DE2510578A1

DE2510578A1 - Rotor shaft slip-ring assembly - ring slid onto shaft over insulator then compressed axially

Info

Publication number: DE2510578A1
Application number: DE19752510578
Authority: DE
Inventors: Thomas James Davis; Lionel Salvador Wagner
Original assignee: RILCO MASCHF
Current assignee: RILCO MASCHF
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1975-09-18
Also published as: ZA741589B

Abstract

The method of fixing a slipring to a rotor shaft of an electrical machine includes the steps of sliding the ring onto the shaft over electrically insulating material and applying a clamping force in the axial direction of the shaft to the ring to fix it in position.

Description

Schleifringanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifringanordnung mit einer auf die Läuferwelle einer elektrischen Naschine aufsetzbaren Buchse, einer wenigstens die Außenfläche der Buchse bildenden Schicht aus Isoliermaterial, wenigstens zwei auf der Buchse zitsenoch Schleifringen und die Schleifringe gegeneinander isolierenden Einrichtungen. Slip ring arrangement The invention relates to a slip ring arrangement with a socket that can be placed on the rotor shaft of an electrical machine, one at least the outer surface of the bushing-forming layer of insulating material, at least two on the socket zitsenoch slip rings and isolate the slip rings from each other Facilities.

Bekannte Schleifringanordnungen für Läufer von Elektromotoren wcisen gewöhnlich eine Buchse aus Metall oder zuweilen auch aus dichten Lagen von harzgetränktem Papier auf, welche die aus Messing gefertigten Schleifringe sowie deren Anschlüsse trägt.Known slip ring arrangements for runners of electric motors wcisen usually a metal bushing, or sometimes a thick layer of resin-soaked material Paper on which the slip rings made of brass and their connections wearing.

Bvi Verwendung einer metallenen Buchse werden die Schleifrlne unter Zwischenlage einer zweiten Buchse aus Glimrne!rfolie oder anderem Isoliermaterial auf die Buchse aufgeschrumpft. In einigen Fällen ist die gesamte Anordnung derart in einem Epoxidharz eingebettet, daß nur die Anschlüsse und Laufflächen der einzelnen Ringe freiliegen.Bvi using a metal bushing, the grinding belts are underneath Interlayer of a second socket made of glow foil or other insulating material shrunk onto the socket. In some cases the whole arrangement is like this embedded in an epoxy resin that only the connections and running surfaces of each Rings exposed.

Anordnungen der beschriebenen Art sind zwar allgemein in Gebrauch, weisen jedoch hinsichtlich der Wartung gewisse Schwierigkeiten auf. Wird beispielsweise einer der Schleifringe mit der Buchse kurzgeschlossen, so muß die gesamte Schleifringanordnung von der sie tragenden Welle abgezogen werden. Dies läßt sich nur selten ohne Beschädigung der Welle und/oder der Schleifringanordnung selbt durchführen. Selbst wenn die Schleifringanordnung beim Abziehen von der Welle selbst nicht beschädigt wird, ist es nur selten möglich, die Schleifringe einzeln von der Anordnung abzunehmen, ohne diese irreparabel zu beschädigen, so daß also gewöhnlich die gesamt Schleifringanordnung erneuert werden muß. Dies ist einerseits recht teuer und führt andererseits zu beträchtlich langen Stillstandszeiten der Maschine.Arrangements of the type described are generally in use, however, have certain difficulties in terms of maintenance. For example short-circuited one of the slip rings to the socket, the entire slip ring assembly must be withdrawn from the shaft carrying them. This can rarely be done without damage the shaft and / or the slip ring assembly yourself. Even if the slip ring assembly is not damaged when it is removed from the shaft, it is rarely possible to to remove the slip rings individually from the arrangement without irreparably closing them damage, so that the entire slip ring assembly are usually replaced got to. This is on the one hand quite expensive and on the other hand leads to considerably long Machine downtime.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifringanordnung zu schaffen, bei welcher die angeführten Schwierigkeiten weitgehend behoben sind, sowie ein Verfahren zum Befestigen von Schleifringen auf einer Läuferwelle.The invention is based on the object of a slip ring arrangement to create in which the listed difficulties have largely been resolved, and a method for fastening slip rings on a rotor shaft.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einer Schleifringanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schleifringe im Gleitsitz auf die die Buchse umgebende Isolierschicht aufgeschoben und mittels lösbarer Ilalteeinrichtungen in Axialrichtung der Buchse festgespannt sind.According to the invention, this object is with a slip ring arrangement of the type mentioned solved in that the slip rings in a sliding fit the insulating layer surrounding the socket is pushed on and by means of detachable Ilalteeinrichtung are clamped in the axial direction of the bushing.

