 и наружную оболочку 4, а также уплотнительное средство 37, которое расположено в отверстии 6. Кроме того, охлаждающая рубашка 31 содержит радиальную деформацию 8, которая соединяет кожух 2 с уплотнительным средством 37. Радиальная деформация 8 проходит в отверстие 6.

На фиг. 4 показан осевой конец 5 охлаждающей рубашки 1 перед выполнением радиальной деформации на внутренней оболочке 3 или наружной оболочке 44. Наружная оболочка 44 имеет уплотнительную геометрию 40, которая проходит в отверстие 46. Таким образом, уплотнительное средство 37 может быть фиксировано перед, соответственно, во время выполнения радиальной деформации. Уплотнительное средство 37 является уплотнением, которое имеет резину. Отверстие 46 является осевым отверстием 46.

На фиг. 5 показан пример выполнения осевого конца 5 охлаждающей рубашки, согласно фиг. 4, после выполнения радиальной деформации 58. Радиальная деформация 58 проходит в отверстие 56. Таким образом, радиальная деформация 58 прикладывает повышенное давление через поверхность 54 внутренней оболочки 3 и поверхность 55 наружной оболочки 44 к эластичной поверхности уплотнительного средства 37. Дополнительно к этому за счет радиальной деформации 58 образована уплотнительная кромка 53, которая препятствует протеканию текучей среды 14 между уплотнительным средством 37 и поверхностью 54 внутренней оболочки 3 у отверстия 56. Радиальная деформация 58 за счет прикладывания повышенного давления приводит к тому, что за счет уплотнительной геометрии 40 в сильной мере затруднено протекание текучей среды 14 по поверхности 55 наружной оболочки 44.

Радиальная деформация 58 может быть предпочтительно образована за счет вдавливания инструмента.

На фиг. 6 показан другой пример выполнения осевого конца охлаждающей рубашки 1. На фиг. 6 радиальная деформация 68 внутренней оболочки 3 образует отверстие 66, которое имеет х-образное поперечное сечение.

На фиг. 7 показан осевой конец охлаждающей рубашки 1 перед выполнением радиальной деформации. Наружная оболочка 74 имеет две уплотнительные геометрии 70.

На фиг. 8 показан осевой конец охлаждающей рубашки 1 после выполнения радиальной деформации 58. Таким образом, отверстие 86 кожуха 2 имеет, как в примере выполнения на фиг. 5, участок с клиновидным поперечным сечением, который образован за счет радиальной деформации 58 внутренней оболочки 3. На фиг. 5 отверстие 56 внутренней оболочки 3 имеет участок с клиновидным поперечным сечением, который образован за счет радиальной деформации 58 внутренней оболочки 3. На фиг. 8 уплотнительные геометрии 70 образованы с помощью выемок в поверхности 55 наружной оболочки 74. За счет того что радиальная деформация 58 оказывает повышенное давление на эластичные поверхности уплотнительного средства 37, уплотнительное средство 37 вдавливается в уплотнительные геометрии 70 так, что предотвращается протекание текучей среды 14 между уплотнительным средством 37 и поверхностью 55 наружной оболочки 74 у отверстия 86.

На фиг. 9 показан пример выполнения осевого конца охлаждающей рубашки 1, в котором уплотнительное средство 97 является сварным швом. За счет радиальной деформации 98 внутренней оболочки 3 отверстие 96 перед закрыванием с помощью сварного шва 97 имеет такую небольшую ширину, что для закрывания отверстия 96 кожуха 2 достаточно единичного сварного шва. Таким образом, радиальная деформация 98 соединяет кожух 2, который имеет внутреннюю оболочку 3 и наружную оболочку 94, с уплотнительным средством 97, которое является сварным швом.

На фиг. 10 показан другой пример выполнения осевого конца охлаждающей рубашки 1, при этом уплотнительное средство 107 имеет радиальную деформацию 108. Радиальная деформация 108 уплотнительного средства 107 создает в первом поперечном сечении 101 более высокую силу сжатия, чем во втором поперечном сечении 102 уплотнительного средства 107. Таким образом, уменьшается непреднамеренный выход протекающей в охлаждающей рубашке 1 текучей среды 14. Для усиления различия по силе сжатия первого и второго поперечного сечения уплотнительное средство 107 имеет наряду с резиной массивную пружинную часть 106. Массивная пружинная часть 106 имеет пружинную сталь. В показанном на фиг. 10 примере выполнения сила сжатия уменьшается в направлении осевого конца. Вблизи первого конца уплотнительного средства 107, который удален дальше от осевого конца кожуха, достигается уплотнение отверстия 106 за счет высокой силы сжатия. В другой зоне уплотнительного средства в направлении второго конца, который лежит ближе к осевому концу кожуха, может достигаться дополнительное уплотнение при меньшей силе сжатия и более длинной уплотнительной поверхности на внутренней оболочке 103, а также более длинной уплотнительной поверхности 105 на наружной оболочке 104.

Уплотнительное средство 107 имеет на первом конце выемку 110, так что протекающая в охлаждающей рубашке 1 текучая среда 14 протекает между внутренней оболочкой 103 и наружной оболочкой 104 ближе к осевому концу кожуха 2, чем вблизи поверхности 154 внутренней оболочки 103 или поверхности 155 наружной оболочки 104.

На фиг. 11 показан осевой конец электрической машины 39. Уплотнительное средство 117, которое имеет резину, проходит в конструктивный элемент, который является подшипниковым щитом 112 и который вместе с наружной оболочкой 114 кожуха 2 образует корпус. Внутренняя оболочка 3 имеет радиальную деформацию 118, которая соединяет уплотнительное средство 117 с внутренней оболочкой 3 и наружной оболочкой 114 так, что независимо от наличия подшипникового щита 112 уменьшается выход текучей среды 14 из охлаждающей рубашки 1.

На фиг. 12 показан другой пример выполнения осевого конца электрической машины 39. Уплотнительное средство 127 проходит в подшипниковый щит 122, при этом он имеет в месте соединения между наружной оболочкой 114 и подшипниковым щитом 122 коллекторное пространство 121. В коллекторном пространстве 121 собирается жидкость, которая непреднамеренно проникает из окружения электрической машины 39 в месте соединения в электрическую машину 39. Дополнительно к этому уплотнительное средство 127 уплотняет место соединения за счет нажатия на поверхность подшипникового щита 122.

На фиг. 13 показан пример выполнения уплотнительного средства. Уплотнительное средство 137 имеет в осевом направлении 130 простую непрерывную внутреннюю поверхность 133, которая обеспечивает возможность простого изготовления уплотнительного средства 137. На внутренней поверхности 133 уплотнительного средства 137 нет необходимости в присутствии выемок и выступов, которые имеют такие размеры, что обеспечивается возможность крепления на кожухе 2 независимо от давления уплотнительного средства 137. Уплотнительное средство 137 удерживается за счет радиальной деформации, согласно изобретению, в кожухе 2.

Наружная поверхность 134 уплотнительного средства 137 также является простой непрерывной поверхностью, которая обеспечивает возможность упрощения изготовления уплотнительного средства 137.

На фиг. 13 радиальное направление обозначено стрелкой 139.

Уплотнительное средство 137 имеет первую радиальную зону 131 с небольшой длиной в осевом направлении 130 и вторую радиальную зону 132 с большей длиной в осевом направлении 130. Таким образом, уплотнительное средство 137 имеет в различных радиальных направлениях различную длину в осевом направлении 130. Тем самым кожух 2 охлаждающей рубашки 1 может быть уплотнен у отверстия 6 в направлении осевого конца 5 в различных плоскостях при применении уплотнительного средства 137.

При применении уплотнительного средства 137 различные плоскости проходят перпендикулярно продольному направлению 130. Таким образом, первая и вторая радиальные зоны 131 и 132 уплотнительного средства 137 образованы с помощью простых непрерывных поверхностей.

В показанном на фиг. 13 примере выполнения уплотнительного средства 137 уплотнительное средство 137 является уплотнением, которое изготовлено из резины.

На фиг. 14 показан пример выполнения кожуха 2. Он имеет отверстие 146. Оно имеет отклоняющее отверстие 149. За счет расположения уплотнительного средства 137 в отверстии 146 кожуха 2 отклоняющее отверстие 149 частично закрывается второй радиальной зоной 132 уплотнительного средства 137. Тем самым достигается отклонение текучей среды от одного канала 11 к другому каналу 11, при этом уплотнительное средство 137 отделяет первый и второй каналы 11 от третьего канала 11 с помощью второй радиальной зоны 132 уплотнительного средства 137. Кожух 2 имеет за счет первой плоскости 147 кожуха 2 и второй плоскости 148 различные плоскости для уплотнения охлаждающей рубашки 1.

