DE3716210A1 - Vorrichtung zur schwingenden abstuetzung einer rotorlagerung fuer einen auszuwuchtenden rotor in einer auswuchtmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schwingenden Ab­ stützung einer Rotorlagerung für einen auszuwuchtenden Rotor in einer Auswuchtmaschine, welche die Unwucht in zwei Ebenen mißt, mit zwei Federpaaren aus jeweils zwei parallelen Stab­ federn, die in Richtung der Rotorachse im Abstand voneinander angeordnet sind und die Umlaufkörperlagerung in einer die Rotorachse enthaltenen Schwingungsebene schwingend an einem Maschinenständer lagern.

Beim dynamischen Auswuchten werden die Unwuchten in zwei von­ einander getrennten senkrecht zur Rotorachse verlaufenden Ebenen, denen Meßwertaufnehmer zugeordnet sind, gemessen. Hierbei ist eine exakte Trennung der Unwuchtmessung in der einen Ebene von der Unwuchtmessung der anderen Ebene erfor­ derlich. Einflüsse aus der einen Ebene in die andere Ebene müssen unterdrückt werden.

Nachteilige Einflüsse auf die Meßergebnisse ergeben sich insbesondere an den Befestigungsstellen an den Federenden. Es ergibt sich dabei die Schwierigkeit, daß die Befestigung des jeweiligen Federendes in ihrer Steifigkeit in der Nähe oder sogar unterhalb der Federsteifigkeit liegt. Dadurch wird der von der Unwucht des umlaufenden Rotors veranlaßte Schwing­ weg auch wesentlich von der Steifigkeit der Federeinspannung an den jeweiligen Federenden mit bestimmt. Änderungen der Einspannbedingungen haben Einflüsse auf die Amplituden und die Phasenlagen der Schwingbewegungen. Dies wirkt sich auch zu Schwierigkeiten bei der Ebenentrennung aus. Ferner führen Fertigungsfehler auch geringfügiger Art an den Federbefesti­ gungsstellen zu erheblichen Verspannungen im schwingenden Fe­ dersystem.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei der eine genau definier­ te Federeinspannung an den Verbindungsstellen der Federenden mit dem Maschinenständer und der Rotorlagerung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs genannten Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Durch die Erfindung wird eine rahmenartige Einheit, bestehend aus den beiden Federn und den Befestigungsleisten, welche die Verbindung mit dem Maschinenständer und der Rotorlagerung darstellen, erzielt. Durch die rahmenartige Verbindung der Federn an den Befestigungsleisten ist die Federeinspannung genau definiert und die Befestigungssteifigkeit wesentlich höher als dies bei herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist.

Auf diese Weise werden die Amplitude und die Phasenlage der Schwingbewegung der Federn von deren Einspannung an ihren Enden praktisch unabhängig. Die Phasenverschiebung zwischen den Schwingbewegungen der beiden zu einem Federpaar gehöri­ gen Stabfedern ist praktisch Null. Auf diese Weise läßt sich eine maximale Ebenentrennung erzielen.

Ferner ergeben sich bei der Montage Vorteile dahingehend, daß der Federabstand Bestandteil des aus den beiden Stabfe­ dern und den beiden Befestigungsleisten bestehenden Rahmens ist. Durch die Befestigung der Befestiungsleisten am Maschi­ nenständer und an der Rotorlagerung sind außerdem automatisch die Positionen der jeweils beiden Stabfedern der Federpaare festgelegt. Ausricht- und Montagearbeiten werden hierdurch wesentlich vereinfacht.

Anhand der beiliegenden Figur wird an einem Ausführungsbei­ spiel die Erfindung noch näher erläutert.

Die Figur stellt in perspektivischer Darstellung schematisch eine Rotorlagerung 6 dar mit einem darin angeordneten auszu­ wuchtenden Rotor 7, der mit einer Welle in der Rotorlagerung 6 gelagert ist. Bei der Welle kann es sich jedoch auch um eine Wuchtspindel handeln, die der Rotorlagerung zugeordnet ist, und an welcher der Rotor 7 aufgespannt werden kann. Beim Unwuchtmeßlauf wird der Rotor 7 um seine Achse 8, welche auch die Achse der Rotorlagerung 6 bildet, gedreht. Die unwucht­ erregten Schwingungen werden von den Meßwertaufnehmern 10 und 11 gemessen.

Die Rotorlagerung 6 ist über zwei Federpaare 1, 2 an einem Maschinenständer 5 gelagert. Die beiden Stabfedern 1 und 2 eines jeden Federpaares verlaufen in ihrer Längsrichtung parallel zueinander und senkrecht zur Rotorachse 8. Die beiden Stabfedern eines jeden Federpaares sind mit den zugeordneten Befestigungsleisten 3 und 4 aus einem Stück zu einem Rahmen 9 geformt. Die beiden Rahmen 9 sind in Ebenen angeordnet, die parallel zueinander und zur Rotor­ achse sind und zur Rotorachse gleiche Abstände aufweisen. Die Rotorachse befindet sich zwischen den beiden Ebenen, in welchen die beiden Rahmen 9 angeordnet sind. Die beiden Stab­ federn 1 und 2 eines jeden Rahmens 9 besitzen in Richtung der Rotorachse 8 einen Abstand voneinander.

