Es ist bekannt, daß bei der festigkeitsmäßigen Dimensionierung von Rotoren elektrischer
Maschinen die Schleuder- oder Durch=. gangsdrehzahl zugrundegelegt wird. Der Rotorkranz
mit seinen am äußeren Umfang angeordneten Wicklungen oder Erregerpolen erfährt dabei
eine wesentlich größere Beanspruchung als die den Kranz tragenden Rotorarme. Die
Durchmesseraufweitung des Kranzes ist daher vielfach wesentlich größer als die Verlängerung
der Na= benarme infolge ihrer Eigenfliehkraft. Eine starre Verbindung zwischen Kranz
und Armen ergäbe eine große zusätzliche Zugbe= anspruchung der Arme-, die unzulässige
Werte erreichen könnte.
It is known that in the strength-related dimensioning of rotors of electrical machines, the centrifugal or Durch =. output speed is taken as a basis. The rotor ring with its windings or exciter poles arranged on the outer circumference is subjected to a significantly greater load than the rotor arms that support the ring. The widening of the diameter of the ring is therefore often much greater than the lengthening of the hub arms due to their own centrifugal force. A rigid connection between the wreath and the arms would result in a large additional tensile stress on the arms, which could reach impermissible values.
Es ist eine Ausführung bekannt - öP 95.509 -, bei weicher
die Verbindung zwischen dem Blech- und dem Radkörper elastisch aus= geführt wird,
wobei die zu verbindenden Teile durch federnde Verbindungsbolzen zusammengehalten
werden. Bei dieser bekannten Ausführung ergeben sich im Betrieb zusätzliche Zugbeanspruchun=
gen, die vom Radkörper bzw. Nabenstern aufgenommen werden müssen. Um unzulässige
Werte der Zugbeanspruchung der Arme des Nabenster= nes zu verhinden, wird üblicherweise
eine Schrumpfverbindung zwischen Kranz und Nabenstern ausgeführt. Durch die Schrumpf=
kraft werden die Arme auf Druck beansprucht. Die Druckbeanspru= chung ist beim Stillstand
des Rotors am größten und nimmt mit steigender Drehzahl ab, bis es schließlich bei
einer rechne=
risch festgelegten Drehzahl zum Abheben und damit
zum sogenann= t#n ItSchwimmen" des Rotorkranzes kommt. Paßkeile oder Rundbolzen,
die an den Schrumpfflächen der Nabenarme angeordnet sind, ü#er= tragen das Drehmoment
zwischen Kranz-und Nabe. Es stellt dies die prinzipiell üblich gdhandhabte-Praxis
dar, gleichgültig, ob es sich dabei um massive Stahlguß- oder Schmiedkränze oder
um ge= schichtete, sogenannte Blechkettenläufer handelt. Weiters besteht dabei prinzipiell
kein Unterschied zwischen einem horizontalen oder vertikalen Läufer. Während Massivkränze
üblicherweise warmaufgeschrumpft werden, sind bei Blechkettenläufern verschiedene
Methoden üblich. Allen Methoden gemeinsam ist die Bemühung, die mit den Paßkeilen
vorhandene kraftschlüssige Verbindung bis zu einer möglichst hohen Drehzahl zu erhalten.
Warm Schrumpfen und Spreizen mit Treibkeilen sind die meist angewandten Methoden.
Blechkettenläufer vertikaler Bauart werden bis zu den technisch größtmöglichen Durchmessern
gebaut und dabei vorzugsweise in Schirmbauweise ausgeführt. Bei dieser Bauveise
besitzt die elek= trische Maschine kein oberes Führungslager. Erst unterhalb des
Rotors ist ein solches Lager vorhanden. Mit-Rücksicht auf die Laufruhe der Maschine
ist es notwendig., die Nabenarme schräg nach unten zu kröpfen. Diese Kröpfung erzeugt
in den Armquer= schnitten zusätzlich erhebliche Biegebeanspruchungen', die von der
Schrumpfkraft herrühren. Diese zusätzliche Biegebeanspruchung ergibt die Grenze
der Abhebedrehzahl bzw. die Grenze der Kröpfung. Die vorzugsweise angewandte Schrumpfung
bzw. Spreizung der Blech= kette erfordert üblicherweise eine Nacharbeit des Wellen-Naben-Sitzes
nach dem Schrumpfen bzw. Spreizen. Aus diesem Grunde ist es notwendig, daß das Schichten
