[发明专利]电动设备的振动阻尼

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的电动设备。

背景技术

这种类型的设备包括定子和转子，并且被配置用于机电能量转换。这种类型的电动设备的例子是发电机和马达，例如是电风扇。本发明尤其涉及离心机马达。

在这种类型的设备中，马达，尤其是马达的轴，是经由相对于定子的至少一个轴承旋转支撑的。为了补偿转子和定子之间的轴向运动，可以使用弹簧元件在定子和转子之间产生限定的预负载，由此将这两个组件支撑在彼此相对的限定位置。

根据使用的组件的配置（这是指它们的材料、质量、大小和几何形状），在不同的工作状况下会出现不同的振动。因为在该设备和环境之间设置有阻尼元件（例如，用于该设备的缓冲底座或阻尼悬挂件），因此这些振动与环境是隔离的。

出现的这些振动取决于许多单独的影响因素。因此，振动阻尼需要适应于特定应用，并且适应于在设备和周围环境之间单独配置的振动阻尼器的组件属性。例如，离心机使用的马达，根据马达旋转速度会经历不同的工作状况，并且使用的马达的质量也会强烈地影响工作状况。

能够抑制所有振动状况的振动阻尼是不存在的，但是可以进行优化处理，使得针对所有可能的工作状况能够抑制主要的振动。但是，当电动设备的应用发生改变时，例如，当更换离心机马达的转子时，需要再次执行这样的优化，并且如上所述，不能针对所有的工作状况完全抑制所有的振动。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种振动阻尼装置，其可以针对不同的工作状况提供显著改进的振动阻尼。

根据权利要求1的电动设备可以实现该目标。在从属权利要求中提供了该目标的优选实施例。

本发明是基于以下困难而作出的：当对振动阻尼进行优化时，由于不同工作状况中出现的振动具有许多不同原因，使得对各种振动同时衰减更加困难。本发明通过以下手段解决这样的困难：产生受控的振动阻尼，而不管设备内部已经存在的设备和环境之间的阻尼。因此，先消除一部分振动，并且针对不同的工作状况可以更有效地实现环境和设备之间的振动阻尼。

根据本发明的振动阻尼是便利的，这是因为至少一个阻尼设备设置在设备的定子和转子之间，以对转子和定子之间的相对振动进行衰减。因此，所述相对振动与其它形式的振动分隔开，并且通过在设备和环境之间设置阻尼，其它形式的振动可以以实质上优化的方式得以衰减。

根据本发明的阻尼设备是非金属弹簧元件。这种类型的弹簧元件是预负载设备的典型的现有技术。根据本发明，在定子和转子之间设置的这种类型的弹簧元件一般不提供任何振动阻尼。弹簧元件仅仅吸收振动。在上下文中不重要的是，这种类型的弹簧元件一般因基于生热的材料而提供一定量阻尼，这是因为这样的阻尼比较小并且不可控，并且因此不会显著减少设备的受激振动。金属弹簧元件等因此不是根据本发明的阻尼设备。

由于根据本发明在转子和定子之间设置阻尼设备，经由选择用于阻尼设备的合适材料，可以提供适应于不同工作状况和与设备相关联的多个属性的阻尼，并同时覆盖不同工作状况和设备的属性的最大范围，设备的属性例如是离心机马达的不同的马达质量。在连续生产中也可以非常好地控制选择性的调整，这是因为需要衰减的振动是由设备自身引起的并且实质上不需要对环境属性的适应。

虽然在现有技术的设备中旋转组件的支撑件被配置为实质上刚性的，并且弹簧元件用于补偿轴向运动，其中经由该弹簧元件产生限定的预负载，但是现在经由也可以提供预负载的阻尼设备来设置支撑件，其中轴承保持为能够轴向运动。这克服了现有技术中弹簧预负载由于仅允许转子和定子之间有限的相对运动以补偿轴线方向的组件公差、从而在特定工作模式下促进非衰减振动的缺点。

根据优选实施例，阻尼设备被配置为对转子相对于定子的轴向振动进行衰减。这以特别有效的方式防止了在设备工作期间的内部轴向振动。在上下文中轴向是指相对振动在沿转子相对于定子的轴方向。在一般在离心机中竖直安装离心机马达的情况中，这些振动是竖直振动。

竖直振动与离心机马达特别相关，离心机马达工作在非常高的转速（例如，高于每分钟16,000转），由于这一特别高的转速，转子和定子之间的竖直振动是有害的。这导致了共振效应，使轴承的使用寿命降低并且经由这些振动而产生能量损失。经过对相对竖直振动的衰减，增加了轴承的使用寿命，并且同时也增加了离心机马达的使用寿命，这是因为到目前为止，由于成本考虑，不会为离心机马达更换轴承，而且磨损的轴承也会导致马达轴过热，所以通常将离心机马达作为整体进行替换。阻止相对竖直振动的另一优点是离心机更加安静，并且提供主观上更加悦耳的声谱。