DE3628093A1

DE3628093A1 - Lagerschild oberflaechenbeluefteter dynamoelektrischer maschinen

Info

Publication number: DE3628093A1
Application number: DE19863628093
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Dr Sabinski; Werner Dipl Ing Dr Muenster; Hans Trepte; Guenter Priebst
Original assignee: Dresden Elektromaschinenbau
Current assignee: Dresden Elektromaschinenbau
Priority date: 1985-09-04
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1987-04-09
Also published as: SE8603708L; SE8603708D0; DD240809A1

Description

a) Titel der Erfindung

Lagerschild oberflächenbelüfteter dynamoelektrischer Maschinen

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Lagerschilde oberflächenbelüfteter dynamoelektrischer Maschinen mittlerer und großer Leistung in geschützter oder geschlossener Ausführung ohne oder mit Rohranschlüsse für die Zu- und Abluft.

c) Charakterisitik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, die Lagerschilde so auszuführen, daß die über das Guß- oder Walzstahlständergehäuse bzw. Stahlblechständergehäuse in Skelett- oder Schalenbauweise ragenden Wickelköpfe der Ständerwicklung bzw. den mechanischen oder nichtmechanischen Kommutierungsvorrichtungen von diesen aufgenommen werden. Die Lagerschilde sind dabei glocken- oder tropfförmig ausgebildet und besitzen eine glatte oder eine gerippte Innenoberfläche und eine Außenoberfläche in glatter oder auch gerippter Ausführung zur Anhebung des Kühleffektes des Lagerschildes, wobei die Lagerschilde üblicherweise aus Gußmaterial sind. Die Steifigkeit der Lagerschilde muß dabei so groß sein, daß bei allen Belastungsfällen die Konzentrizität und Fluchtung der Achse für einen ruhigen Lauf der Maschine gewährleistet ist. Diese Forderung kann nur erfüllt werden durch im Lagerschild angeordnete zusätzliche Versteifungsrippen oder -verstrebungen bzw. vergrößerte Kühlrippen, die zu einer Vergrößerung der Masse des Lagerschildes sowie Verringerung des Lagerschildinnenraumes für den Wickelkopf oder den Kommutierungseinrichtungen führt.

Bekannt ist auch, auf die Lagerschilde axiale Kühlrippen anzuschweißen.

Nachteilig ist, daß die Schweißflächen des Lagerschildes sowie der Kühlrippen mechanisch bearbeitet werden müssen, so daß der Material- sowie der Herstellungsaufwand hoch ist und durch die Verbindungsart Kühlrippe - Lagerschild keine optimale Kühlwirkung des Lagerschildes auftritt. Bekannt ist auch, die Kühlrippen so aufsetzbar zu gestalten, daß sie mittels vorhandener Auflageflächen an den Enden und längs der Kühlrippen durch spannbare Haltebandagen auf dem bearbeiteten Außendurchmesser des Lagerschildes gehalten werden.

Nachteilig ist die notwendige Bearbeitung des Lagerschildaußendurchmessers sowie die Herstellung der kompliziert gestalteten Kühlrippenstege und die damit verbundene, nicht optimal gestaltete Wärmeableitung aus dem Lagerschildinneren.

d) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch eine verbesserte Wärmeabführung im Bereich der Lagerschilde oberflächenbelüfteter dynamoelektrischer Maschinen eine Senkung der Wickelkopf- sowie Ständerendblecherwärmung zu erzielen bei gleichzeitiger Einsparung von Lagerschildmaterial und eine mit geringstem Aufwand verbundene Umstellung der Baugruppe Lagerschild auf Betrieb mit Drehzahlregelung beim Fremdbelüftung zu erreichen.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abführung der Wärmeverluste aus den Wickelkopf- und den Endblechbereichen zu verbessern bei gleichzeitiger Einsparung von Lagerschildmaterial, ohne die Stabilität der Lagerschilde zu verringern und durch einfache Handhabung eine rationale Umstellung der Lagerschilde auf Fremdbelüftung zu ermöglichen.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß der Lagerschildkranz oder -flansch und der radiale Lagerschildabschluß an Umfang ohne oder mit Ausnehmungen oder mit Erhebungen in Form der axialen Blechberippung versehen ist und die axiale Blechberippung aus einem Blechband oder Teilblechbändern besteht.

