绝缘轴承环制造技术

本发明专利技术涉及绝缘轴承环。具体而言，公开了绝缘轴承、包括该绝缘轴承的电动机和形成该绝缘轴承的方法。在实施例中，轴承包括外环、设置在外环内且与外环同心的内环。绝缘环设置在内环和外环之间，并且包括从绝缘环的外表面径向向外延伸的外周齿状物和从绝缘环的内表面径向向内延伸的内周齿状物。这些齿状物与外环和内环的相应表面的特征配合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及绝缘轴承环。具体而言，公开了绝缘轴承、包括该绝缘轴承的电动机和形成该绝缘轴承的方法。在实施例中，轴承包括外环、设置在外环内且与外环同心的内环。绝缘环设置在内环和外环之间，并且包括从绝缘环的外表面径向向外延伸的外周齿状物和从绝缘环的内表面径向向内延伸的内周齿状物。这些齿状物与外环和内环的相应表面的特征配合。【专利说明】绝缘轴承环
本专利技术大体上涉及在电动机中使用的轴承(bearing)，并且更特别地涉及用于在这些的机器中使用的电绝缘的轴承。
技术介绍
常规的大型高速电动机通常包括定子和转子，转子在定子内围绕纵向轴线旋转以将机械能转化为电能。转子可包括轴和转子主体，转子主体可包括传送电流的线圈。轴承通常用来固连轴，其中轴承在轴的每一端处，并且允许轴自由旋转。根据电动机的类型，电流可有意地形成或通过例如磁不平衡、静电储存、向转子轴直接施加外部功率、以及利用整流电源在转子中产生的感应电而产生。不论如何产生，都希望将轴电流与轴承绝缘。在不存在绝缘的情况下，轴电流从轴通过轴承流至端罩或通过在轴的另一端上的轴承流至机架。这种通过轴承的电流流动会导致轴承的磨损和劣化、轴的损坏、润滑油的变黑、轴承的损坏或烧焦、以及其它不期望的后果。诸如涂覆有陶瓷或绝缘材料的那些的绝缘轴承环已用来保护轴承不受到这样的劣化和损坏，但现有的绝缘轴承环具有许多缺点，包括制造的前置时间长和缺少大小和尺寸的灵活性。将轴承与轴绝缘的另一种方法包括在轴上设置陶瓷涂层。该方法具有陶瓷破损和因此绝缘能力和轴承配合降低的缺点，导致例行的轴承更换。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种轴承环，其具有:外环，其具有设置在其径向向内表面上的内周槽；内环，其设置在外环内且与外环同心，内环具有设置在其径向向外表面上的外周槽；以及绝缘环，其设置在内环和外环之间。绝缘环包括:外周齿状物，其从绝缘环的外表面径向向外延伸；以及内周齿状物，其从绝缘环的内表面径向向内延伸。外周槽和内周齿状物为配合特征，即，具有互补的形状，并且内周槽和外周齿状物为配合特征。本公开的第二方面提供了一种电动机，其具有:转子和至少部分地围绕转子的定子，其中转子包括:第一端罩，其设置在转子的第一轴向端上，和第二端罩，其设置在转子的第二轴向端上；以及轴承，其设置在第一端罩和第二端罩中的每一个的轴向外侧上。轴承中的至少一个使用轴承环绝缘，该轴承环包括:外环，其具有设置在其径向向内表面上的内周槽；内环，其设置在外环内且与外环同心，内环具有设置在其径向向外表面上的外周槽；以及绝缘环，其设置在内环与外环之间。第一端罩和第二端罩中的至少一个与设置在其轴向外侧的轴承电绝缘。本公开的第三方面提供了一种用于形成绝缘轴承环的方法，该方法包括:提供具有第一直径和设置在其径向向内表面上的内周槽的外环；提供具有小于第一直径的第二直径和设置在其径向向外表面上的外周槽的内环；将内环插入外环使得内环和外环大致同心；以及将绝缘材料注射到在内环和外环之间的环形空间中。根据本公开的又一方面，一种轴承环，包括:外环，其具有设置在其径向向内表面上的内周槽；内环，其设置在外环内且与外环同心，内环具有设置在其径向向外表面上的外周槽；以及绝缘环，其设置在内环和外环之间，其中，绝缘环包括:外周齿状物，其从绝缘环的外表面径向向外延伸，以及内周齿状物，其从绝缘环的内表面径向向内延伸，其中，外周槽和内周齿状物为配合特征，并且其中，内周槽和外周齿状物为配合特征。根据本公开的又一方面，绝缘环还包括:至少一个轴向槽，其沿绝缘环的外表面延伸，以及至少一个轴向槽，其沿绝缘环的内表面延伸。根据本公开的又一方面，内环和外环中的每一个包含金属。 根据本公开的又一方面，金属包括钢。根据本公开的又一方面，绝缘环包含绝缘聚合物或橡胶中的一种。根据本公开的又一方面，在绝缘环包含绝缘聚合物的情况中，绝缘聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)。根据本公开的又一方面，绝缘环还包括设置在绝缘环的轴向端上的大致周向的凸缘，其中，凸缘从绝缘环径向向内且径向向外延伸，大致绝缘轴承环的轴向内侧端面。根据本公开的又一方面，一种电动机，包括:转子；以及定子，其至少部分地围绕转子，其中，转子包括:第一端罩，其设置在转子的第一轴向端上，以及第二端罩，其设置在转子的第二轴向端上；轴承，其设置在第一端罩和第二端罩中的每一个的轴向外侧，其中，轴承包括:外环，其具有设置在其径向向内表面上的内周槽；内环，其设置在外环内且与外环同心，内环具有设置在其径向向外表面上的外周槽；以及绝缘环，其设置在内环和外环之间，其中，第一端罩和第二端罩中的至少一个与设置在其轴向外侧的轴承电绝缘。根据本公开的又一方面，绝缘环还包括:外周齿状物，其从绝缘环的外表面径向向外延伸，以及内齿状物，其从绝缘环的内表面径向向内延伸，其中，外周槽和内齿状物为配合特征，并且其中，内周槽和外周齿状物为配合特征。根据本公开的又一方面，绝缘环还包括:至少一个轴向槽，其沿绝缘环的外表面纵向延伸，以及至少一个轴向槽，其沿绝缘环的内表面纵向延伸。根据本公开的又一方面，内环和外环中的每一个包含金属。根据本公开的又一方面，金属包括钢。根据本公开的又一方面，绝缘环包含绝缘聚合物或橡胶中的一种。根据本公开的又一方面，在绝缘环包含绝缘聚合物的情况中，绝缘聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)。根据本公开的又一方面，绝缘环还包括设置在绝缘环的轴向端上的大致周向的凸缘，其中，凸缘从绝缘环径向向内且径向向外延伸，大致覆盖内环和外环中的每一个的轴向内侧端面。根据本公开的又一方面，一种用于形成绝缘轴承的方法，方法包括:提供具有第一直径和设置在其径向向内表面上的内周槽的外环；提供具有第二直径和设置在其径向向外表面上的外周槽的内环，其中，第二直径小于第一直径；将内环插入外环使得内环和外环大致同心；以及将绝缘材料注射到在内环和外环之间的环形空间中。根据本公开的又一方面，还包括在绝缘环上，提供从绝缘环的外表面径向向外延伸的外周齿状物，其中，外周齿状物与内周槽配合；提供从绝缘环的内表面径向向内延伸的内周齿状物，其中，内齿状物与外周槽配合；提供沿绝缘环的外表面纵向延伸的至少一个轴向槽；以及提供沿绝缘环的内表面纵向延伸的至少一个轴向槽。根据本公开的又一方面，注射在沿绝缘环的外表面纵向延伸的至少一个轴向齿状物中的一个或沿绝缘环的内表面纵向延伸的至少一个轴向齿状物中的一个中进行。根据本公开的又一方面，还包括加工内环或外环中的至少一个的表面。根据本公开的又一方面，绝缘环还包含绝缘聚合物或橡胶中的一种。本专利技术的这些和其它方面、优点和显著特征将从下面的详细描述中变得显而易见，该详细描述在结合附图时公开了本专利技术的实施例，在所有附图中，相同的部件由相同的附图标记标示。【专利附图】【附图说明】图1至图3示出根据本专利技术的实施例的轴承环的部分的透视图。图4示出根据本专利技术的实施例的轴承环的透视图。图5示出根据本专利技术的实施例的轴承环的局部剖视透视图。图6示出根据本专利技术的实施例的轴承环的一部分的局部透视图。图7示出包括根据本专利技术的实施例的轴承的电动机的一部分的剖视图。图8描绘了根据本专利技术的实施例的具有转子和定子的发电机或马达的剖视图。应当指出，本公开的附图未必按比例绘制。附图旨在仅示出本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承环，包括：外环，其具有设置在其径向向内表面上的内周槽；内环，其设置在所述外环内且与所述外环同心，所述内环具有设置在其径向向外表面上的外周槽；以及绝缘环，其设置在所述内环和所述外环之间，其中，所述绝缘环包括：外周齿状物，其从所述绝缘环的外表面径向向外延伸，以及内周齿状物，其从所述绝缘环的内表面径向向内延伸，其中，所述外周槽和所述内周齿状物为配合特征，并且其中，所述内周槽和所述外周齿状物为配合特征。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H穆里基普迪，V塔马，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US