具有油润滑轴承的电梯机器的制作方法

本发明涉及一种电梯机器。更具体地说，本发明涉及电梯机器轴承。

机器的绳轮和/或电动机可由一个或多个轴承系统支撑以进行转动。国际申请公布号分别为WO2014/193726及WO2014/193728的申请案公开了涂油系统的最新提案。更早期的其他系统通常使用脂润滑轴承。含油轴承可具有某些性能优势以及某些适用性优势。例如，WO‘728号申请案公开了相对简单的排油和注油方式，只要移除排油塞和注油塞就可以了。对比之下，脂润滑轴承就不能只简单地排油了。可能需要进行部分拆卸才能去除受污染的润滑脂。

但是，脂润滑轴承具有洁净的优点。与润滑脂相比，润滑油的流动性使其更容易泄漏。泄漏的润滑油会污染关键部位的表面，例如制动盘和关联路径。

发明概要

本发明的一方面涉及一种电梯机器，其包括电动机、绳轮、以及支撑绳轮绕轴线转动的轴承系统。轴承系统包括：内套筒；安装至内套筒的内座圈；壳体；安装至壳体的外座圈；内座圈与外座圈之间的一个或多个滚动元件圆周阵列；以及防护罩。防护罩包括固定至套筒的轮毂以及至少沿着防护罩的一部分的径向向外开放通道。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，径向向外开放通道是以下多个径向互相交叉通道中的一个：防护罩的一个或多个径 向向外开放通道；以及壳体的一个或多个径向向外开放通道。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，为以下一者或两者：防护罩的一个或多个径向向外开放通道为至少两个通道；并且壳体的一个或多个径向向外开放通道为至少两个通道。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，防护罩具有外凸缘以及径向向外开放通道。该通道具有由凸缘形成的内侧壁表面；由环形阻挡部形成的基面；及由径向向外突出唇口形成的外侧壁表面。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，径向向外开放通道是第一径向向外开放通道且壳体具有处于第一径向向外开放通道的径向内侧的第二径向向外开放通道。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，防护罩具有第三径向向外开放通道，其处于第二径向向外开放通道的径向内侧。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，壳体具有：第四径向向外开放通道，其处于第三径向向外开放通道的径向内侧。潜在泄漏路径依次：在防护罩外凸缘与壳体之间径向向内通过；轴向向外经过第一径向向外开放通道的外缘；径向向内通过；轴向向内经过第二径向向外开放通道的内缘；径向向内通过；轴向向外经过第三径向向外开放通道的外缘；径向向内通过；并且轴向向内经过第四径向向外开放通道的内缘。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，径向向外开放通道是第一径向向外开放通道且防护罩具有第二径向向外开放通道，其处于第一径向向外开放通道的径向内侧。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，潜在泄漏路径依次：轴向向外经过第一径向向外开放通道的外缘；径向向内通过；并且经过密封件。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，密封件是迷宫式密封件或唇形密封件。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，电动机具有固定内定子和外转子；并且绳轮安装至外转子。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，内套筒固定至轴以防绕轴线相对转动；并且壳体安装至绳轮以支撑绳轮并与之一起作为一个单元绕轴线转动。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，壳体通过制动盘轮毂安装至绳轮。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，轴承系统为第一轴承系统并且电梯机器进一步包括：第二轴承系统，其支撑绳轮绕轴线转动。第二轴承系统包括：内套筒；安装至内套筒的内座圈；壳体；安装至壳体的外座圈；内座圈与外座圈之间的一个或多个滚动元件圆周阵列；以及防护罩，其包括：固定至套筒的轮毂；及至少沿着防护罩的一部分的径向向外开放通道。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，壳体包括主壳体横跨主壳体的轴向外侧开口安装的罩盖。主壳体具有从邻近套筒内端处径向向外延伸的腹板以及自腹板轴向向外延伸并围绕轴承外座圈的侧壁。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，主壳体包括自侧壁径向向外延伸并与侧壁和腹板形成为一体的安装凸缘。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，罩盖包括：安装至主壳体的主体(主体具有：穿过轴的中心开口；及处于中心开口的径向外侧的孔隙圆周阵列)以及横跨孔隙圆周阵列安装的透明窗。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，一种电梯系统 包括电梯机器并进一步包括：电梯轿厢；以及自电梯机器悬挂轿厢的绳索或皮带。

本发明的另一方面涉及一种电梯机器，其包括电动机、绳轮、以及支撑绳轮绕轴线转动的轴承系统。轴承系统包括：内套筒；安装至内套筒的内座圈；壳体；安装至壳体的外座圈；以及内座圈与外座圈之间的一个或多个滚动元件圆周阵列。电梯机器还包括用于捕获下落的润滑油并使其向下流动的装置。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，装置可包括一个或多个通道。其它特征可与本发明第一个方面所涉电梯机器的实施方案所描述的相同。

本发明的另一方面涉及一种使用电梯机器的方法。所述方法包括：运行电动机以驱动绳轮和轴承壳体的转动；轴承壳体的转动和/或轴承的滚动离心分布壳体内的润滑油；以及下落的润滑油被捕获到径向向外开放通道内，随后在通道里周向流动。

在该方法任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，电梯机器可与上文描述的或下文将进一步详述的相同。

在任何其它实施方案中的一个或多个实施方案中，在通道里周向流动的润滑油最终在轴承壳体内部的下部形成聚积。

下面将通过附图和说明详细介绍一个或多个实施方案。

附图简述

图1是电梯系统的示意图。

图2是图1所示系统的电梯机器的视图。

图3是图2所示机器的中心垂直纵剖视图。

图4是图3所示机器的轴承架的第一视图。

图5是图3所示轴承架的第二视图。

图6是第一种情况的轴承架中心垂直剖视图。

图6A是图6所示轴承架的上部的放大图。

图7是第二种情况的轴承架第二垂直剖视图。

图7A是图7所示轴承架的上部的放大图。

图8是轴承架的壳体罩盖的视图。

不同附图中的相同附图标号和标记表示同一元素。

具体实施方式

图1示出了示例曳引式电梯系统20的示意图。对于该电梯系统20的那些无助于理解本发明的特征(例如导轨、安全装置等)，本文不作讨论。电梯系统20包括通过一个或多个悬挂构件26(例如绳索或皮带)可运行地悬挂在井道24内的电梯轿厢22。该一个或多个悬挂构件26(皮带、绳索(缆线)等)与一个或多个绳轮28、36相互作用以围绕电梯系统20的各个组件。该一个或多个悬挂构件26还可连接用于在运行中使电梯系统20保持平衡的对重32。

电梯系统20中的绳轮，其直径或同或不同。至少一个绳轮可为曳引绳轮36，由电梯机器(机器)34驱动。在示例实施方案中，曳引绳轮36作为电梯机器34的一部分与之集成为一体。由机器34造成的曳引绳轮36的移动，(通过曳引)驱动围绕曳引绳轮36的一个或多个悬挂构件26。

至少一个绳轮28可为转向轮、偏导轮或空转轮。转向轮、偏导轮或空转轮并非由机器34驱动，但能帮助将一个或多个悬挂构件26 导向为围绕电梯系统20的各个组件。绳轮28的形状取决于其啮合的悬挂构件26的形状。

在某些实施方案中，电梯系统20可将两个或更多个悬挂构件26用于悬挂和/或驱动电梯轿厢22。此外，电梯系统20可具有多种配置，比如，一个或多个悬挂构件26的两侧均啮合或者仅其中一侧啮合一个或多个绳轮。

图1提供了1:1的挂绳布置，其中一个或多个悬挂构件26止于轿厢22和对重32处。

机器34可包括底板40(图2)。底板40可作为机器34的底座或支座。底板40可在机器34安装在电梯系统中时支撑机器34。

机器34可包括一个或多个支架或支座，如支架44。支架44可用于为机器34提供支撑，且可用以相对于机器34的运行组件提供足够的空隙。

机器34可包括制动系统。示例制动系统为盘式制动系统。示例盘式制动系统包括一对制动盘46。每个制动盘与一个或多个制动钳48关联。每个制动钳48可有选择地啮合所关联的制动盘46，两者的啮合可用以使电梯轿厢受控停止。

机器34可包括绳轮36。绳轮36可用于保持或支撑绳索、缆线、皮带等，从而便于电梯轿厢在电梯系统中移动。

机器34可包括一个或多个接线盒52。接线盒52可配置在绳轮36一侧的固定框架上，可用于准备一个或多个连接点(例如为电动机(描述见下文)提供动力的电连接)。

图3是机器34的横截面图。机器34可具有电动机60，如图3所图示说明的，该电动机60包括外转子62和内定子64。转子62可联接至绳轮36以传递机械动力来驱动或移动电梯轿厢。如下文进一 步描述的，定子64可联接至(如固定地安装于)固定轴66。图3示出了轴66的中心纵向轴线500，其同时构成电动机定子64的中心纵向轴线。受限于震动公差、制造公差、变形公差和磨损，轴线500同时形成电动机转子、绳轮、制动盘、轴承系统等的中心纵向轴线。示例支座44保持轴不相对于底板移动或转动(受限于可能存在的任何减振或隔振特征)。

