DE19709222A1 - Lagerschild, insbesondere für elektrische Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lagerschild, insbesondere für elektrische Maschinen.

Elektrische Maschinen und das jeweilige Fundament weisen ge­ meinsame Systemeigenfrequenzen auf.

Elektrische Maschinen-Fundament-Systeme, deren Systemeigen­ frequenzen den Anregungsfrequenzen aus Drehfrequenz und/oder vorzugsweise bei 2-poligen Maschinen der doppelten Netzfre­ quenz entsprechen, führen zu erheblichen Schwingungsproble­ men. Diese Schwingungsprobleme äußern sich in zu hohen Ma­ terialbeanspruchungen, die, falls die zulässigen Spannungs­ werte des Werkstoffs überschritten werden zu Werkstoffschä­ digungen führen. Außerdem treten bei Überschreitung gewisser Verformungsgrenzen, die z. B. bei Rotorsschwingungen von Elektromotoren zu einer Überbrückung des Spiels zwischen Ro­ tor und Gehäuse führen, massive Funktionsbeeinträchtigungen ein. Motoren, die bei Abnahmeprüfungen, bei denen "harte" Fundamente vorhanden sind, keine schwingungstechnischen Bean­ standungen aufweisen, können bei Kunden mit "weichen" Funda­ menten dennoch zu Schwingungsproblemen führen. Die Schwin­ gungsanforderungen der Normen und der Kunden können bisher nur durch konstruktiv und zeitlich aufwendige Verfahren ein­ gehalten werden, wie z. B. durch Änderungen des Fundaments oder des Läufers (Wellendurchmesser).

Eine weitere Möglichkeit diesen Anforderungen gerecht zu wer­ den besteht in der Veränderung der Lagerung, z. B. durch Ver­ ändern des Lagerabstandes, Einsetzen von Gleit- statt Wälzla­ gern oder umgekehrt. Diese Problemlösungsansätze verursachen hohe Kosten und führen zu außerplanmäßigen Umrüstzeiten, die zu einem Produktionsausfall auf Kundenseite führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die typischen Sy­ stemeigenfrequenzen von Maschine und Fundament vor Ort schnell und einfach verändern zu können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß da­ durch, daß das Lagerschild mindestens zwei unterschiedlich ausgeführte Sektoren aufweist. Unter einem Sektor wird sowohl ein Kreisausschnitt als auch ein willkürlicher Bereich des Lagerschildes verstanden. Durch eine derartige Unterteilung des Lagerschildes in mindestens zwei unterschiedlich ausge­ führte Sektoren werden unterschiedliche radiale Steifigkeiten in den einzelnen Sektoren erreicht. Durch Verdrehen der La­ gerschilde in einer zu der Motorachse senkrechten Ebene, kön­ nen Motoren anderer Steifigkeit, und somit auch anderer Ei­ genfrequenzen gewonnen werden. Mehr als zwei unterschiedlich ausgeführte Sektoren ermöglichen eine stufenweise Einstell­ barkeit der Eigenfrequenzen der Motoren. Das Drehen der La­ gerschilde kann ohne großen Aufwand vor Ort erfolgen. Es tritt somit eine wesentliche Kostenreduktion und eine Mini­ mierung der Umrüstzeiten ein. Die Anzahl der Sektoren ist sinnvollerweise nach oben durch die Anzahl der Befestigungs­ schrauben am Umfang des Lagerschildes am Motorgehäuse be­ grenzt. Ist eine weitere Unterteilung vorgesehen, so müssen die Sektoren an ihren Übergangszonen derart miteinander ver­ bunden sein, so daß sie den betrieblichen Belastungen stand­ halten.

Der unterschiedliche Aufbau zeigt sich gemäß den Unteransprü­ chen sowohl im Material und der Materialdicke, als auch in der gestalterischen Ausführung dieser Sektoren. Ausführungs­ beispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Lagerschild mit zwei Sektoren unterschied­ licher Materialdicke in Draufsicht,

Fig. 2 in Seitenansicht,

Fig. 3 ein Lagerschild mit Schlitzausführung eines der beiden Sektoren.

Fig. 1 zeigt ein Lagerschild 1 mit zwei Sektoren 2, 3 mit un­ terschiedlicher Materialdicke. Dadurch weisen beide Sektoren 2, 3 eine unterschiedliche Steifigkeit auf, wie sie sich auch durch einen in Fig. 3 dargestelltes Lagerschild 1 mit koaxialer Schlitzausführung 4 eines der beiden dargestellten Sekto­ ren 2, 3 einstellt. Der Schlitz kann mit weicher Dichtmasse ausgefüllt werden. Dadurch wird bei unveränderter Steifigkeit des Sektors das Eindringen von Schmutzpartikeln in den Moto­ rinnenraum verhindert.

Bei Schwingungsproblemen der Motoren vor Ort werden diese La­ gerschilde 1 um 180° in einer Ebene senkrecht zur Motorachse gedreht. Damit werden die Systemeigenfrequenzen von Maschine und Fundament in Frequenzbereiche verschoben, die durch Dreh­ zahl der Maschine und elektrische Anregung nicht mehr ange­ regt werden.

Claims (6)

1. Lagerschild (1), insbesondere für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerschild (1) mindestens zwei unterschiedlich ausgeführte Sektoren (2, 3) aufweist.

2. Lagerschild (1) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sektoren (2, 3) unterschiedliche Materialien aufweisen.

3. Lagerschild (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (2, 3) unterschiedliche Materialdicken aufweisen.

4. Lagerschild (1) nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Übergang zwischen den Sektoren (2, 3) unterschiedlicher Materialdicke fließend oder abrupt ist.

5. Lagerschild (1) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sektoren (2, 3) durchgängige und/oder sacklochartige Vertiefungen (4) aufweisen.

6. Lagerschild nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß diese Vertiefungen als Schlitze (4) in koaxialer und/oder im wesentlichen in radialer Richtung ausgeführt sind.