der Blechkette, das Schrumpfen bzw. Spreizen auf einem eigenen Montageplatz erfolgt.There is a known version - ÖP 95.509 -, in which the connection between the sheet metal and the wheel body is made elastic, the parts to be connected being held together by resilient connecting bolts. In this known design, additional tensile stresses arise during operation that have to be absorbed by the wheel body or hub star. In order to prevent impermissible values of the tensile stress on the arms of the hub spider, a shrink connection is usually made between the rim and hub spider. The arms are subjected to pressure due to the shrinkage force. The pressure load is greatest when the rotor is at a standstill and decreases with increasing speed until it finally lifts off at a mathematically determined speed and thus the rotor rim floats The shrinking surfaces of the hub arms are arranged to carry the torque between the rim and the hub. This is basically the usual practice, regardless of whether it is massive cast steel or forged rims or layered, so-called Furthermore, there is basically no difference between a horizontal or vertical runner. While solid rings are usually heat-shrunk on, different methods are common for sheet metal chain runners. What all methods have in common is the effort to ensure the frictional connection with the fitting wedges up to the highest possible speed Warm shrinking and spreading with driving wedges are the most widely used methods. Sheet metal chain runners of vertical design are built up to the technically largest possible diameters and are preferably designed in a shielded design. With this construction method, the electrical machine does not have an upper guide bearing. Such a bearing is only present below the rotor. Taking into account the smooth running of the machine, it is necessary to crank the hub arms downwards at an angle. This cranking also creates considerable bending stresses in the cross-sections of the arms, which result from the shrinkage force. This additional bending stress results in the limit of the lift-off speed or the limit of the offset. The preferably used shrinkage or expansion of the sheet metal chain usually requires reworking of the shaft-hub seat after shrinking or expansion. For this reason it is necessary that the layering of the sheet metal chain, the shrinking or spreading takes place in a separate assembly area.
Maßgeblich für die Tragfähigkeit des Montagekranes ist das Gewicht
der Blechkette plus dem Gewicht des Nabensternes, denn diese Teile werden vom Montageplatz
gemeinsam auf die Welle der Maschine auf= gesetzt. Bei den im Vordringen
begriffenen immer größer werdenden Leietungen der elektrischen Maschinen spielt
die sich dadurch er=
gebe,nde Kranauslegung für den Bau eine nicht
unwesentli-che Rolle. 75weck der Erfindung ist es, die voraufgezeigten Nachteile
der üblichen Ausführungen wie Nacharbeit des Wellen-Naben-Sitzes nach dem Schrumpfen
bzw. Spreizen, Montage auf einem eigenen Montageplatz und Aufstellung eines Montagekranes-mit
großer-. Tragfähigkeit zu vermeiden, ohne dabei auf die Notwendigkeit der kraftschl-Ussigen
Verbindung zwischen Kranz und Naben zu verzichten. An Hand der Fig. 1 und
3 wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert. Der Paßkeil (3),
der die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Nabenarmen (2) und der Blechkette
(1) herzustellen hat, besitzt auf der Nabenseite in axialer Richtung eine
oder mehrere Rechtecknuten (4). Nahe den Enden dieser Nuten sind am Nute,ngrund
Profilbolzen, vorzugsweise Rundbolzen (5), angeord= net, die als Auflage
für einen Federstab (6) dienen. Die eine Hälfte des Paßkeiles (3)
sitzt in einer entsprechenden Nut der Blechkette (1), die zweite Hälfte ist
in der Nut (8) des Feder= balkens (7) geführt. Im Federbalken
(7) sind korrespondierend mit den Längsnuten (4) des Paßkeiles
(3) Längsnuten (9) angeord= net. In der Mitte dieser Längsnuten
(9) befindet sich am Nuten= grund ein Profilbolzen, vorzugsweise Rundbolzen
(10). Dieser Bolzen (10) drückt auf die auf den Bolzen (5)
aufliegende Stab= feder (6) und biegt diese durch. infolge der dadurch entstehen=
den Vorspannung der Stabfeder (6) wird der in der Nut (8) des redexbalkens
(7) radial bewegliche Paßkeil (3) gegen den Nuten= grund der'Blechkette
(1) gepreßt. Die Größe der Durchbiegung der Stabfeder (6) kann so
groß gewählt werden, daß sie der Aufweitung des Blechkettendurchmessers entspricht.
