[发明专利]具有防电击穿的滚动轴承的电机和有这种滚动轴承的减速电机

说明书

技术领域

本发明涉及所有类型的其转子支承在滚动轴承中的电机及其使用。滚动轴承由内环、外环、滚动体和必要时保持架组成。滚动轴承的一个环（大多是内环）与电机转子连接，另一个环（大多是外环）安装在电机外壳内。

背景技术

电动机通过非对称的磁场分布形成循环电流，它在转子轴内感生低的电压。在异步电动机中，在某些工作条件下，在定子与转子之间产生电流。此外也可能在转子与定子之间产生电容放电电流，它们例如与电力变频器工作有关。

在任何情况下电流回路经支承转子的滚动轴承闭合。这种电流导致损坏滚动轴承，它们为了其使用寿命一般用油或油脂润滑。在这里，在内环与外环之间的电流必须流经滚动体，以及要渡过（在滚动体与一侧内环和另一侧外环之间的）两个润滑膜。因为润滑膜构成绝缘层，所以电流不是连续的，而是存在随机发生的润滑膜击穿。在这种情况下可出现短时高安倍数的电流强度。

这种击穿造成滚动轴承受损，尤其是损坏内环和外环的滚道。在滚道上形成微火口和横沟纹，它们导致振动与噪声，最终使滚动轴承失效。

为防止轴承发生上述现象主要有两种途径：或使滚动轴承绝缘或在内环与外环之间设置导电桥。例如在DE10037423A1或DE4100587C2中选用第一种途径，在EP892471B1中选用第二种途径。

按DE10037423A1，在外环与外壳之间是一个绝缘环，它影响轴承环的配合以及难以装配。EP892471B1的环形金属桥分别与另一个轴承环仅点状和在最佳情况下线状接触，因而它只能传输很低的电流强度，而不能传输高安倍数的电流强度。此外这些桥易磨损并因而不能可靠地长期工作。按EP892471B1，滚动轴承除金属桥外还含有油脂，油脂通过添加导电的固体粒子是导电的。除金属桥外还使用油脂，表明桥和油脂单独都不足以建立可靠的导电连接。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题是，用最少的费用可靠防止电机的滚动轴承电击穿，以及防止由此引起的损坏。

按本发明为解决上述技术问题采取的措施是，滚动轴承用水基的液体润滑，液体的导电能力可以实现内环与外环之间的电压平衡。水基的液体除了其导电性外，对于滚动轴承的润滑有一些理想的特性：小的和与温度的关系不大的粘度、用于良好冷却的大热容量、环境相容性、以及低的成本（水的费用微不足道）。

若涉及单独的电机以及在转子与外壳之间的滚动轴承分别处于封闭的腔内，则所述的腔含有水基的液体。它的液位在其最深位置超出外环的内轮廓（权利要求2），从而润湿经过的滚动体。在理想的情况下或在静止状态，液位一直到达内环的外轮廓，但在工作时液体被滚动轴承推挤。所述的腔至少一侧被密封圈封闭。

若电机是减速电机（Getriebemotor）的组成部分，其中电动机外壳与减速器（Getriebe）外壳互相连接，以及电动机的转子轴或一个与之连接的部分伸入减速器中并支承在两个外壳之一内，则得到一种特别有利的实施形式。按这种实施形式，减速器用一种水基润滑剂工作（权利要求11）。在这里，水基润滑剂也到达安装在两个外壳之一内的滚动轴承。

特别是还考虑到在减速器内旋转的齿轮的啮合区，含水的润滑剂含有金属固体润滑剂的弥散粒子（权利要求3），优选地含有0.1％至20％范围内的石墨（权利要求4），这取决于轴承或减速器的尺寸及其公差，以及固体-润滑剂的粒子大小。在某些结构条件下优选，减少固体润滑剂的份额（权利要求5），在极端情况下，由此降低的导电性可通过增大电离剂（例如胺或弱酸）的添加量补偿。这种固体-润滑剂通过齿轮的搅拌作用保持弥散化。但因为轴承自然地在外壳内齿轮旁的一个比较静的腔内，所以弥散的固体润滑剂较少到达滚动轴承。这对于滚动轴承的使用寿命是有利的。

按权利要求6至10的本发明的扩展设计，润滑液可含有其他不同的混合物：当固体润滑剂的导电性不够时，含有电离剂（优选地胺或弱酸），以提高含水液体的导电性；为了保护和还能补偿或加强可能的电离效果，含有防腐剂（优选地硼酸化合物和/或二乙醇胺和/或磷酸酯）；在户外工作时，含防冻剂（优选乙二醇）；为了改善润湿性，含有表面活性剂（优选乙炔乙二醇，它还改善防腐性）；以及最后，为防止离析，含弥散剂。

附图说明

图1表示按本发明的电机的轴承。

图2表示按本发明的减速电机。

具体实施方式