DE1144023B

DE1144023B - Vorrichtung an Auswuchtmaschinen fuer Rotoren

Info

Publication number: DE1144023B
Application number: DESCH28608A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Klaus Federn
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1960-10-14
Filing date: 1960-10-14
Publication date: 1963-02-21
Also published as: GB946131A; US3152482A; US3140616A

Description

Die Kardangelenkwelle ist ein erprobtes und zuverlässiges Antriebsübertragungsmittel für Rotoren auf Auswuchtmaschinen, insbesondere dann, wenn besonders schwere Rotoren große Drehmomente fordern oder bei höheren Rotordrehzahlen beachtlichem Windwiderstand zu begegnen ist. Gelenkwellen haben weiterhin den Vorteil, daß sie zwangläufig eine synchrone Kupplung mit einem als Winkellagengeber für die Rotorunwucht benutzten Hilfsgenerator ermöglichen. Ganz frei von Nachteilen ist dieses Antriebsübertragungsmittel jedoch nicht. So begrenzt es im allgemeinen die Auswuchtgenauigkeit auf einen Kleinstwert von 0,5 μ restlicher Schwerpunktsverlagerung im Rotor. Bei den schwereren Kardangelenkwellen für sehr große Drehmomente wird diese Grenze sogar früher, etwa bei 1 μ restlicher Schwerpunktsverlagerung, erreicht. Die Ursachen dafür sind das unvermeidliche Spiel und notwendige Bearbeitungstoleranzen in den Kardangelenken, ferner die mögliche Exzentrizität beim Ankuppeln des Rotors infolge der Passungstoleranz an der Zentrierung und schließlich eine in der Kardangelenkwelle selbst vorhandene restliche Unwucht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vereint die Vorteile des bekannten Gelenkwellenantriebes mit einer bislang unerreichbaren Genauigkeit, die nunmehr weit über die vorstehend genannten Grenzen hinausgeht. Dabei wird das Antriebsdrehmoment auf den Rotor mittels einer Gelenkwelle übertragen, die koaxial oder nicht koaxial zur Rotordrehachse liegen kann. Durch Zwischenschaltung einer Geschwindigkeitsübersetzungsvorrichtung erhält die Gelenkwelle eine andere, vorzugsweise eine höhere Drehzahl, als der Rotor während seines Unwuchtmeßlaufs hat. Sofern nämlich die Gelenkwelle nicht mit Rotordrehzahl umläuft, können ihre Unwuchten und Zentrierfehler und sonstige umlaufende Kräfte und Momente dann nicht zu einer Fehlanzeige der Rotorunwucht führen, wenn das Unwuchtmeßsystem der Auswuchtmaschine diese Störungen auszusieben vermag, wie es wattmetrische Unwuchtmessungseinrichtungen automatisch tun. Zwischen Übersetzungsgetriebe und Rotor braucht nur eine leicht lösbare Kupplung durch eine Mitnahmevorrichtung beliebiger Art zu bestehen. Für Präzisionsauswuchtungen ist es vorteilhaft, einen besonderen Rahmen zur Aufnahme der Rotorlager vorzusehen, der beispielsweise derart ausgestaltet ist, daß sich ein Übersetzungsgetriebe in ihm anordnen läßt. Eine koaxiale Anordnung von Gelenkwelle, Übersetzungsgetriebe und Rotor verdient den Vorzug. Ist dies nicht erreichbar und bestehen Bedenken gegen eine parallel verschobene Gelenkwelle, Vorrichtung an Auswuchtmaschinen
für Rotoren

Anmelder:

Carl Schenck Maschinenfabrik G. m. b. H.,
Darmstadt, Landwehrstr. 55

Dr.-Ing. Klaus Federn, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden

dann wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf dem mitschwingenden Rahmen ein Übersetzungsgetriebe mit zwei symmetrisch zur Rotorachse liegenden Eingängen für den Anschluß zweier zueinander paralleler Gelenkwellen als Drehmomentübermittler vorzusehen. Eine solche in bezug auf die Rotorachse symmetrische Anordnung vermeidet, daß sich axiale Schwingungen oder Schwingkräfte mit Querschwingungen koppeln und daß insbesondere eine durch Windwiderstand verursachte axiale Belastung der Gelenkwellen zum Schiefstellen eines als Mitnehmer benutzten Riementriebes führt.

Es ist auch in besonderen Fällen möglich, zwei Gelenkwellen derart anzuordnen und mit einem entsprechenden Getriebe an die Rotorachse zu kuppeln, daß die Wellen mit einander entgegengesetztem Drehsinn umlaufen, so daß auf den Rahmen vom Rotorantrieb her keine Drehmomente einwirken. Andererseits ist es auch möglich, die Übersetzungsvorrichtung so zu gestalten, daß das Differenzdrehmoment von An- und Abtrieb der Übersetzungsvorrichtung möglichst gering wird. Dies ist z. B. durch Wahl einer Übersetzung 1 zu etwa 0,5 bis 0,9 bei gleichem Drehsinn möglich.