Bei einem Verfanwen der genannten Art ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schleifring unter Zwischenlage eines elektrisch isolierenden Materials auf die Welle aufgeschoben und durch eine in Axialrichtung der Welle ausgeübte Haltekraft in seiner Stellung festgespannt wird.In a method of the type mentioned, the object set is according to the invention solved in that the slip ring with the interposition of an electrically insulating Material pushed onto the shaft and exerted by an in the axial direction of the shaft Holding force is clamped in its position.

In einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Außenfläche der Buchse durch eine zweite Buchse aus Isoliermaterial gebildet.In an advantageous embodiment of the arrangement according to the invention the outer surface of the socket is formed by a second socket made of insulating material.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Schi eifringanordnung und Fig. 2 eine Stirnansicht der Schleifringanordnung nach Fig. 1.In the following an embodiment of the invention is based on the Drawing described. It shows: FIG. 1 a longitudinal sectional view of an inventive Schi eifringanordnung and Fig. 2 is an end view of the slip ring assembly according to Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Schleifringanordnung hat eine Buchse 10, welche an einem Ende einen Radialflansch 12 und am anderen Ende eine Ringnut für eine Sprerlgrint 14 aufweist, und auf welche drei aus Messing gefortigte Schleifringe 16 sowie ein Druckring 18 aufgeschoben sind. Ferner umfaßt die Anordnung eine zweite Buchse 20, ein Paar Endscheiben 22, 30 und mehrere Abstandsringe 24, 26 und 28 aus Isoliernaterial-, beispicLE; eise epoxidharzgetränktem Gewebe oder Faserstoff.The slip ring arrangement shown in the drawing has a socket 10, which has a radial flange 12 at one end and an annular groove at the other end for a Sprerlgrint 14, and on which three slip rings made of brass 16 and a pressure ring 18 are pushed on. The arrangement further comprises a second Bushing 20, a pair of end plates 22, 30 and a plurality of spacer rings 24, 26 and 28 Isoliermaterial-, example; iron epoxy resin-soaked fabric or fiber material.

An jedem Schleifring 16 ist ein Anschlußstab 32 befestigt und unter Zwischenlage einer Isolierhülle durch die übrigen Schleifringe der Anordnung hindurch zu einem Ende derselben geführt. Die Ringe und Scheiben 26, 28 und 30 sowie der Druckring 18 haben jeweils drei ausgerundete Ausschnitte in ihren Rändern für die Aufnahme der Anschlußstäbe 32 und ihrer Isolierung. Der Druckring hat ferner drei in gleichmäßigen Umfangsabständen gebildete Gewindebohrungen für die Aufnahme jeweils einer Schraube 34.A connecting rod 32 is attached to each slip ring 16 and below Interposition of an insulating sleeve through the remaining slip rings of the arrangement led to one end of the same. The rings and discs 26, 28 and 30 as well as the Pressure ring 18 each have three rounded cutouts in their edges for the Receipt of the connecting rods 32 and their insulation. The pressure ring also has three Threaded bores formed at uniform circumferential intervals for the recording in each case a screw 34.