Die axiale Aufnahme der Blechberippung erfolgt mittels Tragrippen, die eine größere Höhe als die Blechberippung aufweisen und damit eine Anhebung der Blechberippung über die axialen Verstrebungen des Lagerschildes gewährleisten, wodurch eine maximal wirksame Einbeziehung der Fläche der Blechberippung für den Wärmeübergang durch Konvektion gesichert wird. Die Blechberippung ist so gestaltet, daß die innere und äußere axiale Fläche des Lagerschildes mit annähernd gleichen maximal möglichen Flächenanteilen der Senkung der Wickelkopf- sowie Ständerendblecherwärmung dienen.

Das Profil der Blechberippung ist dabei so ausgelegt, daß durch die Rippenform eine größtmögliche Oberfläche der äußeren und der inneren Rippengestaltung entsteht, was durch eine Dreieck-, Rechteck-, Wellen- oder ähnliche Form erreicht wird.

Die Befestigung der Blechberippung erfolgt bei der oberflächenbelüfteten dynamoelektrischen Maschine durch Spannbänder und bei fremdbelüfteter Ausführung durch einen Blechmantel.

Die Abdichtung der Blechberippung Lagerschildkörper erfolgt mittels Parallel- bzw. Kehldichtungen oder anderen Abdichtverfahren.

Das Lagerschild besitzt für das Heranführen der zu kühlenden Innenluft im Lagerschild Öffnungen, so daß am Umfang des Lagerschildes axiale und radiale oder nur axiale Verstrebungen als Tragrippen für die Blechberippung entstehen, die vorzugsweise etwas verjüngter sind als das Innenprofil der Blechberippung.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Lagerschilde reduziert sich deren Gewicht bis ca. 50%. Gleichfalls reduziert sich die Betriebserwärmung im Lagerschild durch die Vergrößerung der Innenoberfläche mittels der aufgesetzten axialen Blechberippung bis ca. 50%.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Lagerschildes kann eine Innenberippung für die Temperatursenkung, die gegenüber der erfinderischen Lösung geringer ist, entfallen, so daß ein zusätzlicher Raum für die Wickelkopfausbildung zur Verfügung steht, was sich besonders günstig bei hochausgenutzten großen dynamoelektrischen Maschinen auswirkt bzw. die Abmessungen des Lagerschildes können reduziert werden. Bei Anwendung einer Kehldichtung kann die Abdichtung durch Vergießen bzw. Verschweißen der Blechberippung mit dem Lagerschild erfolgen.

Die Abdichtung kann auch so erfolgen, daß die Blechberippung in Ausnehmung oder Erhöhung des Lagerschildflansches und der radialen Abschlußseite bei gleicher Formgebung eingreift.

f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

An den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels, eines gerippten Lagerschildes,

Fig. 2 den Schnitt A der Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt B der Fig. 1,

Fig. 4 die Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispieles, eines gerippten Lagerschildes,

Fig. 5 den Schnitt A der Fig. 4,

Fig. 6 die Ansicht B der Fig. 4.

1. Ausführungsbeispiel:

Fig. 1 zeigt das Lagerschild 1 mit den radialen Verstrebungen 4, den axialen Verstrebungen mit Tragrippen 3 für die Blechberippung 6 sowie die Spannbänder, von denen ein Spannband mit dem Bezugszeichen 2 versehen ist, sowie die Befestigungslasche 5 für die Befestigung des Lagerschildes 1 am Ständer bzw. Ständerblechpaket 10 der dynamoelektrischen Maschine.

