DE102017214567A1 - Rotor-rotor shaft arrangement with positive connection - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rotor-Rotorwellen-Anordnung, insbesondere für eine Elektromaschine, mit einem Rotor (10) und mit einer Rotorwelle (20) und ein Verfahren zu deren Herstellung und/oder Montage.Auf einfache, kostengünstige und/oder prozesssichere Weise kann eine Rotor-Rotorwellen-Anordnung dadurch hergestellt und/oder montiert und auch bei hohen Drehzahlen, zum Beispiel von etwa 16.000 1/min, eine sichere Drehmomentübertragung dadurch gewährleistet werden, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen der Rotorwelle (20) und einem Rotorflansch (30) zur Befestigung des Rotors (10) an der Rotorwelle (20) durch eine Außenprofilierung (21) an einem Formschlussabschnitt (22) der Rotorwelle (20) und durch eine zu der Außenprofilierung (21) korrespondierende Innenprofilierung (31) in einem Formschlussabschnitt (32) des Rotorflansches (30) ausbildbar oder ausgebildet ist.The invention relates to a rotor-rotor shaft arrangement, in particular for an electric machine, with a rotor (10) and with a rotor shaft (20) and a method for their production and / or Montage.Auf in a simple, cost-effective and / or process-reliable manner Rotor-rotor shaft arrangement manufactured and / or mounted thereby and at high speeds, for example of about 16,000 1 / min, a secure torque transmission can be ensured by a positive connection between the rotor shaft (20) and a rotor flange (30) Fixing of the rotor (10) to the rotor shaft (20) by an external profiling (21) on a form - fitting section (22) of the rotor shaft (20) and by an internal profiling (31) corresponding to the external profiling (21) in a positive locking section (32) of the Rotor flange (30) can be formed or formed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rotor-Rotorwellen-Anordnung, insbesondere für eine Elektromaschine, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel für ein Elektrofahrzeug und/oder Hybridfahrzeug, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung und/oder Montage gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 10.The invention relates to a rotor-rotor shaft arrangement, in particular for an electric machine, for example for a motor vehicle, for example for an electric vehicle and / or hybrid vehicle, according to the features of the preamble of patent claim 1 and a method for their production and / or assembly according to the Features of
Zur Drehmomentübertragung von einem Rotor, insbesondere einer Elektromaschine, auf eine Rotorwelle gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum Beispiel kann die Drehmomentübertragung über einen Pressverband mit einer großen Überdeckung zwischen dem Rotorlamellenpaket und der Rotorwelle oder durch mehrere, beispielsweise vier oder fünf, umfänglich verteilte Nut-Feder-Verbindungen zwischen dem Rotorlamellenpaket und der Rotorwelle erfolgen.There are various possibilities for transmitting torque from a rotor, in particular an electric machine, to a rotor shaft. For example, the torque transmission via a press fit with a large overlap between the rotor disk set and the rotor shaft or by a plurality, for example four or five, circumferentially distributed tongue and groove connections between the rotor disk set and the rotor shaft.
Aus der
Aus der
Die im Stand der Technik bekannten Rotor-Rotorwellen-Anordnungen sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So können aus dem Stand der Technik bekannte Rotor-Rotorwellen-Anordnungen in der Regel lediglich Drehzahlanforderung bis zu 12.000 1/min (Umdrehungen pro Minute) und beispielsweise nicht von mehr als 12.000 1/min, zum Beispiel von etwa 16.000 1/min, erfüllen. Bei Pressverbänden beziehungsweise Übermaßverbindungen und/oder axial sichernden Schnappverbindungen kann bei hohen Drehzahlen, beispielsweise von mehr als 12.000 1/min, zum Beispiel von etwa 16.000 1/min, das äußere Bauteil vom inneren Bauteil „abheben“ und dabei die Drehmomentübertragung reduzieren oder sogar unterbrechen. Um diesem Effekt entgegen zu wirken, müsste die Überdeckung deutlich erhöht werden, was jedoch die Montage erheblich erschweren beziehungsweise gegebenenfalls sogar unmöglich machen würde. Für die Montage von Nut-Feder-Verbindungen müssen diese mit einem gewissen Spiel ausgelegt werden, was jedoch zu einer reduzierten Drehmomentübertragung und damit zu Leistungseinbußen sowie zu unkomfortablen akustischen Einflüssen führen kann.However, the rotor-rotor shaft arrangements known in the prior art are not yet optimally designed. Thus, rotor-rotor shaft assemblies known in the art typically can only meet rotational speed requirements of up to 12,000 RPM (revolutions per minute), and not more than 12,000 