DE2306915B2 - Elektrische maschine mit einem auf der welle angeordnetem schwungrad - Google Patents

Elektrische maschine mit einem auf der welle angeordnetem schwungrad

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Description

Zum Antrieb der Kühlmittelpumpen im Primärkreis von Kernkraftwerken dienen üblicherweise elektrische Maschinen, z. B. Drehstrommotoren. Um bei einem Netzausfall den Kühlkreislauf noch für eine gewisse Zeit aufrecht erbalten zu können, ist jeweils auf der Welle der die Kühlmittelpumpen antreibenden elektrischen Maschinen ein Schwungrad angeordnet. Diese Schwungräder wurden bisher geschweißt und mit dem ölpreßverfahren auf der Welle befestigt Dazu enthalten die Räder öb.uführungsbohrungen, die zunächst in axialer Richtung verlaufen und dann in radialer Richtung zur Sitzfläche des Schwungrades geführt sind.
Aus der FR-PS 13 29423 ist es bekannt, einen Körper nicht unmittelbar auf einer Welle zu befestigen, sondern nur unter Zwischenschaltung einer Hülse. Dabei wird jeweils an einer Sitzfläche, sei es zwischen Welle und Hülse oder zwischen Hülse und Körper, das Ölpreßverfahren zur Montage und Demontage benutzt. Die für das ölpreßverfahren verwendeten Bohrungen sind entweder direkt in der Welle oder direkt in dem aufzubringenden Körper einzulassen, wobei die Bohrungen in der Welle, die von deren Stirnfläche ausgehen, jeweils zu einem Absatz mit kleinerem Durchmesser führen, also nicht zu einer flanschartigen ausgestalteten Sitzfläche. In der Hülse sind keinerlei Bohrungen für das ölpreßverfahren vorgesehen.
Außerdem ist in der CH-PS 2 37 834 eine Anordnung beschrieben, bei welcher ein Körper, z. B. Lager oder Schwungrad, zunächst auf eine Hülse mit kegeliger Sitzfläche aufgebracht ist und dann die Hülse mittels des ölpreßverfahrens auf der Welle befestigt wird. Dazu gehen die zur Sitzfläche Welle — Hülse führenden Bohrungen von der Stirnfläche der Hülse aus. An der Sitzfläche Schwungrad — Hülse wird bei dieser bekannten Anordnung das ölpreßverfahren nicht verwendet.
Für den Betrieb in Kernkraftwerken vorgesehene Schwungräder unterliegen hinsichtlich ihrer Ausführbarkeit und ihrer Prüfbarkeit sehr strengen, in letzter Zeit erheblich verschärften Vorschriften, weil für Kernkraftwerke eine sehr große Betriebssicherheit gefordert wird. Die Hauptforderungen sind jetzt
1 Die Schwungräder dürfen nicht geschweißt werden, sondern müssen aus einem Stück geschmiedet
2 Die maximale Beanspruchung der Schwungräder darf 'Λ Streckgrenze nicht überschreiten.
3 Die Räder müssen auch für spätere Kontrollen zu 100% mit Ultraschall prüfbar sein.
Die bisher bekannte Ausführung der Schwungräder und ihre Befestigung auf der Welle erfüllt diese neuen Forderungen nicht
Es besteht somit die Aufgabe, die Schwungrader entsprechend den Kontrollvorschriften - auf 100% Schallprüfbarkeh auszubilden und trotzdem die vorteilhafte kraftschlüssige Verbindung zur Welle mit Hilfe des ölpreßverfabrens beizubehalten.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer elektrischen Maschine mit einem auf der Welle angeordnetem Schwungrad, das mit dem ölpreß verfahren auf der Welle befestigt ist wobei ölzufüh rungsbohrungen verwendet sind, die zunächst m axialer Richtung verlaufen und dann in radialer Richtung zur Sitzfläche des Schwungrades geführt sind, wo sie in Ringnutrn münden.
Gemäß der Erfindung ist die Sitzfläche der Welle für das massive Schwungrad flanschartig erweitert ausgebildet und die zur Sitzfläche führenden ölzuführungsbohrungen gehen von einer Stirnseite des Flansches
Das Schwungrad ist also als massiver Ring ausgebildet der keinerlei Bohrungen enthält und somit jederzeit zu 100% mit Ultraschall geprüft werden kann. Obwohl sämtliche ölzuführungsbohrungen in der Welle liegen, ist man fertigungstechnisch jedoch von der Länge dei Welle unabhängig, und die sich in axialer Richtung erstreckende Länge der ölzuführungsbohrungen entspricht nur der Länge der Sitzfläche des Schwungrades. Da die ölzuführungsbohrungen und Ringnuten somit auf einem größeren Durchmesser als der eigentliche Wellendurchmesser liegen, verursachen sie keine unzulässigen Spannungserhöhungen.