Sofern das für die Übersetzung verwendete Getriebe kein koaxiales Getriebe sein kann, wird erfindungsgemäß noch ein entgegengesetzt wirkendes Getriebe zwischen Gelenkwelle und Rotorantrieb eingesetzt, um zu gewährleisten, daß der üblicherweise mit dem Rotorantrieb gekuppelte, als Winkellagengeber benutzte Hilfsgenerator phasentreu mit dem Rotor umläuft. Wird eine zu einem koaxialen Getriebe führende Gelenkwelle mit dem Rotorantrieb direkt verbunden, so ist in diesem die gleiche Übersetzung zu einem Winkellagengeber anzuordnen.

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Wenn schließlich die Übersetzung als Riemen- oder Reibradtrieb ausgebildet wird, so ist der Winkellagengeber direkt mit dem Rotor zu kuppeln, und zwar beispielsweise in bekannter Weise mit mechanischen oder optischen Mitteln.

Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischen Aufrissen (Abb. 1 und 4) und Grundrissen linker Maschinenseiten (Abb. 2 und 5) mit dem Antrieb für den Rotor und in Ansichten der linken Maschinenseiten (Abb. 3 und 6) gemäß den Linien III-III bzw. VI-VI in den Abb. 1 bzw. 4. In sämtlichen Abbildungen sind einander gleiche Teile mit übereinstimmenden Bezugsziffern bezeichnet worden.

Auf einem Fundament 1 steht der durch Rundstabfedern 2 schwingfähig abgestützte Rotoraufnahmerahmen 11 mit den Rotorlagern 3 einer Auswuchtmaschine. Der Rotor 4 liegt mit seinen beiden Laufzapfen 4 a und 4 b in Kugellagern. Sein Antrieb zum Unwuchtmeßlauf erfolgt vom Elektromotor 6 aus z. B. durch Keilriemenübertragung 6 α auf ein Vorgelege 7 und die damit gekuppelte kardanische Gelenkwelle 8 (Abb. 1 bis 3). Synchron damit wird über Vorgelege 9 der Hilfsgenerator 10 angetrieben, der in bekannter Weise als Geber der Unwuchtwinkellage dient.

Gemäß Abb. 1 bis 3 ist die rechte Seite der Gelenkwelle 8 nicht, wie üblich, mit dem Laufzapfen 4 a des Rotors 4 unmittelbar gekuppelt, sondern durch Vermittlung eines Getriebes 12, das z. B. eine hohe Kardanwellendrehzahl ins Langsamere übersetzt. Zwischen Getriebeausgang und Laufzapfen 4 a ist eine leicht lösbare Mitnahmevorrichtung 13 beliebiger Art eingeschaltet.

Gemäß Abb. 4 und 5 wird das Drehmoment des Antriebsmotors 6 durch Vermittlung zweier Gelenkwellen 18 und 28, die vermöge des vorgeschalteten Getriebes 16 gegensinnig zueinander umlaufen, in zwei Eingänge des Übersetzungsgetriebes 12 geleitet, die symmetrisch zur Rotordrehachse liegen. Dadurch kann vermieden werden, daß sich axiale Schwingungen oder Schwingkräfte mit Querschwingungen koppeln. Insbesondere sind auch durch Windkräfte verursachte unterschiedliche axiale Belastungen der Gelenkwellen ausgeschaltet.

Wird das Getriebe als Riemen- oder Reibradgetriebe ausgeführt, so muß der Hilfsgenerator 10 unmittelbar mit dem Rotor 4 gekuppelt sein, um zu vermeiden, daß durch Schlupf des Riemen- oder Reibradgetriebes ein Phasenfehler entsteht. Der Hilfsgenerator kann als Sinusgenerator oder als sonstiger andersgearteter Phasengenerator ausgeführt werden. Die Kupplung kann in bekannter Weise auf mechanischem und optischem Wege erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung an Auswuchtmaschinen für Rotoren, auf die das Antriebsdrehmoment durch Vermittlung einer Gelenkwelle oder dergleichen Kupplungsorgan und einer am Rotor angreifenden Mitnahmevorrichtung übertragen wird, gekennzeichnet durch eine zwischen Kupplungsorgan (8, 18, 28) und Mitnahmevorrichtung (13) angeordnete, die Antriebsdrehzahl vorzugsweise ins Langsamere übersetzende Vorrichtung (12), die zusammen mit dem Rotor in einem schwingfähig gelagerten Rahmen (11) der Auswuchtmaschine angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Geschwindigkeitsübersetzungsvorrichtung (12) mit zwei Eingängen (Abb.4 und 5), die von zwei zueinander parallel angeordneten Gelenkwellen (18, 28) als Antriebsdrehmomentvermittler bedient werden und die symmetrisch zur Drehachse des Rotors (4) wirken.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein oder mehrere vor das Kupplungsorgan geschaltete, entsprechend abgestimmte Übersetzungsgetriebe (7 und 9 bzw. 16), die gestatten, den Rotor (4) und einen vom Antriebsmotor (6) angetriebenen HUf sgenerator oder Umformer als Phasenbezug während des Meßumlaufs synchron umlaufen zu lassen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise mit dem Rotor (4) ein Hilfsgenerator oder Umformer (z. B. Sinusmodulator)· oder sonstiger Phasenmarkierer als Phasen- oder Winkellagengeber direkt gekuppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen