УПРУГО ЗАКРЕПЛЕННАЯ НА РАМНОЙ КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2023 года по МПК F16F15/00 F16F15/08 

Предложенное изобретение исходит из машинной компоновки,

- причем машинная компоновка содержит рамную конструкцию,

- причем машинная компоновка содержит закрепленную на рамной конструкции машину нагрузки,

- причем машинная компоновка содержит электрическую машину, связанную с машиной нагрузки и приводящую в действие машину нагрузки.

Во многих случаях - как по технологическим причинам, так и по причинам энергетической эффективности - в случае электрических машин часто бывает важно иметь возможность эксплуатировать их с переменным числом оборотов. Электрические машины, как правило, обеспечивают привод соответствующей машины нагрузки. Установка числа оборотов как такового часто достижима без особого труда, например, посредством соответствующего управления преобразователем переменного напряжения (инвертором), питающим электрическую машину. Подобные электрические машины, число оборотов которых изменяется при функционировании, часто используются и в крупномасштабных промышленных применениях, также в диапазоне мощностей выше 1 МВт.

В случае больших электрических машин, электрическая машина часто размещается вместе с соответствующей машиной нагрузки на общей несущей конструкции, например, на раме. После монтажа, созданная таким образом машинная компоновка - то есть узел, содержащий несущую конструкцию, электрическую машину и машину нагрузки - доставляется в ее место назначения и там размещается на основании на соответствующем фундаменте, в большинстве случаев закрепляется.

Для того чтобы машинная компоновка могла надлежащим образом эксплуатироваться, колебания (вибрации) электрической машины могут возникать во всем диапазоне чисел оборотов только в определенной мере - например, при соблюдении предельных значений согласно DIN ISO 10816-3. Для того чтобы гарантировать, что вибрации во всем допустимом диапазоне чисел оборотов возникают только в определенной мере, электрическая машина соответственно конструируется изготовителем электрической машины. Однако конструктивное решение зачастую определяется для варианта осуществления, при котором электрическая машина размещена на устойчивом фундаменте (например, в соответствии с DIN EN 60034-14). Однако рамная конструкция, на которой размещена электрическая машина, часто в значительной мере не настолько жесткая, как устойчивый фундамент. Причины этого могут быть обусловлены спецификой установки или экономическими факторами. Ввиду отличающейся жесткости рамной конструкции, режим вибрации электрической машины изменяется по сравнению с расположением на массивном фундаменте.

В принципе, можно сконструировать электрическую машину таким образом, что она и на рамной конструкции будет иметь желательные свойства вибрации. Однако рамные конструкции отличаются друг от друга. Тем самым для каждой машинной компоновки требуется собственное конструирование и настройка электрической машины. На практике этот путь оказывается трудно применимым.

Как следствие, возникает ситуация, когда электрическая машина со стороны изготовителя хотя и конструируется для работы в определенном диапазоне чисел оборотов, однако этот диапазон чисел оборотов может только тогда использоваться в полном объеме, когда электрическая машина размещается на массивном фундаменте. Если электрическая машина, напротив, размещается на рамной конструкции, то в части этого диапазона чисел оборотов возникают недопустимые вибрации. Как следствие, эта часть диапазона чисел оборотов либо должна быть полностью закрыта, либо может допускаться по меньшей мере лишь кратковременно (например, при быстром прохождении меньшего “недопустимого” диапазона чисел оборотов при разгоне числа оборотов от 0 до номинального числа оборотов). По ситуации в отдельном случае, ограничения могут быть без проблем приемлемыми, или проблематичными, или попросту неприемлемыми.

Из DE 10 2016 103 579 A1 известно отделение различных возмущающих воздействий, которые могут приводить к вибрациям в элементе.

Из WO 2005/017 386 A2 известна активная компенсация нежелательных колебаний. Из WO 97/36122 A2 можно извлечь аналогичное содержание раскрытия.

Из WO 2006/106 134 A1 известно, что электрическая машина размещается на несущей раме, и несущая рама относительно корпуса корабля опирается в нескольких местах посредством активных гасителей колебаний (демпферов).

Из JP 2014-020 477 A известна электрическая машина, размещенная на несущей конструкции, причем в промежуточном пространстве между несущей конструкцией и фундаментом размещен пассивный демпфер. Из JP 2017-057 881 A можно извлечь аналогичное содержание раскрытия.

Из FR 2 986 842 A1 известно устройство с электромагнитами, которые закреплены на двух опорных поверхностях или упругих болтах и управляются многочастотным регулятором гармоник. Электромагниты применяют катушку магнита с несколькими витками. Алгоритмический блок стабилизирует вырабатываемую мощность, чтобы компенсировать механические связи, коррекцию связи на основе нелинейностей упругих болтов и коррекцию временного развития свойств физических компонентов. Алгоритмический блок управляет операциями, которые применяются к электромагнитам.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать возможности, посредством которых работа электрической машины возможна во всем диапазоне чисел оборотов, не вызывая недопустимо высоких вибраций электрической машины.

