FI102203B - Laite juoksupyörän asentamiseksi käyttöakselille - Google Patents

Description

102203

Laite juoksupyörän asentamiseksi käyttöakselille

Keksintö koskee laitetta juoksupyörän asentamiseksi käyttöakselille.

5 Käyttömoottorien aikaansaama vääntömomentti on tuskin kos kaan vakio, vaan vaihtelee enemmän tai vähemmän. Momentin vaihtelu eli aaltoilu korostuu, jos nopeuden säätö kuuluu juoksupyörän käyttöjärjestelmään. Tällaisiin käyttöjärjestelmiin voi kuulua esimerkiksi sähkömoottoreita, joissa on taajuudenmuuttajat tai elektroniset variaattorit tai die-10 selmoottorit.

Mainitut aaltoilumomentit synnyttävät usein resonanssivibraatioita joissakin koneen osissa, esimerkiksi juoksupyörän terissä, joista aiheutuu koneen mainittujen osien väsymisestä johtuvia häiriöitä.

Ongelma on ratkaistu tähän asti käyttämällä sopivaa elastista tai 15 taipuisaa liitäntää moottorin käyttöakselin ja juoksupyöräakselin välillä. Kuviossa 1 on esitetty mainittu tunnettu ratkaisu sovellettuna siipeen, jossa elastinen liitäntä on esitetty kohdassa 20 moottorin 22 käyttöakselin 21 ja siipi-akselin välissä, joka tukee siipijuoksupyörää 26. Siipiakselia 24 pidetään erillisissä laakereissa 28, 30. Tämä ratkaisu, jolla siipeä suojellaan mootto-20 rista tulevilta pulsaatiomomenteilta, on kuitenkin kallis ja vie paljon tilaa ja sitä on siksi mahdotonta käyttää joissakin sovelluksissa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen uusi ratkaisu pulsaatiomomenttien aiheuttamiin ongelmiin, jossa mainitut tunnetun rakenteen haitat on korjattu.

25 Tämä tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella laitteella. Keksinnön mukaisen laitteen edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten 2-6 kohteena.

Keksinnön mukaisella laitteella pulsaatiomomentteihin liittyvä ongelmat poistetaan myös rakenteista, joissa juoksupyörää tuetaan suoraan - t 30 moottorin käyttöakselilla. Siten erillisen käyttö- ja juoksupyöräakseleiden vä lillä olevan elastisen tai taipuisan liitännän tarve poistuu, mikä yksinkertaistaa rakennetta ja tekee siitä vähemmän kalliin, ja erikoisesti saadaan kompakti rakenne, jossa säästyy huomattavan paljon tarvittavaa tilaa, mikä on hyvin tärkeää joissakin siipikäyttösovelluksissa. Keksinnön erään edullisen 35 suoritusmuodon mukaisesti laite on sovitettu juoksupyörän navan sisään.

2 102203

Keksinnön esimerkkinä olevaa suoritusmuotoa selostetaan seu-raavassa tarkemmin viitaten piirustusten kuvioihin 2 ja 3.

Kuviossa 1 esitetään tunnettua laitetta siiven suojaamiseksi pul-saatiomomenteilta, 5 kuvio 2 esittää käyttömoottorin kompaktia kokoonpanoa ja siipeä, joissa voidaan käyttää keksinnön mukaista laitetta, kuvio 3 on poikkileikkaus siipijuoksupyörän navan poikkileikkaus keksinnön mukaisine suoritusmuotoineen, ja kuvio 4 kuvaa toista esimerkkiä, jolla saadaan elastinen tai taipui-10 sa liitäntä, joka on käyttökelpoinen keksinnön mukaiseen laitteeseen.

Kuviossa 2 on esitetty kompakti kokoonpano, jossa siipijuoksu-pyörää 32 tuetaan suoraan käyttöakselin avulla moottorista 34.

