Einrichtung zum Auswuchten umlaufender Maschinenteile in ihren eigenen Maschinenlagern. Zum Auswuchten werden bekanntlich um laufende Maschinenteile jeder Art und Grösse insbesondere Auswuchtmaschinen gebracht, welche durch ihre Lagerausbildung ein Schwingen des auszuwuchtenden, sich dre henden Körpers unter der Wirkung der Wuchtmassenfliehkräfte gestatten. Für grosse umlaufende Körper werden jedoch derartige Auswuchtmaschinen sehr schwer und kost spielig, zumal solche grosse Maschinenteile, wie beispielsweise die Radsätze und Läufer grosser Turbogeneratoren, nur vereinzalt zur Ausführung kommen, so dass die Auswucht maschine für diese Teile nicht so ausge nutzt werden kann wie Auswuchtmaschinen für serienweise hergestellte Läufer.
Auch ist es nur bei reihenweiser Herstellung er wünscht, zuerst alle Läufer in einer beson deren Auswuchtmaschine auszuwuchten und sie dann betriebsmässig in die eigene Ma- scshine einzubauen.
Die Erfindung macht es sich zur Auf gabe, umlaufende Maschineneile, insbeson dere solche grosser Abmessungen, in der ei- genen Maschine selbst derart zu lagern, dass diese Lagerung unmittelbar die Auswuch tung des Maschinenteils zulässt. Zu diesem Zweck ist das im Betrieb auf seiner Grund platte zu befestigende Lager unter Einschal tung von Federn schwingbar gegenüber der Grundplatte gelagert. Hierbei können zwi schen dem Lagerständer und seiner Grund platte Federn angebracht sein, die im norma len Betrieb der Maschine ausgeschaltet oder entfernt werden und nur in Tätigkeit treten, wenn der umlaufende Maschinenteil ausge wuchtet werden soll.
Oder es können zum Beispiel zwischen dem Lagerständer und der Maschinengrundplatte Zwischenstücke ange ordnet sein, die ein Schwingen des Lager ständers um den Zwischenkörper ermög lichen, wobei Federn eine Resonanzwirkung ergeben. Auf diese Weise wird erreicht, den umlaufenden Körper mit einfachen und bil ligen Mitteln jederzeit in seinen betriebsmässi gen Lagern auswuchten zu können. Durch Anwendung von Feststellvorrichtungen ist es möglich; jeweils nur einen- Lagerständer schwingbar gegenüber seiner Grundplatte zu machen, so dass dasselbe Ergebnis erzielt wer kann wie bei dem bekannten Auswuchtver fahren nach dem "Doppelpendelprinzip", bei welchem die Pendelschwingachse für den aus zuwuchtenden Körper abwechselnd in dessen beide Lagerstellen gelegt werden kann.
Von den zahlreichen möglichen Ausfüh rungsformen des Erfindungsgedankens sind zwei Beispiele mit einigen Varianten auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt als erste Ausführungsform eine gemäss der Erfindung ausgebildete La gereinrichtung für einen umlaufenden Kör per zum Zwecke des Auswuchtens; Fig. 2 und 3 zeigen verschieden geformte Zwischenstücke, und Fig. 4 bis 7 verschiedene Feststellvor richtungen und Hubbegrenzungen für das Lager; Fig. 8 zeigt die andere Ausführungsform der Lagereinrichtung, und Fig. 9 eine andere Form der Feststell vorrichtung.
Die Grundplatte 1 mit der bearbeiteten Fläche 2 ist in dem Beispiel der Fig. 1 von dem Lagerständer 3, der die Lagerschale 4 besitzt, durch ein senkrecht unterhalb dieser Lagerschale 4 angebrachtes Stück Rundstahl 5 getrennt. Unterlegscheiben 10, beispiels weise aus gehärtetem Stahl, sind oberhalb und unterhalb des Zwischenstückes 5 ange bracht, um den Auflagerdruck auf eine grö ssere Fläche zu verteilen. Statt der sonst üb lichen Befestigungsschrauben finden verlän gerte Schraubenbolzen 6 zwischen der Grund platte und dem Lagerständer Verwendung. Zwischen den Muttern 7 dieser Bolzen 6 und den Ansätzen 9 des Lagerständers sind Fe dern 8 angeordnet.