Эта задача решается машинной компоновкой с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов 2-11.

В соответствии с изобретением машинная компоновка выполнена таким образом,

- что электрическая машина содержит несколько промежуточных элементов, посредством которых электрическая машина закреплена на рамной конструкции,

- что промежуточные элементы соответственно содержат основную часть со стороны рамы и основную часть со стороны машины,

- что основные части со стороны рамы закреплены на рамной конструкции, и основные части со стороны машины закреплены на электрической машине, и

- что промежуточные элементы соответственно содержат пружинный узел, расположенный между основными частями со стороны машины и основными частями со стороны рамы, через который сила тяжести электрической машины переносится от основных частей со стороны машины на основные части со стороны рамы.

Возможно, что промежуточные элементы больше не содержат никаких других элементов. Но предпочтительно предусмотрено,

- что промежуточные элементы дополнительно соответственно содержат активный установочный элемент, посредством которого может генерироваться действующая в вертикальном направлении сила между соответствующей основной частью со стороны машины и соответствующей основной частью со стороны рамы,

- что с основными частями со стороны машины соответственно соотнесен сенсорный элемент для регистрации возникающего при работе электрической машины вертикального движения соответствующей основной части со стороны машины, и

- что с промежуточными элементами соотнесено регулирующее устройство, на которое могут подаваться зарегистрированные сенсорными элементами вертикальные движения основных частей со стороны машины и которое динамически регулирует активные установочные элементы во время работы электрической машины таким образом, что осуществляется противодействие вертикальным движениям основных частей со стороны машины.

Тем самым посредством активных установочных элементов осуществляется активное демпфирование движений электрической машины. Это справедливо прежде всего, в частности, для вертикальных движений электрической машины. Если движения электрической машины в горизонтальной плоскости в зоне основных частей со стороны машины вызывают вертикальное движение, то зачастую и подобные колебания могут совместно демпфироваться.

Предпочтительно, активные установочные элементы расположены концентрично к соответствующему пружинному узлу. Тем самым получается особенно компактное и эффективное расположение.

Возможно, пружинные элементы и активные установочные элементы промежуточных элементов согласовывать друг с другом таким образом, что характеристика демпфирования пружины по меньшей мере одного из промежуточных элементов отличается от характеристики демпфирования пружины по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов. В этих случаях часто на собственные моды колебаний электрической машины могут оказываться влияния, так что все собственные моды колебания электрической машины в зоне основных частей со стороны машины вызывают вертикальное движение и поэтому могут демпфироваться.

Кроме того, возможно, что промежуточные элементы содержат податливые буферные элементы, вызывающие демпфирование, через которые основные части со стороны машины по отношению к основным частям со стороны рамы удерживаются под давлением в горизонтальной плоскости. За счет такого варианта осуществления, колебания электрической машины, которые происходят в горизонтальной плоскости, демпфируются также и в том случае, когда они в зоне основных частей со стороны машины не вызывают вертикального движения.

Возможно, что промежуточные элементы все сконструированы однотипно. В этом случае, колебания электрической машины, действующие исключительно в горизонтальной плоскости, часто могут демпфироваться исключительно с помощью буферных элементов. Но в качестве альтернативы, возможно, что буферные элементы по меньшей мере одного из промежуточных элементов сконструированы иначе, чем буферные элементы по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов, или предусмотрен по меньшей мере один дополнительный промежуточный элемент, который отличается от других промежуточных элементов тем, что буферные элементы дополнительного промежуточного элемента удалены без замены или заменены неподатливыми перекрывающими элементами, или основная часть со стороны машины дополнительного промежуточного элемента по отношению к основной части со стороны рамы дополнительного промежуточного элемента удерживается не под давлением в горизонтальной плоскости. В этих случаях тем самым создается асимметрия, которая воздействует на собственные моды колебания электрической машины. В частности, конструирование промежуточных элементов (при обстоятельствах, включая дополнительный промежуточный элемент) может вследствие этого быть таким, что все собственные моды колебания электрической машины в зоне основных частей со стороны машины имеют вертикальную компоненту. В частности, если дополнительно также имеются активные установочные элементы, то в этом случае за счет регулирования активных установочных элементов часто может оказываться влияние на любые движения электрической машины, и, таким образом, на все собственные моды колебания электрической машины оказывается активное влияние.