Kuvioiden 1 ja 2 vertailu osoittaa suoraan mainittujen kahden kokoonpanon tilantarpeen siipiakseleineen erotettuna käyttöakselista ja asen-15 nettuna erillisiin laakereihin, kuten nähdään kuviossa 1 ja vastaavasti kuvion 2 esittämä kokoonpano.

Kuviossa 3 keksinnön mukaisen laitteen suoritusmuoto on esitetty asennettuna kuvion 2 tyyppiseen kokoonpanoon siiven suojaamiseksi käyt-tömoottorilta tulevia pulsaatiomomentteja vastaan vaimentamalla ja suodat-20 tamalla pulsaatioita siten, että resonanssitaajuuksia ei herätetä esimerkiksi juoksupyörässä tai akselissa.

Siten kuvio 3 esittää siipijuoksupyörää 1 kiinnitettynä rengasmaiseen levyyn 2 pulttiIiitoksella 15, 16, 17. Tähän levyyn on kiinnitetty kansi 4 kohtaan 6 ja tällä kannella 4 on kiinnitetty kuulalaakeri 3 aksiaaliseen suun-25 taan käyttöakseliin 36. Kannen 4 sisään on asetettu välirengas laakerin 3 ja olakkeen 38 väliin käyttöakselille 36.

Levyyn 2 on kiinnitetty myös elastinen rengasmainen osa 9. Mainittu osa 9 on kiristetty keskitysrenkaaseen 8 päin ruuveilla 11 ja kiristysrenkaalla 10. Mainittu rengas 8 on kiinnitetty säteittäisessä suunnassa kiristys-30 renkaan 10 ja olakkeen 40 väliin levyyn 2. Tällä järjestelyllä siirretään momentti elastisesta renkaasta 9 levyyn 2 keskitysrenkaan 8 pintojen kautta kohti elastista rengasta 9 ja levyä 2.

Elastinen rengas 9 on myös kiinnitetty keskiöosaan 7 toisella kiristysrenkaalla 12 ja ruuveilla 13. Napaosa 7 vuorostaan on kiilattu käyttöak-35 setiin 36 ja ruuvattu aksiaalisesti kohtiin 14, 18. Myös tämä liitäntä on tarkoi- 3 102203 tettu sellaiseksi, että momentti siirretään käyttöakselista 36 elastiselle renkaalle 9 toisaalta ja toisaalta napaosaan 7 ja kiristysrenkaaseen 12.

Kuten edellä on kerrottu, käytetään avainta (ei esitetty) siirtämään momentti akselin 36 ja navan 7 välillä. Napaosa 7 ruuvataan aksiaalisesti 5 käyttöakseliin pultilla 18 ja prikalla 14. Siten koko naparakenne keksinnön mukaisine laitteineen kiristetään pultilla käyttöakseliin 36 olakkeeseen 38 päin.

Käyttöakselista 36 tuleva momentti siirtyy siten juoksupyörään 1 elastisen renkaan 9 kautta. Käyttöakselista tulevat momentin pulsaatiot eli 10 vaihtelut vaimenevat eli suodattuvat elastisen renkaan 9 vaikutuksesta, joka absorboi mainitut pulsaatiot tai vaihtelut sallimalla tietty pyörimisliike juoksu-pyörän 1 ja käyttöakselin väliin laakerilla 3, joka keskittää juoksupyörän 1 käyttöakseliin 36 säteittäisessä suunnassa pienellä välikkeellä.

Se elastinen rengas, joka muodostaa erään esimerkin, jolla elas-15 tinen liitäntä toteutetaan, on edullisesti tehty kumista, ja laakeri voi olla millainen sopivan muotoinen tahansa, esimerkkinä kuulalaakeri, rullalaakeri, liukulaakeri tai sellainen laakeri, johon kuuluu laakeriholkki, jossa käyttöak-seli pääsee pyörimään.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön toinen suoritusmuoto. Tässä 20 suoritusmuodossa käyttöakselin ja juoksupyörän väliseen elastiseen tai taipuisaan liitäntään kuuluu hammaspyörä 42, joka on asetettu ympäröivän sylinterin 44 sisään ja jossa on sisäänpäin olevat hampaat eli ulkonemat 46. Väleihin, jotka ovat sylinterin 44 vierekkäisten hampaiden ja pyörän 42 hampaiden 48 väliin on muodostettu elastista materiaalia kuten kumia olevia 25 pehmusteita 50. Kiinnittämällä käyttöakseli 36 hammaspyörään 42 ja juoksu-pyörä 1 sylinteriin 44 toteutetaan elastinen liitäntä, joka vaimentaa eli suodattaa käyttöakselista 36 tulevan momentin pulsaatiot ja vaihtelut.

