DE1087685B

DE1087685B - Arrangement and method for adjusting and maintaining the once precisely set air gap of an electrical machine having a runner mounted independently of the stand when reassembling

Info

Publication number: DE1087685B
Application number: DEW25709A
Authority: DE
Inventors: Alseno S Depaul; William H Morse
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1958-05-29
Filing date: 1959-05-28
Publication date: 1960-08-25

Description

Anordnung und Verfahren zur Justierung und Aufrechterhaltung des einmal genau eingestellten -Luftspaltes einer einen unabhängig vom Ständer gelagerten Läufer aufweisenden elektrischen Maschine beim erneuten Zusammenbau Zur Justierung von elektrischen Maschinen mit Schildlagern ist es bekannt, für die in den Füßen des Maschinengehäuses@vorgesehenen Bohrungen senkrecht zür'Mäschinenachse verschiebbare Einsätze mit Durchgangslöchern für die Fußschrauben vorzusehen, die ein solches Außenmaß haben, daß sie- vor dem Verschweißen innerhalb der Bohrungen der Füße in jeder Richtung um ein- geringes Maß frei beweglich sind: Hierdurch ist es möglich, die Fußmaße aller Maschinen nicht nur in bezug auf ihre Achshöhe, sondern auch auf ihre Lochabstände genau einzuhalten, so daß der Austausch einer Maschine gegen eine andere ohne neues Ausrichten möglich ist.Arrangement and procedure for adjusting and maintaining the once precisely adjusted air gap of a rotor mounted independently of the stator having electrical machine when reassembling For adjustment of electrical machines with shield bearings are known for being in the feet of the Machine housing @ provided holes perpendicular to the machine axis Provide inserts with through holes for the foot screws, the such Have external dimensions that they - before welding within the bores of the feet in are free to move in any direction by a small amount: This makes it possible to the foot dimensions of all machines not only in relation to their axis height, but also to to keep their hole spacing exactly, so that the exchange of a machine for a other is possible without realignment.

Bei elektrischen Maschinen mit einem unabhängig vom Ständer gelagerten Läufer tritt nun, vor allem, wenn es sich um Asynchronmaschinen mit sehr kleinem Luftspalt handelt, häufig die Forderung auf, daß der Luftspalt bei der Erstmontage äußerst genau einstellbar ist, d. h., daß die Lage des Ständers zum Fundamentrahmen genau- einjustiert werden kann, und daß. ein so eingestellter Luftspalt bei dem auf eine Demontage folgenden erneuten Zusammenbau erhalten bleibt, ohne daß. eine Neujustierung erforderlich wird. Diese Aufgabe läßt sich mit der bekannten Anordnung nicht lösen.In the case of electrical machines with a bearing that is independent of the stator Runner now occurs, especially when it comes to asynchronous machines with very small Air gap is, often the requirement that the air gap during the initial assembly is extremely precisely adjustable, d. that is, the position of the stand in relation to the foundation frame can be precisely adjusted, and that. an air gap set in this way at the after dismantling, reassembly is retained without. one Readjustment is required. This task can be achieved with the known arrangement not solve.

Zur Justierung und Aufrechterhaltung des einmal genau eingestellten Luftspaltes sieht daher die Erfindung vor, daß die Lage des Ständers auf dem Fundamentrahmen durch Befestigungsvorrichtungen erzwungen wird; die j:eWeils aus zwei zueinander winkelbeweglichen, beispielsweise durch Schrauben lösbar miteinander verbindbaren Teilen mit kugelförmig ausgebildeten Auflageflächen bestehen, von denen der eine am Ständer und der andere am Fundamentrahmen-beibeispielsweise durch Verschweißen zu befestigen ist. Beider Erstmontage einer elektrischen Maschine geht man dann insbesondere in der Weise vor, daß die endgültige und dauerhafte Befestigung der dem Ständer zugeordneten Teile der Befestigungsvorrichtungen am Ständer und der dem Fundamentrahmen zugeordneten Teile der Befestigungsvorrichtungen am Fundamentrahmen erst nach der Justierung des Ständers vorgenommen wird.For adjusting and maintaining the once precisely set Air gap therefore provides the invention that the position of the stand on the foundation frame is enforced by fastening devices; the j: e each from two to each other angularly movable, for example releasably connectable to one another by screws There are parts with spherical bearing surfaces, one of which on the stand and the other on the foundation frame - for example by welding is to be attached. The first assembly of an electrical machine is then done especially in such a way that the final and permanent attachment of the the stand associated parts of the fastening devices on the stand and the Parts of the fastening devices on the foundation frame assigned to the foundation frame is only carried out after the stand has been adjusted.

Mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung ist eine äußerst einfache Montage des Ständers einer elektrischen Maschine, vor allem einer elektrischen Großmaschine, möglich: Der Ständer wird bei der Erstmontage auf dem Fundamentrahmen abgestützt und bezogen auf die Lage des Läufers justiert. Darauf werden die lösbar miteinander verbindbaren Teile der Befestigungsvorrichtungen ausgerichtet und am Ständer bzw. am Fundamentrahmen befestigt. Soll der Ständer demontiert werden, so brauchen nur die Verbindungen zwischen den aufeinanderliegenden Teilen der Befestigungsvorrichtungen gelöst zu werden. Der Ständer kann dann abgehoben werden. Bei .der erneuten Montage des Ständers erzwingen dann die am Ständer und am Fundamentrahmen befestigten Teile der Befestigungsvorrichtungen die genaue Lage des Ständers, ohne daß eine nochmalige Justierung und Ausrichtung oder Nachbearbeitung des Ständers erforderlich ist.With the help of the arrangement according to the invention is an extremely simple one Assembly of the stator of an electrical machine, especially a large electrical machine, possible: The stand is supported on the foundation frame during initial assembly and adjusted based on the position of the rotor. Thereupon the releasable with each other connectable parts of the fastening devices aligned and attached to the stand or attached to the foundation frame. If the stand is to be dismantled, only the connections between the parts of the fastening devices lying on top of one another to be solved. The stand can then be lifted off. When reassembling of the stand then force the parts attached to the stand and to the foundation frame of the fastening devices the exact position of the stand without a repeated Adjustment and alignment or reworking of the stand is required.

In den Fig. 1 bis 3 ist zur Erläuterung der Erfindung als Ausführungsbeispiel .eine Asynchronmaschine dargestellt, deren Ständer gemäß der Erfindung am Fundamentrahmen befestigt ist.1 to 3 is to explain the invention as an exemplary embodiment .An asynchronous machine is shown, the stator according to the invention on the foundation frame is attached.

Fig. 1 gibt eine Seitenansicht der Asynchronmaschine wieder, während in Fig. 2 eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht einer Befestigungsvorrichtung dargestellt ist; Fig.3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1.Fig. 1 shows a side view of the asynchronous machine again, while in Fig. 2 is an enlarged, perspective partial view of a fastening device is shown; FIG. 3 is a section along the line III-III of FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellte Asynchronmaschine, die vom Fundamentrahmen 6 getragen wird, besteht aus dem Ständer4, dessen Blechpaket durch die beiden Querringe 8 zusammengehalten wird, sowie aus einem von der Welle 2 getragenen Läufer. Die Welle 2 -ist in den Stehlagern 9; die sich züSeiden Seiten des Fundamentrahmens befindet, gelagert. Mittels der Verschraubung 11 kann die den Läufer tragende Welle 2 bezüglich des Fundamentrahmens 6 ausgerichtet werden. Der unabhängig von -der Welle 2 vom Fundamentrihmen 6 getragene Ständer 4 muß bei der Montage so justiert werden; daß ein konzentrischer Luftspalt zwischen dem Ständerblechpaket und dem Läufer gewährleistet ist.The asynchronous machine shown in the figures, which is carried by the foundation frame 6, consists of the stator 4, the laminated core of which is held together by the two transverse rings 8, and a rotor carried by the shaft 2. The shaft 2 is in the pillow block bearings 9; the two sides of the foundation frame are stored. The shaft 2 carrying the rotor can be aligned with respect to the foundation frame 6 by means of the screw connection 11. The stand 4 carried by the foundation frame 6 independently of the shaft 2 must be adjusted during assembly; that a concentric air gap between the stator core and the rotor is guaranteed.

