DE1050886B

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Publication number: DE1050886B
Application number: DENDAT1050886D
Authority: DE
Publication date: 1959-02-19

Description

Bei hochtotirigen Elektromotoren, mit Drehzahlen über 100 000 U/min genügen die üblichen Lager nicht mehr der Forderung nach einer langen, d. h, wirtschaftlichen Lebensdauer bzw. sind dieselben überhaupt ungeeignet. Bei Verwendung von sogenannten Hochgenauigkeitskugellagern lassen, sich bei höchsten Drehzahlen bis etwa 500 000 U/min auch keine befriedigenden Ergebnisse erzielen; so- haben diese Lager z. B. bei einer Drehzahl von 240000 U/min nur eine Lebensdauer von etwa 15 Minuten. Zweckmäßigerweise verwendet man deshalb' besondere Lager an or dnungen. With high-dead-end electric motors, with speeds Above 100,000 rpm, the usual bearings no longer meet the requirement for a long, i.e. h, economic Lifespan or they are unsuitable at all. When using so-called High precision ball bearings can be used at the highest Speeds of up to about 500,000 rpm also do not achieve satisfactory results; so- have these camps z. B. at a speed of 240,000 rpm only a service life of about 15 minutes. Appropriately therefore use special bearings on orders.

Es ist bekannt, hochtourige Wellen mittels scheibenförmiger Körper abzustützen, Die Drehzahlen der Welle und der einzelnen Scheiben — beispielsweise drei Scheiben, je Lagerung — verhalten sich umgekehrt proportional wie ihre Durchmesser. Bekannte Ausführungen derartiger Anordnungen, z. B. bei hoehtourigen Schleifspindeln, besitzen zur axialen Festlegung der Welle besondere Bauelemente oder sind nur in einer bestimmten, Lage gebrauchsfähig.It is known to support high-speed shafts by means of disk-shaped bodies. The speeds of the shaft and the individual disks - for example three disks, per bearing - are inversely proportional to their diameter. Known designs of such arrangements, e.g. B. in high-speed grinding spindles, have special components to axially fix the shaft or are only usable in a certain position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für höchste Umdrehungszahlen geeignete Lagerung für die Läufer hochtouriger Elektromotoren zu schaffen, die keine besonderen Bauelemente zur Sicherung der axialen Lage der Welle erfordert. Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine Lagerung mit zwei spiegelbildlich angeordneten Gruppen von vorzugsweise je drei sich auf konische Laufflächen der Welle senkrecht abstützenden, kreisförmig um die Welle angeordneten, drehbaren Scheiben. Der so gelagerte Motor ist in jeder beliebigen Lage, insbesondere jedoch in horizontaler und vertikaler Lage, gebrauchsfähig. Um das infolge der Erwärmung und.der zulässigen Abnutzung der Teile veränderte Spiel zwischen der Welle und den Scheiben auszugleichen, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung eine der Gruppen von Scheiben in Längsrichtung der Welle oder mindestens eine drehbare Scheibe senkrecht zur Lauffläche der Welle verstellbar. Die Verstellung der Scheiben und der Ausgleich, des axialen. Spieles wird zweckmäßiger weise selbsttätig mittels elastischer Glieder bewirkt.The invention is based on the object of a bearing suitable for the highest number of revolutions to create high-speed electric motors for runners that do not have any special safety components the axial position of the shaft. This is done according to the invention by a storage with two mirror images arranged groups of preferably three each perpendicular to the conical running surfaces of the shaft supporting rotatable disks arranged in a circle around the shaft. The engine mounted in this way can be used in any position, but especially in a horizontal and vertical position. Around the changed play between the To balance the shaft and the disks, is one of the groups of in a further embodiment of the invention Discs in the longitudinal direction of the shaft or at least one rotatable disc perpendicular to the running surface of the Adjustable shaft. The adjustment of the discs and the compensation, the axial. Game is expedient caused automatically by means of elastic links.

Da der Schmierung der gesamten Anordnung eine. besondere Bedeutung zukommt, erhält zweckmäßiger weise bei Gleitlagerung jede Scheibe und bei Kugellagern mindestens eine der Scheiben jeder Gruppe eine an sich bekannte; durch Zentrifugalkraft bewirkte Schmiermittelförderung. Bei Gleitlagerung erhalten die Scheiben eine radiale Bohrung, die im Laufzapfen oder der Buchse als Längsnut ihre Fortsetzung findet, so daß während des Laufes infolge der Fliehkraftwirkung in, den, radialen. Bohrungen, eine ständige Schmiermittelförderung erfolgt. Ein selbsttätiger Sdhmiermittelumlauf ist bei senkrechter Arbeitslage Lagerung für Läufer von hochtourigen
ElektromotorenSince the lubrication of the entire arrangement is a. is of particular importance, each disk is expediently given a known per se in the case of plain bearings and at least one of the disks in each group in the case of ball bearings; Lubricant delivery caused by centrifugal force. In the case of plain bearings, the disks have a radial bore, which is continued as a longitudinal groove in the journal or the bushing, so that during the run as a result of the effect of centrifugal force in the radial. Bores, a constant lubricant delivery takes place. An automatic flow of lubricant is a storage for high-speed runners in a vertical working position
Electric motors

Anmelder:Applicant:

VEB Wissenschaftlich-Technisches Büro
für Elektromaschinen Dresden,
Dresden-A 45, Breitscheidstr. 78VEB Scientific and Technical Office
for electrical machines Dresden,
Dresden-A 45, Breitscheidstr. 78

Rolf Höppner, Dresden,
ist als Erfinder genannt wordenRolf Höppner, Dresden,
has been named as the inventor

der hochtourigen Welle bis zu einer bestimmten Neigung derselben zu erreichen. Bei waagerechter und schräger Lage der Welle kann, die Zuführung des Schmiermittels in bekannter Weise aus höherstehenden Gefäßen oder mittels einer Pumpe erfolgen. Die genannten Mittel können bei kugelgelagerten Laufscheiben zur ölnebelerzeugung dienen. Den für die Schmierung von Kugellagern erforderlichen ölnebel kann man auch dadurch, erzeugen, daß während, des Laufes mindestens eine Lauf scheibe jeder Lagerseite in ein Ölbad eintaucht.the high-speed wave up to a certain incline to achieve the same. If the shaft is horizontal and inclined, the feed of the Lubricant take place in a known manner from higher vessels or by means of a pump. the The means mentioned can be used to generate oil mist in the case of running disks with ball bearings. The one for them Oil mist required for lubrication of ball bearings can also be generated by the fact that during, the Immerse at least one washer on each side of the bearing in an oil bath.

Die Abb. 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung. Es stellt darFigs. 1 to 4 show an embodiment of the object of the invention. It shows

Abb. 1 einen Elektromotor, dessen hochtouriger Läufer auf zwei Gruppen von je drei um 120° versetzten Laufscheiben gelagert ist,Fig. 1 shows an electric motor whose high-speed rotors are offset by 120 ° on two groups of three each Running disks is mounted,

Abb. 2 einen Schnitt ^i-5 der Abb, I,Fig. 2 a section ^ i-5 of Fig, I,

Abb. 3 eine Laufscheibe, mit selbstschmierendem Gleitlager,Fig. 3 a running disk with a self-lubricating slide bearing,

Abb. 4 eine kugelgelagerte Laufscheibe mit einer Einrichtung zur ölnebelerzeugung.Fig. 4 a ball-bearing running disk with a device for generating oil mist.

Die Laufflächen, der Welle 1 sind kegelig ausgebildet. Es kann, jedoch auch eine nach, außen oder innen gewölbte Form der Laufflächen vorgesehen werden. Die Lauf scheiben 2 sind, im vorliegenden Falle ballig gehalten. Die Größe des Winkels zwischen den Achsen der Laufscheiben und der hochtourigen Läuferwelle wird zweckmäßigerweise den, Belastungsverhältnissen angepaßt. Selbstverständlich können, die Laufscheiben auch so angeordnet werden, daß ihre Achsen parallel zur Läuferachse verlaufen. Bei einer derartigen Anoidnung würden jedoch die Lauf scheiben auch in axialer Richtung beansprucht, was insbesondere bei Gleitlagerung derselben unerwünscht ist. Der Ausdeh-The running surfaces of the shaft 1 are conical. It can, however, also be directed towards, outside or inside curved shape of the treads can be provided. The running discs 2 are convex in the present case held. The size of the angle between the axes the running disks and the high-speed rotor shaft is expediently the, load conditions customized. Of course, the running disks can also be arranged so that their axes are parallel run to the rotor axis. With such an anoid However, the running discs would also be stressed in the axial direction, which is particularly important Plain bearing the same is undesirable. The expansive

