Máquina eléctrica.

Máquina eléctrica (1), en particular una máquina eléctrica excitada por un imán permanente,

con un rotor (2) provisto de un eje de rotor (3), un estator (4) y unas placas de cojinete (5) dispuestas lateralmente, provistas respectivamente de un cojinete (6) dispuesto entre el rotor (2) y el estator (4), estando prevista respectivamente una junta laberíntica (7) provista respectivamente de un anillo laberíntico (8) giratorio conectado con el rotor (2) provisto de unos elementos moldeados (9) y un anillo laberíntico (10) fijo conectado con el estator (4) provisto de unos elementos moldeados (11) configurados de manera se correspondan con los elementos moldeados (9) del anillo laberíntico (8) giratorio, caracterizada por que los anillos laberínticos (8, 10) pueden ser desplazados unos con respecto a otros en una posición de fijación hasta que los elementos moldeados (9, 11) entran en contacto entre sí de manera que el rotor (2) pueda ser fijado en dirección axial y radial para reemplazar los cojinetes (6).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12199427.

Solicitante: Traktionssysteme Austria GmbH.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: Brown Boveri Strasse 1 2351 Wiener Neudorf AUSTRIA.

Inventor/es: NEUDORFER,HARALD, LESER,STEFAN, ZACH,MICHAEL, LEISSER,ROMAN, TOTH,OLIVER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F16C33/80 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16C ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO EN UNA FUNDA FLEXIBLE; ELEMENTOS DE LOS MECANISMOS DEL CIGÜEÑAL; PIVOTES; UNIONES PIVOTANTES; PIEZAS ROTATIVAS DE INGENIERIA DISTINTAS A LAS PIEZAS DE TRANSMISION MECANICA, ACOPLAMIENTOS, EMBRAGUES O FRENOS; COJINETES.F16C 33/00 Elementos de los cojinetes; Procedimientos especiales de fabricación de los cojinetes o de sus elementos (trabajo de los metales u operaciones análogas, véanse las clases apropiadas). › con laberintos de estanqueidad.
  • F16C35/06 F16C […] › F16C 35/00 Soportes rígidos de conjuntos de cojinete; Alojamientos, p. ej. casquillos, tapas (F16C 23/00 tiene prioridad). › Montaje de cojinetes de bolas o rodillos; Su fijación dentro de un eje o de su alojamiento.
  • F16C35/07 F16C 35/00 […] › Su fijación al eje o alojamiento con interposición de un elemento.
  • F16J15/447 F16 […] › F16J PISTONES; CILINDROS; RECIPIENTES A PRESION EN GENERAL; JUNTAS DE ESTANQUEIDAD.F16J 15/00 Juntas de estanqueidad (disposiciones para la estanqueidad de ventanas, parabrisas, techos no fijos, puertas o dispositivos similares en vehículos B60J 10/00; elementos de estanqueidad o de embalaje que cooperan con los cierres de receptáculos B65D 53/00; disposiciones para la estanqueidad en máquinas o motores de pistón rotativo F01C 19/00; disposiciones para la estanqueidad en máquinas o motores de desplazamiento no positivo F01D 11/00; dispositivos de estanqueidad en los motores de combustión F02F 11/00; sistemas de estanqueidad en las bombas de pistón rotativo F04C 27/00; cierre de aisladores de entrada o de paso H01B 17/30). › Empaquetaduras laberínticas.
  • H02K5/16 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 5/00 Carcasas o envolturas; Recintos; Soportes. › Medios de soporte de cojinetes, p. ej. soporte aislantes o medios para ajustar el cojinete en su pantalla (cojinetes magnéticos H02K 7/09).

PDF original: ES-2532953_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Máquina eléctrica.

La invención se refiere a una máquina eléctrica, en particular una máquina eléctrica excitada por un imán permanente, con un rotor provisto de un eje de rotor, un estator y unas placas de cojinete dispuestas lateralmente, provistas respectivamente de un cojinete dispuesto entre el rotor y el estator, estando prevista respectivamente una junta laberíntica provista respectivamente de un anillo laberíntico giratorio conectado con el rotor provisto de unos elementos moldeados y un anillo laberíntico fijo conectado con el estator provisto de unos elementos moldeados configurados de manera que se correspondan con los elementos moldeados del anillo laberíntico giratorio.

La invención concreta se puede utilizar tanto en máquinas eléctricas para el accionamiento motor como también en máquinas eléctricas para el accionamiento de generadores. En principio la invención concreta se puede utilizar en máquinas eléctricas discrecionales. Las ventajas son, sin embargo, especialmente grandes en el caso de máquinas eléctricas excitadas por un imán permanente en las cuales aparecen brandes fuerzas a causa de los imanes permanentes.