На фиг. 15 показан пример выполнения осевого конца 5 кожуха 2. Осевой конец 5 имеет в отверстии 6 уплотнительные геометрии 150. Для обеспечения возможности выполнения простым образом радиальной деформации на осевом конце 5 кожух 2 имеет на осевом конце предпочтительно средства, которые облегчают выполнение радиальной деформации и/или обеспечивают возможность ее выполнения заданным образом. Средство является выемкой 151, которая выполнена в отверстии 6 на внутренней оболочке 3.

Хотя изобретение подробно пояснено с помощью предпочтительных примеров выполнения, оно не ограничивается раскрытыми примерами выполнения. Специалисты в данной области техники могут выводить из них варианты без выхода за объем защиты изобретения.

1. Охлаждающая рубашка (1, 31) для охлаждения с помощью протекающей в охлаждающей рубашке (1, 31) текучей среды (14), содержащая

кожух (2), который имеет внутреннюю оболочку (3, 103) и наружную оболочку (4, 44, 74, 94, 104, 114), при этом кожух (2) на одном осевом конце (5, 145) имеет отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106),

уплотнительное средство (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), которое расположено в отверстии (6, 46, 56, 86, 96, 106, 146), и

радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118),

при этом массивная часть (3, 100) имеет радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118),

отличающаяся тем, что радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) соединяет кожух (2) с уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) проходит в отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106).

2. Охлаждающая рубашка (1, 31) по п. 1, в которой кожух (2) имеет радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 118).

3. Охлаждающая рубашка (1, 31) по п. 2, в которой уплотнительное средство (7, 37, 117, 127, 137) имеет уплотнение.

4. Охлаждающая рубашка (1, 31) по любому из пп. 1-3, в которой отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106, 146) уплотнено в направлении осевого конца в различных плоскостях (147, 148).

5. Охлаждающая рубашка (1, 31) по любому из пп. 1 или 2, в которой уплотнительное средство (107) имеет радиальную деформацию (108).

6. Кожух (2) для охлаждающей рубашки по любому из пп. 1-5, при этом кожух (2) имеет внутреннюю оболочку (3, 103) и наружную оболочку (4, 44, 74, 94, 104, 114), при этом кожух (2) имеет на осевом конце (5, 145) отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106), при этом предусмотрена возможность соединения кожуха (2) за счет радиальной деформации (8, 58, 68, 98, 108, 118) с уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) проходит в отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106), и массивная часть (3, 100) имеет радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118).

7. Уплотнительное средство (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137) для охлаждающей рубашки (1, 31) по любому из пп. 1-5, при этом уплотнительное средство (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137) выполнено с возможностью соединения с кожухом (2) за счет радиальной деформации (8, 58, 68, 98, 108, 118), при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) проходит в отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106), и массивная часть (3, 100) имеет радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118), при этом кожух (2) имеет внутреннюю оболочку (3, 103) и наружную оболочку (4, 44, 74, 94, 104, 114), при этом кожух (2) имеет на осевом конце (5, 145) отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106).

8. Машина, в частности электрическая машина, содержащая охлаждающую рубашку (1, 31) по любому из пп. 1-5.

9. Способ изготовления охлаждающей рубашки (1, 31) по любому из пп. 1-5, в котором изготавливают охлаждающую рубашку (1, 31), содержащую

кожух (2), который имеет внутреннюю оболочку (3, 103) и наружную оболочку (4, 44, 74, 94, 104, 114), при этом кожух (2) имеет на осевом конце (5, 145) отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106),

уплотнительное средство (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), которое расположено в отверстии (6, 46, 56, 86, 96, 106, 146), и

радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118),

при этом массивная часть (3, 100) имеет радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118),

при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) соединяет кожух (2) с уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137),

при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) проходит в отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106),

в котором выполняют соединение между кожухом (2) и уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137).

