專(zhuān)利名稱(chēng)：潛水馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)潛水泵的潛水馬達(dá)。
背景技術(shù)：
這種潛水馬達(dá)構(gòu)造為電馬達(dá)，且具有帶有轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子軸無(wú)論 在徑向上還是在軸向上都必須裝設(shè)在馬達(dá)殼體中。當(dāng)對(duì)泵特別是離心泵機(jī)組 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，在運(yùn)行中產(chǎn)生沿指定軸向方向的主軸向力。在該方向上設(shè)有主 推力軸承，以便承受作用到轉(zhuǎn)子軸或轉(zhuǎn)子上的軸向力。
為了使推力軸承面在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平面內(nèi)能夠自動(dòng)的精確對(duì)準(zhǔn)，已 知的是，將推力軸承的靜止部中央地支撐于球上。在球上可以實(shí)現(xiàn)沿各個(gè)方 向的擺動(dòng)。由此，位于中央的球可以沿著軸向調(diào)整，以便能夠精確地調(diào)節(jié)推 力軸承的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子軸的位置。為了使力從推力軸承面?zhèn)鬟f到所述 球上，推力軸承的靜止部必須具有足夠的剛性，因此必須具有足夠大的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種帶有下述改進(jìn)的推力軸承的潛
水馬達(dá)，該推力軸承的部件體積小、較薄(schlank)、緊湊且使用材料較少。 所述目的通過(guò)這樣一種潛水馬達(dá)實(shí)現(xiàn)。該潛水馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)潛水泵，具 有轉(zhuǎn)子(Rotor)，所述轉(zhuǎn)子通過(guò)推力軸承裝設(shè)在馬達(dá)殼體中，所述推力軸承 具有靜止的軸承環(huán)，所述軸承環(huán)的第一軸向側(cè)上設(shè)置推力軸承面，且所述軸 承環(huán)的相反方向上的第二軸向側(cè)具有球形彎曲部，其中所述軸承環(huán)的第二軸 向側(cè)抵靠在軸承座的相應(yīng)球形彎曲的環(huán)形鄰接面上。優(yōu)選的實(shí)施方式可由其 他進(jìn)一步的實(shí)施方式、下面的說(shuō)明以及附圖得到。
根據(jù)本發(fā)明的潛水馬達(dá)、即潛水式電馬達(dá)被設(shè)置為用于驅(qū)動(dòng)潛水泵、特 別是離心泵。潛水馬達(dá)以公知的方式具有必要時(shí)帶有轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子 通過(guò)推力軸承裝設(shè)在轉(zhuǎn)子殼體中。其中推力軸承優(yōu)選安裝在轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子200910004672.9
說(shuō)明書(shū)第2/10頁(yè)
軸穿過(guò)電馬達(dá)真正的轉(zhuǎn)子延伸。推力軸承以公知的方式由兩個(gè)部分構(gòu)成固 定在馬達(dá)殼體上的靜止部和固定在轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子軸上的運(yùn)動(dòng)部。
根據(jù)本發(fā)明，推力軸承的靜止部構(gòu)造為靜止的軸承環(huán)。該軸承環(huán)具有第 一軸向側(cè)，推力軸承面位于該第一軸向側(cè)。該推力軸承面抵靠于推力軸承的 運(yùn)動(dòng)部。其中推力軸承面優(yōu)選由不銹鋼構(gòu)成，而推力軸承的運(yùn)動(dòng)部?jī)?yōu)選由碳
或石墨制成。但應(yīng)該理解，也可以使用其它對(duì)應(yīng)的材料(Materialpaarungen)。 另外，靜止的軸承環(huán)具有與第一軸向側(cè)相對(duì)的第二軸向側(cè)。根據(jù)本發(fā)明， 該第二軸向側(cè)具有球形彎曲部。也就是說(shuō)，軸承環(huán)在第二軸向側(cè)的軸向側(cè)表 面的形式為球形表面的環(huán)形部分、即球帶。軸承環(huán)的第二軸向側(cè)抵靠在軸承 座的相應(yīng)球形彎曲的環(huán)形鄰接面(Anlageflache)上。軸承座的鄰接面與軸承 環(huán)的軸向側(cè)相對(duì)應(yīng)地彎曲，從而該鄰接面也具有與軸承環(huán)的彎曲部半徑相同 的球面部。其鄰接面的形式也為由球面形成的環(huán)形部分、即球帶。通過(guò)使兩 個(gè)環(huán)形面(即軸承環(huán)的第二軸向側(cè)和軸承座的彎曲鄰接面)具有相同的球形 彎曲部，使得這兩個(gè)環(huán)形面可以圍繞彎曲部的球中點(diǎn)彼此相對(duì)擺動(dòng)。這就可 以實(shí)現(xiàn)軸承環(huán)相對(duì)于軸承的安裝在轉(zhuǎn)子上的運(yùn)動(dòng)部的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。