Beim Zusammenbau der Anordnung werden die Endscheibe 22 und der Abstandsring 24 auf die Buchse 10 aufgeschoben und in Anlage an deren Endflansch 12 gebracht. Nach dem Aufschieben der Isolierbuchse 20 auf die Buchse 10 werden dann die Schleifringe 16, welche bei Zimmertemperatur unter leichtem Reibschluß auf der Isolierbuchse sitzen, sowie die Abstandsringe 26 in der in Fig. 1-gezeigten Weise auf die Isolierbuchse 20 aufgeschoben. Dann werden der Abstandsring 28 und die Endscheibe 30 auf die Buchse 10 aufgesetzt. Die Schrauben 34 im Druckring 18 werden um einige Umdrehungen zurückgeschraubt, der Druckring auf die Buchse 10 aufgeschoben und der Sprengring 14 in die Nut eingesetzt. Darauf werden nun die Schrauben 34 gleichmäßig gegen die Endscheibe 30 angezogen, bis der Druckring 18 am Sprengring 14 in Anlage kommt. Durch weiteres Anziehen der Schrauben 34 wird nun ein Einspanndruck in Axialrichtung der Buchse 10 auf die zwischen dem Flansch 12 und der Endscheibe 30 angeordneten Scheiben und Ringe ausgeübt. Die dabei zwischen dem Druckring 18 und dem Sprengring 14, dem Flansch 12 und der Endscheibe 22 und zwischen den übrigen Ringen und Scheiben auftretenden Reibungskräfte sowie der Sitz der Anschlußstbe 32 mit Ihren Isolierhüllen in den AusschnitQ:en einiger der ringformigen Deile verhindern geineinsam ein Verdrehen der einzelnen Teile relatIv zur Buchse 10.When assembling the assembly, the end plate 22 and the spacer ring 24 pushed onto the socket 10 and brought into contact with the end flange 12 thereof. After the insulating bushing 20 has been pushed onto the bushing 10, the slip rings 16, which at room temperature with a slight frictional engagement on the insulating sleeve sit, as well as the spacer rings 26 in the manner shown in Fig. 1 on the insulating sleeve 20 postponed. Then the spacer ring 28 and the end plate 30 are on the socket 10 put on. The screws 34 in the pressure ring 18 are screwed back a few turns, the pressure ring pushed onto the socket 10 and the snap ring 14 inserted into the groove. Then the screws 34 are tightened evenly against the end plate 30, until the pressure ring 18 comes into contact with the snap ring 14. By further tightening the Screws 34 is now a clamping pressure in the axial direction of the socket 10 on the between the flange 12 and the end plate 30 arranged disks and rings. the while between the pressure ring 18 and the snap ring 14, the flange 12 and the end plate 22 and frictional forces occurring between the remaining rings and disks as well the seat of the connecting rods 32 with their insulating sleeves in the cutouts of some the ring-shaped dowels together prevent the individual parts from twisting relative to each other to socket 10.

Wie man in Fig. 1 erkennt, haben die Endscheiben 22 und 30 einen etwas größeren Durchmesser als die daneben angeordneten Abstandsringe 24 bzw. 28. Dadurch ist zwischen den äußeren Schleifringen 16 einerseits und dem Endflansch 12 bzw. dem Druckring 18 andererseits eine Ringnut gebildet.As can be seen in Fig. 1, the end plates 22 and 30 have a something larger diameter than the spacer rings 24 and 28 arranged next to it is between the outer slip rings 16 on the one hand and the end flange 12 or the pressure ring 18 on the other hand formed an annular groove.

Diese dient dazu, ein Kurzschließen des jeweiligen Schleifrings 16 mit der Buchse 10 durch den Kohlenabrieb der Bürsten zu verhindern.This serves to short-circuit the respective slip ring 16 with the bush 10 to prevent carbon abrasion from the brushes.

Sollte es aus irgendeinam Grunde notwendig werden, einen Ring 16 oder alle Schleifringe auszuwechseln, so werden die Schrauben 34 gelöst, der Sprengring 14 wird entfernt und die Ringe und Scheiben werden einfach von der Isolierbusche 20 abgezogen. Anderenfalls kann auch die Isoller--buchse 20 mit den darauf sit-zenden Teilen insgesamt abgezogen werden.Should it be necessary for any reason, a ring 16 or To replace all slip rings, the screws 34 are loosened, the snap ring 14 is removed and the rings and washers are simply removed from the insulating bush 20 deducted. Otherwise, the Isoller socket 20 with the seats on it can also be used Parts are deducted in total.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann der Endflansch t2 dicker se:r- und einen größeren Durchmesser haben als in der Zeichung dargestellt, und drew isolierte Stehbolzen oder Schrauben tragen, welche wie die Anschlußstäbe 32 durch die Schleifringe 16 hindurchgeführt sind. Der Druckring wird dann. mittels auf der Sehbolzen sitzender Muttern in $Druckanlage an den Abstandsring 28 gezogen. Anderenfalls kann der Drtickrlng sowie die Endscheibe 30 auch weggelassen sein, obe-i dann Ce auf den stehbolzen sitzenden Muttern direkt am Abstandring 28 angreifen, welcher in diesem Falle etwas dicker a1;- dargestellt sein kann.The invention is not limited to the embodiment described above limited. In an embodiment not shown, the end flange t2 can be thicker se: r- and have a larger diameter than shown in the drawing, and drew carry insulated studs or screws which, like connector rods 32 are passed through the slip rings 16. The pressure ring will then. by means of The nuts on the stud bolts are pulled to the spacer ring 28 in the pressure system. Otherwise, the pressure length and the end plate 30 can also be omitted, obe-i then attack Ce on the nuts sitting on the stud bolts directly on the spacer ring 28, which in this case can be shown somewhat thicker a1; -.