Предпочтительно, буферные элементы в горизонтальной плоскости действуют на соответствующие вертикальные опорные поверхности соответствующей основной части со стороны машины и закреплены на удерживающих элементах, расположенных на соответствующей основной части со стороны рамы, перемещаемых относительно соответствующей основной части со стороны рамы в направлении, ортогональном к соответствующей вертикальной опорной поверхности, и фиксируемых относительно соответствующей основной части со стороны рамы. Тем самым возможно устанавливать электрическую машину на пружинные элементы, в то время как буферные элементы отстоят от опорных поверхностей, и буферные элементы устанавливать на опорные поверхности только после установки электрической машины. Вследствие этого, на буферные элементы в статическом состоянии не действуют никакие вертикальные силы, которые могли бы вызывать сдвиговые движения буферных элементов.

Разумеется, также возможен обратный вариант осуществления, когда буферные элементы в горизонтальной плоскости действуют на соответствующие вертикальные опорные поверхности соответствующей основной части со стороны рамы и закреплены на удерживающих элементах, расположенных на соответствующей основной части со стороны машины, перемещаемых относительно соответствующей основной части со стороны машины в направлении, ортогональном к соответствующей вертикальной опорной поверхности, и фиксируемых относительно соответствующей основной части со стороны машины.

Предпочтительно, пружинные узлы закреплены на соответствующей основной части со стороны машины и/или на соответствующей основной части со стороны рамы. Вследствие этого пружинные узлы удерживаются без выпадения на соответствующей основной части. Крепление пружинных узлов может осуществляться, например, посредством зажимных элементов (пружинных зажимов).

Предпочтительно, основные части со стороны машины разъемно закреплены на электрической машине, и/или основные части со стороны рамы - на рамной конструкции. Это облегчает, в частности, монтаж. Типичным примером разъемного крепления является винтовое соединение.

В соответствии с изобретением, основные части со стороны машины и основные части со стороны рамы содержат упорные элементы, посредством которых ограничиваются смещения основных частей со стороны машины относительно основных частей со стороны рамы в горизонтальной плоскости и в вертикальном направлении. Тем самым, с одной стороны, можно обеспечивать фиксацию при транспортировке, а с другой стороны, фиксацию при эксплуатации.

Предпочтительно, упорные элементы имеют маркировки, так что позиционирование основных частей со стороны машины относительно основных частей со стороны рамы в горизонтальной плоскости может определяться количественно невооруженным глазом. Тем самым возможна простая юстировка основных частей относительно друг друга. Это, в частности, имеет преимущества, когда имеются активные установочные элементы.

Вышеописанные свойства, признаки и преимущества настоящего изобретения, а также способ, которым они достигаются, будут понятны более четко и ясно в связи со следующим описанием примеров выполнения, которые поясняются со ссылками на чертежи, на которых в схематичном представлении показано следующее:

Фиг. 1 - машинная компоновка со стороны,

Фиг. 2 - фрагмент машинной компоновки согласно фиг. 1 в более детальном представлении,

Фиг. 3 - машинная компоновка согласно фиг. 1 с направления A на фиг. 1,

Фиг. 4 - промежуточный элемент в пространственном представлении,

Фиг. 5 - промежуточный элемент согласно фиг. 4 в сечении,

Фиг. 6 - схематичное представление промежуточного элемента согласно фиг. 4,

Фиг. 7 - часть промежуточного элемента согласно фиг. 6,

Фиг. 8-11 - два промежуточных элемента на виде в плане сверху,

Фиг. 12 - части промежуточного элемента в сечении и

Фиг. 13 - части промежуточного элемента согласно фиг. 12 на виде сверху.

Согласно фиг. 1-3, машинная компоновка содержит рамную конструкцию 1. Рамная конструкция 1 состоит, как правило, из стальных балок. Стальные балки могут иметь, например, двутавровый профиль. На рамной конструкции 1 закреплена машина 2 нагрузки. Машина 2 нагрузки может представлять собой, например, насос, воздуходувку, вентилятор или компрессор. Машина 2 нагрузки приводится в действие от электрической машины 3. С этой целью машина 2 нагрузки связана с электрической машиной 3 посредством муфты 4.

Электрическая машина 3 посредством нескольких промежуточных элементов 5 закреплена на рамной конструкции 1. Число промежуточных элементов 5, как правило, составляет порядка четырех. В этом случае промежуточные элементы 5, как правило, расположены таким образом, что они образуют прямоугольник. В отдельном случае может также иметься больше или меньше промежуточных элементов 5, и промежуточные элементы 5 также могут располагаться иначе. Но, как правило, имеется по меньшей мере три промежуточных элемента 5, которые расположены не в ряд, так что промежуточные элементы 5 определяют плоскость.

Далее - сначала в связи с фиг. 4 и 5 и затем в связи с другими фигурами - более подробно поясняется один из промежуточных элементов 5. Формы выполнения для изображенного промежуточного элемента 5 действительны для всех промежуточных элементов 5. Если определенные выводы должны быть действительны только для отдельных промежуточных элементов 5, ниже на это будет соответственно указываться явным образом.

