DE3005423A1 - Balancing rotors, esp. electric motor armatures, - using separate static and dynamic measurement and correction processes - Google Patents

Balancing rotors, esp. electric motor armatures, - using separate static and dynamic measurement and correction processes

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DE3005423A1 DE19803005423 DE3005423A DE3005423A1 DE 3005423 A1 DE3005423 A1 DE 3005423A1 DE 19803005423 DE19803005423 DE 19803005423 DE 3005423 A DE3005423 A DE 3005423A DE 3005423 A1 DE3005423 A1 DE 3005423A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/16Centering rotors within the stator; Balancing rotors
    • H02K15/165Balancing the rotor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

The method is used for balancing rotors and is esp. applicable to the armatures of electric motors. Balancing is performed more rapidly than with conventional devices. Static and dynamic imbalance are balanced out in separate balancing processes. The static imbalance is corrected in the measured centre of mass plane (5') or in equidistant planes. The dynamic imbalance fine couple is corrected using two balancing units (6,7) mutually offset by 180 degrees w.r.t. the rotor (3). The balancing units (6,7) are separated from the balance points (16,17) by equal distances and are controlled synchronously via a single device (11) according to the size of the imbalance fine couple until this is brought within tolerance.

Description

"Vorrichtung zum Auswuchten"Balancing device

von Rotoren, insbesondere Elektromotorenanker" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere Elektromotorenanker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.of rotors, especially electric motor armatures " the The invention relates to a device for balancing rotors, in particular electric motor armatures according to the preamble of claim 1.

Aus der VerötTentlichung tAuto niati sche Auswuchtung von Elektromotorenankern" in der Zeitschrift teciinica 1/2 1977 sind z. B Auswuchtanlagen bekannt geworden, bei denen die Unwucht der Rotore in zwei Ebenen in hintereinander geschalteten Stationen gemessen und ausgeglichen werden. Dieser Ausgleich in zwei Ebenen ist, wie statistische Untersuchungen gezeigt haben, jedoch bei vielen Rotoren nicht immer erforderlich, da die Laufruhe durch ein Unwuchtkräftepaar bei versciedenen Anw-ndungsfällen sich nicht so stark negativ bemerkbar macht. Die Toleranz des zulässigen Unwuchtkräftepaares kann somit wesentlich größer als die zulässige statische Itestunwucht sein.From the desiccation of automatic balancing of electric motor armatures " in the journal teciinica 1/2 1977 are z. B balancing systems became known, in which the imbalance of the rotors in two levels in consecutive stations measured and balanced. This balancing in two planes is like statistical Studies have shown, but not always necessary for many rotors, because the smoothness of the run is enhanced by a pair of imbalance forces in different applications not so strongly noticeable negatively. The tolerance of the permissible unbalance force pair can therefore be significantly greater than the permissible static Itest imbalance.

Der technische und finanzielle Aufwand zur Auswuchtung von Rotoren in zwei Ebenen ist damit häufig nicht erforderlich-und führt zu einer unwirtschaftlichen Auswuchtung, was die Produkte in nicht vertretbarer Weise verteuern kann.The technical and financial effort involved in balancing rotors in two levels is therefore often not necessary - and leads to an uneconomical one Balancing, which can make the products more expensive in an unacceptable manner.

Es sind daher auch Auswuchtanlagen bekannt geworden, bei denen nur die statische Unwucht gemessen und ausgeglichen wird. In einem nachgeschalteten Kontrollauf, in dem auch das Unwuchtkräftepaar gemessen wird, kann dann unter Zuhilfenahme bekannter Grenzwertmelder entschieden werden, ob ein Ausgleich des noch vorhandenen Unwuchtkräftepaares erforderlich ist, oder ol) der Rotor sofort zur Weiterverarbeitung weitertransportiert werden kann.Balancing systems have therefore also become known in which only the static unbalance is measured and compensated. In a downstream Control run, in which the imbalance force couple is also measured, can then with the help of known limit indicator, it is decided whether a compensation of the still existing Imbalance force couple is required, or ol) the rotor immediately for further processing can be transported further.