Voidaan muodostaa myös elastinen tai taipuisa liitäntä käyttöakselin ja juoksupyöräin väliin jousien avulla.

30 Keksinnön mukaista laitetta voidaan soveltaa käytettäväksi tiet tyyn kokoon asti oleviin siivekkeisiin. Erittäin suurissa siivekkeissä juoksu-pyörää ei normaalisti pystytä enää tukemaan käyttöakseli Ha moottorista sen suuren koon ja painon takia. Tällaisissa suurissa juoksupyörissä täytyy käyttää kuvion 1 esittämää järjestelyä.

35 Keksinnön mukaisella laitteella on suoritettu kokeita, joka laite on asennettu aksiaaliselle siivekkeelle käyttämällä siivekejuoksupyörää sovi- 102203

A

tettuna aivan moottorin käyttöakselin päähän. Käytettiin 75 kW käyttöjärjestelmää nopeutta vaihtelemalla. Jäykällä kokoonpanolla moottorin käyttöak-seliin lapojen ensimmäinen luonnollinen vibraatiotapa viritettiin korkealla tasolla pulsoivalla momentilla. Kun kokoonpanoon kuuluu keksinnön mukainen 5 laite, vibraatioiden amplitudia resonanssinopeudella alennettiin n. 40 suuruisella tekijällä.

Toinen etu, joka saatiin keksinnön mukaisella laitteella, on se, että voidaan saada siivekkeen pehmeämpi startti, mikä joissakin sovelluksissa on tärkeää.

10 Keksinnön mukainen laite on käyttökelpoinen sekä aksiaalis- tyyppisiin että keskipakoistyyppisiin siivekkeisiin ja sitä voidaan käyttää myös muunlaisissa turbokoneistoissa.

Claims (6)

1. Laite juoksupyörän (1) asentamiseksi käyttöakselille, käsittäen ainakin yhden elastisen tai taipuisan elementin (9, 50), joka on sovitettu 5 siirtämään vääntömomentin akselista juoksupyörään, tunnettu siitä, että juoksupyörä (1) on laakeroitu käyttöakseliin (36) säteittäisellä laakerilla (3), joka sallii suhteellisen pyörimisliikkeen juoksupyörän ja akselin välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elastinen tai taipuisa elementti on elastisen renkaan (9) muodossa, joka ren- io gas on kiinnitetty akseliin (36) ja juoksupyörään (1).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että elastinen tai taipuisa elementti (9, 50) muodostuu kumista.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että laakeri (3) käsittää kuulalaakerin tai rullalaakerin tai liukulaakerin 15 tai siirrettävän ohjaimen.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että säteittäinen laakeri (3) ja elastinen tai taipuisa elementti on sovitettu juoksupyörän (1) navan sisään.

5 102203

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että 20 ulospäin suunnatut, säteittäiset ulkonemat (48), jotka on muodostettu yhtenä kappaleena tai jotka ovat käyttöakseliin (36) kiinnitettyjä, ulottuvat niihin tiloihin, jotka ovat sisäänpäin suunnattujen, säteittäisten ulkonemien (46) välissä, sylinterin (44) sisäpinnalla, joihin juoksupyörä on kiinnitetty, jolloin vierekkäisten ulospäin ja sisäänpäin suunnattujen ulkonemien väliin on sovi-25 tettu elastisia pehmikkeitä (50). 6 102203 «