DE102021119747A1 - Method of balancing a rotor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswuchten eines Rotors (1) einer Elektromaschine, wobei der Rotor (1) eine Welle (2) und ein auf der Welle (2) angeordnetes Blechpaket (3) aufweist, mit zumindest folgenden Schritten: Bereitstellen eines auszuwuchtenden Rotors (1) und Montieren mindestens eines Steckmassenrohlings (6,7) auf dem Rotor (1).Um das Auswuchten des Rotors (1) zu vereinfachen, wird mindestens ein Bereich des Rotors (1) mit einem Abdeckwerkzeug (10) abgedeckt, bevor der auf dem Rotor (1) montierte Steckmassenrohling (6,7) zum Auswuchten des Rotors (1) bearbeitet wird.The invention relates to a method for balancing a rotor (1) of an electric machine, the rotor (1) having a shaft (2) and a laminated core (3) arranged on the shaft (2), with at least the following steps: providing a rotor to be balanced (1) and mounting at least one plug-in mass blank (6,7) on the rotor (1). In order to simplify the balancing of the rotor (1), at least one area of the rotor (1) is covered with a covering tool (10) before the the plug-in mass blank (6,7) mounted on the rotor (1) is machined to balance the rotor (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswuchten eines Rotors einer Elektromaschine, wobei der Rotor eine Welle und ein auf der Welle angeordnetes Blechpaket aufweist, mit zumindest folgenden Schritten: Bereitstellen eines auszuwuchtenden Rotors und Montieren mindestens eines Steckmassenrohlings auf dem Rotor.The invention relates to a method for balancing a rotor of an electric machine, the rotor having a shaft and a laminated core arranged on the shaft, with at least the following steps: providing a rotor to be balanced and mounting at least one plug-in mass blank on the rotor.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, das Auswuchten eines Rotors einer Elektromaschine zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the balancing of a rotor of an electric machine.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Auswuchten eines Rotors einer Elektromaschine, wobei der Rotor eine Welle und ein auf der Welle angeordnetes Blechpaket aufweist, mit zumindest folgenden Schritten: Bereitstellen eines auszuwuchtenden Rotors und Montieren mindestens eines Steckmassenrohlings auf dem Rotor, dadurch gelöst, dass mindestens ein Bereich des Rotors mit einem Abdeckwerkzeug abgedeckt wird, bevor der auf dem Rotor montierte Steckmassenrohling zum Auswuchten des Rotors bearbeitet wird. Die Bearbeitung des Steckmassenrohlings zum Auswuchten des Rotors erfolgt vorzugsweise spanend, zum Beispiel durch Bohren. Vor dem eigentlichen Auswuchtvorgang werden ein Betrag und eine Orientierung einer Initialunwucht des auszuwuchtenden Rotors ermittelt. Der Auswuchtvorgang wird vorzugsweise so oder so ähnlich ausgeführt, wie es in den deutschen Offenlegungsschriften
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckwerkzeug nach dem Bearbeiten des Steckmassenrohlings von dem Rotor entfernt wird. Dieser zusätzliche Arbeitsschritt wird bewusst in Kauf genommen, um die Qualität des ausgewuchteten Rotors zu verbessern. Zum Bearbeiten des montierten Steckmassenrohlings an dem Rotor wird das Abdeckwerkzeug vorteilhaft lösbar, das heißt wiederholt zerstörungsfrei trennbar, mit dem Rotor verbunden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Abdeckwerkzeug nach der Bearbeitung des Steckmassenrohlings an dem Rotor auch ohne weitere Verwendung entfernt werden, wobei es gegebenenfalls zerstört wird.A preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the covering tool is removed from the rotor after the plugging compound blank has been processed. This additional work step is deliberately accepted in order to improve the quality of the balanced rotor. In order to process the mounted plug-in mass blank on the rotor, the covering tool is advantageously connected to the rotor in a detachable manner, ie in a manner that it can be repeatedly separated without destroying it. According to a further exemplary embodiment, the covering tool can also be removed after the processing of the plug-in mass blank on the rotor without further use, in which case it may be destroyed.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckwerkzeug eine Rotorhülse umfasst, die über mindestens einen Abschnitt des Rotors gestülpt wird, bevor und während der Rotor spanend bearbeitet wird. So wird sicher verhindert, dass das Blechpaket mit Spänen und/oder Kühlwasser in Kontakt kommt. Die spanende Bearbeitung erfolgt vorzugsweise unter Einsatz von Bohrungen. Diese Bohrungen können axial oder auch radial in den Steckmassenrohling eingebracht werden. Die Begriffe axial und radial beziehen sich auf eine Drehachse des Rotors. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse des Rotors. Radial bedeutet quer zur Drehachse des Rotors.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the covering tool comprises a rotor sleeve which is slipped over at least a section of the rotor before and while the rotor is being machined. This reliably prevents the laminated core from coming into contact with chips and/or cooling water. The machining is preferably carried out using bores. These bores can be introduced axially or also radially into the plug-in mass blank. The terms axial and radial refer to an axis of rotation of the rotor. Axial means towards or parallel to the axis of rotation of the rotor. Radial means perpendicular to the axis of rotation of the rotor.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorhülse die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels hat, der den Rotor umgibt. Die Rotorhülse umgibt vorteilhaft den kompletten Außenumfang des Rotors. Dadurch wird eine stirnseitige Bearbeitung von zwei Steckmassenrohlingen an entgegengesetzten Enden des Rotors erheblich vereinfacht.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the rotor sleeve has the shape of a straight circular cylinder casing which surrounds the rotor. The rotor sleeve advantageously surrounds the entire outer circumference of the rotor. This considerably simplifies front-side machining of two plug-in mass blanks at opposite ends of the rotor.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckwerkzeug einen kreisringartigen Steckmassenrohling an einem Außenumfang umgreift, wobei ein beim Auswuchten des Rotors zu bearbeitender Bereich des Steckmassenrohlings freibleibt. So kann verhindert werden, dass über den Außenumfang des kreisringartigen Steckmassenrohlings Material, wie Späne, und/oder ein Medium, wie Kühlwasser, zu dem Rotorblechpaket gelangt.Another preferred embodiment of the method is characterized in that the covering tool has a circular ring-like Embraces the plug-in mass blank on an outer circumference, with an area of the plug-in mass blank that is to be machined when the rotor is balanced remaining free. It is thus possible to prevent material, such as chips, and/or a medium, such as cooling water, from reaching the laminated rotor core via the outer circumference of the annular plug-in mass blank.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckwerkzeug einen Bund aufweist, der einen nicht abgedeckten Bereich des Rotors beim Bearbeiten des Steckmassenrohlings abschirmt. So kann bei der Bearbeitung des Steckmassenrohlings verhindert werden, dass das Blechpaket in dem nicht abgedeckten Bereich des Rotors in Kontakt mit Material, insbesondere mit Spänen, und/oder Medium, wie Kühlwasser, in Kontakt kommt.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the covering tool has a collar which shields an area of the rotor that is not covered when the plug-in mass blank is being processed. In this way, during the processing of the plug-in mass blank, it can be prevented that the laminated core in the uncovered area of the rotor comes into contact with material, in particular with chips, and/or medium, such as cooling water.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor an entgegengesetzten Stirnseiten jeweils einen Steckmassenrohling aufweist, der an einer dem Rotor abgewandten Stirnseite bearbeitet wird. So kann der Rotor effektiv ausgewuchtet werden, zum Beispiel auf einer herkömmlichen Wuchtbank. Durch das Abdeckwerkzeug wird während der Bearbeitung des Rotors verhindert, dass das Blechpaket in unerwünschter Art und Weise in Kontakt mit Materialien, wie Spänen, und/oder Medium, wie Kühlwasser, kommt.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the rotor has a plug-in mass blank on opposite end faces, which is machined on an end face remote from the rotor. In this way, the rotor can be effectively balanced, for example on a conventional balancing bench. During the machining of the rotor, the covering tool prevents the laminated core from coming into contact with materials such as chips and/or medium such as cooling water in an undesired manner.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckwerkzeug mindestens eine Wellenhülse umfasst, die einen Wellenstummel an einem Rotorende ganz oder teilweise umgreift. So kann auch hier ein unerwünschter Kontakt mit Materialien, wie Spänen, und/oder Medium, wie Kühlwasser, verhindert werden.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the covering tool comprises at least one shaft sleeve which completely or partially surrounds a shaft stub at one end of the rotor. Here, too, unwanted contact with materials such as chips and/or medium such as cooling water can be prevented.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckwerkzeug mindestens eine Dichteinrichtung umfasst, die einen unerwünschten Material- und/oder Medieneintrag in Richtung des auf der Welle angeordneten Blechpaketes verhindert. Die mindestens eine Dichteinrichtung ist vorteilhaft in das Abdeckwerkzeug integriert. Das Abdeckwerkzeug ist vorteilhaft mit zusätzlichen Funktionsflächen und Schnittstellen ausgestattet, die ein automatisiertes Zuführen, Ansetzen, Montieren, Halten und/oder Demontieren des Abdeckwerkzeugs in einem automatisierten Serienprozess ermöglichen.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the covering tool comprises at least one sealing device which prevents an undesired entry of material and/or media in the direction of the laminated core arranged on the shaft. The at least one sealing device is advantageously integrated into the covering tool. The masking tool is advantageously equipped with additional functional surfaces and interfaces that enable automated feeding, attachment, mounting, holding and/or dismantling of the masking tool in an automated series process.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rotor und dem Abdeckwerkzeug gezielt Druckluft hindurch geleitet wird, um einen unerwünschten Material- und/oder Medieneintrag in Richtung des auf der Welle angeordneten Blechpakets zu verhindern. Die Druckluft wird zum Beispiel zentral oder einseitig zugeführt. Durch eine gewünschte Druckluftströmung kann der unerwünschte Medienbeziehungsweise Materialeintrag effektiv und einfach verhindert werden.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that compressed air is selectively passed between the rotor and the covering tool in order to prevent an undesired entry of material and/or media in the direction of the laminated core arranged on the shaft. The compressed air is fed in centrally or on one side, for example. The desired flow of compressed air can effectively and easily prevent the undesired entry of media or material.
Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Abdeckwerkzeug, insbesondere eine Rotorhülse und/oder eine Wellenhülse, für einen Rotor, der gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren ausgewuchtet wird. Das Abdeckwerk ist separat handelbar.The invention may also relate to a covering tool, in particular a rotor sleeve and/or a shaft sleeve, for a rotor which is balanced using a method described above. The covering work can be traded separately.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 einen Rotor einer Elektromaschine mit einer Welle, auf der ein Blechpaket angeordnet ist, das mit einem Abdeckwerkzeug abgedeckt ist, im Längsschnitt; -
2 eine perspektivische Darstellung des Rotors mit dem Abdeckwerkzeug aus1 ; -
3 eine ähnliche Darstellung wie in2 mit einem modifizierten Abdeckwerkzeug; -
4 eine ähnliche Darstellung wie in3 , wobei das Abdeckwerkzeug zusätzlich einen Bund aufweist; -
5 eine ähnliche Darstellung wie in1 , wobei das Abdeckwerkzeug zusätzlich zu einer Rotorhülse zwei Wellenhülsen umfasst; und -
6 eine ähnliche Darstellung wie in5 mit einer durch Pfeile angedeuteten Druckluftströmung.
-
1 a rotor of an electric machine with a shaft on which a laminated core is arranged, which is covered with a covering tool, in longitudinal section; -
2 a perspective view of the rotor with the covering tool1 ; -
3 a similar representation as in2 with a modified masking tool; -
4 a similar representation as in3 , wherein the masking tool additionally has a collar; -
5 a similar representation as in1 , wherein the masking tool comprises two shaft sleeves in addition to a rotor sleeve; and -
6 a similar representation as in5 with a compressed air flow indicated by arrows.
