DE2614516A1

DE2614516A1 - Dynamoelektrische maschine

Info

Publication number: DE2614516A1
Application number: DE19762614516
Authority: DE
Inventors: Peter Hunt
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1975-04-05
Filing date: 1976-04-03
Publication date: 1976-10-14
Also published as: DE2614516C2; GB1533584A; JPS51121711A; US4119872A; FR2306557B1; BR7601994A; FR2306557A1; IT1061795B

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 97

PATEMTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

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S^naivio elektrische Ha&ohint

Die ":rfindunjj be trifft eine ά^τιε.Ηο ■; Ie k brise he IiascLäne uit ein^r Sohlen Läuf'orwolle, l",ngs ö.ere? Kühl öl fließt, w©bci Glauslaßai-ctel in dtsr '_wa.nü. der hohlen -/eile vorgesehen sind, derart, dc.P claus; dor ;-SUe aui' Viokl-angen der Ilasohine zum Eölilen der ,.iok

riindung-sgemäß ist eine !-faschine der genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Aucla^mittel ein röhrenförmiges "jlemenfc aufweisen, das sich durch die Lauf erwellenwand erstreckt und nach innen von der Innenseite der welle so vorsteht, daß es Cl aus einem Bereich des v/elleninneren aufnimmt, der im Abstand nach innen versetzt von der Innenseite der Welle liegt, wobei das !element Öl an der Außenseite der Welle in ein ringförmiges ','ohrglied abgibt, das von der ivelle getragen ist und diese umschließt und das der Welle eine ringförmige Ausnehmung bietet, wobei sich aus dem Clement abgegebenes öl im Betrieb als Folge der Fliehkraft in der Ausnehmung ansammelt und bei gefüllter Ausnehmung über einen Rand der Ausne?imung um die Ausnehmungsperipherie herum überfließt, derart, daß es durch fliehkraft auf wicklungen der Maschine geworfen wird, die die Welle umschließen und im wesentlichen radial außerhalb des fiandes der Ausnehmung liegen, wobei das Clement mindestens teilweise als die Mittel dient, die das 1/ehrglied an der Welle befestigen.

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Vorzugsweise ist das röhrenförmige ;.lenient eine hohle Schraube, die an der Welle dadurch befestigt ist, daß sie in einem G-ewindeeingriff mit der Wand einer Bohrung in der '/eile steht.

Sweckmäßigerweise sind mehr als ein röhrenförmiges Element dem Wehrglied zugeordnet, und die Elemente sind dann im Abstand um die ¥elle herum angeordnet und dienen zusaianien zur Befestigung- des yehrglieds an der Welle.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Schnitts durch eine dynamoelektrische Maschine als Wiedergabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.

Die Maschine, bei der es sich um einen '.wechselstromgenerator handelt, weist ein Gehäuse (nicht dargestellt) auf, das Lager trägt, um eine Läuferwelle 11 zur Drehung im Gehäuse zu lagern. Die Läuferwelle 11 ist hohl, und das Innere der Läuferwelle wird ständig während des Laufs des Wechselstromgenerators mit Öl unter relativ niedrigem Druck versorgt, das dem Inneren der Welle 11 durch einen Ölkühler zugeleitet wird. Das Gehäuse des Wechselstromgenerators trägt an seiner Innenseite Ständerwicklungen des Generators, und die Läuferwelle trägt Läuferwicklungen in einem Läuferteil, der im Ständerteil drehbar ist, welcher die Ständerveicklungen trägt.