该轴从第一端部70延伸至第二端部72。第一端部70安装至第一端部支座44，第二端部安装至第二端部支座44。该轴通过一对轴承架80支撑绳轮36和转子62。每一示例轴承架均具有安装至轴上的内套筒82及安装制动盘的外壳84。内套筒和外壳互相配合以限定出隔层或轴承架内部86。绳轮36可在其各端部安装至将通过轴承架支撑的各制动盘46。同样，电动机转子可安装至绳轮、所说的内套筒82的“内”和外壳84的“外”是指相对于轴线500的径向上的内和外。依上下文而定，“内”和“外”也可指轴向。所指为轴向时，是相对于整个机器而言的(例如，“内”是指朝向横向中心面502，而“外”是指远离横向中心面502)，或者是相对于横向中心线或者所涉组件或子系统等其它参照物而言的。因此，每一轴承架均具有从中央穿过其关联轴承100的横向中心面510(图6)。从该中心面510开始的两个沿轴向向外的方向，各包括相对于机器横向中心面502沿轴向向外的方向和沿轴向向内的方向。

因此，从示例实施方案中可以看到，各轴承架可能相同且可能面朝相反方向。如下文将进一步讨论的，每个轴承架还具有可能相同的特征，且相对于轴承架横向中心面510面朝相反的方向。

图4示出了内套筒82具有用于接纳和啮合轴66的内径(ID)面90。图4还示出了外壳84包括用于通过螺栓与相邻盘46的轮毂部分固定在一起的外径(OD)凸缘92。

图6示出了轴承100的更多细节。每一轴承均包括安装至套筒外 径(OD)面的内径(ID)座圈102以及安装在外壳84的主构件108的环状部分106内的外径(OD)座圈104。座圈之间容纳了一个或多个滚动元件圆周阵列。在本示例中，有两个滚柱阵列110和112作为滚动元件来提供推力及径向固位。

当电梯不动时，润滑油会聚积于轴承架内的隔层的底部。为说明之目的，图6示出了隔层底部的聚积润滑油532的表面530。当电梯不动时能明显观察到此种聚积。当电梯移动时，润滑油将沿圆周向外朝向隔层86的外径(OD)倾泻，还将被转动外壳84上的润滑油的表面张力沿周向推动。到达隔层上部的润滑油可能会先向下回落。这增加了泄漏的风险。

图6A示出了当电梯在移动时沿着外壳的上部的润滑油540。注意，由于外壳在转动，此视图是瞬时的。在这一瞬间，垂直切面横切围绕轴承沿周向排列的数个注/排油口120(图6)中的一个。这些口的示例数量为4个，与轴线500呈90度角。这些口由可移除的用以排出和再注入润滑油的塞子122封住。因此，如果机器在任何特定情形下停止，一个口可能离轴承架的底部非常之近以容许排油，另一个口可能在轴承架上方相当高之处以容许注油。图7示出了不同间距的垂直切面，其中口120不与切面相交。

图6示出了轴承架外壳的主构件108具有径向向内延伸以缩短与相邻的套筒82轴向内侧端部132的距离的内侧(相对于面510)端凸缘130。外壳主构件的外侧端具有由罩盖140封闭的开口。罩盖140可固定就位。例如，罩盖的径向外侧凸缘142可拧紧至外壳主构件的轴向外侧边缘。罩盖的内径(ID)部分可紧邻并面朝套筒的轴向外侧端部134。

为防止漏油，设有挡板样防护罩160。如下文将进一步讨论的，两个类似的防护罩160、161彼此相对而设，均背朝轴承架横向中心面510(一个接近轴承的内侧端(相对于机器横向中心面502)，一个 接近外侧端)。示例防护罩160、161几乎相同，具有非常相似的总特征，但是由于其接合的外壳特征不同而具有稍有不同的比例。防护罩会捕获任何可能从外壳的上部向下回落的润滑油并沿圆周将油流重新导向套筒82与外壳凸缘130或罩盖140之间的缝隙150、152下方的下部。在示例实施方案中，两个这种防护罩在轴承的相对侧设于轴承架内。示例防护罩是相同的，彼此相对。替代实施方案可具有不同形式的防护罩。每一示例防护罩基本上形成为绕轴线500转动的转动体。每一防护罩从径向内侧端162(图6A)延伸至径向外侧端164。内侧端162限定接纳套筒的补充部分的中心孔(例如，以冷缩配合的关系)。