In den
An den Stirnseiten des Blechpakets 3 ist jeweils ein Steckmassenrohling 6, 7 auf den Wellenstummel 4, 5 montiert. Nach außen gewandte Stirnseiten der Steckmassenrohlinge 6, 7 weisen jeweils einen Bearbeitungsbereich 8, 9 auf, in welchem die Steckmassenrohlinge 6, 7 bei einem Auswuchtvorgang spanend bearbeitet werden.On the end faces of the laminated core 3, a plug-in mass blank 6, 7 is mounted on the
Während der spanenden Bearbeitung der Steckmassenrohlinge 6, 7 wird das Blechpaket 3 des Rotors 1 ganz oder teilweise mit einem Abdeckwerkzeug 10 abgedeckt. In den
Die Steckmassenrohlinge 6, 7 haben zum Beispiel die Gestalt von Kreisringscheiben, die fest auf der Welle 2 montiert sind. Die Steckmassenrohlinge 6, 7 können auch eine andere Gestalt aufweisen, zum Beispiel eine sternförmige Geometrie. Die spanende Bearbeitung der Steckmassenrohlinge 6, 7 erfolgt zum Beispiel mit einem geeigneten Bohrwerkzeug in axialer Richtung. Die spanende Bearbeitung kann aber auch in radialer Richtung erfolgen.The plug-in
Das Abdeckwerkzeug 10 mit der Rotorhülse 11 umgreift die kreisringartigen Steckmassenrohlinge 6, 7 vorteilhaft an ihrem Außenumfang vollständig. So wird sicher verhindert, dass Materialien, wie Späne, und/oder ein Medium, wie Kühlwasser, bei der Bearbeitung der Steckmassenrohlinge 6, 7 zwischen diesen und dem Abdeckwerkzeug 10 hindurch zum Blechpaket 3 gelangen.The covering
In
In
In
Die Wellenhülse 18 umgibt nur einen Teil des Wellenstummels 4, und zwar den axialen Abschnitt des Wellenstummels 4, der dem Steckmassenrohling 6 benachbart ist. Das freie Ende des Wellenstummels 4 ist nicht von dem Abdeckwerkzeug 10 umgeben.The
Zwischen dem Abdeckwerkzeug 10, insbesondere zwischen der Rotorhülse 13, den Wellenhülsen 17, 18 und dem Blechpaket 3, den Wellenstummeln 4, 5, den Steckmassenrohlingen 6, 7 sind Dichteinrichtungen 15, 16 angeordnet, die ein unerwünschtes Eindringen von Materialien, wie Spänen, und/oder Medien, wie Kühlwasser, verhindern.
In
Die Pfeile 21, 22 deuten an, dass die Druckluft zentral, zum Beispiel über entsprechende Bohrungen in der Rotorhülse 11, zugeführt wird. Die Pfeile 22, 24, 26, 28 deuten an, wie die Druckluft zwischen dem Blechpaket 3 und der Rotorhülse 11 hindurch geleitet wird. Die austretende Druckluft ist durch die Pfeile 23, 25, 27, 29 angedeutet.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Rotorrotor
- 22
- WelleWave
- 33
- Blechpaketlaminated core
- 44
- Wellenstummelstub shaft
- 55
- Wellenstummelstub shaft
- 66
- Steckmassenrohlingplug-in mass blank
- 77
- Steckmassenrohlingplug-in mass blank
- 88th
- Bearbeitungsbereichediting area
- 99
- Bearbeitungsbereichediting area
- 1010
- Abdeckwerkzeugmasking tool
- 1111
- Rotorhülserotor sleeve
- 1313
- Rotorhülserotor sleeve
- 1414
- BundFederation
- 1515
- Dichteinrichtungsealing device
- 1616
- Dichteinrichtungsealing device
- 1717
- Wellenhülseshaft sleeve
- 1818
- Wellenhülseshaft sleeve
- 2121
- PfeilArrow
- 2222
- PfeilArrow
- 2323
- PfeilArrow
- 2424
- PfeilArrow
- 2525
- PfeilArrow
- 2626
- PfeilArrow
- 2727
- PfeilArrow
- 2828
- PfeilArrow
- 2929
- PfeilArrow
- 3030
- Kragencollar
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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