Der Nachausgleich des Unwuchtkräftepaare erfolgt in der ltegel tuf einem Ausgleichsstand wie er z. B. durcit die i)E-PS 1 241 153 bekannt geworden ist. Der Rotor kann hierzu in eine entsprechende Aufnahme eingelagert und der Ausgleich nacheinander mit zwischenzeitlichen Drehen des Rotors in zwei Ebenen durchgeführt werden. Dieser Ausgleich ruft eine erhebliche Zeitverzögerung hervor, da der Ausgleich in beiden Ebenen nacheinander durchgeführt wird und vor dem Ausgleich in der zweiten Ebene der Rotor zunächst entspannt, urn 1800 gedreht und dann wieder gespannt werden muß.The imbalance force pair is compensated for in accordance with the tuf standard a balance as he z. B. through the i) E-PS 1 241 153 became known is. For this purpose, the rotor can be stored in a corresponding receptacle and the compensation one after the other with intermittent turning of the rotor in two planes be performed. This compensation causes a considerable time delay, because the equalization is carried out in both planes one after the other and before the equalization In the second level the rotor is initially relaxed, turned by 1800 and then again must be tensioned.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren vorzuschlagen, die einen wesentlich schnelleren Ausgleich gewährleistet und auch einen geringeren Steuerungsaufwand notwendig macht.The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages of the known devices to avoid and to propose a device for balancing rotors that ensures a much faster compensation and also a lower control effort makes necessary.

Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführung sfo rmen der Erfindung angegeben.This is in a device of the type mentioned by the Features of the characterizing part of claim 1 solved. In the subclaims advantageous embodiments of the invention are indicated.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, das verbleibende, außerhalb der Toleranz liegende Unwuchtkräftepaar gleichzeitig mit den beiden Ausgleichseinheiten auszugleichen, wobei sichergestellt ist, daß der Steuerungsaufwand minimal gehalten wird.The device according to the invention makes it possible to use the remaining, The unbalance force pair lying outside the tolerance simultaneously with the two compensation units compensate, whereby it is ensured that the control effort is kept to a minimum will.

Bei gleicher voreingestellter radialer Ausgleichstiefe in Bezug zum Rotor der materialabtragenden Ausgleichseinheiten, insbesondere der Friseinheften, wird bei einer bevorzugten Ausfü!irungsrni nur eine Vorschubeinheit für beide Ausgleichseinheiteii erforderlich, wobei der Vorschub entsprechend des gemessenen Unwuchtkräft epaares gesteuert werden kann. Eine meßwertverfälschende Beeinflussung durch den Massenausgleich in zwei Ebenen erfolgt nicht, da der Vorschub für beide Ausgleichseinheiten mit Sicherheit gleich groß ist.With the same preset radial compensation depth in relation to Rotor of the material-removing compensation units, in particular the Friseinhefts, In a preferred embodiment, only one feed unit is used for both compensation units required, whereby the feed rate corresponds to the measured unbalance force can be controlled. An influence that falsifies the measured values due to the mass balancing does not take place in two planes, since the feed for both compensation units with Security is the same.

Die Erfindung wird rrachfolgend anhand einer Figur näher erläutert, in der Die Erfindung schematisch dargestellt ist.The invention is explained in more detail below with reference to a figure, in which the invention is shown schematically.

Auf einem Maschinentisch 1 kann eine Spannaufnahme 2 vorgesehen sein, die den Rotor 3 aufnehmen kann. Die Spannung kann mittels eines beweglichen Spannbackens 4 erfolgen, wobei die Spannkraft über eine. Zylindereinheit 5 aufgebracht werden kann.A clamping fixture 2 can be provided on a machine table 1, which can accommodate the rotor 3. The tension can be achieved by means of a movable clamping jaw 4 take place, the clamping force via a. Cylinder unit 5 are applied can.

Es kann aber auch eirfe andere bekannte Spanneinrichtung vorgesehen sein, die jedoch so angeordnet werden muß, daß ein Ausgleich in den beiden Ausgleichsebenen des Rotors 3 rnögli(:h ist.However, any other known clamping device can also be provided However, it must be arranged in such a way that compensation in the two compensation levels of the rotor 3 possible (: h is.

Der Massenausgleich kann additiv oder wie in der gezeigten Ausführungsform stbtraktiv, durch Fräsen erfolgen. Die Ausgleichseinheiten 6 und 7 können hinter der Aufnahrie 2 auf einer Führungsschiene 8 verschiebbar angeordnet sein. Die Ausgleichseinheiten 6 und 7 können als Fräseinheiten mit entsprechenden Fräsern 9 und 10 ausgeführt sein, die von aulSe>n das Blechpaket des Rotors 3 einfräsen könner.The mass balancing can be additive or as in the embodiment shown stbtractive, done by milling. The compensation units 6 and 7 can be behind the Aufnahrie 2 be arranged on a guide rail 8 displaceably. The compensation units 6 and 7 can be designed as milling units with corresponding milling cutters 9 and 10 who can mill the laminated core of the rotor 3 from the outside.