RPM, for example, of about 16,000 RPM , In press fits or oversize joints and / or axially locking snap connections can at high speeds, for example, more than 12,000 1 / min, for example, from about 16,000 1 / min, "lift off" the outer component of the inner component and thereby reduce the torque transmission or even interrupt , To counteract this effect, the overlap would have to be increased significantly, but this would make the installation considerably more difficult or possibly even impossible. For the installation of tongue and groove joints, these must be designed with a certain amount of play, but this can lead to a reduced torque transmission and thus to performance losses and to uncomfortable acoustic influences.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die eingangs genannte Rotor-Rotorwellen-Anordnungen, nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Rotor-Rotorwellen-Anordnungen auf einfache, kostengünstige und/oder prozesssichere Weise hergestellt und montiert sowie - insbesondere auch bei hohen Drehzahlen, beispielsweise von mehr als 12.000 1/min, zum Beispiel von etwa 16.000 1/min - eine ausreichende Drehmomentübertragung gewährleistet werden kann.The invention is therefore based on the object, the rotor rotor shaft assemblies initially mentioned, now such design and further that the rotor rotor shaft assemblies manufactured in a simple, cost-effective and / or process-reliable manner and - especially at high speeds For example, from more than 12,000 RPM, for example, from about 16,000 RPM, sufficient torque transfer can be guaranteed.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird für die Rotor-Rotorwellen-Anordnung, insbesondere für eine Elektromaschine, zum Beispiel für einen modularen Elektrifizierungsbaukasten (MEB), beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel für ein Elektrofahrzeug und/oder Hybridfahrzeug, durch die Merkmale des Patentanspruches
Bei der Rotor-Rotorwellen-Anordnung ist nun eine formschlüssige Verbindung zwischen der Rotorwelle und einem Rotorflansch zur Befestigung des Rotors an der Rotorwelle durch eine Außenprofilierung an einem Formschlussabschnitt der Rotorwelle und eine zu der Außenprofilierung korrespondierende Innenprofilierung an einem Formschlussabschnitt des Rotorflansches ausbildbar oder ausgebildet.In the rotor-rotor shaft arrangement, a form-fitting connection between the rotor shaft and a rotor flange for fastening the rotor to the rotor shaft can now be formed or formed by external profiling on a form-fitting section of the rotor shaft and an internal profiling corresponding to the external profiling on a form-fitting section of the rotor flange.
Durch die formschlüssige Verbindung zwischen der Rotorwelle und dem Rotorflansch kann die Rotor-Rotorwellen-Anordnung auf einfache, kostengünstige und/oder prozesssichere Weise, beispielsweise auf der Basis von bekannten Maschinenelementen, hergestellt und montiert sowie - insbesondere auch bei hohen Drehzahlen, beispielsweise von mehr als 12.000 1/min, zum Beispiel von etwa 16.000 1/min - eine sichere Drehmomentübertragung gewährleistet werden. Insbesondere kann dabei das Drehmoment drehzahlfest übertragen werden. Durch die formschlüssige Verbindung kann beispielsweise ein vom Rotor erzeugtes Drehmoment auf die Rotorwelle und von der Rotorwelle beispielsweise auf ein Getriebe, zum Beispiel auf das Getriebe eines Fahrzeugs, beispielsweise eine Elektrofahrzeugs und/oder eines Hybridfahrzeugs, übertragen werden.Due to the positive connection between the rotor shaft and the rotor flange, the rotor-rotor shaft assembly in a simple, cost-effective and / or process-reliable manner, for example on the basis of known machine elements, manufactured and assembled and - especially at high speeds, for example more than 12,000 1 / min, for example, from about 16,000 1 / min - ensure safe torque transmission. In particular, the torque can be transmitted rotationally fixed. By means of the positive connection, for example, a torque generated by the rotor can be transmitted to the rotor shaft and from the rotor shaft, for example to a transmission, for example to the transmission of a vehicle, for example an electric vehicle and / or a hybrid vehicle.
Die formschlüssige Verbindung kann beispielsweise als eine Verzahnung, insbesondere als eine Steckverzahnung, oder als eine Polygonverbindung oder als eine formschlüssige Verbindung auf der Basis von andersartig geformten, formschlüssig miteinander verbindbaren Profilformen ausgebildet sein. The positive connection can be formed, for example, as a toothing, in particular as a spline, or as a polygon connection or as a positive connection on the basis of differently shaped, form-fitting connectable profile shapes.
