专利名称：用于平衡转子、尤其是电动机转子的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于平衡转子、尤其是电动机转子的方法和装置。此方法和相关的装置用于涉及小和中等尺寸的电动机的平衡转子的应用中，其中转子具有在纵向与凹槽交替设置的齿。
用于平衡转子的静态和动态方法基本都包括两个步骤测量不平衡并避免此不平衡或进行实际的平衡。
在第一步骤中，转子的不平衡由一个适当的公知设备测量，此设备对操作者提供必须增加或去除的质量值以及在转子上必须进行的增加或去除材料的位置。
在第二步骤中，操作者进行必须用于平衡转子本身的材料的增加或去除。
针对此第二平衡步骤，去除材料的方法是公知的，所述的方法包括铣削和钻削形成转子的外金属层。
在涉及特定的增加材料的平衡方法的领域中，由许多公知的方法，包括施加特定量的单独或双重成分的粘接膏，粘接膏或者通过在空气中干燥或者通过暴露在紫外线下而可以硬化。
使用平衡膏有许多缺点首先，由于它是一种通常对人体有害的物质，由此操作者必须使用适当的警戒和保护装置，以避免接触或长时间暴露在此物质中。
第二，必须硬化以及稳定粘接膏则导致使用特定的设备或方法，使得时间较长和成本较高。
具体地，在单成分平衡膏的情况下，必须使用特定的设备利用暴露在紫外线下固定平衡膏，这样购买成本增加，而且使用所述的设备额外地增加了等待平衡膏完全固定的时间。
同样对于双重成分的平衡膏，时间也增加，因为为了固定，必须先混合两种成分的平衡膏然后等待由空气干燥固定。
但是除了以上缺点外，在施加所需的精确数量和定位方面仍有不确定性；此外，还有在转子工作过程中平衡膏脱落的危险。
还公知另一种用于平衡转子、尤其是电动机转子的方法，所述方法包括使一个U形金属板与转子齿相配合。
尽管此方法快捷并成本较低，但仍有一些缺陷首先，板必须被压入其位置中，这样涉及一种特定的操作并使用一种适当的工具；第二，板包括一种铁磁材料，它放置在转子的电磁场中，从而在磁场中构成了一个尽管有限的但是局部的间断，这会消极地影响电动机自身的性能。
本发明的目的是避免上述缺陷并提供一种通过增加材料而平衡转子、尤其是电动机转子的方法和装置，它可以以一种快速、精确、清洁、低成本和通用的方式施加，而不会与电动机的操作相干涉，即不会影响电动机自身的电磁场。
所述的目的可以完全由本发明的用于平衡转子、尤其是电动机转子的方法和装置来实现，其特征由所附的权利要求所述的内容体现。具体而言，本发明涉及用于通过增加材料平衡转子、尤其是电动机转子的方法和装置，其中实际的平衡步骤包括在一个或多个形成在转子中并设计成可以容装转子绕组的凹槽中插入一个或多个由非铁磁材料制成的自锁平衡装置，并且装置具有可以根据其数量和分布而事先确定的质量。
具体地，上述方法的特征在于可以通过适当地在一个平坦型和球形装置之间选择而既可以在静态又可以在动态下进行平衡。
除了方法外，本发明还涉及一种用于平衡转子的装置，其特征在于，装置形成为可以插入并自锁在形成于转子中并设计成可以容装转子绕组的一个凹槽中。
实际上，尽管形状、尺寸和比例可以变化，用于平衡转子的装置的特征在于它由非铁磁材料制成并包括一个头部、一个相对于轴线纵向延伸的本体以及一个弹性端部，用于插入凹槽中并由小齿装置锁住。
这些以及其他特征将从参照附图中示例性的优选实施例的描述中而显而易见，其中
图1示出一个用于平衡转子、尤其是用于补偿静态不平衡的装置的正视图；图2示出上述装置的一个侧视图；图1A示出一个用于平衡转子、尤其是用于补偿动态不平衡的装置的正视图；图2A示出上述装置的一个侧视图；图3示出一个带有插在一凹槽中的装置的转子的线性展开图；图4示出一个带有插在一凹槽中的装置的转子的局部正视图；图5示出一个带有插在一凹槽中并锁定的装置的转子的正视图。
参见附图，附图标记1表示要平衡的转子，其中可以看见容装转子的绕组3和用于承装一个平衡装置4的凹槽2。
本发明的通过加入材料用于平衡转子1的方法包括，在一公知的确定所需的质量数值和其相对于转子本身的位置的第一步骤之后，进行一个第二实际平衡步骤，在此步骤之中一个或多个装置4插入一个或多个凹槽2中。这种插入手动或机械方式平行于转子1和装置4的纵轴进行，而不需要借助压迫装置或工具。
装置4位于转子绕组3和齿的外延伸部之间，齿用于阻挡装置4本身在径向的运动。由于其原始结构防止其相对于凹槽2的轴向滑动，可以取得装置4在凹槽4内的完全锁定；为此平衡装置4基本自锁。
装置4的插入很简单，因为根本不需要修改极靴的结构、或转子齿、或绕组本身的结构。
参见附图，附图标记4整体上表示平衡装置，它包括一个端部或头部5，一个基本相对于轴线10纵向延伸的本体6以及一个与头部相对的弹性端部7。
当装置4锁在凹槽2中时，头部5坐靠在转子凹槽外侧并根据所需的质量形成不同的结构，并包括至少一个比本体6的轮廓宽的接合齿。
弹性端部7基本为叉形，并构成本体6的一部分，此端部具有一个形成在其中并相对于本体6本身基本在纵向延伸的开口8，以便可以插入凹槽2中并通过形成在弹性端部7中相对于纵轴10的两侧上的小接合齿9将装置4锁在其中。
平衡装置4的本体6主要在纵向延伸，并且其长度基本等于转子1及其凹槽2的长度。
用于平衡转子1的装置4可以做成不同的形状、长度和质量，其重心距装置4的本体的中线处于不同的距离，这样可以补偿转子1的不平衡。特别是，当装置4的长度根据装置组件固定时，可以通过取决于要施加的质量改变头部5的尺寸或通过在本体6中形成多个减重孔11，或通过对头部5提供球形重量块12而改变装置4的重心位置。