Die Fräseinheiten 6 und 7 sind nun erfindungsgemäß so angeordnet, daß diese in Bezug auf den Rotor 3 um 1800 versetzt sind. Hierdurch kann der Massenausgleich mit dem Fräser 9 auf der oberen Seite gemäß dem Fräsbild 16 und mit dem Fräser 10, um 1800 versetzt, auf der unteren Seite des Rotors 3 gemäß dem Fräsbild 17 gleichzeitig durchgeführt werden. Gleichzeitig ist sicherzustellen, daß die Ausgleichseinheiten 6 und 7 zu den Ausgleichsstellen 16 und 17 gleiche Abstände aufweisen, um in beiden Ausgleichsebenen einen gleichmäßigen Ausgleich durchführen zu können. Bei ungleichen Ausgleichsmassen ergibt sich sonst eine neue statische Unwucht und auch ein neues Unwuchtkräftepaar.The milling units 6 and 7 are now arranged according to the invention so that that these are offset by 1800 in relation to the rotor 3. This allows the mass balancing with the milling cutter 9 on the upper side according to the milling pattern 16 and with the milling cutter 10, offset by 1800, on the lower side of the rotor 3 according to the milling pattern 17 at the same time be performed. At the same time it must be ensured that the compensation units 6 and 7 to the compensation points 16 and 17 have the same distances to in both To be able to carry out equalization levels evenly. With unequal Otherwise there will be a new static unbalance and also a new one Imbalance force couple.

Die radiale Ausgleichstiefe kann mittels nicht näher dargestellter Einrichtungen in geeigneter Größe voreingestellt werden. Der Vorschub der beiden Ausgleichseinheiten 6 und 7, axial zum Rotor 3, karm durch eine Antriebseinheit 11, z. 13. einen Gleichstrommotor ;erfolgen, der entsprechend der Grölle des gemessenen Unwuciitkräftepaares angesteuert wird. Auf der Welle 12 der Antriebseinheit 11 kann ein Ritzel 13 vorgesehen sein, das in zwei gegenüberliegende Zahnstangen 14 und 15 eingreift. Die Zahnstange 14 kann hierbei mit der Aiitriebseinheit 6 und die Zahnstange 15 mit der Antriebseinheit 7 verbunden sein.The radial compensation depth can be achieved by means of a Facilities can be preset in a suitable size. The advance of the two Compensation units 6 and 7, axially to the rotor 3, karm through a drive unit 11, e.g. 13. a direct current motor; according to the Grölle of the measured force pair is controlled. On the shaft 12 of the Drive unit 11, a pinion 13 can be provided, which is in two opposite Racks 14 and 15 engages. The rack 14 can in this case with the drive unit 6 and the rack 15 can be connected to the drive unit 7.

Es kann aber auch eine andere geeignete Vorschubeittileit zum Einsa-tz kommen.However, another suitable feed guide can also be used come.

Nach dem Einlagern und Klemmen des Rotors 3 in die Aufnahme 2 werden die beiden Ausgleichseinheiten 6 und 7 mittels der einen Antriebseinheit 11 synchron von außen solange zur Mitte des Rotors 3 bewegt, bis das gemessene Unwuchtkräftepaar ausgeglichen bzw. in Toleranz ist.After the rotor 3 has been stored and clamped in the receptacle 2 the two compensation units 6 and 7 by means of the one drive unit 11 synchronously moved from the outside to the center of the rotor 3 until the measured imbalance force couple is balanced or in tolerance.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere Elektromotorenanker, bei der in einem ersten Auswuchtvorgang die statische Unwucht gemessen und ausgeglichen und in einem nachgeschalteten zweiten Auswuclll:vorgang das Unwuchtkräftep¢.tar gemessen und mittels zwei Ausgleichseinheiten ausgeglichen wird, wobei für jede Ausgleichsebene eine Ausgleichseinheit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Unwucht in der ermittelten S<hwerpunktsebene S' oder in äquidistanten Ebenen und daß das Unwuchtkräftepaar mittels zwei in Bezug zum Rotor (3) um 180° versetzte Ausgleichseinheiten (6, 7) ausgeglichen wird, wobei die Ausgleichseinheiten (6, 7) zu den Au sgleichsst ellen (16, 17) gleiche Abstände aufweisen und durch eine einzige Einrichtung (11) gemäß der Größe des Unwuchtkräftepaares synchron gesteuert werden.Claim: Method for balancing rotors, in particular Electric motor armature, in which the static unbalance in a first balancing process measured and balanced and in a subsequent second selection process the imbalance forces p ¢ .tar measured and balanced by means of two compensation units is, whereby a compensation unit is provided for each compensation level, thereby characterized in that the static unbalance in the determined center of gravity plane S 'or in equidistant planes and that the imbalance force couple by means of two in relation to the rotor (3) offset by 180 ° compensation units (6, 7) is compensated, wherein the equalization units (6, 7) to the equalization points (16, 17) are the same distances have and by a single device (11) according to the size of the imbalance force couple can be controlled synchronously.
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