DE8406296U1 - Elektrische Maschine - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft unser Zeichen Berlin und München VPA 34 P 4025 DE

Elektrische Maeohlne

Die Erfindung bezieht eich auf eine elektrische Maschine_t bei der zur Abstützung euf dem Fundement Jeweils in einer Redielebene eymmetrieoh auf verschiedenen Maechinenseiten angeordnete Hydraulikelemente verwendet sind, die zwei Kammern bilden, von denen Jeweils die auf einer Maeehineneelte radial innen liegende mit der radial außen liegenden euf der anderen Meeohlnenselte Ober Leitungen verbunden let, wobei die Begrenzungen der Kammern entweder mit dem Meeohinengehiuee oder mit dem Fundament verbunden sind. Eine derartige Anordnung zur Abstützung let aus der OE-OS 22 04 457 bekannt.

Die bekannte Anordnung dient zur Abstützung einer

elektrischen Maschine mit vertikaler welle am Fundament, welches das Maschinengehäuse ringförmig umgibt. Die zwischen den wänden des Fundementes und dem Masehinengehiuse paarweise jeweils in einer Radialebene liegenden, gegenüber der Maschinenlängsachse symmetrisch angeordneten Hydraulikelemente bestehen jeweils aus einer mit Flüssigkeit gefüllten Kolben-Zylinder-Einriehtung. Der mittlere Kolben unterteilt das Gehäuse des Hydraulikelementes in zwei Kammern, von denen die eine an der Maschinenseite und die andere an der Fundamentseite liegt. Diese Kammern der in des Radialebene ztt Paaren zusammengefaßten Hydsaulikelemente f sind über Kreuz verbunden. Da die Hydraulikelemente abgedichtet sind, kann ein FlDssigkeitsausgleieh nur über die Leitungen erfolgen, die ein geschlossenes Kreissystem bilden. Tritt nun beim Betrieb der elektrischen Maschine infolge Erwärmung eine Wärmedehnung des Maschinengehäuses auf, so bewegen sich die Kolben-der auf beiden Maschinen-

D 3 Un / 27.02.1984 I

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selten liegenden Hydraulikelemente radial nach außen. Dabei tritt ein FlGseigkeltsausgleieh über die Leitungen auf, so daß die Kslbenfrewegyngen nicht behindert werden. Auf diese Weise entstehen keine Wäiffledehnufigtbean&pxuehunQen in der Abstützung* Durch die besondere paarweise Anordnung ist auoh jederzeit gewährleistet, daß die Zentrierung der Maschine aufrechterheiten ist.

Um eine Möglichkeit zur Aufnahme von Wärmedehnungskräftef» zu

IQ erhalten, 1st es ferner bei einer elektrischen Maschine mit horizontaler Welle aus der DE-OS 23 31 027 bekannt, zwischen dem MaschinengehMuee und dem Fundament schräg zur Maschinenlängsachse verlaufende und symmetrisch zu ihr angeordnete Speichen in Form von Lenkern oder Blattfedern vorzusehen.