用于平衡转子、特别是电动机的方法可以包括静态平衡和动态平衡，这种区别限定至少两种类型的装置4一种平坦型(图1和2)和一种球形(图1A和2A)。
如图1和2中所示的平坦型包括一个装置4，它做成在其转动平面中只局部增加转子的质量。在此具体的实施例中，形成装置4的基本部件包括头部5，本体6和弹性端部7，端部7由一个开口8形成在本体6的端部上并设有小接合齿9，用于防止装置4在凹槽2中的轴向滑动。同样参见图1，可以看出减重孔11形成在本体6中，以相对于中线移动本体的重心。
图1A和2A中所示的球形装置在头部5的区域集中材料，以在其纵向平面中局部增加转子的质量并产生垂直于转子转动平面的一个转动力矩。
图3,4和5示出装置4相对于凹槽2的位置；具体地在图4和5中示出在径向装置4的锁定设置在转子绕组3和在齿的端部上的极靴之间。
至于其形状，用于平衡转子的装置4可以由热塑材料以及非铁磁材料制成，并且不会影响电机的性能。
使用自锁装置大大减小了平衡时间，并且既不需要特殊的压迫工具也不需要平衡膏，从而同常规方法相比可以更快捷、更清洁、更节约成本、安全和更精确。在实际中，每个装置4具有本身准确的重量，它可以比目前使用的球丸或粘接膏更容易知道和确定。
此外，使用热塑性材料除了不影响转子的电磁场外，还可以利用现有的热塑浇铸技术，它不昂贵，而且可以容易地在上述的基本装置中产生变化，使此方法非常通用。
在此说明书中，针对一个电动机对本发明进行了描述，但显然上述方法和装置可以应用于其它的带有一个转子的电力设备中，例如发电机。
权利要求
1．一种用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的方法，包括通过增加材料而补偿缺乏平衡或不平衡的实际步骤，其特征在于，实际的平衡步骤包括在一个或多个形成在转子(1)中并设计成可以容装转子绕组(3)的凹槽(2)中插入一个或多个由非铁磁材料制成的自锁平衡装置(4)。
2．根据权利要求1所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的方法，其特征在于，用于静态平衡时实际的增加材料的平衡步骤包括在一个或多个凹槽(2)中插入一个或多个平坦型的自锁装置(4)。
3．根据权利要求1所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的方法，其特征在于，用于动态平衡时实际的增加材料的平衡步骤包括在一个或多个凹槽(2)中插入一个或多个球型的自锁装置(4)。
4．一种用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子、在包括实际增加材料的平衡步骤的转子平衡方法中使用的装置(4)，其特征在于，装置形成为可以插入并自锁在形成于转子(1)中并设计成可以容装转子绕组(3)的一个凹槽(2)中。
5．根据权利要求4所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，它包括一个头部(5)，一个本体(6)和一个弹性端部(7)，所有这些部件的形状、尺寸和比例都可以变化。
6．根据权利要求4所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，弹性端部(7)基本形成为一个叉形，包括一部分本体(6)，在其中形成有一个相对于本体本身的轴线(10)基本纵向延伸的开口(8)，以便可以插入凹槽(2)中并由相对于纵轴(10)在相对侧上形成在弹性端部(7)中的小齿(9)锁在装置(4)中。
7．根据权利要求4-6中任一项所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，本体(6)在纵向延伸并具有基本等于转子(1)长度的一个长度。
8．根据上述任一项权利要求所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，本体(6)设有多个减重孔(11)。
9．根据上述任一项权利要求所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，装置形成为平坦型，以便在其转动平面中只局部增加转子的质量。
10．根据权利要求4-8中任一项所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，装置形成为球形型，在头部区域集中材料，以便既在其转动平面局部增加转子的质量，又产生一个垂直于转子转动平面的转动力矩。
11．根据上述任一项权利要求所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，由非铁磁材料构成。
12．根据权利要求4-8中任一项所述的用于平衡转子(1)、尤其是电动机转子的装置(4)，其特征在于，头部(5)包括至少一个比本体(6)的轮廓宽的接合齿。
13．一种包括具有与凹槽(2)交替的齿的转子(1)的电动机，其特征在于，上述任一项权利要求所述的平衡装置(4)坐落在转子(1)的凹槽(2)中。
全文摘要
本发明涉及用于通过增加材料平衡转子、尤其是电动机转子的方法和装置,其中实际的平衡步骤包括在一个或多个形成在转子(1)中并设计成可以容装转子绕组(3)的凹槽(2)中插入一个或多个由非铁磁材料制成的自锁平衡装置(4),并且装置具有可以根据其数量和分布而事先确定的质量。
文档编号H02K7/00GK1309829SQ99808577
公开日2001年8月22日 申请日期1999年5月19日 优先权日1998年7月15日
发明者亚历山德罗·斯帕加利 申请人:斯帕尔公司