Aus der Schnittdarstellung A der Fig. 2 ist erkennbar, die Form einer axialen Verstrebung mit Tragrippe 3 des Lagerschildes 1 sowie die Form einer Befestigungslasche 5, dazwischenliegend eine Öffnung durch die Außendurchmesserwand des Lagerschildes 1 sowie die Blechberippung 6 in gewellter Form, aufliegend auf der Tragrippe der Verstrebung 3, so daß eine Anhebung der Blechberippung 6 über die axialen Verstrebungen 3 gewährleistet ist. Über der Blechberippung ist ein Spannband 2 angeordnet.

Fig. 3 zeigt den Schnitt B der Fig. 2 des Lagerschildes 1, die Blechberippung 6 mit einem darüber gespannten Spannband 2 und die Kehldichtung 11 sowie eine Befestigungslasche 5, die Preßplatte 8 des Ständerblechpaketes 10 und einen Preßbolzen 9, der mit zur Befestigung des Lagerschildes 1 dient.

Die Abdichtung zwischen Lagerschild 1 und dem Ständer bzw. Ständerblechpaket 10 erfolgt durch eine Paralleldichtung 12.

2. Ausführungsbeispiel:

Fig. 4 zeigt das Lagerschild 1, versehen mit den axialen Verstrebungen, von denen eine mit 13 gekennzeichnet ist, einer gekennzeichneten Befestigungslasche 5 sowie den auf der Blechberippung 7 angeordneten Spannbändern, wobei ein Spannband mit 2 gekennzeichnet ist.

Den Schnitt A der Fig. 4 zeigt Fig. 5. Aus dem Schnitt A ist erkenntlich die Anordnung einer Befestigungslasche 5 an einer axialen Verstrebung 13 sowie die rechteckförmige Blechberippung 7 mit darüber gespanntem Spannband 2. In Fig. 6 ist die Ansicht B der Fig. 4 mit der Anordnung der rechteckigen Blechberippung 7 mit einem aufgespannten Spannband 2, einer Befestigungslasche 5 sowie einer axialen Verstrebung 13 dargestellt.

Claims

1. Lagerschild oberflächenbelüfteter dynamoelektrischer Maschinen mit topfförmiger Ausbildung, das in axialer Richtung einen gleichmäßigen Durchmesser und am Umfang größere Öffnungen besitzt, so daß zwischen dem Lagerschildkranz oder Lagerschildflansch und dem radialen Lagerschildabschluß axiale und radiale oder nur axiale Verstrebungen mit und ohne Tragrippen vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschildkranz oder -flansch und der radiale Lagerschildabschluß am Umfang ohne oder mit Ausnehmungen/ Erhebungen (3) in Form der axialen Blechberippung (6) ausgebildet ist und die axiale Blechberippung aus einem Blechband oder Teilblechbändern besteht, die Blechberippung (6) auf den axialen Verstrebungen mit Tragrippe (3) aufliegen und damit eine Anhebung der Blechberippung gegenüber den Verstrebungen ohne Tragrippen gewährleistet ist und davon Oberfläche von dem zu kühlenden bzw. kühlenden Luftstrom maximal beaufschlagt wird und die Halterung der Blechberippung (6) durch Spannbänder (2) bei Oberflächenbelüftung und durch einen Blechmantel bei Fremdbelüftung erfolgt und die Abdichtung zwischen Blechberippung (6) und Lagerschild (1) durch Kehldichtungen (11) oder Paralleldichtung (12) bzw. Ausnehmungen/ Erhebungen im Lagerschildflansch und radialer Abschlußseite am Umfang des Lagerschildes erfolgt.

2. Lagerschild nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechberippung (6) wellen-/ rechteck-/ dreieckförmig oder andere, die Kühloberfläche vergrößerende Form besitzt, wobei die Oberfläche maximal dem zu kühlenden bzw. dem kühlenden Medium zugänglich sind.

3. Lagerschild nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei großen dynamoelektrischen Maschinen das Lagerschild geteilt ausgeführt ist.