Die Befestigungsleiste 3 des jeweiligen Rahmens 9 ist form­ schlüssig in den Maschinenständer 5 eingesetzt. Die Befesti­ gungsleiste 4 eines jeweiligen Rahmens 9 ist formschlüssig mit der Rotorlagerung 6 verbunden.

Die Flächenträgheitsmomente der Befestigungsleisten 3, 4 sind wesentlich größer als die Flächenträgheitsmomente der beiden Stabfedern 1 und 2.

Auf diese Weise ist die Rotorlagerung über zwei Feder-Rahmen­ systeme, welche von den Rahmen 9 gebildet werden, am Maschi­ nenständer 5 gelagert. Die Befestigungsleisten 3 und 4 können lösbar oder bevorzugt unlösbar am Maschinenständer 5 und an der Rotorlagerung 6 befestigt sein.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rotorachse vertikal angeordnet, wobei die beiden Stab­ federn 1 und 2 eines jeden Rahmens 9 horizontal verlaufen.

Natürlich ist auch in Sonderfällen eine horizontale Anord­ nung der Rotorachse möglich, wobei dann die beiden Stab­ federn 1 und 2 eines jeden Rahmens 9 vertikal angeordnet sind.

In den meisten Anwendungsfällen besitzen die Stabfedern 1 und 2 eines jeden Rahmens 9 gleiche Flächenträgheitsmomente. In bestimmten Anwendungsfällen ist es jedoch erforderlich, beispielsweise zur Kompensation des Rotorgewichts, durch entsprechende unterschiedliche Bemessung der Flächenträg­ heitsmomente für die Stabfedern 1 und 2 eines jeden Rahmens 9 zu gewährleisten, daß der Schwingungsknotenpunkt in Rich­ tung der Rotorachse bevorzugt zwischen den beiden Meßwert­ aufnehmern 10 und 11 liegt. Es soll hierdurch gewährleistet werden, daß der Schwingungsknotenpunkt außerhalb der Meß­ linien der beiden Meßwertaufnehmer 10 und 11 liegt. Bevor­ zugt soll dieser Schwingungsknotenpunkt in Richtung der Rotorachse zwischen den beiden Meßlinien der Meßwertaufneh­ mer 10 und 11 liegen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Flächenträgheitsmomente der jeweiligen Stabfedern 1 und 2 der beiden Rahmen unterschiedliche Flächenträgheitsmomente zueinander aufweisen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen - insbesondere, wenn das Gewicht des Rotors zu einer Verschiebung des Schwingungsknotenpunktes bis in eine der Meßlinien der Meßwertaufnehmer führen kann - die beiden unten liegenden Stabfedern 2 der beiden Rahmen 9 ein größeres Flächenträgheitsmoment als die beiden oben liegenden Stab­ federn 1.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Befesti­ gungsleisten 3 vom Maschinenständer 5 getrennte Bauteile. Auch die Befestigungsleisten 4 sind von der Rotorlagerung 6 getrennte Bauteile. Es ist jedoch auch möglich, daß die Befestigungsleisten 3 Bestandteile des Maschinenständers 5 sind und die Befestigungsleisten 4 Bestandteile der Rotor­ lagerung 6 sind.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur schwingenden Abstützung einer Rotor­ lagerung für einen auszuwuchtenden Rotor in einer Auswuchtma­ schine, welche die Unwucht des Rotors in zwei Ebenen mißt mit zwei Federpaaren aus jeweils zwei parallelen Stabfedern, wel­ che die Umlaufkörperlagerung in einer die Rotorachse enthal­ tenden Schwingungsebene schwingend an einem Maschinenständer lagern, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die beiden Federpaare (1, 2) in zwei parallelen Ebenen, die gleiche Abstände zur Rotorachse (8) aufweisen, mit senkrecht zur Rotorachse verlaufenden Stabfedern (1 und 2) angeordnet sind, und
• - die jeweils beiden Stabfedern (1 und 2) eines jeden Feder­ paares (1, 2) mit zwei zur Rotorachse (8) parallel verlau­ fenden Befestigungsleisten (3, 4), von denen die eine Be­ festigungsleiste (4) an der Rotorlagerung (6) und die an­ dere Befestigungsleiste (3) am Maschinenständer (5) befe­ stigt sind, zu einem einstückigen Rahmen (9) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenträgheitsmomente der Befestigungsleisten (3, 4) wesentlich größer sind als die Flächenträgheitsmomente der Stabfedern (1, 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stabfedern (1 und 2) eines jeden Federpaares (1, 2) zueinander unterschiedliche Flächenträgheitsmomente aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einstückigen Rahmen (9) mit dem Maschinenständer (5) und der Rotorlagerung (6) unlösbar verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Befestigungsleisten (3) Bestandteil des Maschinen­ ständers (5) und/oder die anderen Befestigungsleisten (4) Bestandteil der Rotorlagerung (6) sind.