通過(guò)將軸承環(huán)的抵靠在軸承座上的鄰接面構(gòu)造為環(huán)形，可以使其鄰接區(qū) 域(Anlagebereich)徑向向外移位至徑向區(qū)域中，在所述鄰接區(qū)域中，軸向 力從軸承環(huán)傳遞到軸承座上，在所述徑向區(qū)域中，軸向力還作用到軸承環(huán)上。 因此軸承環(huán)可以構(gòu)造為，基本上只須傳遞軸向壓力。因此軸向力的力作用點(diǎn) 基本上在以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)的同一半徑上，由推力軸承的運(yùn)動(dòng)部移位 至軸承環(huán)并由軸承環(huán)移位至軸承座，從而在力傳遞到軸承環(huán)上時(shí)基本上沒(méi)有 彎曲力矩起作用。因此軸承環(huán)整體上可以比較薄，且使用材料較少。
軸承環(huán)的第二軸向側(cè)的球形彎曲部的中點(diǎn)優(yōu)選位于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上， 并且軸承座的鄰接面的球形彎曲部的中點(diǎn)相應(yīng)地也優(yōu)選位于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸 線(xiàn)上。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)推力軸承面相對(duì)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的最佳對(duì) 準(zhǔn)。
軸承座的鄰接面與軸承環(huán)的推力軸承面優(yōu)選在沿著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的投影中 基本上下重疊。也就是說(shuō)，軸承環(huán)的推力軸承面和軸承座的鄰接面優(yōu)選在以 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)具有相同徑向間隔的區(qū)域中沿徑向延伸。由此確保， 一方面從軸承的運(yùn)動(dòng)部至軸承環(huán)以及另一方面從軸承環(huán)至軸承座的力作用點(diǎn)或者力傳遞面，在沿著平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的軸向觀(guān)察時(shí)，是上下重疊 的。也就是說(shuō)，從推力軸承的運(yùn)動(dòng)部至軸承座的力傳遞優(yōu)選沿著直線(xiàn)或者沿 著平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)且與該旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)具有固定的徑向間隔的圓柱面上進(jìn)行。因 此，作用到軸承環(huán)上的力矩可以最小化，或者在理想情況下可以完全避免。
另外優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)子沿著軸向延伸到推力軸承面之外，且優(yōu)選延伸到軸 承座上的鄰接面之外。這同樣通過(guò)如下措施得以實(shí)現(xiàn)，即軸承環(huán)所抵靠的軸 承座的鄰接面構(gòu)造為環(huán)形，因此中央?yún)^(qū)域留空。轉(zhuǎn)子軸可以穿過(guò)該留空的中 央?yún)^(qū)域延伸。這可以使轉(zhuǎn)子軸的徑向裝設(shè)部比軸向裝設(shè)部更靠近轉(zhuǎn)子軸或轉(zhuǎn) 子的端部。
另外優(yōu)選的是，軸承座構(gòu)造成套筒狀。其中在套筒的一端側(cè)形成用于軸 承環(huán)的鄰接面。
根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，軸承座可沿著平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的軸向 移動(dòng)。這使得推力軸承裝置的位置可以平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)移動(dòng)，由此將 轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子軸沿著軸向定位。這是必要的，以便使轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子軸的、設(shè)置為 與泵聯(lián)接的自由端處于以馬達(dá)殼體為基準(zhǔn)的指定的軸向位置。為了使軸承座 移動(dòng)，可以設(shè)有合適的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、例如調(diào)節(jié)螺栓，利用所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以實(shí) 現(xiàn)軸承座的軸向移位。