Zur Drehmomentübertragung kann dabei - insbesondere auch bei hohen Drehzahlen - eine vergleichsweise schmale formschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Verzahnung, zum Beispiel mit einer kurzen Verzahnungslänge, ausreichend sein, insbesondere welche zudem auf einfache Weise, zum Beispiel durch Walzen, Rollen und/oder Formen, hergestellt werden kann.For torque transmission can - especially at high speeds - a comparatively narrow positive connection, such as a toothing, for example, with a short toothing length, be sufficient, in particular which also in a simple manner, for example by rollers, rollers and / or molds produced can be.
In einer Ausgestaltung ist die formschlüssige Verbindung als eine Verzahnung, insbesondere als eine Steckverzahnung und/oder die Außenprofilierung als eine Außenverzahnung und die Innenprofilierung als eine Innenverzahnung ausgebildet. Durch eine Verzahnung, insbesondere Steckverzahnung, kann die formschlüssige Verbindung auf besonders einfache und kostengünstige sowie bauraumsparende Weise ausgebildet und eine drehzahlfeste Drehmomentübertragung realisiert werden.In one embodiment, the positive connection is formed as a toothing, in particular as a spline and / or the outer profiling as an external toothing and the inner profiling as an internal toothing. By a toothing, in particular spline, the positive connection can be formed in a particularly simple and cost-effective and space-saving manner and a speed-resistant torque transmission can be realized.
In einer weiteren Ausgestaltung ist in dem Formschlussabschnitt des Rotorflansches weiterhin eine Innennut zur Aufnahme eines Sicherungsrings ausgebildet. Dadurch, dass die Nut eine Innennut ist und der Sicherungsring darin zumindest teilweise aufgenommen beziehungsweise von Innen darin montiert ist, kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, der Sicherungsring selbst bei großen Drehzahlen und den damit verbundenen großen Fliehkräften sich nicht lösen bzw. nicht verloren gehen kann, was beispielsweise ein, in einer Außennut aufgenommener, von Außen montierter Sicherungsring bei hohen Drehzahlen, zum Beispiel von 16.000 1/min, so ohne weiteres nicht erfüllen könnte. Zudem ist sowohl der Sicherungsring als auch die Innennut auf einfache und kostengünstige Weise erhältlich beziehungsweise herstellbar.In a further refinement, an internal groove for receiving a securing ring is furthermore formed in the form-fitting section of the rotor flange. The fact that the groove is an internal groove and the retaining ring is at least partially received or mounted therein from inside, can advantageously be ensured, the retaining ring even at high speeds and the associated large centrifugal forces do not solve or can not be lost, which For example, a, recorded in an outer groove, externally mounted locking ring at high speeds, for example, 16,000 1 / min, so could not easily meet. In addition, both the retaining ring and the inner groove in a simple and cost-effective manner available or produced.
Die Innennut kann zum Beispiel in Form einer Ringnut ausgebildet sein. So kann die Innennut auf besonders einfache Weise hergestellt und der Sicherungsring dann winkelunabhängig montiert werden.The inner groove may be formed, for example in the form of an annular groove. Thus, the inner groove can be made in a particularly simple manner and the retaining ring can then be mounted independent of angle.
Die Innennut kann insbesondere benachbart zu der Innenprofilierung, insbesondere zu der Innenverzahnung, in dem Formschlussabschnitt des Rotorflansches ausgebildet sein.The inner groove may in particular be formed adjacent to the inner profiling, in particular to the inner toothing, in the form-fitting portion of the rotor flange.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotorflansch durch einen in der Innennut aufgenommenen Sicherungsring gegen eine axiale Verschiebung sicherbar oder gesichert und/oder dient der Formschlussabschnitt der Rotorwelle, insbesondere einerseits, als Axialanschlag für den Sicherungsring. Durch eine derartige Anordnung kann durch den Sicherungsring und den Formschlussabschnitt der Rotorwelle eine axiale Sicherung zumindest in eine Richtung realisiert werden.In a further embodiment, the rotor flange can be secured or secured against axial displacement by a retaining ring accommodated in the inner groove and / or the positive locking section of the rotor shaft serves, in particular on the one hand, as an axial stop for the securing ring. By such an arrangement can be realized by the retaining ring and the form-fitting portion of the rotor shaft axial securing at least in one direction.