Согласно фиг. 4 и 5, промежуточные элементы 5 имеют соответственно основную часть 6 со стороны рамы и основную часть 7 со стороны машины. Обе основные части 6, 7 могут быть выполнены, например, в форме пластины или содержат пластину к рамной конструкции 1 и к электрической машине 3. Основные части 6 со стороны рамы закреплены на рамной конструкции 1. Основные части 7 со стороны машины закреплены на электрической машине 3. Крепление основных частей 6 со стороны рамы на рамной конструкции 1 и основных частей 7 со стороны машины на электрической машине 3 является жестким. Основные части 6, 7 могут быть закреплены на рамной конструкции 1 или электрической машине 3 неразъемным образом. Предпочтительно, они закреплены, однако, на рамной конструкции 1 или на электрической машине 3 разъемным образом. Например, они могут быть закреплены посредством винтовых соединений 8, 9 (на фиг. 6 схематично показано пунктирными линиями) на рамной конструкции 1 или электрической машине 3. В особенно предпочтительном варианте осуществления, винтовое соединение 9 между основной частью 7 со стороны машины и электрической машиной 3 в соответствии с представлением на фиг. 4 и 5 выполнено как пустотелый винт. Причина этого станет в последующем очевидной.

Промежуточные элементы 5 содержат соответственно пружинный узел 10. Соответствующий пружинный узел 10 расположен между соответствующей основной частью 6 со стороны рамы и соответствующей основной частью 7 со стороны машины. Пружинные узлы 10 могут быть закреплены на соответствующей основной части 6 со стороны рамы и/или на соответствующей основной части 7 со стороны машины. Например, они могут удерживаться с помощью скоб 11. Через пружинные узлы 10 сила тяжести электрической машины 3 может переноситься от основных частей 7 со стороны машины на основные части 6 со стороны рамы. Пружинные узлы 10 также воспринимают всю силу тяжести электрической машины 3.

Пружинные узлы 10 промежуточных элементов 5 представляют собой элементы, которые деформируются в процессе работы. Деформация является, однако, исключительно упругой. Таким образом, не возникает ни немедленная пластическая деформация, ни постепенная пластическая деформация. Например, пружинные узлы 10 могут в соответствии с представлением на фиг. 6 и 7 выполняться соответственно как отдельная винтовая пружина. Альтернативно, они могут выполняться, например, как группа расположенных рядом друг с другом винтовых пружин. Винтовые пружины выполнены, как правило, из стали.

Возможно, что не имеется никаких других элементов. Однако, как правило, промежуточные элементы 5 имеют, кроме того, податливые, действующие гасящим образом буферные элементы 12. Через буферные элементы 12, основные части 7 со стороны машины в этом случае по отношению к основным частям 6 со стороны рамы удерживаются под давлением в горизонтальной плоскости. Буферные элементы 12 могут, например, выполняться как резиновые элементы.

Машина 2 нагрузки может закрепляться непосредственно на рамной конструкции 1, то есть без промежуточных элементов 5, как они предусмотрены для крепления электрической машины 3. Альтернативно, машина 2 нагрузки также может закрепляться через подобные промежуточные элементы 5 на рамной конструкции 1. Как правило, однако, как машина 2 нагрузки, так и электрическая машина 3 расположены на рамной конструкции 1. Рамная конструкция 1 содержит, таким образом, - см. фиг. 1 и 2 - горизонтально ориентированную верхнюю сторону 13 и под верхней стороной 13 также горизонтально ориентированную нижнюю сторону 14. Нижней стороной 14 рамная конструкция 1 лежит на фундаменте 15. Как правило, она также закрепляется на фундаменте 15. На верхней стороне 13 закрепляются машина 2 нагрузки и электрическая машина 3.

Предпочтительно, промежуточные элементы 5 в соответствии с представлением на фиг. 7 дополнительно соответственно содержат активный установочный элемент 16. Соответствующий активный установочный элемент 16 состоит из двух активных частей 17, 18, причем соответствующая активная часть 17 закреплена на основной части 6 со стороны рамы соответствующего промежуточного элемента 5, и соответствующая активная часть 18 закреплена на основной части 7 со стороны машины соответствующего промежуточного элемента 5. Крепление может, в частности, осуществляться путем винтового соединения. В частности, в случае, когда винтовое соединение между основной частью 7 со стороны машины и электрической машиной 3 выполнено как полый винт, кроме того, винт 9’, посредством которого соответствующая активная часть 18 закрепляется на основной части 7 со стороны машины, в соответствии с представлением на фиг. 4 и 5, может вводиться через полый винт.