Wird nun ein schlecht ausgewuchteter Kör per in die Lager gelegt, so bewirkt die Wuchtmasse bei der Drehung dieses Körpers abwechselnd eine stärkere Zusammendrük- kung der einen und der andern Feder 8. Der Lagerständer 3 schwingt also wie ein Wage balken, der auf einer Schneide gelagert ist, über dem runden Zwischenstück 5 hin und her, derart, dass sich die Lagerschale 4 in einem Bogen bewegt, welcher von der wag rechten Richtung sehr wenig abweicht. Die kritische Drehzahl, bei der das stärkste Schwingen eintritt, wird durch Wahl stär kerer oder schwächerer Federn 8 in belie biger Weise geändert, wie dies jeweils den praktischen Anforderungen am besten ent spricht.
Statt des runden Zwischenkörpers 5 kann auch ein Stück 11 (Fig. 2) verwendet wer den, das nur auf der obern oder der untern Fläche gewölbt ist; oder es kann gemäss Fig. 3 ein dachförmig abgeschnittenes Stück 12 mit entsprechend ausgebildeter Auflage scheibe zur Anwendung kommen.
Die zeitweise Feststellung des Lagers ist dadurch ohne Änderung der Lagerhöhe mög lich, dass die Federn 8 vollkommen zusam mengepresst oder entfernt werden. Die Wir kung dieser Federn ist auch durch Zwischen stücke ausschaltbar. In jedem Falle werden dann die Mutten 7 fest gegen die Ansätze 9 des Lagers geschraubt. Eis können auch zwischen den Lagerständer 3 und die Grund platte 1 feste .Stücke, z. B. Stücke 13, nach Art der Fig. 4 geschoben werden, welche das Schwingen des Lagerständers verhindern. Diese Stücke können, wie in Fig. 5 darge stellt, aus zwei Keilen 14 und 15 bestehen. Es ist auch möglich, Stücke nach Art der Fig. 6 und 7 als Unterlagen zu verwenden, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten ab geflacht sind und bei der Stellung gemäss Fig. 6 nur zur Hubbegrenzung in der Lage nach Fig. 7 zur Feststellung des Lagerständers 3 dienen.
Auch Pressschrauben beliebiger Art können zur festen Abstützung des La gerständers gegenüber der Grundplatte Ver wendung finden.
Die Verwandlung der lotrechten Schwin gungen von Federn in wenigstens zum Teil wagrecht gerichtete Schwingungen des La germittels lässt sich auch in anderer Form durchführen. So is', bei der Ausführung nach Fig. 8 gegenüber derjenigen nach Fig. 1 der als Schwingungsmittelpunkt die nernde runde Zwischenkörper 5 fortgelassen und der Lagerständer 3 selbst auf Druck federn 21 abgestützt, durch welche die Schraubenbolzen 6 mit Muttern 7 hindurch gehen. Zusätzliche Federn 22 finden auch hier Verwendung. Die Ruhelage der Federn 21 ist durch das auf dem Lagerständer ru hende Gewicht gegeben.
Bei der Drehung eines schlecht ausge wuchteten Körpers in den Lagerschalen findet abwechselnd eine Verkürzung und Verlängerung der Federn 21 und damit ein Schwingen der Lagerschale 4 statt. Um übermässige Schwingungen zu vermeiden, sind Hubbegrenzer 23 vorgesehen. In der Wirkung unterscheidet sich diese Anordnung von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass hier die Lagerzapfenmitte eine kreisende Be wegung ausführt, während sie bei der An ordnung nach Fig. 1 im wesentlichen wag recht schwingt.
Wenn zur genauen Aufzeichnung der Schwingungen Indiziervorrichtungen (be kannter Art) verwendet werden, so kann bei der Anordnung nach Fig. 8 die wagrechte Komponente der Schwingung zur Aufzeich nung benutzt werden, so dass die Aufzeich nungen hier die gleichen sind wie bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung. Es ist aber auch möglich, bei dem Lager nach Fig. 8 die Projektionen der Schwingungen auf den lotrechten oder irgend einen schrägen Durch messer der kreisförmigen Bewegung zu ver wenden. Ein Unterschied zwischen der An ordnung nach Fig. 1 und derjenigen nach Fig. 8 ist auch dadurch gegeben, dass die Fe dern im Falle der Fig. 8 den ganzen Lager druck aufnehmen müssen.
Bei gegebenem grössten Federdurchmesser und bestimmter Federlänge können im allgemeinen bei der Ausführung nach Fig. 1 viel weichere Fe dern angewendet und die kritische Drehzahl auf einen wesentlich kleineren Wert gebracht werden als bei dem Lager nach Fig. 8.