die in einer horizontalen, zur Achse des Maschinengehäuses parallelen Ebene liegen und deren Befestigungsstellen am Maschinengehause gegen die Befestigungsetellen am Fundament in der axialen Richtung des Maschinengehauses versetzt sind. Bei Erwärmung der Maschine wirken die Dehnungskräfte über die schräg liegenden Speichen auf das Fundament. Die axiale Kraftkomponente verursacht dabei eine Axialverschiebung des Maschinengehäuses. Die Radialdehnung des Maschinengehäuses wird somit eine Axialverschiebung desselben umgesetzt, und es können keine nennenswereten Wärmedehnungskrafte am fundament entstehen. Die Zentrierung der Maschine bleibt erhalten, es treten allerdings Gleitbewegungen zwischen den aufeinander liegenden Teilen der Befestigungsanordnung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugsumte, eine elektrische M Maschine der eingangs beschriebenen Art als Haselline mit horizontaler Achse so abzuwandeln, daß bei Wärmedehnungen ein Sielten ven Teilen der Befestigung zwischen dem Fundament und den Masehinengehäuse bei Beibehaltung der Zentrierung vermieden wird.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer elektrieeFren Masehine mit Horizontaler Welle zwischen dem Masehinengehause und dem Fundament auf Jedes Maschinenseite eine senkrecht stehende, parallel zur Masehinenlingsaohee verlaufende, rechteckige Platte mit zwei horizontalen Auflageplatten vorgesehen, die obere Auflageplatte let mit dem Maschinengehiuse und die untere Auflageplatte mit dem Fundament verbunden, zusätzlich sind in mindestens zwei, auf Abstand zueinander liegenden Radialebenen jeweils die auf jeder Maschlnenaeite zwei Kammern bildenden Hdraulikelemente angeordnet, und auf jeder Maachinenseite sind am Maschinengehluae und am Fundament parallel zu zumindest einem Hydraulikelement liegende Anschläge vorgesehen, deren senkrecht gegenüberstehende Anschlagflachen zueinander einen Abstand aufweisen, der angenähert der maximalen Wärmedehnung entspricht und kleiner als der Luftspalt der Maschine ist.

Diese in der Befestigung des Maschinengehäuses auf dem Fundament vorgesehenen, zur Maschinenlängsachse parallelen rechteckigen Platten, die mit den beiden horizontalen Auflageplatten ein Doppel-T-Profil bilden, haben in radialer Richtung «wir eine geringe Steifigkeit und nehmen somit Wärmedehnungen durch Biegung um ihre Längsachse auf. Dabei entstehen am Fundament keine nennenswerten WSrmedehnungskräfte. Auch die jeweils zwischen dem Maschinengehause und dem Fundament angeordneten, auf jeder Maschinenseite zwei Kammern bildenden Hydraulikelemente setzen diesen Wärme-^H dehnungen keinen Widerstand entgegen, da infeige der in jedes Radialebetie Ober Kreuz geschalteten Leitungen zu* Verbindung der Kammern ein Volumenausgleich auftritt, ohne das sieh die Zentrierung der Maschine ändert. Tritt dagegen eine einseitig gerichtete Kraft wie 2. i. einseitiger magnetischer Zug auf, so ist bei derartigen auf beiden Seiten der Maschinenlängsachse gleichgerichteten Bewegungen ein Volumenausgleich der Hydraulikelemente über die

Leitungen nicht moglieh. Dadurch 1st die Abstützung der

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horizontalen Maschine gegenüber derartigen elrratitigen Kräften te!» steif. Außerdem ist verhindert, daß sieh die Masöhineniangsaehee aus ihrer aentrleohen Lag· treffet» bewegen kann. Ein zusätzliches Sichtrheitaelemant bilden dia in Jeder Radialabana und auf jadar Maaehlnanealte parallel lu zumlndaat einem Hydraulikelement liegenden AneohHge· Diese werden wirksam, falle ein Hydraullkelement undicht wird und eomit versagt. Da bei den AneehlSgen die cankrecht gegenüberstehenden Anechlagfliohen zueinender tfinen Abstand aufweisen, der angenähert der maximalen Wärmedehnung entspricht und kleiner als der Luftspalt der Maschine ist, werden Wärmedehnungen nicht behindert und elfte einseitig· überbrückung des Maschinenluftapalta und damit ein Anlaufen des Rotors an dia Ständerbohrung infolge magnetischen Zuges wird vermieden.

Als Hydraullkelement können ein-oder zwalkammrige Zylinder-Kolbensysteme verwendet werden. Man kann auch ein einkammriges elastisches Gehäuse mit einer Silikon-Elastomer-FQllung vorsehen, das an den Bepcenzungswanöen des Fundamentes und des Maschinengehäuses bzw. der mit ihm verbundenen Auflageplatte anliegt. Als Hydraulikflüssigkeit sind auch andere Öle oder Harze geeignet.