Активный установочный элемент 16 может, например, подобно приводу динамика выполняться как электромеханический исполнительный элемент. Независимо от конкретного варианта осуществления, посредством соответствующего активного установочного элемента 16 между соответствующей основной частью 6 со стороны рамы и соответствующей основной частью 7 со стороны машины может генерироваться сила, которая действует в вертикальном направлении.

Если активные установочные элементы 16 имеются, соответствующий промежуточный элемент 5 в соответствии с представлением на фиг. 2 также имеет (по меньшей мере) один сенсорный элемент 19. Соответствующий сенсорный элемент 19 соотнесен с соответствующей основной частью 7 со стороны машины. Он может регистрировать вертикальное движение соответствующей основной части 7 со стороны машины, которое возникает при работе электрической машины 3. Сенсорные элементы 19 могут быть выполнены, например, как датчики ускорения или как датчики скорости. Возможно, что соответствующий сенсорный элемент 19 является интегральной составной частью соответствующего активного установочного элемента 16 или даже реализован собственно посредством самого соответствующего активного установочного элемента 16.

Сенсорные элементы 19 подают зарегистрированные ими сенсорные сигналы, полученные в результате зарегистрированных вертикальных движений основных частей 7 со стороны машины, на соотнесенное с промежуточными элементами 5 регулирующее устройство 20. За счет этого регулирующее устройство 20 может динамически регулировать активные установочные элементы 16 во время работы электрической машины 3 таким образом, что осуществляется противодействие вертикальным движениям основных частей 7 со стороны машины. Соответствующий способ действий специалистам хорошо известен как активное демпфирование и поэтому не должен поясняться более подробно.

Активные установочные элементы 16 действуют параллельно пружинным узлам 10. Они могут быть расположены, в частности, концентрично соответствующему пружинному узлу 10. Например, соответствующий пружинный узел 10 в соответствии с представлением на фиг. 7 может окружать соответствующий активный установочный элемент 16, или наоборот, соответствующий активный установочный элемент 16 может окружать соответствующий пружинный узел 10. Но также возможны расположения рядом друг с другом.

В простейшем случае, промежуточные элементы 5 все выполнены однотипно. Однако может быть предпочтительным отклоняться от однотипного выполнения всех промежуточных элементов 5.

Так, например, в соответствии с представлением на фиг. 8, возможно, что буферные элементы 12 по меньшей мере одного из промежуточных элементов 5 сконструированы иначе, чем буферные элементы 12 по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов 5. Это показано на фиг. 8 тем, что буферные элементы 12 одного промежуточного элемента 5 изображены большими, чем буферные элементы 12 другого промежуточного элемента 5.

Альтернативно, возможно, что в соответствии с представлением на фиг. 9-11, дополнительно к поясненным выше промежуточным элементам 5, имеется по меньшей мере один дополнительный промежуточный элемент 21. В этом случае дополнительный промежуточный элемент 21 заменяет так сказать один из промежуточных элементов 5. Например, машинная компоновка может содержать всего четыре промежуточных элемента 5, 21, причем три из промежуточных элементов 5, 21 являются промежуточными элементами 5, а четвертый промежуточный элемент 5, 21 является дополнительным промежуточным элементом 21.

Дополнительный промежуточный элемент 21 сначала сконструирован так же, как рассмотренные до сих пор промежуточные элементы 5. Однако он отличается тем, что основная часть 7 со стороны машины в горизонтальной плоскости поддерживается по-другому. При этом возможны различные, альтернативные друг другу варианты осуществления.

Так, например, в соответствии с представлением на фиг. 9, возможно, что дополнительный промежуточный элемент 21 отличается от других промежуточных элементов 5 тем, что в случае дополнительного промежуточного элемента 21 не имеется буферных элементов. Основная часть 7 со стороны машины дополнительного промежуточного элемента 21 из-за этого удерживается или фиксируется относительно основной части 6 со стороны рамы дополнительного промежуточного элемента 21 в горизонтальной плоскости только посредством пружинного узла 10 и, в конечном счете, активного установочного элемента 16, так что колебание соответствующей основной части 7 со стороны машины в горизонтальной плоскости демпфируется относительно слабо.

Альтернативно, в соответствии с представлением на фиг. 10, возможно, что дополнительный промежуточный элемент 21 отличается от других промежуточных элементов тем, что он вместо буферных элементов имеет неподатливые перекрывающие элементы 22. Перекрывающие элементы 22 могут быть выполнены, например, как колодки из стали. Это показано на фиг. 10 посредством соответствующей штриховки. Основная часть 7 со стороны машины дополнительного промежуточного элемента 21 посредством неподатливых перекрывающих элементов 22 жестко удерживается или фиксируется относительно основной части 6 со стороны рамы дополнительного промежуточного элемента 21 в горизонтальной плоскости, так что она не может колебаться в горизонтальной плоскости.