Um das Lager ohne Änderung der Zap fenhöhe über der Grundplatte bequem fest stellen zu können, empfiehlt es sich, eine Ausbildung nach Art der Fig. 9.zu wählen. Die Federn 21, die hier aus tellerartigen Einzelfedern bestehen, werden, ebenso wie die Gegenfedern 22, auf jeder Seite durch Schraubenteller 25 und Muttern 26 festge stellt. Sie sind in diesem Falle so bemes sen, dass durch diese Muttern ein vollstän diges Zusammendrücken der Federn erfolgen kann. Auf diese Weise werden die Federn ausser Wirksamkeit gebracht, ohne die La gerhöhe zu verändern. Statt der tellerartigen Federn können auch Schrauben- oder Blatt federn verwendet werden.
Die beschriebene Lagerungsart bietet besonders bei grossen Maschinen gegenüber der Verwendung der bekannten Auswucht maschinen ganz bedeutende Vorteile. Die be nötigten zusätzlichen Teile, wie Zwischen stücke, Unterlagsscheiben, Bolzen, Federn und dergleichen sind sehr billig. Die zwei malige Einlagerung des Läufers - zuerst in der Auswuchtmaschine und dann die betriebs mässige Lagerung in der Maschine selbst wird erspart. Von grossem Wert ist auch, dass die Auswuchtung nicht nur am Herstellungs ort, sondern auch am Aufstellungsort vorge nommen und zu jeder beliebigen Zeit wie derholt werden kann, ohne dass hierzu die Maschine ganz auseinandergenommen zu werden braucht.
Da durch geeignete Wahl der Federn die kritische Drehzahl und damit der Kraftbedarf sehr weit hinuntergedrückt werden kann, so ist es zum Beispiel bei Turbogeneratoren häufig möglich, zum An trieb beim Auswuchten die Erregermaschine zu benutzen. Auch ein Antrieb mittelst Rie mens von einem Hilfsmotor aus ist durchaus zulässig, wobei der Anker der Erreger maschine als Riemenscheibe benutzt werden kann.
Facility for balancing rotating machine parts in their own machine bearings. For balancing are known to be brought to running machine parts of any type and size, in particular balancing machines, which allow the swinging of the body to be balanced, rotated by the action of the centrifugal forces of the balancing mass through their bearing training. For large rotating bodies, however, such balancing machines are very difficult and expensive, especially since such large machine parts, such as the wheel sets and runners of large turbo generators, are only used sporadically, so that the balancing machine cannot be used for these parts as much as balancing machines for mass-produced runners.
Also, it is only in the case of series production that he wishes to first balance all the rotors in a special balancing machine and then to install them in his own machine for operational purposes.
The invention makes it a task to store rotating machine parts, in particular those of large dimensions, in the own machine itself in such a way that this support directly allows the machine part to be balanced. For this purpose, the plate to be fastened in operation on its base bearing under switch-on device of springs is mounted swingably relative to the base plate. Here, between tween the bearing stand and its base plate springs can be attached, which are switched off or removed during normal operation of the machine and only come into action when the rotating machine part is to be balanced.
Or, for example, intermediate pieces can be arranged between the bearing stand and the machine base plate, allowing the bearing stand to swing around the intermediate body, with springs resulting in a resonance effect. In this way it is achieved that the revolving body can be balanced at any time in its operational bearings using simple and cheap means. It is possible by using locking devices; to make only one bearing stand swingable against its base plate, so that the same result can be achieved who can drive as with the known balancing method according to the "double pendulum principle", in which the pendulum swing axis for the body to be balanced can be placed alternately in its two bearings.
Of the numerous possible Ausfüh approximate forms of the invention, two examples with some variants are shown schematically in the drawing.
Fig. 1 shows, as a first embodiment, a storage device designed according to the invention for a rotating body for the purpose of balancing; Fig. 2 and 3 show differently shaped intermediate pieces, and Fig. 4 to 7 different Feststellvor directions and stroke limits for the bearing; Fig. 8 shows the other embodiment of the storage device, and Fig. 9 shows another form of the locking device.
In the example of FIG. 1, the base plate 1 with the machined surface 2 is separated from the bearing stand 3, which has the bearing shell 4, by a piece of round steel 5 attached vertically below this bearing shell 4. Washers 10, for example made of hardened steel, are attached above and below the intermediate piece 5 in order to distribute the bearing pressure over a larger area. Instead of the otherwise usual fastening screws, extended screw bolts 6 are used between the base plate and the bearing stand. Between the nuts 7 of these bolts 6 and the lugs 9 of the bearing stand Fe countries 8 are arranged.