Las máquinas eléctricas pueden estar formadas pueden estar ventiladas externamente así como ventiladas internamente. En máquinas eléctricas ventiladas internamente está conectado por lo menos un ventilador con resistencia a la torsión con el rotor o con el eje del rotor.

Los cojinetes de las máquinas eléctricas son fuertemente solicitados y deben ser mantenidos o cambiados con regularidad. El cambio de los cojinetes es relativamente complejo y está relacionado con el peligro de un dañado de los componentes de la máquina eléctrica. Usualmente hay que desmontar el rotor durante el cambio de cojinetes y hay que montarlo de nuevo con posterioridad. Esta es una empresa especialmente difícil, en particular en el caso de máquinas eléctricas excitada por un imán permanente, a causa de las grandes fuerzas magnéticas que aparecen en la rendija de aire entre el rotor y el estator.

Por ello existen esfuerzos por desarrollar máquinas eléctricas cuyos cambios de cojinetes se puedan realizar también sin desmontaje del rotor.

Una máquina eléctrica genérica se conoce gracias al documento JP 2003-172458 A así como por el documento DE 10 2008 064 497 A1.

El documento DE 10 2008 064 497 A1 describe, por ejemplo, una máquina eléctrica en la cual se puede llevar a cabo de manera segura un cambio de cojinete, sin que el rotor entre en contacto con el estator. Con este propósito la máquina eléctrica contiene un así llamado escudo de apoyo del rotor el cual tiene una sección centrado la cual garantiza que el árbol con el cojinete sea sujetado en una posición centrada deseada. La sección de centrado se ocupa de que el rotor, tras el cambio de cojinete durante el montaje se levante automáticamente del escudo de protección del rotor y sea llevado a la posición centrada deseada. Al mismo tiempo de produce, sin embargo, un ligero corrimiento entre el rotor y el estator, el cual es sin embargo por regla general menor que la rendija de aire entre el rotor y el estator. Mediante el corrimiento se producen, de nuevo, diferentes acciones de la fuerza sobre el rotor, las cuales dificultan el cambio de cojinete y que pueden conducir también a daños de los componentes.

El problema que se plantea la presente invención consiste en la creación de una máquina eléctrica la cual permita un cambio más sencillo y rápido de los cojinetes sin desmontaje del rotor y sin el peligro de dañar los componentes de la máquina eléctrica. Las desventajas del estado de la técnica deben evitarse o, por lo menos, reducirse.

El problema que se plantea la invención se resuelve mediante una máquina eléctrica mencionada más arriba en la cual los anillos laberínticos pueden ser desplazados unos con respecto a otros en una posición de fijación, hasta que los elementos moldeados entran en contacto entre sí, de manera que el rotor se pueda fijar en dirección axial y radial para reemplazar los cojinetes. Mediante la máquina eléctrica según la invención se consigue una fijación del rotor durante el reemplazo de cojinetes tanto en dirección radial, esencialmente exactamente en el centro del eje de giro, así como también en dirección axial. Para ello es necesario un cierre por rozamiento o un cierre en unión positiva correspondiente de los dos anillos laberínticos. En el caso de un cierre por rozamiento sencillo la fuerza que actúa sobre los dos anillos laberínticos en la posición de fijación debe ser mayor que las fuerzas de los imanes permanentes. Gracias a que el rotor es sujetado exactamente en el eje de giro no actúan teóricamente, durante el reemplazo de cojinetes, ningunas fuerzas magnéticas adicionales sobre el rotor. Esta fijación del cojinete del motor se consigue, durante el cambio de cojinetes, por lo tanto gracias a que la junta laberíntica está formada de tal manera que los anillos laberínticos de la junta laberíntica se puede desplazar a una posición de fijación. En esta posición de fijación o mantenimiento se pueden mantener o cambiar los cojinetes de la máquina eléctrica de forma rápida y sencilla. Frente a máquinas eléctricas convencionales una parte de la junta laberíntica, o sea un anillo laberíntico, debe estar formado de manera que se pueda desplazar en dirección axial.

El anillo laberíntico fijo se puede desplazar, de forma ventajosa, hacia el anillo laberíntico que gira a la posición de fijación. En esta variante de realización se forma por lo tanto el anillo laberíntico fijo, el cual está formado usualmente 2 5

de una pieza con la placa de cojinete, como componente propio y, en el funcionamiento normal de la máquina eléctrica, conectado de forma amovible con la placa de cojinete. Con el propósito del cambio de cojinetes esta conexión entre el anillo laberíntico fijo y la placa de cojinete se suelta, el anillo laberíntico fijo se mueve contra el anillo laberíntico giratorio y se fija en esta posición de fijación. Finalizado el cambio de cojinetes el anillo laberíntico fijo se aleja de nuevo del anillo laberíntico giratorio y se sujeta en la placa de cojinete, con lo cual la máquina eléctrica está de nuevo preparada para el funcionamiento normal.