In einer weiteren Ausgestaltung dient der Formschlussabschnitt der Rotorwelle, insbesondere andererseits, als Axialanschlag für den Rotor. Durch eine derartige Anordnung kann durch den Sicherungsring und den Formschlussabschnitt der Rotorwelle eine axiale Sicherung in die andere Richtungen realisiert werden.In a further embodiment, the form-fitting portion of the rotor shaft, in particular on the other hand, serves as an axial stop for the rotor. By such an arrangement can be realized in the other directions by the retaining ring and the form-fitting portion of the rotor shaft axial securing.
Beispielsweise kann der Formschlussabschnitt der Rotorwelle einerseits als Axialanschlag für den Sicherungsring und andererseits als Axialanschlag für den Rotor dienen. Durch eine derartige Anordnung kann durch den Sicherungsring und den Formschlussabschnitt der Rotorwelle eine axiale Sicherung in beide Richtungen realisiert werden.For example, the positive connection section of the rotor shaft can serve on the one hand as an axial stop for the securing ring and on the other hand as an axial stop for the rotor. Such an arrangement can be realized by the retaining ring and the form-fitting portion of the rotor shaft axial securing in both directions.
Der Rotorflansch kann beispielsweise aus Stahl ausgebildet sein.The rotor flange may be formed, for example, of steel.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Rotorflansch rotationssymmetrisch, insbesondere zumindest teilweise in Form einer Scheibe, ausgebildet. Zum Beispiel kann der Rotorflansch in Form einer Stahlscheibe ausgebildet sein.In a further embodiment, the rotor flange is rotationally symmetrical, in particular at least partially in the form of a disk. For example, the rotor flange may be in the form of a steel disc.
Der Rotor kann insbesondere mindestens ein Rotorlamellenpaket, beispielsweise mindestens ein so genanntes Blechpaket, aufweisen. Dabei kann das mindestens eine Rotorlamellenpaket an dem Rotorflansch befestigbar oder befestigt sein.In particular, the rotor may have at least one rotor disk pack, for example at least one so-called laminated core. In this case, the at least one rotor disk pack can be fastened or fastened to the rotor flange.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen dem mindestens einen Rotorlamellenpaket und dem Rotorflansch eine Distanzscheibe, insbesondere zur magnetischen Entkopplung des mindestens einen Rotorlamellenpakets vom Rotorflansch, angeordnet. So kann der Rotorflansch und die Rotorwelle von dem Rotor, insbesondere von dem mindestens einen Rotorlamellenpaket, magnetisch entkoppelt werden. Zum Beispiel kann die Distanzscheibe aus Aluminium ausgebildet sein.In a further embodiment, a spacer disk, in particular for the magnetic decoupling of the at least one rotor disk pack from the rotor flange, is arranged between the at least one rotor disk pack and the rotor flange. Thus, the rotor flange and the rotor shaft of the rotor, in particular of the at least one rotor blade pack, are magnetically decoupled. For example, the spacer may be formed of aluminum.
In einer weiteren Ausgestaltung weist der Rotor weiterhin eine Spann- und/oder Wuchtscheibe auf. Dabei kann das mindestens eine Rotorlamellenpaket - und beispielsweise auch die Distanzscheibe - zum Beispiel mittels der Spann- und/oder Wuchtscheibe an dem Rotorflansch befestigbar oder befestigt sein. Beispielsweise kann das mindestens eine Rotorlamellenpaket - und beispielsweise auch die Distanzscheibe - zwischen dem Rotorflansch und der Spann- und/oder Wuchtscheibe angeordnet sein. Insbesondere kann das mindestens eine Rotorlamellenpaket zwischen der Distanzscheibe und der Spann- und/oder Wuchtscheibe angeordnet sein, insbesondere wobei dann die Distanzscheibe zwischen dem Rotorflansch und dem mindestens einen Rotorlamellenpaket angeordnet ist. Durch die Spann- und/oder Wuchtscheibe kann das mindestens eine Rotorlamellenpaket - und beispielsweise auch die Distanzscheibe - auf einfache Weise an dem Rotorflansch befestigt werden. Dabei kann das mindestens eine Rotorlamellenpaket - und beispielsweise auch die Distanzscheibe - insbesondere zwischen der Spann- und/oder Wuchtscheibe und dem Rotorflansch verspannt werden. Zudem kann die Spann- und/oder Wuchtscheibe als Wuchtscheibe für den Rotor dienen. Die Spann- und/oder Wuchtscheibe kann beispielsweise ebenfalls aus Stahl ausgebildet sein.In a further embodiment, the rotor further comprises a clamping and / or balance disc. In this case, the at least one rotor disk pack - and for example also the spacer disk - can be fastened or fastened to the rotor flange, for example by means of the tensioning and / or balancing disk. For example, the at least one rotor disk pack - and for example also the spacer disk - can be arranged between the rotor flange and the tensioning and / or balancing disk. In particular, the at least one Rotor disc set between the spacer and the clamping and / or balance disc be arranged, in particular wherein then the spacer between the rotor flange and the at least one rotor disc pack is arranged. By means of the tensioning and / or balancing disk, the at least one rotor disk pack - and, for example, also the spacer disk - can be fastened to the rotor flange in a simple manner. In this case, the at least one rotor disk set - and for example, the spacer - in particular between the clamping and / or balance disk and the rotor flange can be braced. In addition, the clamping and / or balance disc can serve as a balance disk for the rotor. The tensioning and / or balancing disc may for example also be made of steel.