В качестве еще одной альтернативы, в соответствии с представлением на фиг. 11, возможно, что дополнительный промежуточный элемент 21 отличается от других промежуточных элементов 5 тем, что хотя он имеет буферные элементы 12, но буферные элементы 12 удерживают в горизонтальной плоскости основную часть 7 со стороны машины дополнительного промежуточного элемента 21 относительно основной части 6 со стороны рамы дополнительного промежуточного элемента 21 не под давлением. Например, буферные элементы 12 дополнительного промежуточного элемента 21, в соответствии с представлением на фиг. 11, могут отстоять от основной части 7 со стороны машины дополнительного промежуточного элемента 21. Тем самым основная часть 7 со стороны машины дополнительного промежуточного элемента 21 не удерживается или фиксируется относительно основной части 6 со стороны рамы дополнительного промежуточного элемента 21 в горизонтальной плоскости, а может свободно колебаться в горизонтальной плоскости.

В другой альтернативе, пружинные элементы 10 и активные установочные элементы 16 промежуточных элементов 5 могут быть таким образом согласованы друг с другом, что характеристика демпфирования пружины по меньшей мере одного из промежуточных элементов 5 отличается от характеристики демпфирования пружины по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов 5.

Буферные элементы 12 соответствующего промежуточного элемента 5 действуют в соответствии с представлением на фиг. 4-11 в горизонтальной плоскости на соответствующие опорные поверхности 23 основной части 7 со стороны машины соответствующего промежуточного элемента 5. Опорные поверхности 23, как правило, ориентированы вертикально. Буферные элементы 12 соответствующего промежуточного элемента 5, кроме того, в соответствии с представлением на фиг. 6, закреплены на удерживающих элементах 24. Удерживающие элементы 24 расположены на соответствующей основной части 6 со стороны рамы. Они, с одной стороны, могут перемещаться относительно соответствующей основной части 6 со стороны рамы в направлении, ортогональном к соответствующей вертикальной опорной поверхности 23 - то есть в горизонтальной плоскости. Кроме того, они являются фиксированными относительно соответствующей основной части 6 со стороны рамы. Например, они могут иметь на своих сторонах, обращенных от опорных поверхностей 23, резьбовую шпильку 25, так что посредством поворота гайки с продольной накаткой 26 возможно перемещение в горизонтальной плоскости, и кроме того, с помощью контргайки 27 затем после перемещения установленное положение может фиксироваться. Однако также возможны другие варианты осуществления.

Кроме того, разумеется, возможен и противоположный способ действий, когда удерживающие элементы 24 с закрепленными на них буферными элементами 12 закреплены на основной части 7 со стороны машины, и буферные элементы 12 действуют на соответствующие вертикальные опорные поверхности 23 соответствующей основной части 6 со стороны рамы. Это дополнительно не изображено.

Возможность перемещать удерживающие элементы 24 с их буферными элементами 12 в горизонтальной плоскости упрощает, с одной стороны, монтаж электрической машины 3 на рамной конструкции 1, так как, в частности, возможно, для монтажа электрической машины 3 на рамной конструкции 1 сначала отводить удерживающие элементы 24, так что при помещении электрической машины 3 на основные части 7 со стороны машины основные части 7 со стороны машины в горизонтальной плоскости не нагружаются силами. Только после помещения электрической машины 3 на основные части 7 со стороны машины буферные элементы 12 затем устанавливаются на опорные поверхности 23.

Возможность перемещать удерживающие элементы 24 с их буферными элементами 12 в горизонтальной плоскости позволяет, с другой стороны, реализовать варианты осуществления согласно фиг. 8 и фиг. 11. В частности, для реализации варианта осуществления согласно фиг. 8, буферные элементы 12, в случае показанного на фиг. 8 справа промежуточного элемента 5, можно устанавливать с меньшим давлением, чем в случае показанного на фиг. 8 слева промежуточного элемента 11. Также возможно, для реализации варианта осуществления согласно фиг. 11, буферные элементы 12 устанавливать таким образом, что они отстоят от опорных поверхностей 23.

В особенно предпочтительном варианте осуществления, основные части 7 со стороны машины и основные части 6 со стороны рамы, в соответствии с представлением на фиг. 12 und 13, содержат упорные элементы 28, 29. Посредством упорных элементов 28, 29 могут ограничиваться смещения основных частей 7 со стороны машины относительно основных частей 6 со стороны рамы в горизонтальной плоскости и в вертикальном направлении. Тем самым, с одной стороны, может быть реализована фиксация при транспортировке. Кроме того, с другой стороны, может ограничиваться также отклонение в горизонтальной плоскости и в вертикальном направлении, как оно может возникать из-за кратковременных механических перегрузок. Причинами для механических перегрузок могут быть, например, отклонения из-за электрических коротких замыканий или механических ударов.