Es empfiehlt sich, das radial außen liegende einkammrige elastische Hydraulikelement im iereieh der oberen Auflageplatte und das radial innen liegende elastische Mydraulikelement im iereieh der unteren Auflageplatte jeweils zwisehen dem Maschinengehause und dem Fundament anzuordnen, um den zur Verfugung stehenden Raum gut auszunutzen.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1-3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele naher erläutert. EUe Figur 1 zeigt ein erstes Ausfuhrungsbeispiel in einer Stirnansicht der elektrischen

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Maschine, die Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie U-Ji in Fig. 1. In Fig. 3 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel in einer Teilsstirnansicht dargestellt. Die Darstellung ist jeweils schematisch, Einzelheiten des Maschinengehäuses sind nicht gezeigt. Fur gleiche Teile sind jeweils die gleichen Bezugszeichen beibehalten.

Das Maschinengehause 1 einer elektrischen Maschine mit nicht dargestellter horizontaler Welle stutzt sich Ober die Fuße auf dem mit dem Fundament 3 verbundenen Grundrahmen 4 ab. Als Befestigungselement dient eine parallel zur Maschinenlängsachse verlaufende, senkrecht stehende, rechteckige Platte 5, die mit zwei horizontalen Auflageplatten 6, 7 verschweißt ist, so daß das Befestigungselement ein Doppel-T-Profil aufweist. Die obere Auflageplatte 6 ist mit dem Fuß 2 des Maschinengehäuses 1 verbunden, die untere Auflageplatte 7 ist am Grundrahmen 4 des Fundaments 3 befestigt.

Außerdem sind in zwei jeweils kurz vor den Stirnflächen 8 der Maschine liegenden, in Fig. 2 durch seitliche Striche angedeuteten Radialebenen 9 auf jeder Maschinenseite symmetrisch zur Maschinenlängsachse Hydraulikelemente 10 angeordnet. Jedes Hydraulikelement 10 besitzt ein starres Zylindergehäuse 11, da am Maschinengehäuse 1 befestigt ist. Das Zylindergehäuse 11 wird durch einen mittleren Kolben 12, der seinerseits am Grundrahmen 4 des Fundaments 3 befestigt ist, in zwei Kammern 13, 14 unterteilt. Die Kammer 13 befindet sich auf der dem Maschinengehäuse zugewandten

Seite, die Kammer 14 ist dem Fundament 3 zugewandt. Die

Hydraulikelemente 10 liegen Im Bereich unterhalb der unteren Auflageplatte 7, da dort für sie ein genügend großer Raum zur Verfügung steht* Von den in einer Radialebene 9 liegenden beiden Mytfraulikelementcn 10 ist jeweils die auf einer Meeohinenae&te ridlal innen liegende Kimmer 13 übet eine Leitung 15 mit der radial außen liegenden Kammer 14 auf der anderen Maaohineneelte verbunden.

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Weiterhin sind jeweils unterhalb der Hydraulikelemente 10 am Maschinengehäuse 1 Anschläge 16 befestigt, die parallel zum Hydraulikelement 10 verlaufen und deren senkrecht stehende stirnseitige Anschlagfläche 17 zu der gegenüberstehenden Anschlagfläche 18 am Grundrahmen 4 des Fundaments 3 einen durch Pfeile angedeuteten Abstand 19 aufweisen. Dieser Abstand 19 entspricht mindestens angenähert der maximalen Wärmedehnung und ist kleiner als der Luftspalt der elektrischen Maschine.