Der Rotorflansch, die Distanzscheibe, das mindestens eine Rotorlamellenpaket und/oder die Spann- und/oder Wuchtscheibe können insbesondere durch Verbindungselemente mechanisch verbindbar oder verbunden sein.The rotor flange, the spacer, the at least one rotor disk set and / or the tensioning and / or balancing disk can be mechanically connected or connected in particular by connecting elements.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotorflansch und die Spann- und/oder Wuchtscheibe - und beispielsweise dadurch auch das mindestens eine Rotorlamellenpaket und/oder die Distanzscheibe - durch Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, verbindbar oder verbunden, insbesondere entsprechend vormontierbar. Dabei können sich die Schraubverbindungen, insbesondere die Spannschrauben zwischen der Spann- und/oder Wuchtscheibe - und beispielsweise durch das mindestens eine Rotorlamellenpaket und/oder durch die Distanzscheibe - und durch den Rotorflansch erstrecken. Beispielsweise können sich die Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, dabei zumindest durch die Spann- und/oder Wuchtscheibe oder den Rotorflansch erstrecken. Weiterhin können die Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, in Gewinde einschraubbar oder eingeschraubt sein, welche in dem Rotorflansch oder in der Spann- und/oder der Wuchtscheibe ausgebildet sind. Alternativ dazu können sich die Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, auch durch den Rotorflansch beziehungsweise durch die Spann- und/oder Wuchtscheibe hindurch erstrecken und zum Beispiel durch insbesondere auf der Außenseite des Rotorflansches beziehungsweise auf der Außenseite der Spann- und/oder Wuchtscheibe angeordnete Gewindemuttern befestigbar sein.In a further embodiment, the rotor flange and the tensioning and / or balancing disc - and for example also the at least one rotor disc pack and / or the spacer disc - can be connected or connected by screw connections, in particular tensioning screws, in particular correspondingly preassembled. In this case, the screw, in particular the clamping screws between the clamping and / or balance disc - and for example by the at least one rotor disc pack and / or through the spacer - and extend through the rotor flange. For example, the screw, in particular clamping screws, thereby at least extend through the clamping and / or balance disk or the rotor flange. Furthermore, the screw, in particular clamping screws can be screwed or screwed into threads, which are formed in the rotor flange or in the clamping and / or the balancing disk. Alternatively, the screw connections, in particular clamping screws, can also extend through the rotor flange or through the tensioning and / or balancing disk and can be fastened, for example, by threaded nuts arranged in particular on the outside of the rotor flange or on the outside of the tensioning and / or balancing disk ,
In einer speziellen Ausgestaltung sind in dem Rotorflansch Gewinde für die Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, ausgebildet. Dabei können sich die Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, insbesondere durch die Spann- und/oder Wuchtscheibe - und beispielsweise durch das mindestens eine Rotorlamellenpaket und/oder durch die Distanzscheibe - zum Rotorflansch erstrecken, und dann in die am Rotorflansch ausgebildeten Gewinde einschraubbar oder eingeschraubt sein.In a special embodiment, threads for the screw connections, in particular clamping screws, are formed in the rotor flange. In this case, the screw, in particular clamping screws, in particular by the clamping and / or balancing disc - and for example by the at least one rotor disc pack and / or by the spacer - extend to the rotor flange, and then be screwed or screwed into the thread formed on the rotor flange.