Zu diesem Zweck sind gehiäß der Erfindung die vier Befestigungsvorrichtungen 13 vorgesehen. Diese Befestigungsvorrichtungen 13 -bestehen jeweils aus zwei zueinander winkelbeweglichen Teilen, und zwar aus dem dem Ständer 4 zugeordneten Ansatzstück 14 und aus dem dem Fundamentrahmen 6 zugeordneten Winkeleisen 30. For this purpose the four fastening devices 13 are provided according to the invention. These fastening devices 13 each consist of two parts which can move at an angle to one another, namely the extension piece 14 assigned to the stand 4 and the angle iron 30 assigned to the foundation frame 6.

Das Ansatzstück 14 (Fig. Z) besteht aus dem Teil 18 und den beiden Seitenteilen 20, die U-förmig zusammengesetzt sind und- vom Bodenblech 22 abgeschlossen werden. Das Bodenblech 22 ist etwa in der Mitte kugelförmig nach oben gewölbt, so daß es an seiner oberen Seite die konvexe kugelförmige Auflagefläche 24 und an seiner unteren Seite die konkave kugelförmige Fläche 25 aufweist. In der Mitte ist die kugelförmige Wölbung des Bodenbleches 22 mit der Bohrung 26 versehen. Das dem Fündamentrahmen 6 zugeordnete Teil der Befestigungsvorrichtung 13, nämlich das Winkeleisen 30, trägt den kugelförmigen Ansatz 28, der in der Mitte die mit Gewinde versehene Bohrung 34 aufweist. -Auf dem kugelförmigen- -Ansatz 28 kann sich das Ansatzstück 14 mit seiner konkaven kugelförmigen Auflagefläche 25 -abstützen, -=wobei das Ansatzstück 14 und das Winkeleisen 30 zueinander winkelbeweglich sind. Die Befestigung beider Teile erfolgt mittels der Schraubbolzen 36, die durch die Bohrung 26 des Ansatzstückes 14 hindurchgehen und in das Gewinde der Bohrung 34 des Winkeleisens 30 eingreifen. Zwischen dem Kopf des Schraubbolzens 36 und der konvexen kugelförmigen Auflagefläche 24 befindet sich noch der Ring 38, der an seiner Unterseite 42 ebenfalls kugelförmig ausgebildet ist, so: däß-er auf -der Auflagefläche 24 satt aufliegt.The extension piece 14 (FIG. Z) consists of the part 18 and the two side parts 20, which are assembled in a U-shape and are closed off by the base plate 22. The bottom plate 22 is spherically curved upwards approximately in the middle, so that it has the convex spherical bearing surface 24 on its upper side and the concave spherical surface 25 on its lower side. In the middle, the spherical curvature of the base plate 22 is provided with the bore 26 . The part of the fastening device 13 assigned to the foundation frame 6 , namely the angle iron 30, carries the spherical extension 28, which has the threaded hole 34 in the center. On the spherical attachment 28 , the attachment piece 14 can support itself with its concave spherical bearing surface 25, - = the attachment piece 14 and the angle iron 30 being angularly movable to one another. The two parts are fastened by means of the screw bolts 36, which pass through the bore 26 of the extension piece 14 and engage in the thread of the bore 34 of the angle iron 30. Between the head of the screw bolt 36 and the convex spherical bearing surface 24 there is also the ring 38, which is also spherical on its underside 42 so that it rests snugly on the bearing surface 24.