Wenn der "·. echselstromgenerator arbeitet,wentsteht Wärme in den Läufer- und Ständerwicklungen, und diese Wäreme muß abgeleitet werden, wenn der 'mechselstromgenerator zufriedenstellend und mit gutem Wirkungsgrad arbeiten soll. Das dem Inneren der Läuferwelle 11 zugeleitete Öl wird benutzt, um ein Kühlen der Läufer- und Ständerwicklungen zu unterstützen, besonders der Partien der Wicklungen, die von ihren betreffenden Teilen vorstehen, um die Ständer- bzw. Läuferüberhänge zu bilden. Der Läuferteil 12 hat Wicklungen "J, die an beiden Enden des Läuferteils 12 vorstehen, um Läuferüberhänge zu bilden, und entsprechende Überhänge sind an dem Ständerteil vorhanden. Der Ständerteil liegt natürlich radial außerhalb dees Läuferteils. An beiden Enden des Läuferteils 12 ist die Wand der Läuferwelle 11 mit meh-

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reren querliegenden Durchgangsbohrungen I4 versehen. Die Bohrungen an einem Ende des Lauferteils 12 liegen peripher in einer Flucht an der Welle 11 und sind im gleichen Winkelabstand um die Welle 11 herum angeordnet. Entsprechend sind die Bohrungen am gegenüberliegenden En ede deass Lauf erteils 12 fluchtend und im gleichen Yinkelabetand angeordnet. Jede Bohrung I4 ist mit Gewinde versehen und nimmt eine hohle Schraube I5 auf. Der Kopf jeder Schraube I5 hat herkömmliche 3?oim mit einem querliegenden Schlitz 16 zur Aufnahme eines Schraubenziehers. Der Gewindeschaft jeder Schraube I5 ist hohl und ist am freien iSn&e des Schafts hohl bzw. offen, und er ist auch am Kopf der Schrate durch eine querliegende Bohrung 17 in der fend d?s Schafts offen. Jede Schraube I5 ist so in bezug auf die Wand der Welle 11 angeordnet, daß die Schraube in den Durchgang der Welle 11 über die inneere Viand der VeHe 11 hinaus vorsteht. Das offene freie Ende der jeweiligen Schraube 15 nimmt also öl aus dem Inneren der Welle 11 von einem ereich der Welle 11 auf, der radial nach innen gegen die V.'and derselben versetzt ist. Es ist wichtig, daß die Schrauben um eine gewisse Strecke über die innere Wand der Welle 11 hinaus vorstehen, weil eventuelle Fremdstoffe, die im öl enthalten sind, zur Innenseite der Welle 11 wandern, während sich die Welle 11 dreht, und zwar als Folge der Fliehkraft. Wenn die Shhrauben I5 also mit ihren offenen Enden an der Innenseite der Welle liegen würden, würden sie eventuelle Fremdstoffe aufnehmen, die zur Wand der Welle 11 hin wandern. Indem jedoch sichergestellt wird, daß die Schrauben I5 radial nach innen über die Innenseite der Wand der Welle 11 hinaus vorstehen, nehmen die Schrauben sauberes öl auf.

Jeder Satz Schrauben 15, d.h. jeäne Schrauben, die einem Satz Bohrungen 14 an einer bestimmten axialen Lage an der Welle 11 zugeordnet sind, dienen zur Befestigung der Welle 11 mit einer betreffenden Whehreinrichtung 18. Jede Wehreinrichtung ist ringförmig und umschließt die Welle 11. Ferner weist jede Wehreinrichtung zwei ringförmige Kanäle 19, 21 auf, die der Außenseite der Welle 11 zugewendet sind, d.h. die Kanäle I9, 21 werden an ihren offenen Seiten durch die Außenseite der Welle 11 verschlossen. Die Schrauben 15 erstrecken sich durch den Kanal 19 der betreffenden Wkehreinriehtung, und die Köpfe der Schrauben

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le^en sich gegen die Außenseite de?: Basis des betreffenden Kanals 19· Die ^uerbohmng 17 jficier Schra-ube ist so angeordnet, dal;, dann, wenn die Schraube mit ihrer-,. Kopf an der Außenseite der Basis des betreffenden Kanals 19 angreift und die Uehreinrichtung in der vorgesehenen Lage an der Welle 11 einfängt, sich die Querbohrung I7 in den Kanal I9 öffnet und damit den Kanal I9 in Verbindung mit dera Inneren der Schraube 15 und durch das Innere des Schafts der Schraube I5 mit dem Inneren der Welle 11 in Verbindung setzt.