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das mindestens eine Rotorlamellenpaket und/oder die Spann- und/oder Wuchtscheibe einen Innendurchmesser auf, welcher auf einen Außendurchmesser eines Rotorlamellenpaketmontageabschnitts der Rotorwelle aufschiebbar oder aufgeschoben ist. Dabei kann der Rotorlamellenpaketmontageabschnitt der Rotorwelle insbesondere einen geringeren Außendurchmesser als der Formschlussabschnitt der Rotorwelle aufweisen. So kann der Formschlussabschnitt der Rotorwelle als Axialanschlag für das mindestens eine Rotorlamellenpaket - und beispielsweise damit auch indirekt für die Spann- und/oder Wuchtscheibe - dienen.In a further refinement, the at least one rotor disk pack and / or the tensioning and / or balancing disk has an inner diameter which can be pushed or pushed onto an outer diameter of a rotor disk pack mounting portion of the rotor shaft. In this case, the Rotorlamellenpaketmontageabschnitt the rotor shaft in particular have a smaller outer diameter than the positive connection portion of the rotor shaft. Thus, the form-fitting portion of the rotor shaft as an axial stop for the at least one rotor blade package - and for example, thus also indirectly for the clamping and / or balance disc - serve.
Weiterhin kann die Rotorwelle einen Sicherungsringmontageabschnitt aufweisen. Dabei kann der Sicherungsringmontageabschnitt der Rotorwelle insbesondere (ebenfalls) einen geringeren Außendurchmesser als der Formschlussabschnitt der Rotorwelle aufweisen. So kann der Formschlussabschnitt der Rotorwelle (auch) als Axialanschlag für den Sicherungsring dienen.Furthermore, the rotor shaft may have a circlip mounting portion. In this case, the circlip mounting portion of the rotor shaft may in particular (also) have a smaller outer diameter than the positive connection portion of the rotor shaft. Thus, the positive connection portion of the rotor shaft (also) serve as an axial stop for the locking ring.
Die Rotorwelle als solche kann zum Beispiel sowohl einteilig als auch zweiteilig beziehungsweise mehrteilig ausgestaltet sein.As such, the rotor shaft can be designed, for example, both in one piece as well as in two parts or in several parts.
In dem Verfahren zur Herstellung und/oder Montage einer derartigen Rotor-Rotorwellen-Anordnung wird insbesondere zunächst, beispielsweise in einem Verfahrensschritt a), der Rotorflansch an dem Rotor (oder umgekehrt) befestigt.In the method for producing and / or assembling such a rotor-rotor shaft arrangement, in particular firstly, for example in a method step a), the rotor flange is fastened to the rotor (or vice versa).
Der Rotorflansch mit dem daran befestigten Rotor wird insbesondere dann, beispielsweise in einem Verfahrensschritt b), derart auf die Rotorwelle aufgeschoben, dass die Innenprofilierung, insbesondere die Innenverzahnung des Rotorflansches in die Außenprofilierung, insbesondere die Außenverzahnung, der Rotorwelle eingreift und eine formschlüssige Verbindung ausbildet.The rotor flange with the rotor attached thereto is in particular then, for example in a method step b) pushed onto the rotor shaft, that the inner profiling, in particular the internal teeth of the rotor flange in the outer profiling, in particular the external teeth, the rotor shaft engages and forms a positive connection.
Diese Vorgehensweise ermöglicht es den Rotorflansch mit dem Rotor separat aufzubauen und beispielsweise in einer separaten Vormontage zu montieren und insbesondere bereits vormontiert in dem Verfahren, insbesondere in dem Verfahrensschritt a), einzusetzen. So kann die Herstellung und/oder Montage vereinfacht - und beispielsweise die Kosten und/oder der Aufwand reduziert - und zum Beispiel auch die Prozesssicherheit erhöht - werden.This procedure makes it possible to construct the rotor flange with the rotor separately and to assemble, for example, in a separate pre-assembly and in particular to use it preassembled in the method, in particular in method step a). Thus, the production and / or assembly can be simplified - and, for example, the costs and / or the effort reduced - and, for example, the process reliability can be increased.
