Rotor elektromotora nie je len hriadeľ motora s dodatočnou hmotnosťou. Kedysi laminované jadro, klietka pre veveričky, komutátor, nosič magnetu alebo iná súprava rotorov je namontovaná na hriadeli, obrobok má nové funkčné povrchy, krehké regióny, tepelná história a nevyvážené správanie. Lisovanie, zmršťovacia armatúra, tlakové liatie, zváranie, spájkovanie, tepelné spracovanie a konečné opracovanie môžu zmeniť vzťah medzi dvoma ložiskovými čapmi a telesom rotora.
Spoľahlivé riešenie vyrovnávania rotora elektromotora preto musí kontrolovať celý stav zostavy: os ložiska-čap, hádzanie jadra rotora, odkrytá geometria hriadeľa, chránené bezkontaktné regióny, odpruženie, uvoľnené meranie a postupnosť medzi vyrovnávaním, dokončiť sústruženie a vyváženie.
Toto je ilustrácia inžinierskeho konceptu, nejde o fotografiu zo stránky zákazníka. Skutočná konštrukcia rotora, náradia, dátumový plán, korekčná sila a úroveň automatizácie vyžadujú výkresy a reprezentatívne vzorky testov.
Kompletný rotor vs holý hriadeľ motora
Prvým rozhodnutím projektu je, či je cieľom hriadeľ alebo zmontovaný rotor.
| Stav obrobku | Hlavná otázka geometrie | Vyhradený procesný záujem |
|---|---|---|
| Holý hriadeľ motora | Je os hriadeľa prijateľná pred montážou rotora?? | centrá, ložiskové sedadlá, drážkovanie/závit/kľúčová drážka a deformácia tepelným spracovaním |
| Hriadeľ s balíkom rotorov | Sú oba ložiskové čapy zarovnané po zostavení jadra/klietky/magnetu? | Ochrana bloku rotora, pridaná tuhosť, sekvencia ohybov a vyváženia vyvolaná montážou |
| Rotor po dotočení | Sú čapy a vonkajší priemer rotora korelované v konečnom stave?? | Hotová povrchová ochrana a minimálna povolená korekcia |
| Kompletný motor | Znáša zostavený motor vibrácie?, hluk, požiadavky na prúd a teplotu? | Test systému; nie je samo osebe akceptáciou rovnacieho stroja |
Existujúce požiadavky na holý hriadeľ patria medzi Riešenie na automatické vyrovnávanie hriadeľa motora. Táto stránka je pre zmontovaný rotor alebo kotvu pred inštaláciou do krytu statora a motora.
Definujte rodinu rotorov
Výraz „rotor motora“ zahŕňa veľmi odlišné obrobky. Návrh by mal identifikovať:
- indukčný rotor vo veveričke s odlievanými alebo vyrobenými koncovými krúžkami;
- vinutý rotor alebo elektrická kotva;
- permanentný magnet alebo synchrónny rotor;
- rotor trakčného motora;
- rotor generátora;
- rotor s komutátorom, klzné krúžky, ventilátor, kódovacia stopa alebo spojovacia funkcia;
- pevný hriadeľ, dutý hriadeľ alebo chladiaci kanál;
- jednodielne, stlačené, zmršťovacie, zváraný alebo inak zmontovaný balík rotorov;
- mäkko opracované, tepelne spracované, povrchová úprava, potiahnutý alebo vyvážený stav;
- rotor s exponovanými korekčnými rozpätiami oproti konštrukcii bez bezpečnej exponovanej zóny hriadeľa.
Nie každý rotor je možné po zložení tlakovo vyrovnať. Permanentné magnety, prídržné rukávy, vinutia, izolácie, spájkované spoje a rozhrania s vysokou interferenciou môžu vytvárať prísnu silu, teplotné a magnetické manipulačné limity. Realizovateľnosť musí byť preukázaná pre skutočnú stavbu.