De acuerdo con una característica de la invención los elementos moldeados de los anillos laberínticos presentan unas superficies configuradas cónicamente, cuyas superficies configuradas cónicamente entran en contacto entre sí en la posición de fijación. Mediante una formación de este tipo de los anillos laberínticos se puede conseguir, en la posición de fijación, un cierre en unión positiva entre los anillos laberínticos el cual garantiza una fijación del rotor exactamente en el centro del eje de giro.

El anillo laberíntico está conectado, en el funcionamiento normal de la máquina eléctrica, asimismo preferentemente mediante tornillos con la placa de cojinete. Estos tornillos se sueltan con el propósito del traslado del anillo laberíntico a la posición de fijación para el cambio de cojinetes.

El anillo laberíntico fijo se puede fijar en la posición de fijación mediante por lo menos un tornillo, preferentemente tres tornillos dispuestos desplazados angularmente. Con ello se consigue una fijación más segura de la posición del motor durante el cambio de cojinetes con una complejidad comparativamente pequeña.

Cuando cada cojinete está dispuesto en un casquillo de gancho se puede retirar de forma sencilla, durante el cambio de cojinetes, el casquillo de gancho junto con el cojinete. Después se precalienta usualmente el casquillo de gancho con lo cual éste se dilata y el cojinete se puede retirar con mayor facilidad y se puede introducir a presión un nuevo cojinete.

El casquillo de gancho está fijado, en el funcionamiento normal de la máquina eléctrica, preferentemente en la placa de cojinete. Esta fijación tiene lugar preferentemente mediante elementos de fijación que se pueden liberar, en particular tornillos.

Los cojinetes pueden estar formados por rodamientos (p. ej. rodamientos de bolas) . Los cojinetes pueden estar formados tanto como cojinetes libres así como también como cojinetes fijos.

Los cojinetes de la máquina eléctrica están formados, preferentemente, aislados. Este aislamiento puede estar formado por un revestimiento cerámico.

La invención se explica con mayor detalle sobre la base de los dibujos adjuntos, los cuales muestras ejemplos de formas de realización de máquinas eléctricas, en los que:

la Fig. 1 muestra una imagen en sección a través de una máquina excitada por un imán permanente del estado de la técnica;

la Fig.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina eléctrica (1) , en particular una máquina eléctrica excitada por un imán permanente, con un rotor (2) provisto de un eje de rotor (3) , un estator (4) y unas placas de cojinete (5) dispuestas lateralmente, provistas 5 respectivamente de un cojinete (6) dispuesto entre el rotor (2) y el estator (4) , estando prevista respectivamente una junta laberíntica (7) provista respectivamente de un anillo laberíntico (8) giratorio conectado con el rotor (2) provisto de unos elementos moldeados (9) y un anillo laberíntico (10) fijo conectado con el estator (4) provisto de unos elementos moldeados (11) configurados de manera se correspondan con los elementos moldeados (9) del anillo laberíntico (8) giratorio, caracterizada por que los anillos laberínticos (8, 10) pueden ser desplazados unos con respecto a otros en una posición de fijación hasta que los elementos moldeados (9, 11) entran en contacto entre sí de manera que el rotor (2) pueda ser fijado en dirección axial y radial para reemplazar los cojinetes (6) .

2. Máquina eléctrica (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el anillo laberíntico (10) fijo puede ser desplazado a la posición de fijación hacia el anillo laberíntico (8) . 15

3. Máquina eléctrica (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que los elementos moldeados (9, 11) presentan unas superficies (12, 13) configuradas cónicamente, cuyas superficies (12, 13) configuradas cónicamente están en contacto entre sí en la posición de fijación.

4. Máquina eléctrica (1) según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada por que durante el funcionamiento normal, el anillo laberíntico (10) fijo está conectado mediante unos tornillos (16) con la placa de cojinete (5) .

5. Máquina eléctrica (1) según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por que el anillo laberíntico (10) fijo puede ser fijado en la posición de fijación a través de por lo menos un tornillo (17) , preferentemente tres tornillos (17) 25 dispuestos desplazados angularmente.

6. Máquina eléctrica (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que cada cojinete (6) está dispuesto en un casquillo de gancho (14) .

7. Máquina eléctrica (1) según la reivindicación 6, caracterizada por que el casquillo de gancho (14) está conectado de manera amovible con la placa de cojinete (5) .

8. Máquina eléctrica (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que cada cojinete (6) está

formado por un rodamiento. 35

9. Máquina eléctrica (1) según la reivindicación 8, caracterizada por que cada cojinete (6) está formado por un rodamiento de bolas.

10. Máquina eléctrica (1) según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que los cojinetes (6) están 40 configurados de manera aislada, preferentemente, mediante un revestimiento cerámico.


 

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