特別優(yōu)選的是，帶有螺紋的軸承座與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同心地設(shè)置，轉(zhuǎn)子
通過(guò)螺紋與固定在馬達(dá)殼體上的容置套(Aufhahmestutzen)接合。其中軸承 座優(yōu)選按照所述方式構(gòu)造成套管狀。此外螺紋優(yōu)選構(gòu)造在軸承座的內(nèi)圓周 上，且馬達(dá)殼體上的容置套的外圓周上優(yōu)選具有對(duì)應(yīng)的螺紋。但也可以采用 相反的設(shè)計(jì)，即螺紋構(gòu)造在軸承座的外圓周和容置套的內(nèi)圓周上。通過(guò)軸承 座在容置套的螺紋上的旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)軸承座平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的軸向 移動(dòng)，由此可將軸承環(huán)的鄰接面沿著軸向定位。容置套優(yōu)選構(gòu)造在蓋子或底 部構(gòu)件上，底部構(gòu)件安裝在形成定子殼體的馬達(dá)殼體管狀部分的軸向端部 上。
另外優(yōu)選的是，螺紋與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)具有徑向間隔，其基本上位于軸 承座的環(huán)狀鄰接面的徑向延伸區(qū)域內(nèi)，也就是說(shuō)，特別地，大于軸承座的環(huán) 狀鄰接面的內(nèi)徑并小于環(huán)狀鄰接面的外徑。由此，螺紋在沿著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸 線(xiàn)的軸向投影中位于軸承座的鄰接面和軸承環(huán)的推力軸承面的下方。因此，也可以實(shí)現(xiàn)從軸承座經(jīng)由螺紋沿著軸線(xiàn)或圓柱面到容置套上的力傳遞，所述 軸線(xiàn)或圓柱面基本上在從推力軸承的運(yùn)動(dòng)部至推力軸承面以及從軸承環(huán)至 軸承座上的鄰接面的、軸向力矢量的延長(zhǎng)部分中延伸。也就是說(shuō)，從推力軸 承的運(yùn)動(dòng)部到馬達(dá)殼體的底部區(qū)域的全部的力傳遞優(yōu)選沿著平行于轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的連續(xù)軸線(xiàn)或者圓柱面延伸。因此在很大程度上避免了在力傳遞部 件上、特別是在軸承座上的彎曲力矩，從而這些部件可以構(gòu)造為薄型，且使 用材料少。
另外優(yōu)選的是，設(shè)有緊固銷(xiāo)釘或緊固螺釘，以便防止軸承座在容置套上 旋轉(zhuǎn)。其中應(yīng)該理解，替代地也可以使用用于防止旋轉(zhuǎn)的其它緊固件。這些 用于防止旋轉(zhuǎn)的緊固件優(yōu)選是可拆卸的，以便為了調(diào)節(jié)軸承的軸向位置而能 夠在容置套上旋轉(zhuǎn)。
特別優(yōu)選的是，在容置套中或者在與容置套連接的馬達(dá)殼體的底部構(gòu)件 或蓋子中設(shè)有多個(gè)開(kāi)口，緊固銷(xiāo)釘或緊固螺釘能夠插入到這些開(kāi)口中。在所 述底部構(gòu)件或蓋子中設(shè)有開(kāi)口的情況下，在這些開(kāi)口中優(yōu)選形成有用于緊固 螺釘?shù)南鄳?yīng)的螺紋。其中緊固銷(xiāo)釘或緊固螺釘優(yōu)選平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)延 伸，并且為了防止旋轉(zhuǎn)而以適當(dāng)?shù)姆绞浇雍系捷S承座中。
根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，在軸承座上構(gòu)造有沿著圓周分布的、用于使 用工具旋轉(zhuǎn)軸承座的多個(gè)接合件，其中這些接合件優(yōu)選構(gòu)造為在軸承座內(nèi)圓
周上的、橫截面為半圓形的凹口 (Tasche)。例如可以使螺絲刀接合到這些 接合件中，或者優(yōu)選接合到這些凹口中，以便使軸承座在容置套的螺紋上旋 轉(zhuǎn)。其中工具、例如螺絲刀優(yōu)選插入通過(guò)防止旋轉(zhuǎn)用緊固銷(xiāo)釘和/或緊固螺釘 也可以插入的相同開(kāi)口。但也可以在底部構(gòu)件中構(gòu)造至少一個(gè)附加的開(kāi)口以 供工具穿過(guò)。