防护罩的轮毂部分166从内侧端或边缘162处沿径向向外延伸。轮毂166的面向轴承架的表面可能以冷缩配合之关系与套筒的肩167邻接。

套筒包括径向向外延伸至边缘164的外凸缘部分168。示例凸缘部分168通过防护罩横截面内的台阶170沿径向向外(相对于轴承的中心面)呈阶梯状。

处于轴承架外侧端的防护罩160被接纳在罩盖140的一部分中。处于轴承架内侧端的防护罩161被接纳在外壳主构件的与凸缘130相邻的底部中。防护罩具有分别与罩盖140或凸缘130(凸缘的内侧面)相互配合的各种特征，以帮助将潜在泄漏流重新导向回外壳内的底部区域并防止外壳和套筒之间的漏油。这些互相配合的特征包括在防护罩上且分别在罩盖140或凸缘130上的一系列嵌套的径向向外开放通道220、222、224、226。如上所讨论的，示例防护罩具有基本相同的通道组合，但是基于通道必须接合的外壳特征，防护罩具有稍有不同的通道轴向凸起。两个防护罩之间的不对称可能源自修改不带防护罩的基准轴承盒，从而需要实现不对称之关系以适应基准差异。在替代实施方式中，可使用相同的防护罩。

图6A示出了沿着罩盖140的相邻部分192的内侧面或内径(ID)面190的油膜540。油滴542可能自聚积540处倾泻或滴落，形成沿潜在泄漏流路552径向向内且大致向下的油流550。沿着轴承的上部，油流550中的下落润滑油会落入通道中，然后顺着底座或阻挡部240的外侧表面242沿周向向下。在本示例中，遇到的第一个通道将是防护罩的通道220。替代示例可具有作为外壳的通道的最外侧通道。但是，有些润滑油会绕过通道(比如，漫过通道的侧壁250或边缘252)。该情况下，润滑油可能聚积于下一个径向向内的嵌套通道，诸如此类。在示例中，下一个通道是两个构件(防护罩和罩盖或凸缘)中另一个的通道。在示出的径向截面里，油流550和流路552因此是受限于这些周向上的偏离的，这样，上部中所见沿着流路的油流550的油量逐步减少并可能趋近于零。例如，只要绕过两个通道可能就几乎没有润滑油流下来了。

作为示例最终备用手段，密封件260(如迷宫式密封件或弹性唇口)可在套筒和罩盖之间实现密封(例如，如图所示，内径(ID)面安装至与罩盖的径向向内表面262密封接合的套筒和唇口)。虽然油流550和流路552按图示是绕过密封件的，但实际上，在那个时候是不会有油流/分流的。示出的嵌套或径向的每一个通道与其径向外侧或内侧相邻通道部分地轴向重叠。示例嵌套通道中，每个防护罩上的两个通道220、222在径向上与每个关联的罩盖140和凸缘130(如，交替着)上的通道224、226互相交叉。因此，底座或阻挡部240的外侧表面形成通道的基面230，通道232的第一侧壁表面由其上形成有通道的各构件形成，通道的第二侧壁表面234由关联唇口250的侧表面形成。第一表面和第二表面在轴向上处于内侧还是外侧将取决于通道是在防护罩上还是在其他构件上。但是，撞击罩盖或凸缘的润滑油可能会因离心力向外倾泻。然而，这些润滑油很可能就会撞击防护罩的下一个径向向外通道的下侧(内侧表面)244并可能周向向下流动。

示例罩盖140本身可能由多个零件组装而成。示例主体300包括 上文讨论过的罩盖部分。示例构件300(如金属机械)可包括多个观察口320(图6和图8)。这些可能被径向腹板区段322(图7和图8)隔开。罩盖240可能还包括安装就位的透明观察板330(如透明的塑料或玻璃环面)。例如，它可能位于环形凹部中，该环形凹部被合适的密封件340密封并由紧固至构件300的挡圈350、352板(例如，或者具有与观察口320对齐的孔隙和与腹板322对齐的腹板的环板)固定就位。观察板330因此容许观察油位以检查油位和状态。

电梯机器可能利用其它传统的或尚未开发的材料或技术制成。

说明书和权利要求书中使用的“第一”、“第二”等词汇仅在权利要求项中作区分之用，未必表示相对或绝对的重要性或时间顺序。同样，权利要求项中将某一元素确定为“第一”(等等)并不意味着不会在其它权利要求项或说明书中将该“第一”元素确定为称为“第二”(等等)之元素。

本说明书描述了一个或多个实施方案。但是，应理解可以进行各种改动。例如，应用到现有基本系统时，该配置或与其相关联的使用的细节会影响特定实施方案的细节。因此，其它实施方案也在权利要求书的保护范围之内。