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nung des Läufers infolge der Erwärmung und der Abnutzung der Laufflächen — natürlich nur bis zu einer noch tragbaren Oberflächengüte — wird dadurch Rechnung getragen, daß eine der Laufscheiben schwenkbar ist.- Diese Laufscheibe 2 ist ■ an der Schwinge 9 drehbar befestigt, deren Schwenkpunkt durch den Bolzen 8 gegeben ist. Infolge der nachgebenden Feder 13 können Wärmeausdehnungen der Läuferwelle und der Laufscheiben keine unzulässigen Zusatzbelastungen der Lageranordnung hervorrufen. Durch Verdrehen der Rändelmutter 14 kann die von der Feder 13 auf die hoch.tou.rige Welle wirksame Kraft verringert werden. Zwischen dem Bund des Bolzens 10 und der Schwinge 9 ist noch eine Feder 11 vorgesehen,, so daß die Entlastung der Lauf scheibe bei Drehung der Rändelmutter nicht plötzlich erfolgt. Während des Hochlaufs des Läufers ist es zweckmäßig, die Laufscheibe mit der vollen Kraft der Feder 13 an die Welle anzudrücken, damit eine einwandfreie Mitnahme der Laufscheiben, gewährleistet ist, wogegen es nach erfolgtem Hochlauf vorteilhaft ist, die Anpreßkraft weitestgehend zu verringern, Zur Begrenzung der Schwingbewegung ist ein Anschlag 12 vorgesehen. Eine in den Abbildungen nicht dargestellte Möglichkeit zur ständigen Überwachung der Anpreßkraft der Laufscheiben ist durch die meßbare Abstützkraft zwischen Schild 6 und Rändelmutter 14 sowie der bekannten Kraft der Feder 13 gegeben. Ergibt sich bei der Anordnung mit einer verstellbaren Laufscheibe infolge der Wärmeausdehnung der Läuferwelle sowie der zulässigen Abnutzung der Laufflächen eine zu große Außermittigkeit des Läufers, dann ist es zweckmäßig, wenn anstatt der genannten Verstellmöglichkeit eines der die Scheibenanordnungen tragenden Bauelemente axial verschiebbar angeordnet wird. tion of the runner as a result of the heating and the wear and tear of the running surfaces - of course only up to one still acceptable surface quality - is taken into account by the fact that one of the running disks is pivotable.- This running disk 2 is ■ rotatably attached to the rocker 9, whose pivot point is given by the bolt 8. As a result of the yielding Spring 13 can prevent thermal expansion of the rotor shaft and the running disks Cause additional loads on the bearing arrangement. By turning the knurled nut 14, the of the spring 13 on the hoch.tou.rige shaft effective force can be reduced. Between the covenant of Bolt 10 and the rocker 9 is a spring 11 is provided, so that the relief of the barrel washer The knurled nut does not turn suddenly. While the rotor is running up, it is advisable to to press the pulley with the full force of the spring 13 against the shaft, so that a perfect Entrainment of the running disks, is guaranteed, whereas it is advantageous after the run-up has taken place To reduce the contact pressure as much as possible, a stop 12 is required to limit the oscillating movement intended. A possibility, not shown in the figures, for constant monitoring of the The contact pressure of the running disks is determined by the measurable support force between the shield 6 and the knurled nut 14 as well as the known force of the spring 13 given. This results from the arrangement with an adjustable Running washer as a result of the thermal expansion of the rotor shaft and the permissible wear of the running surfaces If the rotor is too eccentric, it is useful if instead of the above Adjustment option of one of the components carrying the disc assemblies is arranged to be axially displaceable.

Den, Schmierkanälen 15 und 17 der Lauf scheiben 2 gemäß Abb. 3 und 4 wird das Schmiermittel durch Eintauchen in ein Ölbad oder unter Druck (Schwerkraft oder Pumpe) zugeführt und anschließend in den Kanälen 16 und 18 durch die Zentrifugalkraft weitergefördert. The, lubrication channels 15 and 17 of the running discs 2 as shown in Fig. 3 and 4, the lubricant through Immersion in an oil bath or under pressure (gravity or pump) and then fed into the Channels 16 and 18 conveyed further by centrifugal force.

Claims

PATENT CLAIMS: 10

1. Storage for the runners of high-speed electric motors, characterized by two mirror-inverted groups of preferably three each on the conical running surfaces of the shaft

(1) vertically supporting rotatable disks arranged in a circle around the shaft.

2. Storage according to claim 1, characterized in that one of the group of discs (2) in The longitudinal direction of the shaft (1) is adjustable.

3. Storage according to claim 1, characterized. that at least one of the rotatable disks (2) is perpendicular to the running surface of the shaft (1) is adjustable.

4. Storage according to claims 1 to 3, characterized in that the adjustment of the Discs (2) takes place automatically by elastic members (11, 13).

5. Storage according to claims 1 to 4, characterized in that with plain bearings (Fig. 3) each disc (2) and with ball bearings (Fig. 4) at least one of the discs (2) each Group with a known per se, brought about by the centrifugal force of lubricant delivery is provided.

1 sheet of drawings