Zmraziť fázu výroby
Hriadeľ pred montážou rotora
Toto je projekt s holým hriadeľom. Prístup na opravu je zvyčajne najlepší, ale nemôže odstrániť skreslenie spôsobené neskorším interferenčným uložením, zmršťovací proces, tlakové liatie alebo zostava rotorového bloku.
Po montáži rotora, Pred dokončením otáčania
Úplný montážny efekt je prítomný, pričom obrábaný materiál môže zostať na čapoch alebo vonkajšom priemere rotora. Galdabini popisuje vyrovnávanie rotora ako spôsob zlepšenia geometrie ložiska a sedla pred otáčaním a zníženie zbytočného úberu materiálu. Ide o princíp plánovania procesov, nie je univerzálnou zárukou úspory materiálu.
Po dokončení sústruženia alebo brúsenia
Ložiskové čapy, ramená a povrch rotora sú dokončené. Limity kontaktu nástrojov a vrúbkov sa stávajú kritickými, a na korekciu sa môžu použiť iba schválené rozpätia hriadeľov.
Po vyvážení
Vyrovnanie môže zmeniť os rotora, distribúcia hmotnosti vzhľadom na čapy a predtým nameraná nevyváženosť. Rotor opravený po vyvážení sa musí vrátiť na definovanú cestu overovania vyváženia.
| Etapa | Výhoda | Hlavné riziko | Vyžaduje sa opätovná kontrola |
|---|---|---|---|
| Holý hriadeľ | Maximálny opravný prístup | Neskoršia montáž rotora môže znovu zaviesť ohyb | Po montáži premerajte |
| Rotor zmontovaný, zásoby zostávajú | Je viditeľný ohyb spôsobený montážou | Blok rotora a koncové prvky musia byť chránené | Korelácia medzi povrchovou úpravou a obrábaním |
| Hotovo opracovaný rotor | K dispozícii sú funkčné údaje | Poškodenie povrchu a obmedzené bezpečné lisovacie zóny | Kompletná kontrola geometrie a povrchu |
| Predtým vyvážený rotor | Existujúce údaje o zostatku sú k dispozícii | Vyrovnanie ho môže znehodnotiť | Overenie konečného zostatku |
Definujte, čo ovládajú kresby
„Výbeh rotora“ by sa nemal považovať za jednu nerozdelenú hodnotu. Relevantné charakteristiky môžu zahŕňať:
- radiálne hádzanie každého ložiskového čapu;
- koaxiálny vzťah medzi dvoma osami ložiska-čap;
- hádzanie nástavcov hriadeľov, tesniace stopy, spojovacie sedadlá alebo kódovacie dráhy;
- hádzanie vonkajšieho priemeru jadra rotora vzhľadom na os ložiska;
- hádzanie komutátora alebo klzného krúžku;
- rameno tvár výbeh;
- priamosť exponovaného rozpätia hriadeľa;
- kruhovitosť a valcovitosť každého čapu;
- axiálna poloha rotora, stav stohu a integrita koncového krúžku;
- statická a párová nevyváženosť v definovaných korekčných rovinách;
- hotové vibrácie motora, hluk a elektrický výkon.
Použite Priamosť hriadeľa vs hádzanie vs vedenie TIR do samostatnej formy, odvodená os a rotačná indikácia. Narovnanie môže zmeniť vzťahy globálnej osi; automaticky neopraví zaoblenie denníka, geometria rotor-stack, elektrické poruchy alebo nevyváženosť hmoty.
Stanovte funkčný dátum
Pre väčšinu zmontovaných rotorov, dva ložiskové čapy sú centrálne voči inštalovanej osi otáčania. Vedenie ložísk elektromotora SKF považuje sedlá ložísk hriadeľa a ramená opierky za riadené geometrické prvky a výslovne zahŕňa úvahy o radiálnom a axiálnom hádzaní.. Projekt sa musí stále riadiť výkresom zákazníka a vybraným nosným systémom.
Riešenie by malo rozlišovať:
- vzťažné body výkresu a funkčnú nosnú os;
- výrobné strediská používané na sústruženie alebo brúsenie;
- podpery rovnačiek a rotačné zariadenia;
- senzorové stopy používané na rekonštrukciu hádzania čapu a telesa rotora;
- podpery vyvažovacieho stroja a korekčné roviny;
- konečná montáž motora a referencie testov.