Zur Befestigung des Ansatzstückes 14 am Ständer 4 bzw. des Winkeleisens 30 am Fundamentrahmen6 sind beide Teile mit den Durühbrüchen 16 versehen, mit deren Hilfe sie am Ständer bzw. Fundamentrahmen verschweißt werden können. Zur Befestigung- dieser Teile-können jedoch auch ändere Mittel Verwendung finden. ' In den vorgesehenen Ausführungsbeispielen sind, wie bereits erwähnt, vier Befestigungsvorrichtungen 13 zur, Abstützung des Ständers 4- auf dem Fundameüträhmen 6 vorgesehen:- Bei der Erstmontage werden die Befestigungsvorrichtungen 13 an die Stellen gebracht, -an denen der Ständer 4 mit dem Fundamentrahmen 6 befestigt - werden soll. Hierbei sind- das Ansatzstück 14 und das Winkeleisen 30 mittels des Schraubbolzens 36 zusammengeschraubt. -Der Schraubbolzen 36 ist jedoch nicht fest angezogen, so daß das Ansatzstück-14 innerhalb der durch die konkave kugelförmige Auflagefläche 25 gegebenen Begrenzung winkelbeweglich ist. Diese- freie Winkelbeweglichkeit wird zwar durch den Durchmesser der Bohrung 26 nach dem Einführen des Schraubbolzens 36 begrenzt, das Spiel zwischen- der -Bohrung 26 und dem Schräubbolzen 36 ist aber groß genug, um eine hinreichende inkelbewegichkeit zwischen dem An,-satzsttick 1.4 -und dem Winkeleisen 30 zu gestatten, so daß sich die beiden'@Teie der-J3efestigungsvörrichtung 13 nach der Lage des Ständers 4 auf dem Fundamentrahmen 6 ausrichten können.To attach the extension piece 14 to the stand 4 or the angle iron 30 to the foundation frame 6, both parts are provided with the Durühbruchten 16 , with the help of which they can be welded to the stand or foundation frame. However, other means can also be used to fasten these parts. As already mentioned, four fastening devices 13 for supporting the stand 4 on the foundation frame 6 are provided in the exemplary embodiments provided: attached - should be. Here, the extension piece 14 and the angle iron 30 are screwed together by means of the screw bolt 36. The screw bolt 36, however, is not firmly tightened, so that the extension piece 14 is angularly movable within the limitation given by the concave spherical bearing surface 25. This free angular mobility is limited by the diameter of the bore 26 after the insertion of the screw bolt 36 , but the play between the bore 26 and the screw bolt 36 is large enough to ensure sufficient angular mobility between the attachment piece 1.4 and to allow the angle iron 30 so that the two parts of the J3efestigungsvörrichtung 13 can align with the position of the stand 4 on the foundation frame 6.

Während der Ständer 4 unmittelbar auf dem Gehäuserahmen 6 ruht, befinden sich die Winkeleisen 30 auf den etwas - nach oben gezogenen Rippen 12 des Fundamentrahmens 6. Die Ansatzstücke 14 greifen mit ihren Teilen 18 an den Querringen 8 des Ständers 4 an. Ist der Ständer genau- justiert, werden die Winkeleisen 30 sowie die Ansatzstücke 14 mit den Rippen 12 bzw. mit den Querringen 8 unter Zuhilfenahme der Durchbrüche 16 verschweißt. Abschließend wird der Schraubbolzen 36 in der mit Gewinde versehenen Bohrung 34 fest angezogen, so daß er mit seinem Kopf auf den Ring 38 drückt und Ansatzstück 14 und-Winkeleisen 30 zusammenklammert.While the stator 4 rests directly on the chassis frame 6, are the angle iron 30 on the bit - upwards drawn ribs 12 of the base frame 6. The lugs 14 engage with their parts 18 to the cross-rings 8 of the stator 4 at. If the stand is precisely adjusted, the angle iron 30 and the extension pieces 14 are welded to the ribs 12 or to the transverse rings 8 with the aid of the openings 16. Finally, the screw bolt 36 is firmly tightened in the threaded bore 34 so that it presses with its head on the ring 38 and clamps the extension piece 14 and angle iron 30 together.