Durch das Ausbilden der formschlüssigen Verbindung, insbesondere in Verfahrensschritt b), kann - wie bereits im Zusammenhang mit der Rotor-Rotorwellen-Anordnung erläutert - auch bei hohen Drehzahlen eine sichere Drehzahlübertragung gewährleistet werden.By forming the positive connection, in particular in method step b), can - as already explained in connection with the rotor-rotor shaft arrangement - also at high speeds ensure safe speed transmission.
In einer speziellen Ausgestaltung wird der Rotorflansch mit dem daran befestigten Rotor, insbesondere in Verfahrenschritt b), derart auf die Rotorwelle aufgeschoben, dass die Innennut des Rotorflansches über den Formschlussabschnitt der Rotorwelle hinweg bewegt wird und der Rotorflansch durch Einbringen eines Sicherungsrings in die Innennut des Rotorflansches gegen eine axiale Verschiebung gesichert ist. Dabei kann der Formschlussabschnitt der Rotorwelle insbesondere als Axialanschlag für den Sicherungsring dienen. So kann der Rotorflansch und der Rotor auf einfache Weise zumindest in eine Richtung gegen eine axiale Verschiebung gesichert werden. Dadurch, dass der Formschlussabschnitt der Rotorwelle auch als Axialanschlag für den Rotor, beispielsweise für das mindestens eine Rotorlamellenpaket, dient und/oder einen größeren Außendurchmesser als der Rotorlamellenpaketmontageabschnitt der Rotorwelle aufweist, kann der Rotorflansch mit dem daran befestigten Rotor durch den Sicherungsring und den Formschlussabschnitt der Rotorwelle auf einfache Weise in beide Richtungen gegen eine axiale Verschiebung gesichert werden. Dabei kann beim Aufschieben des Rotorflansches mit dem daran befestigten Rotor auf die Rotorwelle, insbesondere in Verfahrensschritt b), beispielsweise der Rotor, zum Beispiel das mindestens eine Rotorlamellenpaket, gegen den Formschlussabschnitt der Rotorwelle geschoben und an diesem angeschlagen werden.In a special embodiment, the rotor flange with the rotor attached thereto, in particular in method step b), is pushed onto the rotor shaft in such a way that the inner groove of the rotor flange is moved over the form-fitting section of the rotor shaft and the rotor flange is introduced by inserting a securing ring into the inner groove of the rotor flange is secured against axial displacement. In this case, the form-fitting portion of the rotor shaft can serve in particular as an axial stop for the securing ring. Thus, the rotor flange and the rotor can be secured in a simple manner at least in one direction against axial displacement. Due to the fact that the form-fitting section of the rotor shaft also serves as an axial stop for the rotor, for example for the at least one rotor disk set, and / or has a larger outside diameter than the rotor disk set section of the rotor shaft, the rotor flange with the rotor attached thereto can be replaced by the securing ring and the form-locking section of FIG Rotor shaft are secured in a simple manner in both directions against axial displacement. In this case, when pushing the rotor flange with the attached rotor to the rotor shaft, in particular in method step b), for example, the rotor, for example, the at least one rotor blade set, pushed against the form-fitting portion of the rotor shaft and struck at this.
Beispielsweise kann der Rotorflansch mit dem daran befestigten Rotor in einem, insbesondere Verfahrensschritt a), vorgeschalteten Verfahrensschritt dadurch vormontiert werden, dass der Rotorflansch, die Distanzscheibe, das mindestens eine Rotorlamellenpaket und die Spann- und/oder Wuchtscheibe durch Verbindungselemente, insbesondere durch Schraubverbindungen, beispielsweise Spannschrauben, zum Beispiel welche sich zwischen der Spann- und/oder Wuchtscheibe und dem Rotorflansch und beispielsweise durch das mindestens eine Rotorlamellenpaket und durch die Distanzscheibe, erstrecken, insbesondere mechanisch, verbunden werden. Zum Beispiel können sich die Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben, durch die Spann- und/oder Wuchtscheibe - und insbesondere auch durch das mindestens eine Rotorlamellenpaket und/oder durch die Distanzscheibe - zum Rotorflansch erstrecken und in am Rotorflansch ausgebildete Gewinde eingeschraubt werden oder durch Muttern gesichert / verschraubt werden.For example, the rotor flange with the rotor attached thereto in a, in particular step a), upstream process step be pre-assembled that the rotor flange, the spacer, the at least one rotor blade and the clamping and / or balancing disc by connecting elements, in particular by screw, for example Clamping screws, for example, which extend between the tensioning and / or balancing disc and the rotor flange and, for example, by the at least one rotor disc pack and by the spacer, extend, in particular mechanically, are connected. For example, the screw, in particular clamping screws, by the clamping and / or balance disc - and in particular by the at least one rotor disc pack and / or by the spacer - extend to the rotor flange and are screwed into formed on the rotor flange thread or secured by nuts / be screwed.