特別優(yōu)選的是，至少一個(gè)緊固銷(xiāo)釘或至少一個(gè)緊固螺釘與接合件其中之 一接合，以防止軸承座旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這種方式可以實(shí)現(xiàn)接合件的雙重功能，一 方面這些接合件能夠用于防止旋轉(zhuǎn)，另一方面正好可以通過(guò)應(yīng)用工具來(lái)進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)。
橫截面為半圓形的凹口優(yōu)選呈平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)延伸的半圓柱形。. 其中優(yōu)選沿著圓周分布多個(gè)相同的凹口，使得各個(gè)凹口直接相互鄰接，以至 于它們?cè)谳S承座的內(nèi)圓周上共同形成近似內(nèi)齒的形狀。為了能夠?qū)崿F(xiàn)工具和/或緊固銷(xiāo)釘或緊固螺釘在軸承座的內(nèi)圓周與容置套的外圓周之間的接合，軸 承座優(yōu)選在內(nèi)部朝向軸向端部(即其上構(gòu)造有接合件或凹口的軸向端部)沿 著徑向變寬，從而在軸承座的內(nèi)圓周與容置套的外圓周之間形成自由空間。
根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，在容置套中設(shè)有用于轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子軸的徑向軸 承。這種緊湊的節(jié)省空間的設(shè)置通過(guò)如下措施得以實(shí)現(xiàn)，S卩使得轉(zhuǎn)子軸能 夠穿過(guò)軸承座延伸到推力軸承之外。
在軸承環(huán)上，優(yōu)選在第一軸向側(cè)上，設(shè)有多個(gè)軸瓦(Lagerschuhe)，這 些軸瓦共同地形成推力軸承面。這些軸瓦構(gòu)造呈環(huán)狀扇(Ringsektor)形， 其中所述多個(gè)軸瓦優(yōu)選沿著軸承環(huán)的圓周均勻地分布。與轉(zhuǎn)子連接的推力軸 承的運(yùn)動(dòng)部以滑動(dòng)方式抵靠在軸瓦的軸向表面。
軸瓦與軸承環(huán)優(yōu)選軸向間隔，并且軸瓦與軸承環(huán)通過(guò)連接柱連接。各個(gè) 軸瓦彼此間的和相對(duì)于軸承環(huán)的一定程度的移動(dòng)性可以基于這些連接柱的 彈性彎曲來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此可以實(shí)現(xiàn)軸瓦以及由這些軸瓦限定的推力軸承面相對(duì) 于所抵靠的推力軸承的運(yùn)動(dòng)部的最佳對(duì)準(zhǔn)。因此與球形鄰接面一起確保了這 些鄰接面彼此之間基本上自動(dòng)的定位。此外通過(guò)在各個(gè)軸瓦之間的自由空間 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)推力軸承面的良好潤(rùn)滑。
軸瓦和軸承環(huán)優(yōu)選與將它們連接在一起的連接柱共同構(gòu)造為一體。這種 構(gòu)造例如可以由不銹鋼通過(guò)精密鑄造實(shí)現(xiàn)，其中特別地，可以對(duì)鄰接面進(jìn)行 進(jìn)一步加工。
軸承座和容置套優(yōu)選也由不銹鋼構(gòu)成。這特別適用于潛水馬達(dá)被液體填 充的情況，以防止腐蝕。
在軸瓦和軸承環(huán)之間的連接柱優(yōu)選沿著以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)的徑 向始終至少部分地位于軸承座的鄰接面的內(nèi)圓周與外圓周之間。特別優(yōu)選的 是，這些連接柱基本上完全位于鄰接面的徑向延伸區(qū)域中。其中這些連接柱 優(yōu)選平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)延伸。因此可以實(shí)現(xiàn)力沿著軸線(xiàn)從推力軸承面連 續(xù)地傳遞到軸承座上，且在軸承環(huán)中基本上不會(huì)出現(xiàn)彎曲力矩。
軸承環(huán)優(yōu)選設(shè)有相對(duì)于軸承座的扭轉(zhuǎn)止動(dòng)器。例如可以設(shè)有至少一個(gè)突 出的銷(xiāo)(Zapf)或凸起，該銷(xiāo)或凸起接合到軸承環(huán)的相應(yīng)的凹槽中。其中這 種接合優(yōu)選具有大量間隙(Spid)，從而確保軸承環(huán)在軸承座上沿著球形鄰 接面的必要的移動(dòng)性。