Treten nun während des Betriebes der elektrischen Maschine I infolge von Temperaturänderungen Wärmedehnungen auf, so | dehnt sich das Maschinengenäuse 1 auf beiden Seiten der Maschinenlängsachse in gleicher Richtung, &zgr;. &Bgr;. bei Erwärmung nach außen. Dies wird durch eine Biegung der senkrechten rechteckigen Platten 5 um ihre Längsachse aufgenommen, ohne daß zwischen dän unteren Auflageplatten 7 und dem Fundament 3 nennenswerte Wärmedehnungskräfte auftreten. Die Hydraulikelemente 10 setzen dieser Bewegung des Maschinengehäuses 1 gegenüber dem Grundrahmen 4 des Fundamentes 3 ebenfalls keinen Widerstand entgegen, da sich die jeweils radial außen liegende Kammere 14 jeweils vergrößert verbunden mit einer entsprechenden Verkleinerung der radial innen liegenden Kammern 13 und über die Leitungen 15 ein Flüssigkeitsaustausch gegeben ist. Auch die Anschläge 16 nehmen entsprechend der Bemessung des Abstandes 19 zur Anschlagsfläche des Fundamentes 3 ungehindert an dieser Bewegung teil.

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Würde dagegen wahrend des Betriebes der elektrischen Haschine eine einseitig gerichtete Kraft auftreten, wie sie z. B. durch einen einseitigen magnetischen Zug gegeben ssin kann, so ist infolge der einseitigen gleichsinnigen Verlagerung des Maschinengehäuses auf beiden Maschinenseiten ein Flüssigkeitsaustausch über die Leitungen 15 zwischen den Kammern 13, 14 der Hydraulikelemente 10 nicht möglich. Die Hydraulikelemente 10 verhalten sich in diesem Fall steif. Dadurch wird verhindert, daß die Maschinenlamgsachse aus ihrer zentrischen Lage auswandern kann.

Fur den ungünstigsten Fall, daß eines der Hydraulikelemente 10 infolge Undichtigkeit nicht mehr funktionsfähig ist, wurde auch in diesem Fall eines einseitigen magnetischen Zuges ein Anschleifen des Rotors der Maschine an die Ständerbohrung durch die Anschläge 16 vermieden sein, weil . dann zuvor der Abstand 19, der kleiner als der Luftspalt der Maschine ist, überbrückt wäre. Die Anschlagsflächen 17, 18 wurden dann die Zentrierung der Maschine übernehmen.

Ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Auch hier ist der Fuß &iacgr; des Maschinengehäuses 1 einer elektrischen Maschine mit horizontaler Welle über die rechteckige, parallel zur Maschinenlängsachse verlaufende, senkrechte Platte 5, die mit den horizontalen Auflageplatten 6, 7 verschweißt ist, mit dem Grundrahmen 4 des Fundamentes 3 verbunden. Der Grundrahmen 4 1st bei diesem Ausführungsbeispiel bis in die Höhe der oberen Auflageplatte 6 gezogen, und zwischen der Auflageplatte 6 und der gegenüberstehenden Fläche des

JO Grundrahmens 4 1st ein Hydraulikelement 20 angeordnet. Dieses Hydraulikelement 20 ist einkammrig ausgebildet. Es hat ein elastisches Gehäuse und ist mit einem Silikon-Elastomer gefüllt. Auch zwischen der unteren Auflageplatte 7 UEYd) cfjBi dratigsn, mit ihr verbundenen fail des Grundranmens 4 und den Maschinengehäuse 1 ist ein weiteres einkammriges Hydraulikslement 21 angeordnet. Diese Hydraulikelemente 20,

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21 liegen jeweils symmetrisch zur Maschinenlängsachse, so daß in einer Radialebene insgesamt vier Hydraulikelemente 20, 21 vorhanden sind. Das auf der einen Maschinenseite jeweils radial innen liegende, untere Hydraulikelement 21 ist über die Leitungen 15 jeweils mit dem oberen, radial außen liegenden Hydraulikelement 20 auf der andereen Maschinenseite verbunden. Unterhalb des unteren Hydraulikelementes 21 ist weiterhin am Maschinengehäuse 1 jeweils ein Anschlag 16 befestigt., dessen senkrecht stehende

Anschlagfläche 17 einer entsprechenden senkrechten

Anschlagfläche 18 am Grundrahmen 4 bzw. dem Fundament 3 gegenübersteht. Der Abstand 19 zwischen beiden Anschlagsflächen 17, 18 entspricht angenähert der maximalen Wärmedehnung und ist kleiner als der Luftspalt der Maschine.