In einer weiteren speziellen Ausgestaltung wird der Rotorflansch mit dem daran befestigten Rotor vor dem Aufschieben auf die Rotorwelle, insbesondere nach Verfahrensschritt a) und/oder vor Verfahrensschritt b), erhitzt. So kann zum Einen ein möglichst kraftloses Fügen des Rotorflansches mit dem daran befestigten Rotor und der Rotorwelle und gegebenenfalls ein zusätzlicher Pressverband zwischen diesen Komponenten erzielt und beispielsweise zum Anderen eine, beispielsweise expandierende, Magnetbeschichtung aktiviert werden.In a further specific embodiment, the rotor flange with the rotor attached thereto is heated prior to being pushed onto the rotor shaft, in particular according to method step a) and / or before method step b). Thus, on the one hand as impossible as possible joining of the rotor flange with the attached rotor and the rotor shaft and optionally an additional interference fit between these components achieved and, for example, on the other one, for example expanding, magnetic coating can be activated.
Um das Eingreifen der Innenprofilierung, insbesondere der Innenverzahnung, des Rotorflansches in die Außenprofilierung, insbesondere die Außenverzahnung, der Rotorwelle, insbesondere in Verfahrensschritt b), zu erleichtern und sicherzustellen, dass sich die Profilierungen, beispielsweise die Steckverzahnungen, sauber finden, können diese vor dem Eingreifen mittels einer Lehre, beispielsweise mittels einer Verzahnungslehre, zueinander ausgerichtet werden.In order to facilitate the intervention of the internal profiling, in particular the internal teeth of the rotor flange in the outer profiling, in particular the external teeth, the rotor shaft, in particular in step b), and to ensure that the profilings, such as the splines, clean, they can before Intervention by means of a gauge, for example by means of a gearing, are aligned with each other.
Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.The aforementioned disadvantages are therefore avoided and corresponding advantages are achieved.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Rotor-Rotorwellen-Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche bzw. auf Patentanspruch 10 verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotor-Rotorwellen-Anordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotor-Rotorwellen-Anordnung, und -
2 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die in1 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotor-Rotorwellen-Anordnung während der Montage.
-
1 in a schematic representation of a cross section through a preferred embodiment of a rotor-rotor shaft assembly according to the invention, and -
2 in a schematic, perspective view of the in1 shown embodiment of a rotor-rotor shaft assembly according to the invention during assembly.
Die
Der Rotor
Darüber hinaus zeigen die
Die
Dabei weist der Formschlussabschnitt
Die
Aus der Zusammenschau von
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Rotorrotor
- 1111
- RotorlamellenpaketRotor disc pack
- 1212
- Distanzscheibespacer
- 1313
- Spann- und/oder WuchtscheibeClamping and / or balancing disc
- 1414
- Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben Screw connections, in particular clamping screws
- 2020
- Rotorwellerotor shaft
- 2121
- Außenprofilierung, insbesondere Außenverzahnung, der RotorwelleExternal profiling, in particular external toothing, of the rotor shaft
- 2222
- Formschlussabschnitt der RotorwellePositive locking section of the rotor shaft
- 2323
- Rotorlamellenpaketabschnitt der RotorwelleRotor lamella packet section of the rotor shaft
- 2424
- Sicherungsringmontageabschnitt der Rotorwelle Circlip mounting section of the rotor shaft
- 3030
- Rotorflanschrotor flange
- 31 31
- Innenprofilierung, insbesondere Innenverzahnung, des RotorflanschesInternal profiling, in particular internal toothing, of the rotor flange
- 3232
- Formschlussabschnitt des RotorflanschesPositive connection section of the rotor flange
- 3333
- Innennut zur Aufnahme eines SicherungsringsInner groove for receiving a locking ring
- 3434
- Gewinde für Schraubverbindungen, insbesondere Spannschrauben Thread for screw connections, in particular clamping screws
- 4040
- Sicherungsringcirclip
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011012429 A1 [0003]DE 102011012429 A1 [0003]
- DE 102012011002 A1 [0004]DE 102012011002 A1 [0004]
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