Centrá môžu byť užitočné pri obrábaní, ale os definovaná v strede nie je automaticky rovnaká ako os vytvorená hotovými ložiskovými čapmi. Podobne, opakované podopieranie rotora nedokazuje, že podpery reprodukujú stav ložiska zákazníka.
Táto ilustrácia inžinierskeho konceptu zobrazuje viacero meracích dráh. Nepredpisuje kontaktné snímače na bloku rotorov ani jedno univerzálne nosné usporiadanie.
| Meracia dráha | Hlavný výstup | Interpretačné riziko |
|---|---|---|
| Ložiskové čapy | Funkčná os otáčania a hádzanie čapu | Miestne zaoblenie, kontaminácia alebo sila sondy môže skresliť výsledok |
| Nástavce hriadeľa | Ohnite mimo ložísk | Kľúčové drážky, závity a drážky vytvárajú falošný signál |
| Vonkajší priemer jadra rotora | Vzťah medzi jadrom a denníkom | Kroky laminácie, sloty a zámerné povrchové prvky potrebujú maskovanie |
| Komutátor alebo zberacie krúžky | Výbeh funkcií | Krehké povrchy môžu vyžadovať bezkontaktné snímanie |
| Ramená a tváre | Axiálny výnos | Je potrebné vylúčiť skosenie a poškodenie hrán |
| Referenčná značka vyváženia | Uhlová korelácia | Značka označuje uhol, nie geometrická zhoda |
Oddelený signál jadra rotora od ohybu hriadeľa
Vrstvený povrch rotora nie je vždy hladký valcový základ. Sloty, skresľovať, kroky laminácie, liate koncové krúžky, vyrovnávacie škrty, lepidlo, V stope senzora sa môžu objaviť povlaky a lokálne povrchové variácie.
Algoritmus by mal:
- identifikujte typ rotora a uhlovú referenciu;
- sloty na masky, drážky, vlákna, diery a oblasti na korekciu rovnováhy;
- použite viacero uhlových polôh na oddelenie opakovateľnej formy od globálneho ohybu;
- vyhodnotiť obidva ložiskové čapy a aspoň charakteristiku rotora relevantnú pre výkres;
- vyhnite sa konverzii signálu lokálnej laminácie alebo koncového krúžku na príkaz ťažkého stlačenia;
- porovnajte uvoľnený výsledok s nezávislým meradlom alebo podporou vyváženia, ak je to potrebné.
Ak je vonkajší priemer rotora po vyrovnaní dosústružený vzhľadom na čap, v akceptačnom pláne musí byť uvedené, ktorá geometria je stredná a ktorá je konečná.
Chráňte súpravu rotora a elektrické prvky
Rotorový blok by sa mal normálne považovať za zakázaný korekčný kontakt, pokiaľ vlastník konštrukcie výslovne neschváli vyhradený prípravok.
Typické zóny bez tlače a bez podpory
- laminované jadro a drážky rotora;
- tyče a koncové krúžky;
- permanentné magnety a prídržné objímky;
- vinutia, izolácia a páskovanie;
- komutátor a zberacie krúžky;
- fanúšikov, kódovače a stopy snímačov;
- ložiskové čapy, tesniace dráhy a hotové presahujúce spoje;
- ramená, zaoblenia a prechody sekcií;
- drážky, spline, vlákna, priečne otvory a chladiace priechody;
- zvary, spájkované spoje a lokálne kalené zóny.
Princípy bezpečného zaťaženia
- správne len na výkresom schválených otvorených rozpätiach hriadeľov;
- používajte čeľuste so širokým polomerom a podpery prispôsobené priemeru hriadeľa;
- držte stoh rotorov mimo priamej dráhy zaťaženia lisu;
- zabraňujú zaťaženiu hrán v blízkosti ramien a prechodov;
- sledovať silu a posun počas celého zdvihu;
- zastaviť na abnormálnej stuhnutosti, sklzu alebo správania senzorov;
- limitný počet korekcií a akumulované plastické napätie;
- úplne uvoľnite pred vyhodnotením výsledku.