Durch das Zusammenschweißen des Ansatzstückes 14 mit dem Querring 8 und des Winkeleisens 30. mit den Rippen 12 sind die beiden Teile der Befestigungsvorrichtungen 13 für dauernd fest auf den eingestellten Luftspalt festgelegt. Soll jetzt der Ständer 4 vom Fundamentrahmen 6 entfernt werden, so löst man die Schraubbölzen 36, woraufhin der Ständer 4 zusammen mit den Ansatzstücken 14 vom Fundamentrahmen 6 abgehoben werden kann.By welding the extension piece 14 together with the transverse ring 8 and the angle iron 30 with the ribs 12, the two parts of the fastening devices 13 are permanently fixed to the set air gap. If the stand 4 is now to be removed from the foundation frame 6, the screw bolts 36 are loosened, whereupon the stand 4 together with the extension pieces 14 can be lifted off the foundation frame 6.

Beim Wiederzusammenbau führen die Ansatzstücke 14 infolge des Aufliegens ihrer konkaven Auflageflächen 2,5 auf den kugelförmigen Ansätzen 28 den Ständer 4 wieder in die bei der Erstmontage einjustierte Lage, ohne daß eine nochmalige Justierung des Ständers erforderlich ist. Nach dem erneuten Festziehen der Schraubbolzen 36 ist dann der Ständer wiederum fest mit dem Fundamentrahmen verbunden.. Die beiden Teile der Befestigungsvorrichtungen 13 ermöglichen also eine Selbsteinstellung des Ständers. .When reassembling, the extension pieces 14, as a result of their concave contact surfaces 2.5 resting on the spherical extensions 28, lead the stand 4 back into the position it was adjusted during the initial assembly without further adjustment of the stand being necessary. After the screw bolts 36 have been tightened again, the stand is again firmly connected to the foundation frame. The two parts of the fastening devices 13 thus enable the stand to adjust itself. .

Die beiden Teile der Befestigungsvorrichtungen sind verhältnismäßig klein und können ohne großen Aufwand unter Innehaltung sehr kleiner Toleranzen hergestellt werden. Demgegenüber sind der Ständer und der Fündamentrahmen gewöhnlich sehr groß, so daß die genaue Bearbeitung ihrer aufeinanderliegenden Flächen einen erheblichen Aufwand bedeuten würde, wenn man erreichen will, daß beim erneuten Zusammenbau eine nochmalige Justierung nicht erforderlich ist.The two parts of the fasteners are proportionate small and can be produced without great effort while observing very small tolerances will. In contrast, the stand and foundation frame are usually very large, so that the precise machining of their superimposed surfaces is a considerable Would mean effort, if you want to achieve that when reassembling a further adjustment is not necessary.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for adjusting and maintaining the air gap, once precisely set, of an electrical machine having a rotor mounted independently of the stator when reassembling, characterized in that the position of the stator (4) on the foundation frame (6) by fastening devices (13) each of two angularly movable parts' (14, 30) with spherical bearing surfaces, for example by screws releasably connectable to one another, of which one on the stand (4) and the other on the foundation frame (6), for example by welding is to be attached. 2: Arrangement according to claim 1, characterized in that the parts of the fastening devices (13) facing the foundation frame (6) are designed as angle irons (30) which are provided with a spherical projection (28). 3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the stator (4) associated parts of the fastening devices (13) are designed as attachments (14) which at their lower end with on the spherical lugs (28) of the angle iron (30) resting, also spherical bearing surfaces (25) are provided. 4. A method for the releasable fastening of a stator of an electrical machine, which is precisely adjusted with regard to its position, with the aid of an arrangement according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the final and permanent fastening of the parts (14) assigned to the stator (4) the fastening devices (13) on the stand and the parts (30) of the fastening devices (13) associated with the foundation frame (6) on the foundation frame are only carried out after the stand (4) has been adjusted. References considered: U.S. Patent No. 1760,637.