8潛水馬達(dá)另外優(yōu)選在推力軸承中具有運(yùn)動(dòng)的軸承環(huán)，該軸承環(huán)與靜止的 軸承環(huán)的推力軸承面接觸，并與轉(zhuǎn)子通過(guò)形狀配合的方式連接。如上所述， 運(yùn)動(dòng)的軸承環(huán)形成推力軸承的運(yùn)動(dòng)部。通過(guò)與轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子軸以形狀配合的方 式接合，可以確保力可靠地傳遞到軸承環(huán)上，并確保方便地將軸承環(huán)安裝在 轉(zhuǎn)子上。為此可以設(shè)有附加的固定件，該固定件固定在轉(zhuǎn)子軸上且具有接合 件，所述接合件以形狀配合的方式與運(yùn)動(dòng)的軸承環(huán)上對(duì)應(yīng)的接合件接合。例 如可以在固定件上構(gòu)造軸向延伸的齒，這些齒接合到軸承環(huán)上的對(duì)應(yīng)的凹槽 中。


下面對(duì)照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的潛水馬達(dá)的剖視圖2為根據(jù)圖1的潛水馬達(dá)的推力軸承裝置的分解視圖3為根據(jù)圖2的推力軸承裝置在組裝狀態(tài)下的視圖4為根據(jù)圖2和圖3的推力軸承裝置在分解狀態(tài)下的剖視圖；以及
圖5為根據(jù)圖2至圖4的推力軸承裝置在組裝狀態(tài)下的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1中所整體示出的，潛水馬達(dá)以公知的方式具有基本構(gòu)造為管狀的 定子殼體或馬達(dá)殼體2。在馬達(dá)殼體2的第一端側(cè)，該馬達(dá)殼體2被蓋子4 封閉，轉(zhuǎn)子軸6從蓋子4的中央伸出，并在那里與潛水泵連接。在馬達(dá)殼體 2的內(nèi)部設(shè)有真正的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。該電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具有定子8和轉(zhuǎn)子10，轉(zhuǎn)子 10可在定子8的內(nèi)部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)或縱軸線(xiàn)X旋轉(zhuǎn)。定子8位于環(huán)形的干 燥的定子腔中，且向內(nèi)與充填液體的轉(zhuǎn)子腔通過(guò)縫管(Spaltrohr， can) 12 分開(kāi)。管狀的馬達(dá)殼體2在背離蓋子4的軸向端部被底部構(gòu)件14封閉，底 部構(gòu)件14支撐推力軸承裝置16。沿著軸向在底部構(gòu)件14上連接有端部罩
(Endkappe) 18，端部罩18包括用于給轉(zhuǎn)子腔充填液體的膨脹容器
(Ausdehnungsge礎(chǔ))20。
推力軸承裝置16承受運(yùn)行時(shí)作用到轉(zhuǎn)子軸6或轉(zhuǎn)子IO上的軸向力。下 面詳細(xì)說(shuō)明該推力軸承裝置16的結(jié)構(gòu)。推力軸承裝置16的詳細(xì)情況在圖2至圖5中示出。推力軸承裝置16由 運(yùn)動(dòng)部22以及靜止部24構(gòu)成，運(yùn)動(dòng)部22固定在轉(zhuǎn)子軸6上并與轉(zhuǎn)子軸6 或轉(zhuǎn)子10共同旋轉(zhuǎn)，靜止部24與馬達(dá)殼體2連接。運(yùn)動(dòng)部22由支撐環(huán)26 和軸承環(huán)28構(gòu)成。支撐環(huán)26優(yōu)選由不銹鋼制成為例如精密鑄件，并抗扭地 固定在軸6上?？梢酝ㄟ^(guò)力配合和/或形狀配合的方式將支撐環(huán)26固定在轉(zhuǎn) 子軸6上。支撐環(huán)26的內(nèi)圓周具有沿軸向、即平行于縱軸線(xiàn)X延伸的環(huán)形 設(shè)置的多個(gè)齒30,這些齒30接合到軸承環(huán)28中形狀對(duì)應(yīng)的凹槽32內(nèi)。通 過(guò)這種方式，軸承環(huán)28只通過(guò)形狀配合的方式經(jīng)由支撐環(huán)26固定在轉(zhuǎn)子軸 6上。軸承環(huán)28優(yōu)選由石墨或碳構(gòu)成。
推力軸承裝置16的靜止部24具有軸承環(huán)34。在軸承環(huán)34面向運(yùn)動(dòng)部 22的軸承環(huán)28的第一軸向側(cè)，環(huán)形地設(shè)有多個(gè)軸瓦36，這些軸瓦通過(guò)其面 向軸承環(huán)28的軸向端面或軸向面限定軸承環(huán)34自身的推力軸承面。軸瓦36 始終通過(guò)連接柱38與軸承環(huán)34連接為一體。連接柱38可以實(shí)現(xiàn)軸瓦36相 對(duì)于軸承環(huán)的一定程度的運(yùn)動(dòng)性，使得這些連接柱38能夠自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)成，它 們的軸向端面平面地抵靠于軸承環(huán)28。軸瓦、連接柱38和軸承環(huán)34優(yōu)選由 不銹鋼通過(guò)精密鑄造制成為一體。軸承環(huán)34在背離軸瓦36的軸向側(cè)具有鄰 接面40。該鄰接面40呈環(huán)形且構(gòu)造為球面。也就是說(shuō)，鄰接面40的形式為 球帶或者球表面的環(huán)形部分。