Упорные элементы 29 основных частей 7 со стороны машины могут, например, в соответствии с представлением на фиг. 12 и 13, выполняться как пазы, которые продолжаются в вертикальном направлении. Упорные элементы 28 основной части 6 со стороны рамы могут в этом случае выполняться как штифты, которые входят в пазы. Но возможны и другие варианты осуществления.

В соответствии с представлением на фиг. 12 и 13, упорные элементы 28, 29 - здесь по меньшей мере упорные элементы 28 основной части со стороны рамы 6 - имеют маркировки 30. Маркировки 30 образуют масштабную линейку. Тем самым позиционирование основных частей 7 со стороны машины относительно основных частей 6 со стороны рамы в горизонтальной плоскости можно количественно определить невооруженным глазом.

Таким образом, настоящее изобретение относится к следующему положению дел:

На рамной конструкции 1 закрепляется машина 2 нагрузки. С машиной 2 нагрузки связана электрическая машина 3, которая приводит в действие машину 2 нагрузки. Электрическая машина 3 через несколько промежуточных элементов 5 закреплена на рамной конструкции 1. Основные части 6 со стороны рамы промежуточных элементов 5 закреплены на рамной конструкции 1, основные части 7 со стороны машины промежуточных элементов 5 закреплены на электрической машине 3. Между основными частями 7 со стороны машины и основными частями 6 со стороны рамы расположен соответственно пружинный узел 10, через который сила тяжести электрической машины 3 от основных частей 7 со стороны машины переносится на основные части 6 со стороны рамы.

Настоящее изобретение имеет ряд преимуществ. В частности, простым и надежным способом может быть реализовано действенное демпфирование вибраций электрической машины 3. Это особенно справедливо в случаях, когда имеются активные установочные элементы 16. Ограничения диапазонов чисел оборотов более не требуются. При конструировании, в частности, активных установочных элементов 16 и их работе или конструировании регулирующего устройства 20 может также учитываться, что перенос вибрации на фундамент 15 снижается в максимально возможной степени. В случае асимметричного варианта осуществления (например, согласно фиг. 8-11), кроме того, могут действенным образом демпфироваться все собственные моды колебаний электрической машины 3. Ввиду того обстоятельства, что буферные элементы 12 прилегают под давлением к опорным поверхностям 23, демпфируются не только колебания в горизонтальной плоскости, но и вертикальные колебания. Тем самым, и при выходе из строя соответствующего активного установочного элемента 16, все еще осуществляется остаточное демпфирование вертикального движения соответствующей основной части 7. Ввиду того обстоятельства, что сила тяжести электрической машины 3 полностью воспринимается пружинными узлами 10, могут, кроме того, исключаться или по меньшей мере заметно снижаться явления осадки буферных элементов 12 и связанные с этим недостатки. Посредством активных установочных элементов 16, при необходимости, может также осуществляться точная ориентация электрической машины 3. В этом случае, однако, при выходе из строя активного установочного элемента 16, возникает ошибочная ориентация.

Хотя изобретение было детально проиллюстрировано и описано с помощью предпочтительных примеров выполнения, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и на этой основе специалистом могут быть получены другие варианты в пределах объема защиты изобретения.

Изобретение относится к области средств гашения вибраций. Узел содержит рамную конструкцию, закрепленную на ней машину нагрузки и электрическую машину, связанную с машиной нагрузки, а также несколько промежуточных элементов, включающих пружинный узел, через который сила тяжести электрической машины переносится от основных частей со стороны машины на основные части со стороны рамы, и упорные элементы. Промежуточные элементы содержат активный установочный элемент, причем с основными частями со стороны машины соотнесен сенсорный элемент для регистрации возникающего при работе электрической машины вертикального движения. С промежуточными элементами соотнесено регулирующее устройство, динамически регулируещее активные установочные элементы во время работы электрической машины. Пружинные элементы и активные установочные элементы промежуточных элементов согласованы друг с другом таким образом, что характеристика демпфирования пружины по меньшей мере одного из промежуточных элементов отличается от характеристики демпфирования пружины по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов. Обеспечивается возможность работы во всем диапазоне чисел оборотов, не вызывая при этом недопустимо высоких вибраций устройства. 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Узел, содержащий рамную конструкцию (1), машину (2) нагрузки и электрическую машину (3),

- причем машина (2) нагрузки закреплена на рамной конструкции (1),

- причем электрическая машина (3) связана с машиной (2) нагрузки и выполнена с возможностью приведения в действие машины (2) нагрузки,

- причем узел содержит несколько промежуточных элементов (5), посредством которых электрическая машина (3) закреплена на рамной конструкции (1),

- причем промежуточные элементы (5) содержат соответственно основную часть (6) со стороны рамы и основную часть (7) со стороны машины,

- причем основные части (6) со стороны рамы закреплены на рамной конструкции (1), а основные части (7) со стороны машины закреплены на электрической машине (3),

- причем промежуточные элементы (5) соответственно содержат расположенный между основными частями (7) со стороны машины и основными частями (6) со стороны рамы пружинный узел (10), через который сила тяжести электрической машины (3) переносится от основных частей (7) со стороны машины на основные части (6) со стороны рамы, и

- причем основные части (7) со стороны машины и основные части (6) со стороны рамы содержат упорные элементы (28, 29), посредством которых смещения основных частей (7) со стороны машины относительно основных частей (6) со стороны рамы ограничиваются в горизонтальной плоскости и в вертикальном направлении,

- причем промежуточные элементы (5) дополнительно соответственно содержат активный установочный элемент (16), посредством которого может генерироваться действующая в вертикальном направлении сила между соответствующей основной частью (7) со стороны машины и соответствующей основной частью (6) со стороны рамы,

- причем с основными частями (7) со стороны машины соответственно соотнесен сенсорный элемент (19) для регистрации возникающего при работе электрической машины (3) вертикального движения соответствующей основной части (7) со стороны машины, и

- причем с промежуточными элементами (5) соотнесено регулирующее устройство (20), на которое могут подаваться зарегистрированные сенсорными элементами (19) вертикальные движения основных частей (7) со стороны машины и которое динамически регулирует активные установочные элементы (16) во время работы электрической машины (3) таким образом, что осуществляется противодействие вертикальным движениям основных частей (7) со стороны машины,

- причем пружинные элементы (10) и активные установочные элементы (16) промежуточных элементов (5) согласованы друг с другом таким образом, что характеристика демпфирования пружины по меньшей мере одного из промежуточных элементов (5) отличается от характеристики демпфирования пружины по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов (5).

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что активные установочные элементы (16) расположены концентрично соответствующему пружинному узлу (10).

3. Узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что промежуточные элементы (5) содержат податливые, действующие демпфирующим образом буферные элементы (12), посредством которых основные части (7) со стороны машины удерживаются в горизонтальной плоскости под давлением относительно основных частей (6) со стороны рамы.

4. Узел по п. 3, отличающийся тем, что буферные элементы (12) по меньшей мере одного из промежуточных элементов (5) сконструированы иначе, чем буферные элементы (12) по меньшей мере одного другого из промежуточных элементов (5), или что имеется по меньшей мере один дополнительный промежуточный элемент (21), который отличается от других промежуточных элементов (5) тем, что он не имеет буферных элементов, или вместо буферных элементов имеет неподатливые перекрывающие элементы (22), или хотя имеет буферные элементы (12), но буферные элементы (12) не удерживают основную часть (7) со стороны машины дополнительного промежуточного элемента (21) относительно основной части (6) со стороны рамы дополнительного промежуточного элемента (21) под давлением в горизонтальной плоскости.

5. Узел по п. 3 или 4, отличающийся тем, что буферные элементы (12) действуют в горизонтальной плоскости на соответствующие вертикальные опорные поверхности (23) соответствующей основной части (7) со стороны машины и что буферные элементы (12) закреплены на удерживающих элементах (24), расположенных на соответствующей основной части (6) со стороны рамы, перемещаемых относительно соответствующей основной части (6) со стороны рамы в направлении, ортогональном к соответствующей вертикальной опорной поверхности (23), и фиксируемых относительно соответствующей основной части (6) со стороны рамы.

6. Узел по п. 3 или 4, отличающийся тем, что буферные элементы (12) действуют в горизонтальной плоскости на соответствующие вертикальные опорные поверхности (23) соответствующей основной части (6) со стороны рамы и что буферные элементы (12) закреплены на удерживающих элементах (24), расположенных на соответствующей основной части (7) со стороны машины, перемещаемых относительно соответствующей основной части (7) со стороны машины в направлении, ортогональном к соответствующей вертикальной опорной поверхности (23), и фиксируемых относительно соответствующей основной части (7) со стороны машины.

7. Узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пружинные узлы (10) закреплены на соответствующей основной части (7) со стороны машины и/или на соответствующей основной части (6) со стороны рамы.

8. Узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что основные части (7) со стороны машины разъемно закреплены на электрической машине (3) и/или основные части (6) со стороны рамы разъемно закреплены на рамной конструкции (1).

9. Узел по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упорные элементы (28, 29) имеют маркировки (30), так что позиционирование основных частей (7) со стороны машины относительно основных частей (6) со стороны рамы в горизонтальной плоскости может количественно определяться невооруженным глазом.