Niektoré kompaktné rotory nemajú dostatočne dlhé rozpätie hriadeľa na bezpečnú trojbodovú korekciu. Správnym rozhodnutím môže byť skoršie narovnanie holého hriadeľa, zmeniť trasu montáže, použite inú koncepciu korekcie alebo odmietnite zostavu.
Táto koncepčná ilustrácia zámerne udržuje súpravu rotorov mimo rámu lisu a aplikuje trojbodové zaťaženie iba na odkryté rozpätie hriadeľa. Skutočné súradnice podpory, limity polomeru topánok a sily vyžadujú reprezentatívne vzorky.
Priamosť a rovnováha sú rôzne
Narovnávanie a vyrovnávanie riešia rôzne fyzické problémy.
| Podmienka | Meranie geometrie | Vyvažovacie meranie | Správna odpoveď |
|---|---|---|---|
| Ohnutá os hriadeľa | Zisťuje vzťah hádzania čapu/hriadeľa/jadra | Môže sa prejaviť ako vibrácie závislé od rýchlosti alebo signál nevyváženosti | Správna geometria, ak je rotor v schválenej obálke |
| Masová nerovnováha s rovnými žurnály | Geometria môže prejsť | Zisťuje veľkosť a uhlovú polohu v jednej alebo viacerých rovinách | Odstráňte/pridajte hmotnosť schválenou metódou vyvažovania |
| Chyba formulára miestneho denníka | Detekuje problém kruhovitosti/valcovitosti | Môže narušiť podporné správanie | Stroj alebo odmietnuť; nepovažujte za globálny ohyb |
| Excentricita jadra rotora voči žurnálom | Hádzanie jadra sa líši od osi čapu | Môže prispieť k nerovnováhe a elektromagnetickým účinkom | Určite, či geometria, je zodpovedné obrábanie alebo montáž |
| Tepelný oblúk | Studená geometria sa môže líšiť od prevádzkového stavu | Môže sa meniť rýchlosťou a teplotou | Vyžaduje tepelnú/prevádzkovú techniku, nie slepá korekcia chladu |
Schenckovo vyvažovacie vedenie podporuje rotory na ich vlastných čapoch a meria nevyváženosť v definovaných rovinách. To je iná operácia ako rekonštrukcia ohnutej osi a aplikácia korekcie lisu. Vyvažovaním nie je ohnutý rotor rovný, zatiaľ čo vyrovnávanie nevyváži rotor.
Odporúčaná postupnosť
- stanoviť štádium montáže a dátum funkčného denníka;
- merať uvoľnenú geometriu;
- vyrovnávajte len v rámci schválených zón a materiálových limitov;
- po uvoľnení premerajte celú geometriu;
- kompletné konečné obrábanie tam, kde je plánované;
- vykonať alebo overiť vyváženie v požadovaných rovinách;
- kompletné záverečné skúšky rotora a motora.
Ak si výrobné obmedzenia vyžadujú ďalšiu objednávku, plán validácie musí ukázať, ako neskoršie operácie ovplyvňujú geometriu aj rovnováhu.
Vplyv podpory kontroly a meranie uvoľnenia
Hmotnosť rotora, rozstup podpier a stav čapu ovplyvňujú pozorovanú krivku. Bunka by mala definovať:
- presné polohy podpery čapu a profil valca;
- orientácia rotora a poradie uhlového indexovania;
- kontaktný tlak a povrchová ochrana;
- sila snímača alebo bezdotykový odstup;
- úprava priehybu pre dlhé alebo ťažké rotory;
- stabilizácia teploty;
- stav merania nabitý versus uvoľnený;
- korelácia s vyvažovacím strojom a konečným meradlom motora.
