分流器环制造技术

分流器环及轴承隔离器用以将电荷从装备的旋转件耗散到接地，例如，从电机轴耗散到电机壳体。所述分流器环包含主体以及从所述主体凸出的第一及第二壁，所述壁形成环形通道。可将所述主体附加到轴、电机壳体、轴承隔离器或其它结构。在第一实施例中，将多个传导段固定地定位于所述环形通道内以将电荷从所述轴传导到所述电机壳体。在第二实施例中，将传导段定位于内主体与外主体之间。所述轴承隔离器可并入有环形通道以用于将传导段保持于所述轴承隔离器的定子内或其可制作有可将分流器环安装到其中的接受器槽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电荷耗散装置，且更明确地说，涉及一种用于将静电电荷引导到接地的分流器环 ，所述静电电荷是经由使用旋转装备而产生。关于由联邦政府发起的研究或开发的声明无联邦基金用于开发或形成本专利申请案中所揭示及描述的本专利技术。参考序列表、表格或计算机程序列表压缩磁盘附录。不适用此专利文献的揭示内容的一部分可含有经受版权及商标保护的材料。就像美国专利与商标局专利文件或记录中显现的那样，版权所有者不反对任何人对本专利文献或本专利揭示内容进行拓制，但另外将保留所有版权。CDR及分流器环是受让人(Inpro/Seal LLC) 的专用商标。
技术介绍
由于极端装备工作循环、服务因数的减小、设计及大部分处理厂中备用旋转装备的缺乏而难以获得旋转装备(特别是电机)的适当维持。对于电机、机床主轴、湿端造纸机辊、铝滚轧机、蒸汽骤冷泵及利用影响润滑的极端污染的其它装备来说尤其如此。已利用各种形式的轴密封装置来尝试保护轴承环境的完整性。这些装置包含橡胶唇式密封、空隙迷宫密封及引力磁性密封。唇式密封或其它接触轴密封经常快速磨损到损坏状态且还被认为甚至在损坏已使转子与定子之间的接口暴露于密封的径向端头处的污染物或润滑剂之前准许过多量的湿气及其它污染物迁移到操作装备的储油器中。如适用于使用可变频率驱动(VFD)的电机的轴承损坏与破坏问题由于连接到受VFD控制的电机的电控制的同一性质而被加重。VFD通过将正弦线交流(AC)电压转换成直流(DC)电压、接着转换回成可变频率的脉冲宽度调制(PWM)AC电压来调节电机的速度。这些脉冲的切换频率介于从IkHz到20kHz 的范围内且称为“载波频率”。电压改变对时间改变的比率(Δν/ΔΤ)形成所描述的电机定子与转子之间的寄生电容，所述寄生电容诱发转子轴上的电压。如果轴上所诱发的电压 (其称为“共模电压”或“轴电压”)累积到足够水平，那么其可经由轴承放电到接地。经由电机轴承以此方式设法到达接地的电流称为“轴承电流”。1存在许多轴承电流缘由，包含 VFD中的电压脉冲过冲、电机的磁性电路的不对称、供电不平衡、瞬变条件及其它缘由。这些条件中的任一者可独立或同时出现以从电机轴形成轴承电流。2轴电压在转子上积累直到其超过电机轴承润滑剂的介电容量，此时电压经由轴承以短脉冲放电到接地。在放电之后， 电压再次在轴上积累且循环本身重复。此随机且频繁放电具有放电加工(EDM)效应，其导致轴承的滚动元件及滚道的点蚀。最初，这些放电对表面形成“磨砂”或“喷砂”效应。随着时间的过去，此恶化导致轴承座圈中的槽式图案(称为“沟蚀”)，此是轴承已受到持续严重破坏的指示。最后，所述恶化将导致完全轴承损坏。3先前技术教示众多处置轴电压的方法，包含使用屏蔽电缆、使轴接地、使用绝缘轴承及装设法拉第(Faraday)屏蔽。举例来说，参见由Oh等人提出申请的第2004/0233592 及2004/0185215号美国专利申请公开案，所述案以引用方式并入本文中。大部分外部应用增加成本、复杂性及向外部环境因素的暴露。绝缘轴承通过消除用于电流流动的接地到轴承的路径来提供内部解决方案。然而，装设绝缘轴承不消除轴电压，所述轴电压将继续找到通往接地的最低阻抗路径。因此，在所述阻抗路径穿过驱动负载的情况下，绝缘轴承无效。 因此，先前技术不教示用以使轴电压有效接地且避免对轴承进行导致过早轴承损坏的放电加工的内部低磨损方法或设备。
技术实现思路