If a badly balanced body is now placed in the bearing, the balancing mass causes alternating stronger compression of one and the other spring 8 as this body rotates. The bearing stand 3 thus swings like a balance beam that is mounted on a cutting edge is back and forth over the round intermediate piece 5 in such a way that the bearing shell 4 moves in an arc which deviates very little from the wag right direction. The critical speed at which the strongest oscillation occurs is changed in any way by choosing stronger or weaker springs 8, as best corresponds to the practical requirements.
Instead of the round intermediate body 5, a piece 11 (Fig. 2) can be used who is curved only on the upper or lower surface; or according to FIG. 3, a roof-shaped cut piece 12 with a correspondingly designed support disk can be used.
The temporary determination of the bearing is possible, please include without changing the bearing height, that the springs 8 are completely pressed together or removed. The effect of these springs can also be switched off using spacers. In any case, the nuts 7 are then screwed tightly against the lugs 9 of the bearing. Ice can also be fixed between the storage stand 3 and the base plate 1. Pieces, z. B. pieces 13 are pushed in the manner of FIG. 4, which prevent the swinging of the bearing stand. These pieces can, as shown in Fig. 5 Darge, consist of two wedges 14 and 15. It is also possible to use pieces of the type shown in FIGS. 6 and 7 as supports which are flattened on two opposite sides and, in the position according to FIG. 6, only to limit the stroke in the position according to FIG serve.
Press screws of any type can also be used to firmly support the La gerstandsers against the base plate.
The transformation of the vertical vibrations of springs into at least partially horizontally directed vibrations of the bearing means can also be carried out in another form. So is', in the embodiment according to FIG. 8 compared to that of FIG. 1, the center of oscillation, the round intermediate body 5 is omitted and the bearing stand 3 itself is supported on compression springs 21 through which the screw bolts 6 with nuts 7 pass. Additional springs 22 are also used here. The rest position of the springs 21 is given by the weight resting on the bearing stand.
When a poorly balanced body is rotated in the bearing shells, the springs 21 are alternately shortened and lengthened and thus the bearing shell 4 oscillates. In order to avoid excessive vibrations, stroke limiters 23 are provided. In effect, this arrangement differs from that according to FIG. 1 in that the bearing pin center here executes a circular movement, while in the arrangement according to FIG. 1 it essentially swings dare.
If indexing devices (of a known type) are used for the precise recording of the vibrations, the horizontal component of the vibration can be used for recording in the arrangement according to FIG. 8, so that the recordings here are the same as for the one shown in FIG. 1 shown arrangement. But it is also possible to use the projections of the vibrations on the perpendicular or any oblique diameter of the circular movement in the camp of FIG. 8. A difference between the arrangement according to FIG. 1 and that according to FIG. 8 is also given by the fact that the springs in the case of FIG. 8 must absorb the entire bearing pressure.
Given the largest spring diameter and certain spring length, much softer springs can generally be used in the embodiment according to FIG. 1 and the critical speed can be brought to a much smaller value than in the case of the bearing according to FIG. 8.
In order to be able to set the camp comfortably firmly above the base plate without changing the Zap, it is advisable to choose a training according to the type of FIG. 9. The springs 21, which consist of plate-like individual springs, are, like the counter springs 22, on each side by screw plate 25 and nuts 26 Festge provides. In this case they are dimensioned in such a way that these nuts can compress the springs completely. In this way, the springs are rendered ineffective without changing the bearing height. Instead of the plate-like springs, coil or leaf springs can also be used.
The type of storage described offers significant advantages over the use of the known balancing machines, especially for large machines. The additional parts required, such as spacers, washers, bolts, springs and the like are very cheap. The rotor does not have to be stored twice - first in the balancing machine and then the operational storage in the machine itself. It is also of great value that the balancing can be carried out not only at the place of manufacture but also at the installation site and can be repeated at any time without the machine having to be completely dismantled.
Since the critical speed and thus the power requirement can be pushed down very far by a suitable choice of springs, it is often possible, for example, with turbo generators to use the exciter to drive when balancing. A drive by means of belts from an auxiliary motor is also entirely permissible, whereby the armature of the exciter machine can be used as a belt pulley.