Schenck dokumentuje vyvažovanie rotorov na ich vlastných čapoch hriadeľa pomocou valčekov alebo iných podpier špecifických pre aplikáciu. Prenosným princípom je, že podmienka podpory je súčasťou definície merania; dizajn vyvažovacieho stroja a údaje o výkone nie sú tvrdeniami o schopnostiach StraighteningTech.
Proces vyrovnávania rotora s uzavretou slučkou
1. Identifikujte rotor
Vyberte overený recept z čísla dielu, konštrukcia rotora, etapa montáže, materiálový stav a revízia výkresu.
2. Skontrolujte a vyčistite
Skontrolujte denníky, drážky, koncové krúžky, laminácie, magnety/rukávy, komutátor, zníženie rovnováhy a iné podmienky odmietnutia. Vyčistite schválené podperné a meracie dráhy.
3. Načítajte schválené časopisy alebo referenčné body procesu
Potvrďte orientáciu rotora, sedenie a uhlová referencia bez ťahania hotových plôch.
4. Zmerajte všetky kontrolované dráhy
Otočte rotor a zrekonštruujte os ložiska a čapu, odkrytá krivka hriadeľa a vzťah rotora a telesa relevantný pre výkres. Diskontinuity masky.
5. Klasifikujte odchýlku
Oddeľte opraviteľný globálny ohyb od lokálnej chyby formulára, voľná montáž, excentricita rotora, elektrické poškodenie alebo nevyváženosť hmoty.
6. Vyberte bezpečné rozpätie korekcie
Používajte iba schválené nekryté oblasti šachty. Potvrďte rozsah podpory, smer korekcie, limity sily/posunu a vôľa rotora.
7. Použiť riadenú korekciu
Použite overený model odpruženia, monitorovať silu a posun a zastaviť na abnormálnych znakoch.
8. Úplné uvoľnenie a opätovné meranie
Posúďte nezaťažený rotor. Znova skontrolujte denníky, predĺženia hriadeľa a dráhy telesa rotora, pretože jedna korekcia môže posunúť viacero vzťahov.
9. Skontrolujte a nasmerujte
Vykonajte požadovaný povrch, prasknúť, elektrické a montážne kontroly. Smerujte vyhovujúce rotory na konečné obrábanie alebo vyvažovanie; nasmerovať abnormálne diely do technickej kontroly.
10. Zaznamenajte výsledok
Uložte identitu rotora, revízia receptúry, mapy pred/po, korekčné súradnice, krivky sila-posunutie, alarmy a dispozícia, keď sa vyžaduje sledovateľnosť.
Navrhovaná konfigurácia bunky
Môže zahŕňať rotorový článok špecifický pre projekt:
- elektromechanický alebo hydraulický lis vybraný zo vzorových údajov o sile;
- chránené ložiskové valčeky, stredy alebo vlastné rotačné prípravky;
- kontaktné alebo bezkontaktné snímače pre žurnály, predĺženia hriadeľa a telesa rotora;
- uhlové indexovanie a maskovanie prvkov;
- vymeniteľné nástroje so širokým polomerom s nastavením odolným voči chybám;
- strážené automatické alebo operátorské nakladanie;
- sila, kontrola výtlaku a receptúry;
- premeranie uvoľneného stavu;
- identifikácia a sledovateľnosť dielov;
- rozhrania na dokončenie obrábania, vyváženie a systémy kvality.
Galdabini zoznamy manuál, reťaz/vidlica, portálové a robotické koncepty nakladania elektrických rotorov. Konečná úroveň automatizácie by mala sledovať skutočnú hmotnosť rotora, počet variantov, povrchová citlivosť a výrobný tok.
Vzorový test a prijatie
Matica reprezentatívnej vzorky by mala pokrývať:
- najmenší a najväčší priemer hriadeľa a jadra rotora;
- minimálna a maximálna dĺžka a hmotnosť rotora;
- každá konštrukcia rotora a spôsob montáže;
- v prípade potreby plné a duté hriadele;
- stav materiálu a tepelného spracovania;
- minimálny a maximálny prichádzajúci ohyb;
- všetky exponované korekčné rozpätia a zakázané zóny;
- čapy pred a po dokončení obrábania;
- jadro rotora, komutátor, funkcie klzného krúžku alebo kódovača;
- predtým vyvážené a nevyvážené vzorky;
- zákaznícke meradlo a korelácia vyvažovacieho stroja;
- povrch, prasknúť, elektro a montážna revízia po oprave.