如在圖4和圖5中所見(jiàn)，鄰接面40這樣延伸，即在沿著縱軸線(xiàn)X的軸 向投影中，軸瓦36的端面位于鄰接面40上方。連接柱38也設(shè)置在鄰接面 40上方的區(qū)域中，也就是說(shuō)，這些連接柱38沿著以旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)X為基準(zhǔn)的徑 向位于鄰接面40的內(nèi)圓周與外圓周之間的區(qū)域中。通過(guò)這種方式，作用到 軸瓦36的端面上的軸向力直接沿著軸向、即平行于縱軸線(xiàn)X傳遞到鄰接面 40上，而不會(huì)在軸承環(huán)34中出現(xiàn)不期望的力矩。這可以實(shí)現(xiàn)軸承環(huán)34在整 體上構(gòu)造得較狹長(zhǎng)。
軸承環(huán)34的鄰接面40與軸承座44的鄰接面42相抵靠。軸承座44構(gòu) 造為套筒狀，并與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)或縱軸線(xiàn)X同心地延伸。其在背離底部構(gòu)件14 且面向軸承環(huán)34的端部，構(gòu)造有環(huán)形的鄰接面42。該鄰接面42也為球面形 狀，也就是說(shuō)，構(gòu)造成球表面的環(huán)形部分或球帶。其中其彎曲部對(duì)應(yīng)于鄰接 面40的彎曲部。也就是說(shuō)，兩個(gè)面以同樣的半徑圍繞共同的中點(diǎn)彎曲，該半徑以縱軸線(xiàn)X為基準(zhǔn)。這可以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)軸承環(huán)34通過(guò)鄰接面40抵靠在軸 承座44的鄰接面42上時(shí)，軸承環(huán)34能夠在鄰接面42上以一定程度擺動(dòng)， 從而可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于縱軸線(xiàn)X的角度對(duì)準(zhǔn)，以便使軸瓦36的軸向面與軸承 環(huán)28實(shí)現(xiàn)最佳的面抵靠。其中鄰接面42這樣延伸，即它也在沿著縱軸線(xiàn)X 的軸向投影中位于軸承環(huán)34的鄰接面40的下方。也就是說(shuō)，鄰接面42的 徑向延展部位于鄰接面40的徑向延展部的區(qū)域中。因此可以實(shí)現(xiàn)力沿著筆 直連續(xù)的軸線(xiàn)或者沿著平行于縱軸線(xiàn)X的圓柱面直接由軸瓦36連續(xù)地傳遞 到軸承座44上。
為了防止軸承環(huán)34在軸承座44上旋轉(zhuǎn)，軸承座44的兩個(gè)徑向相對(duì)的 側(cè)面具有沿軸向突出的銷(xiāo)(凸起)46，這些銷(xiāo)接合到軸承環(huán)34的外圓周上 的半圓柱形凹槽48中。其中在凸起46和凹槽48之間設(shè)有間隙，從而確保 軸承環(huán)34在鄰接面42上期望的運(yùn)動(dòng)性。凸起46與軸承座44優(yōu)選由不銹鋼 通過(guò)精密鑄造制成為一體。
套筒狀的軸承座44的內(nèi)圓周具有內(nèi)螺紋50，所述內(nèi)螺紋50與容置套 54的外圓周上的外螺紋52接合。容置套54與底部構(gòu)件14構(gòu)造為一體，且 容置套54從該底部構(gòu)件14起沿著軸向與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)X平行地且同心地延伸到 馬達(dá)殼體2的內(nèi)部。內(nèi)螺紋50和外螺紋52也與縱軸線(xiàn)X同心地延伸。通過(guò) 使軸承座44在容置套54上旋轉(zhuǎn)，軸承座44由于內(nèi)螺紋50與外螺紋52之 間的螺紋接合而沿著軸向移動(dòng)。通過(guò)這種方式，整個(gè)推力軸承可以平行于縱 軸線(xiàn)X軸向調(diào)節(jié)，由此轉(zhuǎn)子軸6也能沿著軸向位移，以便能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子軸6向 外突出于蓋子4的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)至指定值。
內(nèi)螺紋50和外螺紋52以縱軸線(xiàn)X為基準(zhǔn)的半徑處于軸承環(huán)34的鄰接 面40的內(nèi)圓周和外圓周之間。也就是說(shuō)，在軸向投影中，內(nèi)螺紋50和外螺 紋52之間的螺紋接合位于鄰接面40和42的下方。這可以實(shí)現(xiàn)力直接地從 鄰接面42經(jīng)由軸承座44直線(xiàn)地傳遞到容置套54上，由此避免了軸承座44 中不期望的力矩。這可以實(shí)現(xiàn)壁厚較小的軸承座44的較薄設(shè)計(jì)。
在軸承座44背離鄰接面42的軸向端部，軸承座44的內(nèi)圓周上具有呈 環(huán)形布置的凹口56。這些凹口 56構(gòu)造為半圓柱形，且始終平行于縱軸線(xiàn)X 延伸。其中各個(gè)凹口彼此直接鄰接，且以?xún)?nèi)齒的方式環(huán)形地布置。在環(huán)形布 置的凹口56的區(qū)域中，軸承座44的內(nèi)徑變寬，從而產(chǎn)生朝向容置套54的外圓周面的環(huán)形自由空間。
在底部構(gòu)件14中開(kāi)設(shè)有通孔58，通孔58與以縱軸線(xiàn)X為基準(zhǔn)凹口 56 的中軸線(xiàn)所在的直徑位置軸向?qū)?zhǔn)。通孔58設(shè)有螺紋，并用于容納緊固螺 釘60。緊固螺釘60從底部構(gòu)件14的面向膨脹容器20的一側(cè)旋入通孔58中， 并穿過(guò)底部構(gòu)件14延伸到軸承座44的內(nèi)圓周和容置套54的外圓周之間的 自由空間中，其中緊固螺釘60接合到凹口56其中之一中，因此防止軸承座 44在容置套54上旋轉(zhuǎn)。
在底部構(gòu)件14中，在以縱軸線(xiàn)X為基準(zhǔn)與通孔58直徑相同的圓上，開(kāi) 設(shè)有另一通孔62。該通孔62的直徑大于通孔58，并被設(shè)置用于引導(dǎo)工具穿 過(guò)通孔62，所述工具可以與凹口 56接合并能夠在通孔62中移動(dòng)，使得當(dāng)緊 固螺釘60被取下時(shí)軸承座44可以借助該工具在容置套54上旋轉(zhuǎn)。為此所 使用的工具例如可以是螺絲刀。
如在圖1中可見(jiàn)，轉(zhuǎn)子軸6沿著軸向穿過(guò)推力軸承裝置16、特別是穿過(guò) 鄰接面40和42之外延伸到容置套54中。在容置套54中設(shè)置有用于轉(zhuǎn)子軸 6的徑向軸承64。所述設(shè)置可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的帶有相應(yīng)的球形和環(huán) 形的鄰接面40和42的軸承座44和軸承環(huán)34來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴捎眠@種設(shè)計(jì)提 供了中央自由空間，轉(zhuǎn)子軸6可以穿過(guò)該自由空間延伸。附圖標(biāo)記列表
2馬達(dá)殼體4蓋子
6轉(zhuǎn)子軸8定子
10轉(zhuǎn)子12縫管
14底部構(gòu)件16推力軸承裝置
18端部罩20膨脹容器
22運(yùn)動(dòng)部24靜止部
26支撐環(huán)28軸承環(huán)
30齒32凹槽
34軸承環(huán)36軸瓦
38連接柱40、 42鄰接面
44軸承座46凸起
48凹槽50內(nèi)螺紋
52外螺紋54容置套
56凹口58通孔
60緊固螺釘62通孔
64徑向軸承
X縱軸線(xiàn)或旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)
權(quán)利要求
1. 一種用于驅(qū)動(dòng)潛水泵的潛水馬達(dá)，具有轉(zhuǎn)子(6、10)，所述轉(zhuǎn)子(6、10)通過(guò)推力軸承(16)裝設(shè)在馬達(dá)殼體(2)中，其特征在于，所述推力軸承(16)具有靜止的軸承環(huán)(34)，所述軸承環(huán)(34)的第一軸向側(cè)上設(shè)置推力軸承面，且所述軸承環(huán)(34)的相反方向上的第二軸向側(cè)(40)具有球形彎曲部，其中所述軸承環(huán)(34)的第二軸向側(cè)抵靠在軸承座(44)的相應(yīng)球形彎曲的環(huán)形鄰接面(42)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述第二軸向側(cè)(40) 的球形彎曲部的中點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)子(6、 10)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(X)上。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述軸承座(44) 的鄰接面(42)和所述軸承環(huán)(34)的推力軸承面在沿所述轉(zhuǎn)子(6、 10) 的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(X)的投影中基本上下重疊。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(6、 10)沿軸向(X)延伸到所述推力軸承面之外，并優(yōu)選延伸到所述軸承座(44) 上的鄰接面(42)之外。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述軸承座 (44)構(gòu)造為套筒狀。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述軸承座 (44)能沿著平行于所述轉(zhuǎn)子(6、 10)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(X)的軸向移動(dòng)。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述軸承座 (44)設(shè)有與所述轉(zhuǎn)子(6、 10)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(X)同心的螺紋(50)，所述螺紋(50)與固定在所述馬達(dá)殼體(2)上的容置套(54)上的螺紋(52) 接合。
