滑动轴承在旋转泵总成中的固定的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括栗单元和驱动该栗单元的电动机的栗总成，电动机包括定子和具有转子轴的转子，该转子轴支承在至少一个滑动轴承中。本发明尤其涉及滑动轴承在所述类型的栗总成中的固定。
【背景技术】
[0002]旋转栗总成通常由电动机驱动。电动机包括定子和转子，定子产生电磁场，该电磁场与由转子产生的电磁场相互作用，从而向转子施加转矩，该转矩使转子加速。转子主要包括转子轴和抗扭地设置在转子轴上的转子芯，转子芯在电动机构造为异步电动机时构造为鼠笼转子或在同步电动机的情况下具有永磁体或由至少一个这种永磁体形成。在应用于栗中时，转子轴的端部通常支承设置在栗单元中的栗工作轮。作为替代方案，转子轴的端部也可通过联轴器与另一轴连接，该轴伸入栗单元中并且支承这种工作轮。
[0003]转子轴必须在至少两个轴向相对置的位置上被径向支承在栗总成中。为此尤其是在湿转子结构方式的栗总成中常常使用滑动轴承，待栗送的液体同时润滑滑动轴承。但在干转子中也越来越多地使用滑动轴承，因为其相对于球轴承可更简单且更廉价地制造，并且目前可供使用的起摩擦作用的塑料和塑料涂层确保高耐用度、小摩擦和小磨损。
[0004]滑动轴承在栗总成中的固定可以以不同方式进行，通常通过固定在上级的支承构件上。在具有间隙罐的湿转子栗中例如已知在间隙罐的底部上设置用于滑动轴承的形锁合容纳部，滑动轴承嵌入其中。但这种容纳部必须精确地以小的公差来制造，以便基于滑动轴承和容纳部之间的压配合一方面消除间隙并且另一方面消除间隙罐的机械超负荷，该超负荷可导致断裂处。在无间隙的容纳部中从底部沿轴向方向突出的卡锁凸鼻从后面作用于滑动轴承并且通过这种方式轴向固定滑动轴承。但这种间隙罐的制造要求相对复杂的工具，这又提高了制造成本。滑动轴承在这种容纳部中的安装也要求精确操作。
[0005]作为替代方案已知在用塑料制造间隙罐时将滑动轴承注入底部中。但这要求轴承在塑料注塑模具型腔中的精确定位以及在那里的固定，从而轴承在型腔中的位置不会因注入型腔中的模塑材料的压力而改变。
[0006]另外，在湿转子栗中已知在电动机的朝向栗室的一侧上滑动轴承借助压配合设置在同轴的轴承支座中。该轴承支座例如力锁合地嵌入间隙管的端部中或嵌入法兰状轴承盖的中央缺口中，该轴承盖固定在定子上并且通常也与间隙管机械连接。因此在安装各个构件时应同轴接合它们。
[0007]所述构件的制造必须精确地、即以小的公差进行，以便一方面确保压配合并且另一方面避免过压，因为否则可通过滑动轴承向轴承支座中的、轴承支座向间隙管中的、轴承支座向轴承盖中的压入和/或轴承盖与间隙管的力锁合连接而产生轴承支座、间隙管和/或轴承盖的局部机械超负荷并且可产生微裂纹，这些微裂纹又可导致栗总成的损伤、尤其是可导致泄漏。另外，压接基于材料的不同膨胀系数而始终是温度敏感的，这尤其在加热栗中影响显著。最后，机械转矩在电动机中引起振动，因此传统压接中的压力在该总成的运行时间内并不恒定。
【发明内容】
[0008]本发明的任务在于提供一种滑动轴承在栗总成中的替代固定方式，这种固定方式确保滑动轴承的持久可靠地且精确地定位和滑动轴承在栗总成内部的固定并且同时确保简单安装。
[0009]该任务通过权利要求1的特征来解决。有利的扩展方案在从属权利要求中给出。
[0010]根据本发明提出一种包括栗单元和驱动该栗单元的电动机的栗总成，电动机包括定子和具有转子轴的转子，所述转子轴支承在至少一个滑动轴承中，所述滑动轴承借助至少一个圆楔连接装置固定在该栗总成中，所述圆楔连接装置具有至少一个圆楔和至少一个互补圆楔。
[0011]使用圆楔连接装置可补偿公差，从而滑动轴承和其连接配合件或者说保持滑动轴承的构件及其连接配合件可以以更高的公差来制造。因此它们的制造成本显著降低。另夕卜，圆楔连接装置确保在运行时间内恒定的压接，因为该压接在旋转时沿夹紧方向自锁。最后，圆楔连接装置能实现滑动轴承或保持滑动轴承的构件的简单安装并且出于维护目的在相应实施方式中也确保简单的可拆性以便拆卸滑动轴承。