Použite Sprievodca testom a akceptáciou vzorky narovnania oddeliť realizovateľnosť, TUK, SAT a produkčná schopnosť. Katalógová hodnota stroja nie je dôkazom pre konkrétnu rodinu rotorov.
Údaje potrebné pre technický návrh
Uveďte prosím:
- zostava rotora a výkresy hriadeľa;
- typ rotora, spôsob montáže a výrobný postup;
- materiál, tepelné spracovanie, tvrdosť a stav povrchu;
- varianty dielov, omša, dĺžka a priemer jadra rotora;
- stupeň vyrovnávania vzhľadom na montáž, obrábanie a vyvažovanie;
- referenčné body výkresu a charakteristiky riadeného hádzania/priamosti;
- distribúcia vstupnej odchýlky a známe skreslenie zostavy;
- schválené podporné a tlačové zóny;
- chránené laminácie, krúžky, magnety, vinutia, drážky a hotové lícovanie;
- korekcia-počet, prasknúť, elektrické a povrchové limity;
- vyrovnávacie lietadlá, metóda a potrebná opätovná kontrola;
- zákaznícke meradlo a požiadavky na záverečnú skúšku motora;
- automatizácie, sledovateľnosť a požiadavky na podávanie správ;
- reprezentatívne vzorky na skúšky.
Často kladené otázky
Môže lis tlačiť na lamely rotora?
Nepredpokladajte to. Laminácie, klietkové tyče, koncové krúžky, magnety a vinutia sú funkčné a citlivé na poškodenie. Predvolená koncepcia ich udržiava mimo dráhu korekčného zaťaženia, pokiaľ konštruktér rotora neschváli vyhradený prípravok a overenie.
Mali by sme sa narovnať pred alebo po vyvažovaní?
Geometria by sa mala normálne stanoviť pred konečným vyvážením. Ak je rotor po vyvážení narovnaný, podmienka vyváženia sa musí znovu overiť, pretože sa mohla zmeniť os otáčania a vzťah medzi hmotnosťou.
Môže jedna bunka spracovať holé hriadele a kompletné rotory?
Možno, ale len so samostatnými receptami, podporuje, senzorové stopy, mapy nástrojov a overenie. Kompletný rotor pridáva hmotu, stuhnutosť, krehké vlastnosti a zodpovednosť za rovnováhu.
Nízke vibrácie dokazujú, že rotor je rovný?
Nie. Vibrácie závisia od rovnováhy, ložiská, nosná konštrukcia, elektromagnetické sily, zarovnanie, rýchlosť a teplota. Uvoľnená geometria sa musí merať priamo podľa požiadavky výkresu.
Presnosť môže byť zaručená z modelu CAD?
Nie. CAD definuje geometriu, ale skutočné vzorky vytvárajú materiálnu odozvu, ohyb vyvolaný montážou, podporovať vplyv, odpruženie, povrchové riziko a vyrovnávacia korelácia.
Vytvorte riešenie okolo celého rotora
Vyvíjame riešenia vyrovnávania rotorov elektromotorov v reálnej fáze montáže, údaj ložiskového denníka, chránený balík rotorov, bezpečné exponované šachtové zóny, uvoľnená geometria a konečná trasa vyvažovania. Zariadenie môže byť manuálne, poloautomatické alebo plne automatické, ale korekčná logika musí zostať špecifická pre rodinu rotorov.
Pošlite výkresy rotora a hriadeľa, montážna cesta, prichádzajúce údaje o vyčerpaní, mapa chránených prvkov a metóda vyvažovania. Potom môžeme definovať plán merania, náradia, opravná obálka, matrica vzorky a sledovateľný proces akceptácie rotora vášho elektromotora.