8. 如權(quán)利要求7所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述螺紋(50、 52)與 所述轉(zhuǎn)子(6、 10)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(X)之間具有徑向間隔，該間隔基本上處于 所述軸承座(44)的環(huán)形鄰接面(42)的徑向延伸區(qū)域中。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，設(shè)置有至少一個(gè)緊 固銷(xiāo)釘或至少一個(gè)緊固螺釘(60)，以便防止所述軸承座(44)在所述容置套(54)上旋轉(zhuǎn)。
10. 如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，在所述 軸承座(44)上構(gòu)造有為了使用工具轉(zhuǎn)動(dòng)所述軸承座(44)的多個(gè)接合件(56)， 所述多個(gè)接合件(56)沿圓周分布，并優(yōu)選構(gòu)造為凹口，所述凹口形成于所 述軸承座(44)的內(nèi)圓周上且具有呈半圓形的橫截面。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述至少一個(gè)緊 固銷(xiāo)釘或所述至少一個(gè)緊固螺釘(60)與所述接合件(56)其中之一接合， 以便防止所述軸承座(44)旋轉(zhuǎn)。
12. 如權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，在所述 容置套(54)中設(shè)有用于所述轉(zhuǎn)子(6、 10)的徑向軸承(64)。
13. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，在所述軸 承環(huán)(34)的第一軸向側(cè)上設(shè)有多個(gè)軸瓦(36)，所述多個(gè)軸瓦(36)形成 所述推力軸承面。
14. 如權(quán)利要求13所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述軸瓦(36)與所 述軸承環(huán)(34)軸向間隔，并且所述軸瓦(36)通過(guò)多個(gè)連接柱(38)與所 述軸承環(huán)(34)連接。
15. 如權(quán)利要求14所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述連接柱(38)沿 著以所述轉(zhuǎn)子(6、 10)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(X)為基準(zhǔn)的徑向始終至少部分地位于 所述軸承座(44)的鄰接面(42)的內(nèi)圓周與外圓周之間。
16. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的潛水馬達(dá)，其特征在于，所述推力 軸承(16)具有運(yùn)動(dòng)的軸承環(huán)(28)，所述運(yùn)動(dòng)的軸承環(huán)(28)與所述靜止 的軸承環(huán)(34)的推力軸承面接觸，并與所述轉(zhuǎn)子(6、 10)以形狀配合的 方式連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)潛水泵的潛水馬達(dá)，具有轉(zhuǎn)子(6、10)，所述轉(zhuǎn)子(6、10)通過(guò)推力軸承(16)裝設(shè)在馬達(dá)殼體(2)中，其中所述推力軸承(16)具有靜止的軸承環(huán)(34)，所述軸承環(huán)的第一軸向側(cè)上設(shè)有推力軸承面，且所述軸承環(huán)的相反方向上的第二軸向側(cè)(40)具有球形彎曲部，其中所述軸承環(huán)(34)的第二軸向側(cè)抵靠在軸承座(44)的相應(yīng)球形彎曲的環(huán)形鄰接面(42)上。
文檔編號(hào)H02K7/08GK101521429SQ20091000467
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者凱爾·阿佩爾 申請(qǐng)人:格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司