[0012]另外，圆楔连接装置相对于传统的压接具有下述优点:连接配合件大表面地接触，而在纯粹的压配合中基于变形产生的非圆连接并非是这种情况。另外，借助圆楔连接装置沿连接的圆周表面实现均匀的表面压力，该表面压力还可具体根据施加到圆楔连接装置上的转矩来调节。
[0013]根据本发明，用于固定滑动轴承的圆楔连接装置可在不同构件之间产生。也可在这些不同构件之间设置多个圆楔连接装置。下面说明这点。
[0014]例如可在滑动轴承和容纳该滑动轴承的轴承支座之间形成圆楔连接装置。滑动轴承在此构成一种圆柱形的套筒状构件，转子轴同轴穿过该套筒状构件。在圆楔连接装置方面，滑动轴承构成内侧部件，其径向横截面至少在圆楔连接区域中是近似圆形的，在外圆周表面上设置至少一个圆楔。在径向横截面中看，滑动轴承的外圆周构成基圆，圆楔轮廓在该基圆上升起。
[0015]与此相对，轴承支座作为连接配合件构成具有圆楔连接装置的外侧部件，其具有圆柱形开口，滑动轴承容纳在该开口中。在朝向开口定向的内侧上设有至少一个与滑动轴承的所述至少一个圆楔互补的圆楔。在径向横截面中看，轴承支座的内圆周构成基圆，互补圆楔轮廓在该基圆上升起。
[0016]每个圆楔、即滑动轴承的圆楔和轴承支座的圆楔由在展开的基圆上连续上升的轮廓构成，该轮廓上升直至特定的轮廓高度并且随后以相对于上升陡峭的侧壁下降，该侧壁被称为圆楔后沿。
[0017]滑动轴承和轴承支座在有间隙的情况下接合，通过相对旋转两个部件而消除间隙。滑动轴承在此压紧到轴承支座上，并且圆楔的圆楔轮廓相互压紧。
[0018]根据一种替代实施方式，之前被称为轴承支座的构件可直接支承转子轴。这表示:轴承支座具有圆柱形开口，转子轴可旋转地同轴穿过该开口。该开口的内侧因此构成滑动面，因而轴承支座本身用作滑动轴承。实际的轴承一一其包括所述滑动面和开口的至少一部分内壁——与轴承支座构成一个唯一的构件。
[0019]滑动轴承表面可以是例如由陶瓷、DLC层(类金刚石涂层)、或由摩擦学优化的塑料制成的涂层。但也可以是由这种材料制成的更厚的层，该层于是构成至少一部分内壁。当使用摩擦学优化的塑料时，该塑料例如通过双组分注塑被喷射到轴承支座上。
[0020]层或涂层在滑动轴承和轴承支座之间形成材料结合，由此它们不可分离地彼此连接。轴承支座连同滑动轴承也可由一种唯一的塑料材料在一个制造步骤中制出、例如由摩擦学优化的塑料制成。通过这种方式轴承支座本身构成滑动轴承。
[0021]在这种实施方式中，在滑动轴承和固定在电动机或栗单元上的保持元件之间可存在圆楔连接装置。保持元件可直接固定在电动机上、尤其是定子或电动机壳体上和/或与其它构件一体构造，这在下面还将说明。
[0022]代替第一种提到的实施方式(在其中在滑动轴承和轴承支座之间存在圆楔连接装置)并且代替第二种提到的实施方式(在其中轴承支座同时构成滑动轴承并且如此形成的滑动轴承借助圆楔连接装置与保持元件连接)，也可在容纳滑动轴承的轴承支座和保持元件之间设置圆楔连接装置。在该实施方式中，滑动轴承和轴承支座并非是一体的、而是两个独立的构件。它们可以以借助形锁合或压配合的传统方式相互接合，于是根据本发明的圆楔连接装置仅存在于滑动轴承和保持元件之间。
[0023]但该方案也可与第一种提到的实施方式同时使用，因此在滑动轴承和轴承支座之间构造第一圆楔连接装置并且在轴承支座和保持元件之间构造第二圆楔连接装置。这能够允许在一步中、即通过唯一一次产生转矩的运动将滑动轴承和轴承支座安装到栗总成中。
[0024]在轴承支座和保持元件或者说轴承和保持元件之间的圆楔连接装置中，滑动轴承或轴承支座构成内侧部件，其径向横截面至少在圆楔连接区域中是近似圆形的，在外圆周表面上设置至少一个圆楔。在径向横截面中看，滑动轴承或轴承支座的外圆周构成基圆，圆楔轮廓在该基圆上升起。相应地，保持元件作为连接配合件与此相对构成圆楔连接装置的外侧部件，其具有圆柱形开口，滑动轴承或轴承支座容纳于该开口中。在朝向开口定向的内侧上设置至少一个与滑动轴承/轴承支