10. Способ изготовления машины согласно изобретению, в частности электрической машины по п. 8, при этом проверяют герметичность охлаждающей рубашки (1, 31) по любому из пп. 1-5, содержащей

кожух (2), который имеет внутреннюю оболочку (3, 103) и наружную оболочку (4, 44, 74, 94, 104, 114), при этом кожух (2) имеет на осевом конце (5, 145) отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106),

уплотнительное средство (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137), которое расположено в отверстии (6, 46, 56, 86, 96, 106, 146), и

радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118),

при этом массивная часть (3, 100) имеет радиальную деформацию (8, 58, 68, 98, 108, 118),

при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) соединяет кожух (2) с уплотнительным средством (7, 37, 97, 107, 117, 127, 137),

при этом радиальная деформация (8, 58, 68, 98, 108, 118) проходит в отверстие (6, 46, 56, 86, 96, 106),

при этом охлаждающая рубашка (1, 31) имеет первый соединительный вывод (12), через который текучая среда (14) может протекать в канал (11) охлаждающей рубашки (1, 31), и второй соединительный вывод (13), через который текучая среда (14) может выходить из охлаждающей рубашки (1, 31),

в котором проверяют герметичность охлаждающей рубашки (1, 31) перед креплением подшипникового щита (112, 122) на охлаждающей рубашке (1, 31).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных генераторах ветровых установок. Техническим результатом является уменьшение излучения звука.

Изобретение относится к электрической машине. Техническим результатом является улучшение охлаждения электрической машины.

Изобретение относится к электротехнике, к электромашиностроению и может быть использовано для охлаждения электрогенераторов и электродвигателей. Технический результат состоит в повышении эффективности и равномерности охлаждения за счет использования эффекта газодинамической температурной стратификации.

Изобретение касается устройства для охлаждения сверхпроводящих машин, включающего в себя закрытую термосифонную систему, которая может наполняться жидким охлаждающим средством и которая снабжена испарителем для испарения жидкого охлаждающего средства.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности, к охлаждению электрических машин. Статор электрической машины содержит корпус, рубашку с каналами для проточного хладагента, магнитопровод с рабочей обмоткой, охлаждение лобовых частей которой осуществляется посредством расположенных между слоями либо над слоями лобовых частей обмотки теплоотводящих элементов в виде цилиндров с ребрами на наружной поверхности, отходящими в радиальном направлении и контактирующими с рубашкой.

Изобретение относится к короткозамкнутому ротору для асинхронной машины, а также к способу изготовления такого короткозамкнутого ротора. Технический результат заключается в улучшении отвода тепла от короткозамкнутого ротора асинхронной машины.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении габаритов и упрощении обслуживания.

Изобретение относится к электротехнике, к динамоэлектрическим машинам с системой охлаждения. Технический результат состоит в улучшении отвода тепла без усложнения конструкции.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. Предлагается электрическая машина с радиально-щелевым охлаждением в листовом пакете (12) статора и листовом пакете (7) ротора, причем основной поток охлаждающего воздуха с двух сторон по оси направляется в листовой пакет (7) ротора и радиально через щели листового пакета (7) ротора и листового пакета (12) статора.

Насос // 2479754
Изобретение относится к насосу, в частности к циркуляционному насосу, включающему в себя расположенное в корпусе 1а, 3 насоса лопастное колесо 2, с помощью которого жидкость может перемещаться от входного отверстия 1с к выходному отверстию 1d.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении конструкции охлаждения.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Мехатронной тяговый модуль содержит корпус с жидкостным охлаждением, в котором расположены электрическая машина и силовой преобразователь, выполненный с использованием дискретных IGBT транзисторов и диодов и/или транзисторно-диодных модулей.

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к системам охлаждения. Технический результат - повышение эффективности теплоотдачи от обмоток возбуждения.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в погружных маслозаполненных электродвигателях. Технический результат - улучшение теплообмена, уменьшение риска заклинивания вала электродвигателя из-за продуктов механического износа.

Изобретение касается электрической машины (1, 51), в частности асинхронной машины, и её системы охлаждения. Технический результат - повышение эффективности охлаждения машины.

Изобретение касается динамоэлектрической машины. Технический результат - повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции.

Изобретение относится к электротехнике, к электромашиностроению. Технический результат состоит в повышении удельной мощности и долговечности за счет использования эффективной системы охлаждения.

Изобретение касается электрической машины с жидкостным охлаждением. Технический результат - повышение эффективности охлаждения.

Изобретение касается электрической машины и устройства её охлаждения. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения вала.

Изобретение относится к системе вращающихся электрических машин, включающей в себя охлаждающее устройство для циркуляции охлаждающей среды через две вращающиеся электрические машины.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении конструкции охлаждения.
Наверх