In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung können das Ende der Buchse 10 und der Druckring 18 mit Gewinde versehen sein, so daß sich der Druckring auf der Endscheibe 30 oder dem Abstandsring 28 festziehen läßt, um die verschiedenen Ringe und Scheiben gegenüber dem Flansch 12 festzuspannen. In diesem Falle muß der Durchmesser des Druckrings jedoch kleiner sein als in der Zeichnung dargestellt, damit er von den Anschlüssen und ihren Isolierhüllen nicht an einer Drehung gehindert ist. Außerdem sind irgendwelche Sicherangen vorzusehen, damit sich der Druckring im Bereb nicht von selbst losschrauben kann.In yet another embodiment of the invention, the end the socket 10 and the pressure ring 18 may be threaded so that the pressure ring tighten on the end plate 30 or the spacer ring 28 leaves, to clamp the various rings and washers against the flange 12. In this case, however, the diameter of the pressure ring must be smaller than in the Drawing shown so that he does not get from the connections and their insulating sleeves is prevented from rotating. In addition, some safety devices are to be provided, so that the pressure ring in the Bereb cannot unscrew by itself.

Claims

Patent claims:

Slip ring assembly with an electrical on the rotor shaft Machine attachable socket, at least one forming the outer surface of the socket Layer of insulating material, at least two slip rings seated on the socket and devices that isolate the slip rings from one another, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the slip rings in a sliding fit on the bushing (10) surrounding The insulating layer (20) is pushed on and secured by means of releasable holding devices (14, 18, 34) are clamped in the axial direction of the bushing.

2. slip ring arrangement according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the socket (10, 20) at or near one end an electrically isolated one Has flange (12,22, 24) and that the holding devices arranged at the other end of the socket (14, 18, 34) load the slip rings (16) in the direction of the flange.

3. slip ring arrangement according to claim 1 or 2, characterized g e k e n It should be noted that the bushing (10) is close to the end facing away from the flange (12) a stop member (14) carries and that the holding devices have an electrical from the slip rings (16) have insulated pressure ring (18), which at intervals along the circumference carries screws (34) by means of which the slip rings (16) the flange (12) and the pressure ring on the stop part to be resilient ind.

4. Slip ring arrangement according to insruch 3, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the stop part is a snap ring (14).

5. slip ring arrangement according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the slip rings of electrically isolated and spaced apart screws anchored to the flange are penetrated in the circumferential direction and that the holding devices have an electrically insulated or insulating part, which is attached to the assembly by means of nuts screwed onto the free ends of the screws the slip rings can be used.

6. slip ring arrangement according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the end of the socket opposite the flange is threaded and that the holding devices have a threaded ring which is used for loading the slip ring can be screwed onto the flange towards the socket.

7. slip ring arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the bushing (10) is made of metal and that its outer insulating layer by a second, essentially rigid bush (20) is formed from electrically insulating material.

8. Schl ei fring arrangement at least one of claims 1 to 7, in that there is one on both sides of each slip ring (16) Annular groove is formed.

9. slip ring arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that on each slip ring (16) one with the Runner of the machine connectable electrical conductor (32) connected and electrically insulated in the axial direction of the bushing (10, 20) passed through the remaining slip rings is.

10. Method of fastening a slip ring on the rotor shaft an electrical machine, characterized in that the slip ring pushed onto the shaft with an electrically insulating material in between and in its position by a holding force exerted in the axial direction of the shaft is clamped.

L e r s e i t e