Auch hier wird eine auf beiden Maschinenseiten nach außen oder innen gerichtete Bewegung des Maschinengehäuses infolge von Wärmedehnungen durch eine Biegung der senkrechten Platte 5 aufgenommen und durch die Hydraulikelemente 20, 21 nicht behindert, weil ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Ober Kreuz verbundenen Kammern auf verschiedenen Maschinenseiten möglich ist. Gegen einseitig gerichtete Kräfte verhalten sich die Hydraulikelemente 20, 21 steif. Auch im Falle des Ausfalls eines Hydraulikelementes 20, 21 wird din Anstreifen des Läufers der elektrischen Maschine an die Ständerbohrung durch die Anschläge 16 vermieden, deren Abstand 19 bereits vorher überbrückt wird.

3 Figuren

4 Ansprüche

Claims (4)

• · • · 9 e · · I I· MM t * - 9 - VPA 84 P 4025 DE -Petefffagnspruche

1. Elektrische Maschine, bei der zur Abstutzung auf dem Fundament jeweils in einer Radialebene symmetrisch auf verschiedenen Maschinenseiten angeordnete Hydraulikelemente verwendet sind, die zwei Kammern bilden, von denen jeweils die auf einer Maschinenseite radial innen liegende mit der radial außen liegenden auf der anderen Maschinenseite Ober Leitungen verbunden ist, wobei die Begrenzungen der Kammern entweder mit dem Maschinengehäuse oder mit dem Fundament verbunden sind, dadurch gekennzeichnet; daß bei einer elektrischen Maschine mit horizontaler Welle zwischen dem Maschinengehäuse (1) und dem Fundament (3) auf jeder Maschinenseite eine senkrecht stehende, parallel zur Maschinenlangsachse verlaufende rechteckige ■ Platce (5) mit zwei horizontalen Auflageplatten (6, 7) vorgesehen ist, daß die obere Auflageplatte (6) mit dem Maschinengehau&a (1) und die untere Auflageplatte (7) mit dem Fundament (3) verbunden ist, daß zusatzlich in mindestens zwei, mit Abstand zueinander liegenden Radialebenen (9) jeweils die auf jeder Maschinenseite zwei Kammern (13, 14) bildenden Hydraulikelemente (10, 20, 21) angeordnet sind und daß auf jeder Maschinenseite am Maschinengehäuse (1) und am Fundament (3) parallel zu zumindest einem Hydraulikelement (10, 21) liegende Anschläge (16) vorgesehen sind, deren senkrecht gegenüberstehende Anschlagflächen (17, 18) zueinander einen Abstand (19) aufweisen, der angenähert der maximalen Wärmedehnung entspricht und kleiner als der Luftspalt der Maschine ist.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Maschinenseite in jedes Radialebene (9) 2wei Hydraulikelemente im, 21) liegen, die Jeweils eine Kammer bilden und ein elastische« Gehäuse aufweisen, des mit einem Silikon-Elastomer gefüllt ist.

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3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das radial außen liegende Hydraulikelement (20) im Bereich der oberen Auflageplatte (6) und das radial innen liegende Hydraulikelement (21) im Bereich der unteren Auflageplatte (7) jeweils zwischen dem Maschinengehäuse (1) und dem Fundament (3) angeordnet ist.

4. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß in jeder Radiülebene (9) auf jeder Maschinercseite unterhalb der unteren Auflageplatte (7) ein Hydraulikelement (10) mit einem starren zylindrischen Gehäuse (11) angeordnet ist, dessen Innenraum durch einen mittleren Kolben (12) in zwei Kammern (13, 14)

15 unterteilt ist.