转子轴的减震支承制造技术

本发明专利技术涉及一种用于减震地支承电机器的转子轴(1)的装置。此外，本发明专利技术涉及一种具有转子轴(1)和至少一个这样的装置的电机器。此外，本发明专利技术涉及一种用于减震地支承这种类型的电机器的转子轴(1)的方法。为了提供用于减震地支承转子轴(1)的替代方案而提出，该装置具有：轴承单元(2)，其能够布置在转子轴(1)和电机器的壳体(3)之间；以及减震部件(4)，其能够布置在轴承单元(2)和转子轴(1)之间或者能够布置在轴承单元(2)和壳体(3)之间，其中，减震部件(4)具有由金属线(5)制成的网状物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于减震地支承电机器的转子轴的装置。此外，本专利技术涉及一种具有转子轴和至少一个这样的装置的电机器。此外，本专利技术涉及一种用于减震地支承这种类型的电机器的转子轴的方法。
技术介绍
这种类型的装置和这种类型的方法例如应用在电动机或者发电机中。如果任意的转子被旋转地支承，那么视支承的类型而定获得具有所属的特性形式的固有频率。转子的支承例如可以设计为流体动力的滑动轴承、流体静力的滑动轴承、滚动轴承、主动和被动磁轴承或者空气轴承。在此对亚临界转子和超临界转子进行区分。如果系统的第一固有频率处于其运行转数之上，那么谈及的就是亚临界转子。如果固有频率处于运行转数之下，那么涉及的就是超临界转子。在该种情况中，在轴承位置处需要确定大小的外部减震，从而使得经历固有频率直到运行转数、或者转子能够以其固有频率运行。此外，由于转子的内减震或者通过滑动轴承的承载介质的限定会出现转子系统的不稳定性。为了阻止这些问题，同样需要在支承位置中的外部减震。在支承位置处仅具有非常少的外部减震的转子支承的情况中，转子不能超临界地运行。这种类型的仅仅产生很少的减震的支承例如由滚动轴承实现。在滑动轴承的情况中，减震能够通过承载介质产生。然而这常常是不足以使得转子以其固有频率运行并且能够降低在任意的转数范围中的
不稳定性。被动的磁轴承和空气轴承同样仅仅提供很小的减震特性。在主动的磁轴承的情况中，转子系统通过外部的磁力稳定地保持并且产生轴承减震。如果在支承位置处的减震是不足的，那么给出不同的可能性来产生附加的减震，例如在轴承下方的橡胶件或者在轴承下方或者直接在转子上的困油减震器。由DE 197 01 178 A1公开了一种轴承环，其具有内轴瓦和外轴瓦，二者以径向间距彼此相对布置，并且在其如此形成的中间空间中布置有将两个轴瓦抗扭地连接的部件，其设计成金属丝网。由DE 10 2006 057 172 A1公开了一种具有非常类似的构造的滚动轴承。由DE 20 2010 004 482 U1公开一种轴向滚动轴承，其具有上环、下环和布置在两个环之间的球，其中为环使用一种由金属纤维制成的压制带，并且其中环被浇上塑料壳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于减震地支承转子轴的替代方案。该目的通过开头所述类型的装置这样地实现，即该装置具有：轴承单元，该轴承单元能够布置在转子轴和电机器的壳体之间；以及减震部件，该减震部件能够布置在轴承单元和转子轴之间或者能够布置在轴承单元和壳体之间，其中，减震部件具有由金属线制成的网状物。此外，该目的还通过开头所述类型的电机器由此实现，即该电机器具有至少一个该种类型的装置。优选地在此提出，轴承单元布置在转子轴和电机器的壳体之间并且减震部件能够布置在轴承单元和转子轴之间或者能够布置在轴承单元和壳体之间。此外，该目的还通过用于减震地支承电机器的转子轴的方法这样地实现，相应的装置具有：轴承单元，该轴承单元布置在转子轴和电机器的壳体之间；以及减震部件，该减震部件布置在轴承单元和转子轴之间或者布置在轴承单元和壳体之间，其中，减震部件具有由金属线制成的网状物，其中相应的装置具有传感器部件和与传感器部件作用连接的发力部件，该方法具有步骤：-通过所述传感器部件检测减震部件的弹簧常数、减震部件的减震常数和/或减震部件的固有频率，-通过发力部件这样地能调节地对减震部件预加应力，即转子轴和/或电机器能够超临界地运行，或者这样地能调节地预加应力，即减震地支承的转子轴的固有频率大于电机器的运行频率。