Der Paßkeil (3) wird da= durch stets gegen die Blechkette gedrückt und ergibt
somit je=
derzeit die erforderliche kraftschlÜssige Verbindung.The weight of the sheet metal chain plus the weight of the hub star is decisive for the load-bearing capacity of the assembly crane, because these parts are placed together on the shaft of the machine by the assembly station. With the ever larger lines of the electrical machines, the resulting crane design plays a not insignificant role for the construction. The purpose of the invention is to address the above-mentioned disadvantages of the usual designs such as reworking the shaft-hub seat after shrinking or spreading, assembly on a separate assembly site and erection of an assembly crane -with a large-. Avoid load-bearing capacity without having to forego the need for a non-positive connection between the rim and the hub. The subject matter of the invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 3. The fitting wedge (3), which has to establish the positive connection between the hub arms (2) and the sheet metal chain (1) , has one or more rectangular grooves (4) on the hub side in the axial direction. Close to the ends of these grooves, profile bolts, preferably round bolts (5), are arranged on the groove, ngrund, which serve as a support for a spring rod (6) . One half of the fitting wedge (3) sits in a corresponding groove in the sheet metal chain (1), the second half is guided in the groove (8) of the spring bar (7). In the spring bar (7) are corresponding to the longitudinal grooves (4) of the fitting wedge (3) longitudinal grooves (9) angeord = net. In the middle of these longitudinal grooves (9) there is a profile bolt, preferably a round bolt (10), on the base of the groove. This bolt (10) presses on the rod = spring (6) resting on the bolt (5 ) and bends it. As a result of the resulting pretensioning of the bar spring (6) , the fitting wedge (3), which can be moved radially in the groove (8) of the redex bar (7 ), is pressed against the groove base of the sheet metal chain (1). The size of the deflection of the bar spring (6) can be selected to be so large that it corresponds to the expansion of the sheet metal chain diameter. The fitting wedge (3) is always pressed against the sheet metal chain and thus results in the required non-positive connection at any given time.
j
Der Federbalken (7) ist mit dem Atmstern-Endbalken
(11) mittels. der Schrauben (12) verschraubt, Im entspanntein Zustand der
Stab=
federn (6), z. B. beim Schichten der Kette oder bei
der Demon= tage des Nabensternes, sind die Federbalken (7) mit den Armstern--Endbalken
(11) direkt verschraubt (siehe Fig. 2). Um die erfor= derliche Vorspannung
der Stabfedern (6) zu erreichen, werden die Federbalken (7).'jedes Nabenarmes
(2) mit Hilfe von Vorspann= -
schrauben (13) oder hydraulischen Pressen
radial nach außen ge= drückt, so daß zwischen Federbalken (7) und Armstern-Endbalken
(11) ein Spalt entsteht. In diesen Spalt wird eine Blechbe»i.lage (14) gelegt,
deren Dicke der-gewünschten Durchbiegung und damit der Vorspannung der Stabfeder
(6) entspricht. Die Erfindung gestattet es, die Biegebeanspruchung der Nabenarme
entsprechend den Betriebserfordernissen genau einzustellen und daher auf ein Minimum
herabzusetzen, wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Blechkette bzw.
dem Kranz und dem Naben= stern bis zur Schleuderdrehzahl aufrechterhalten bleibt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Erfindung dadurch, daß das Schichten der
Blechkette direkt am Aufstellungsort erfolgen kann, da infolge der wesentlich kleineren
Radialkraft der Stabfedern die Nacharbeit am Wellensitz des Nabensternes entfallen
kann;_ es ist daher auch kein eigener Montageplatz für das. Rotorschich= ten erforderlich.
Die erforderliche Kranlast wird nicht mehr vom Rotor der elektrischen Maschine bestimmt.
Für Demontagearbeiten an den unterhalb des Rotors der elektri= schen Maschine angeordneten
Maschinenteilen, z. B. am Turbinen= laufrad, können durch einfache Demontage der
Blechbeilagen (14) die Stabfedern (6) entspannt und somit der Nabenstern
ausgebaut werden. Die auf entsprechende Böcke abgesetzte Blechkette kann am Aufstellungsort
verbleiben. j The spring bar (7) is connected to the Atmstern end bar (11) by means of. the screws (12) screwed, in the relaxed state the rod = springs (6), e.g. B. when layering the chain or when dismantling the hub star, the spring bars (7) with the arm star - end bars (11) are screwed directly (see Fig. 2). . To achieve the erfor = derliche bias of the torsion springs (6), the spring bar (7) 'of each hub arm (2) by means of biasing = are - screw (13) or hydraulic presses radially outwardly ge = suppressed so that between A gap arises from the spring bar (7) and the arm star end bar (11). A sheet metal layer (14) is placed in this gap, the thickness of which corresponds to the desired deflection and thus the pretensioning of the bar spring (6). The invention makes it possible to adjust the bending stress of the hub arms according to the operating requirements and therefore reduce it to a minimum, the positive connection between the sheet metal chain or the ring and the hub = star is maintained up to the spin speed. Another advantage arises from the invention that the sheet metal chain can be layered directly at the installation site, since, due to the much smaller radial force of the bar springs, reworking on the shaft seat of the hub spider can be dispensed with; there is therefore no separate assembly area for the rotor layer = th required. The required crane load is no longer determined by the rotor of the electrical machine. For dismantling work on the machine parts arranged below the rotor of the electrical machine, e.g. B. on the turbine = impeller, the bar springs (6) can be relaxed by simply dismantling the sheet metal shims (14) and thus the hub spider can be removed. The sheet metal chain, which is set down on corresponding brackets, can remain at the installation site.