Um hinsichtlich der Abmessungen des die ölzuführungsbohrungen enthaltenden Flansches von den Abmessungen der übrigen auf der Welle angeordneten Teilen unabhängig zu werden, ist es zweckmäßig, den Flansch von der Welle getrennt auszuführen. Trotzdem bleibt dieser getrennte Teil zur Welle zugehörig. Es empfiehlt sich, den Flansch ebenfalls mit Hilfe des ölpreßvertahrens auf der Welle aufzubringen, wozu dieser von der gleichen Stirnfläche ausgehend auch ölzuführungsbohrungen enthält, die zur Stirnfläche des Flansches auf der Welle führen.
Im folgenden sei die Erfindung noch an Hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Auf der Welle 1 des Läufers 2 einer elektrischen Maschine, z. B. eines vierpoligen Drehstrommotors, ist das massive geschmiedete Schwungrad 3 angeordnet. Dieses Schwungrad 3 ist als geometrisch einfacher massiver Ringkörper ausgebildet. Da es strengen Kontrollvorschriften unterliegt, kann es in dieser Form zu 100% mit Ultraschall geprüft werden, wobei die Ergebnisse eindeutig vergleichbar sind. Die Sitzfläche 4 der Welle 1 für das Schwungrad 3 ist als von der Welle 1 getrennter Flansch 5 ausgebildet. Dieser enthält jeweils ölzuführungsbohrungen 6, die zur Sitzfläche 4 für das massive Schwungrad 3 führen und ölzuführungsbohrungen 7,
die zur Sitzfläche 8 des Flansches 5 auf der Welle 1 führen. Alle längs des Umfangs des Flansches 5 verteilt angeordneten Olzuführungsbohrungen 6 und 7 gehen von einer Stirnfläche 9 des Flansches 5 aus und verlaufen zunächst in axialer Richtung und dann in radialer Richtung zur entsprechenden Sitzfläche 4- bzw. 8. wo sie in nicht dargestellte, kleine Ringnuten zur Verteilung des Öls über die Sitzfläche 4 bzw. 8 münden.
Da alle Ölzuführungsbohrungen 6 bzw. 7 nur innerhalb des die Form einer Buchse aufweisenden Flansches 5 liegen, sind sowohl im Schwungrad 3 als auch in der Welle 1 Spannungserhöhungen dutch Kerbwirkung infolge der Bohrungen und Ringnuten vermieden.
Bei der Montage wird zunächst der Flansch 5 auf die Welle 1 aufgebracht, wozu in einfacher Weise das normale ölpreßverfahren verwendet wird. Danach wird man das massive Schwungrad 3 erwärmt auf den Flansch 5 aufziehen und in normaler Weise den gewünschten Preßsitz durch Aufschrumpfen entstehen lassen. Die dabei in unkontrollierter Weise eventuell entstehenden Spannungsspitzen, insbesondere durch axiales Schrumpfen, werden in bekannter Weise durch ein einmaliges Aufweiten mit Drucköl, das durch die ölzuführungsbohrungen 6 eingeführt wird, abgebaut. Wenn das massive Schwungrad 3 wieder entfernt werden muß, so bedient man sich dazu aHein des ölpreßverfahrens.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. ete&risGfae Maschine mit einem auf der Welle angeordneten Schwungrad, das mit dem ölpreßverfahren auf der WdIe befestigt ist, wobei ölzuführungsbohrungen verwendet sind, die zunächst in axialer Richtung verlaufen und dann in radialer Richtung air Sitzfläche des Schwungrades geführt sind, wo sie in Ringnuten münden, dadurch ge- ίο kennzeichne t, daß die Sitzfläche<4) der Welle (1) für das massive Schwungrad (3) flanschartig erweitert ausgebildet ist und daß die zur Sitzfläche (4) führenden ölzuführungsbohrungen {€) von einer Stirnseite (ß) des Flansches (S) ausgehen.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der die ölzuführungsbohrungen (6) enthaltende Flansch (5) von der Welle (1) getrennt ausgeführt ist
3. Elektrische Maschine nach Anspruch Z dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flansch (5) von der gleichen Stirnfläche (9) ausgehend auch ölzuführungsbohrungen (7) enthalten sind, die zur Sitzfläche (8) des Flansches (5) auf der Welle (1) führen.
25
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