减震部件例如可以由压制的金属线制成并且尤其围绕支承位置安装，从而使得减震部件径向外部地布置在轴承单元处并包围轴承单元。从径向内侧向径向外侧因此首先布置有转子轴，然后是轴承单元，接下来是减震部件并且最后是电机器的壳体。可替换的是，减震单元能够径向外部地布置在转子轴上并且包围转子轴。相应地由径向内侧向径向外侧首先布置转子轴，然后是减震部件，接下来是轴承单元并且最后是电机器的壳体。因此提供了用于转子轴的旋转自由度的轴承单元包围减震部件，从而使真实的支承位置处于减震部件的外侧上。通过减震部件，附加的、较大的减震效果被引入到受支承的转子轴的系统中。在转子轴相关于壳体的振动期间，通过在金属线匝中形成的摩擦产生减震，其中该减震作为外部减震起作用。原理上也可以设置两个这种类型的减震部件，在二者之间布置轴承单元。该设计方案能够将特别大的减震效果引入到减震地支承的转子轴的系统中。提出的解决方案如上所述的那样用于径向力的减震的支承。径向力的减震的支承也可以利用提出的解决方案实现，这通过将减震部件和轴承单元在轴向方向上布置在转子轴或者转子轴的一部分以及壳体之间来实现。附加的是，混合方案也是可以的，通过该混合方案能够减震地接收叠加的径向力和轴向力。发力部件与传感器部件的作用连接例如可以由此实现，即直接的数据交换可以通过在传感器部件和发力部件之间的有线数据连接或者无线数据连接产生。可以考虑的是，该作用连接间接地设计，例如通过传感器部件的数据通过计算单元和变流器单元最后对发力部件的确定动作产生影响来实现。用于减震地支承转子轴的在此建议的方法提出，对减震部件的弹簧常数、减震部件的减震常数和/或在减震部件上作用的预应力进行检测，其中为此使用传感器部件。此外提出，减震部件能够能调节地预加应力，其中为此安装了发力部件和例如计算单元。原理上，预应力设计成压力或者拉力。尤其是当设置两个或者多个发力部件时，也可以实现由不同的压力或者拉力构成的组合，其尤其在不同的方向上在减震部件上作用的或者在不同的点上作用到减震部件上。减震特性的各向异性可以这种类型地实现，由此在不同方向上作用的震动模式能够被不同程度地减震。在用于运行电机器和相应的布置的提出的方法中，尤其是在超临界运行时提出，即尽可能快速地经历转子轴和/或电机器的固有频率。相应地，在电机器的加速运行中存在正的时间上的转数变化并且在电机器的减速运行中存在负的时间上的转数变化。在此，最大可能的时间上的转数变化，尤其是那些能够由变流器单元和由电机器在技术上持续实现的转数变化在在此没有设备损害或者设备过度老化或者过度磨损的情况下进行。尤其是可以提出，传感器部件为了测定固有频率而发射测试脉冲并且测定系统对测试脉冲的应答。变流器单元尤其用于为电机器的定子提供电能并且相应于计算单元的预设值对定子进行加载。计算单元可以例如设计成微控制器、CPU或者类似物，并且尤其是集成到传感器部件中、发力部件中或者变流器单元中。可替换的是，计算单元可以集成到上级的控制装置或者变流器单元中。在本专利技术的一个有利的设计方案中，轴承装置设计成滚动轴承或者设计成滑动轴承。滚动轴承通常提供小的或者仅非常小的自减震。当使用这种仅仅产生很少自减震的支承类型时，提出的装置的附加的、外部减震实现了转子系统的超临界的运行。这实现了，即例如通过提出的具有滚动轴承的布置对例如具有轴高度为450mm和更多的相对功率强大的电动机的支承。这种类型的大型和功率强大的电机器通常超临界运行，从而运行转数大于电机器的至少一个固有频率。在此，滚动轴承的使用提供多个优点，如例如相对简单的装配和维护。在此，非常低减震的滚动轴承的缺点通过减震部件补偿，从而使得大型的电机器通过提出的装置也能利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减震地支承电机器的转子轴(1)的装置，其中，所述装置具有：‑轴承单元(2)，所述轴承单元能够布置在所述转子轴(1)和所述电机器的壳体(3)之间；以及‑减震部件(4)，所述减震部件能够布置在所述轴承单元(2)和所述转子轴(1)之间或者能够布置在所述轴承单元(2)和所述壳体(3)之间，其中，所述减震部件(4)具有由金属线(5)制成的网状物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 EP 14152298.71.