分流器环的目的是通过在转子内涵盖定子以在转子的径向端点处形成轴向引导接口来提供对密封或轴承隔离器的改善以防止润滑剂泄漏及污染物进入。揭示且主张一种用于将所积累轴承电流传导并传输且引导到接地的旋转装备的设备也是分流器环的目的。如本文中所揭示且主张的轴承隔离器的另一目的是促进将分流器环放置于轴承隔离器的定子内。可将传导段定位于分流器环内。可由金属或非金属固体构成这些传导段、对其进行加工或模制。尽管可选择与操作条件及冶金相适合的任一类型的材料，但青铜、金、 碳或铝由于经增加的传导率、强度、抗腐蚀性或耐磨性而被认为是优选材料。在轴承隔离器的另一实施例中，可将传导段定位于形成于定子内的传导段环形通道内。已发现，具有由青铜制造的转子及定子的轴承隔离器已改进电荷耗散质量。优选青铜冶金是符合规格 932(也称为932000或“轴承青铜”)。对于轴承及轴承隔离器来说此青铜为优选，这是因为其具有优良的负载容量及抗摩质量。此轴承青铜合金还具有良好的加工特性且抵抗许多化学品。认为规定的青铜提供由于所选择材料的相对低电阻率(85.9ohmS-Cmil/ft@68F或 14. 29microhm-cmi20C)及高传导率(12% IACS068F 或 0. 07MegaSiemens/cm@20C)而比得上普遍存在的避雷针的经增加轴电压收集性质。分流器环及轴承隔离器的另一目的是改进来自由通常安装在电机壳体外部的轴电刷所展现的那些特性的电荷耗散特性。对轴承隔离器与固定地安装于轴承隔离器内的同心分流器环的组合事前测试已展示轴电压的大量降低及伴随的静电放电加工。如先前技术所教示，分流器环与轴承隔离器之间的直接密封改进经由组合有传导部件的简单壳体向接地的传导。所属领域的技术人员应理解，正常情况下，此改进需要待接地的电机底座。因此，分流器环及轴承隔离器的目的是揭示且主张一种用于旋转装备的电机，其具有保持润滑剂、防止污染且将轴承电流传导并传输到接地的轴承隔离器。分流器环及轴承隔离器的另一目的是提供一种用于旋转装备的轴承隔离器，其保持润滑剂、防止污染且传导静电放电(轴电压)以改进轴承操作寿命。分流器环的另一目的是提供一种用以将电荷从轴引导到电机壳体且防止电荷经由轴承传递到接地的有效设备。在阅读以下详细说明之后且在参考图式之后，分流器环及轴承隔离器的其它目的、优点及实施例将即刻变得显而易见。附图说明为将易于理解本专利技术的优点，将参考在附图中所图解说明的特定实施例呈现对上文所简要描述本专利技术的更特定说明。在理解这些图式仅描绘本专利技术的典型实施例且因此不被视为限定本专利技术的范围后，将经由使用附图以额外特性及细节来描述及解释本专利技术。图1是分流器环可与其一起使用的电机的一个实施例的透视图。图2是其中定子的一部分制作为分流器环的轴承隔离器的透视剖视图。图3是经配置以在轴承隔离器的定子部分内接纳分流器环的轴承隔离器的剖视图。图4是分流器环的第一实施例的透视图。图5是分流器环的第一实施例的轴向视图。图6是分流器环的第一实施例的剖视图。图7是分流器环的第二实施例的透视分解图。图8A是经组装的分流器环的第二实施例的透视图。图8B是借助安装夹片组装的分流器环的第二实施例的透视图。图9是用于与分流器环的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的详细透视图。图IOA是用于与分流器环的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的轴向视图。图IOB是用于与分流器环的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的剖视图。图11是用于与分流器环的其中将传导纤维定位于其中的第二实施例一起使用的内主体的一个实施例的剖视图。图12是用于与分流器环的第二实施例一起使用的外主体的一个实施例的详细透视图。图13A是用于与分流器环的第二实施例一起使用的外主体的一个实施例的轴向视图。图1 是用于与分流器环的第二实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·C·奥尔沃夫斯基，尼尔·F·赫勒，罗伯特·A·特雅诺，肖恩·霍顿，
申请(专利权)人：英普罗密封有限责任公司，
类型：发明
国别省市：