Die Xaniile- 19, 21 sind exte an Seite angeordnet und weisen eine gemeinsame Wand 20 auf. Die gemeinsame Wand 20 ist mit mehreren Löchern 22 versehen, die um den Umfang der !/and 20 herum angeordnet sind und jeweils im gleichen Abstand von der Basis des Kanals 19 angeordnet sind. Der Kanal 21 ist tiefer als der Kanal 19» und dessen Wand 23, die der Wand 20 gegenüberliege»t und parallel dazu angeordnet ist, ist weggeschnitten, um sich von der Basis 24 des Kanals 21 nur teilweise zur ,■,'eile 11 hin zu erstrecken.

Wahrend des Laufs des ^:..echselstromgenerators fließt öl, das dem Inneren der welle 11 zugeleitet wird, längs des Inneren der Welle 11 nnd in jede der hohlen Schrauben 15· ^T.vie vorstehend festgestellt, nimmt jede Schraube I5 öl aus einem Bereich der Welle 11 auf, der radial nach innen gegen die Innenseite der Welle 11 versetzt ist, und das Gl fliegt längs der sich radial erstreckenden Schrauben 15 also Mge der Fliehkraft, ül wird aus den Schrauben I5 durch die Querbohrung I7 in den Kanal 19 der betreffenden Wehreinrichtung 18 abgegeben und füllt den Kanal 19 bis zur Höhe der Löcher 22. Danach läuft öl durch die Löcher 22 und in die Kanäle 21, und es füllt die Kanäle 21 bis zur Höhe des freien liands der Wand 2; des Kanals 21 . Danach fließt Öl über den radial innersten Hand der Wand 23 jedes Kanals 21 und fliegt radial nach außen unter der Wirkung der Fliehkraft, um gegen den Überhang 1J des Läuferteils 1$2 zu prallen. 3s versteht sich, daß Öl aus dem Kanal 21 über dessen gesamter Peripherie herausfliegt, und damit erhält der gesamte Überhang 1J Kühlöl. Das Kühlöl wandert durch den Überhang 1J und wird von der radial äußersten Fläche des Überhangs 1J unter Fliehkraft abgeschleudert, um gegen den Ständerüberhang zu prallen, der radial außerhalb des Läu-

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ferÜberhangs 13 liegt. Schließlich fängt sich das Cl an der Innenseite des Gehäuses dsr Maschine, und weil dac Gehäuse nicht umläuft, läuft das Gl zum niedrigsten Teil des Gehäuses, wo gr eingesammelt unu suru Inneren der '„eile 11 zurückgeleitet wird, nachdem es gefiltert, entlüftet und gekühlt worden ist.

¹I-S versteht sich, daß die Vehreinrichtung und die Schrauben 15, dem gegenüberliegenden .andüb erhäng des Lauf er teils 12 zugeordnet ε··ΐηα, in genau der gleichen Weise wirken, um Kühlöl den gegenüberliegenden JJndüberhäng 13 äes Läuferteils zuzuleiten, ebenso dem gegenüberliegenden i.ndüberhang· des Ständerteils.

'/enn der Wechselstromgenerator "rregerwicklungen getrennt vnn den 'Ιαυητ läufer- und -atänderwicklungen enthält, kann öl natürlich von den Inne ren der ^;;elle 11 in gleicher weise zugeführt v/erden, um diese zusatz]ί ση·= η ".'icklungen zu kühlen.

■ s versteht sich, daß dann, wenn Partikel eines Fremdstoffs in eine Schraube 15 gelangen und den Durchfluß von öl durch diese stören, es rolativ einfach i-.='t, die betreffende Cchraube zum !.{einigen zu entfernen, weil die ijchraube lediglich im Gewindeeingr.il"f mit der \:εχ\ά der 'Bohrung 1-4 der /eile 11 stellt. Falls t?c lerne:? erforderlich ve-reel cn sollte, die /ehroinrichtung¹ '⁷-vi entfernen, ist es lediglich ^ffordcrlic die suß-ftbörei ;εη Schrauben 15 zu entfernen, und darE.vj-fhin ist die wehr-· ρ ir richtung frei t;-uf der * eilt- verschit-bbar. ferner vorsteht es sich, ds,;?, es zv;a"c nicht ^ssenbiell ist, jede l.'ehrcinrichtung rait lahereren johxctibcn 13 vorzusehen, es aber vorteilhaft sein kann, αε,ε zu tun, weil toi lilockiarer einer der 3oIirauben beispielsweise durch Frend- ;jtoff<- die andere schraube immer noch die 'Jehreinrichturig versorgt. "Jenn ül jedoch nur durch eins Schraube 1 3 ader betreffenden '.ehreinrichbung zugeleitet wird, entsteht kein ausgeprägter Verlust in der Effizienz, veil die Jehreinrichtung sicherstellt, daß die Verteilung von Gl um den gt-samten Umfang der V/ehreinrichtung herum erfolgt, weil unter dc-r I'liehkraft sich das öl in den Kanälen Ί-5» 21 auf die gleiche Tiefe um den ganzen Umfang derselben herum ansamiiielt. lis kann natür-

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lieh unter solchen Urastäiuien eine Verringerung im To lumen des zugeleiteten Kühlöls erfolgen, wenn eine Schraube blockiert wird, weil die verbleibende oehrauoe oder die verbleibenden ijehrauten den gesa^ttn "Beaarf an Kühlöl zuführen muß bzw. Eiüssen.

In einer Abwandlung ist die Basis 24 des Kanals 21 mit Hehreren Schlitzen oder anderen Löchern versehen, die um seinen Umfang herum ira Abstand angeordnet sind, derart, daß öl den Kanal 21 unter Fliehkraft durch die Löcher verläßt, anstatt über die "wand 2y zu fließen.

Per Durchmesser der Bohrung YJ der oder jeder Schraube I5 und der Durchmesser des hohlen Schafts derselben sind so in bezug auf die "Viskosität des öls best inmst, daß eine optimale Durchflußrate für die Kühlung der wicklungen erbracht wird.

An sprüche

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Claims

P6K516 -ϊ- Ansprüche

1. Dynamoelektrische Maschine mit einer hohlen Lauferwelle, längs dtrer Kühl öl fließt, wobei ülaustrittiaittel in der \^rand der hohlen welle -vorgesehen sind, derart, da'3 Öl aus der Welle auf Wicklungen der Maschine zum Kühlen der wicklungen abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßmittel ein röhrenförmiges Element aufweisen, das sich durch die Lauferwe11enwand erstreckt und nach innen von der Innenseite der Welle so vorsteht, da,3 es Ül aus einem Bereich des V/elleninneren aufnimmt, der im Abstand nach innen versetzt von der Innenseite der Welle liegt, wobei das Element Ul an der Außenseite der 1/el-Ie in ein ringförmiges Vehrglied abgibt, das von der Uelle getragen ist und diese umschließt und das der Welle eine ringförmige Ausnehmung bietet, wobei sich aus dem ülement abgegebenes öl im Betrieb als Polge der Fliehkraft in der Ausnehmung ansammelt und bei gefüllter Ausnehmung über einen Rand der Ausnehmung um die Ausnehmungsporipherie herum überfließt, derart, daß es durch Fliehkraft auf Wicklungen der Maschine geworfen
wird, die die VJelle umschließen und im wesentlichen radial außerhalb

des Randes der Ausnehmung liegen, wobei das Element mindestens teilweise als die Mittel dient, die das Vehrglied an der Welle befestigen.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Element eine hohle Schraube ist, die an der welle dadurch befestigt ist, daß sie in einem Gewindeeingriff mit der wand einer Bohrung in der Welle steht.

3· Maschine nach .

Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseich net, daß mehr als ein röhrenförmiges Element dem Wehrglied zugeordnet sind und die Elemente im Abstand um die !/eile herum angeordnet sind und zusammen zur Befestigung des Wehrglieds an der Welle dienen.

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