一种用于减震地支承电机器的转子轴(1)的装置，其中，所述装置具有：-轴承单元(2)，所述轴承单元能够布置在所述转子轴(1)和所述电机器的壳体(3)之间；以及-减震部件(4)，所述减震部件能够布置在所述轴承单元(2)和所述转子轴(1)之间或者能够布置在所述轴承单元(2)和所述壳体(3)之间，其中，所述减震部件(4)具有由金属线(5)制成的网状物。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述轴承单元(2)设计成滚动轴承或者滑动轴承。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述减震部件(4)具有内环(6)和外环(7)，其中，由所述金属线(5)制成的所述网状物布置在所述内环(6)和所述外环(7)之间。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述内环(6)和/所述外环(7)具有L形横截面。5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述内环(6)和/所述外环(7)具有楔形横截面。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述减震部件(4)具有弹簧常数、减震常数和固有频率，其中，所述减震部件(4)能预加应力使得所述减震部件(4)具有能预定的弹簧常数、能预定的减震常数和/或能预定的固有频率。7.根据权利要求6所述的装置，其中，设置有传感器部件(8)，通过所述传感器部件能够检测到所述减震部件(4)的所述弹簧常数、所述减震部件(4)的所述减震常数和/或所述减震部件(4)的所述固有频率，其中，设置有加力部件(9)，所述加力部件与所述传感器部件(8)作用连接，并且通过所述加力部件(9)能够能调整地对所述减震部件(4)预加应力。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述减震部件(4)能预加应力使得所述转子轴(1)和/或所述电机器能超临界地驱动。9.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述减震部件(4)能预加应力使得减震地支承的所述转子轴(1)的固有频率大于所述电机器的运行频率。10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置具有护板部件(10)，所述护板部件能够布置在所述转子轴(1)和所述壳体(3)之间，其中，所述轴承单元(2)和所述减震部件(4)能够布置在所述转子轴(1)和所述护板部件(10)之间或者布置在所述壳体(3)和所述护板部件(10)之间。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述电机器具有定子(13)和带有转子轴(1)的转子(12)，其中，所述装置包括计算单元(14)和变流器单元(15)，其中，所述计算单元14)能够与所述变流器单元(15)连接并且所述变流器单元(15)能够与所述电机器的所述定子(13)连接，其中，所述轴承单元(12)布置在所述转子轴(1)和所述电机器的所述壳体(3)之间并且所述减震部件(4)布置在所述轴承单元(2)和所述转子轴(1)之间或者布置在所述轴承单元(2)和所述壳体(3)之间，其中，相应的所述装置具有传感器部件(8)和与所述传感器部件(8)作用连接的发力部件(9)，其中，减震地支承的所述转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·鲍尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE