ES2262472T3 - Procedimiento y dispositivo para fijar paletas de guia de aire. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para fijar paletas de guia de aire.Info
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Abstract
Procedimiento para fijar paletas de guía de aire (1) o similares con distancia periférica a un rotor (2) de un inducido exterior de un motor eléctrico o similar por medio de soldadura de resistencia, con los siguientes pasos del procedimiento: - insertar el rotor cilíndrico (2) en un mecanismo de sujeción (4), - posicionar rígidamente el rotor (2) antes de que las paletas de guía de aire (1) y el rotor (2) se aproximen entre sí, - insertar las paletas de guía de aire perfiladas en un respectivo mecanismo de sujeción con mordazas de sujeción (6), - aproximar las paletas de guía de aire (1) al rotor (2) perpendicularmente al eje de giro del mismo con asiento (10) a tope de los segmentos de base abombados y/o perfilados a soldar la paleta de guía de aire (1) sobre la superficie envolvente del rotor (2), - comprimir conjuntamente el rotor (2) y las paletas de guía de aire (1), - aplicar la corriente de soldadura y por resistencia las paletas de guía de aire (1) sobre el rotor (2) y - soltar losmecanismos de sujeción (6), caracterizado por los siguientes pasos del procedimiento - todas las paletas de guía de aire (1) a fijar al rotor (2) se fijan en una posición predeterminada en lados alejados uno de otro en un respectivo mecanismo de sujeción (6) y se aproximan al rotor (2) antes del proceso de soldadura; - de modo que, durante la compresión, se anulan una a otra las fuerzas de compresión necesarias para la soldadura que actúan en dirección del eje de giro del rotor.
Description
Procedimiento y dispositivo para fijar paletas
de guía de aire.
La invención parte de un procedimiento y un
dispositivo de realización del procedimiento para fijar paletas de
guía de aire o similares por medio de soldadura de resistencia
según el preámbulo de la reivindicación 1 y de la reivindicación 3,
véase, por ejemplo, el documento
US-A-2 426 746.
Se conoce fijar paletas de guía de aire en un
rotor asentando las paletas de guía de aire se colocan a tope sobre
la superficie envolvente para soldarse a continuación con el rotor.
La superficie envolvente del rotor es particularmente cilíndrica,
es decir, está abombada en una dirección y es lineal en la otra
dirección, fijándose cada una de las paletas de guía de aire de
forma oblicua a la dirección de giro y estando en sí también
ligeramente abombadas en la mayoría de los casos para obtener
rigidez frente al alabeo. Por tanto, debe curvarse el lado frontal
colocado sobre la superficie envolvente del rotor, siendo la línea
de curvatura la línea de intersección de dos abombamientos, a saber,
el de la superficie envolvente del rotor dada por la colocación
oblicua y el del abombamiento de las paletas.
Según un procedimiento descrito en una solicitud
de patente anterior, en la superficie envolvente del rotor están
previstas unas ranuras dispuestas de forma oblicua en las cuales se
insertan los lados frontales de las paletas de guía de aire para
soldarse a continuación con el rotor. Preferiblemente, la soldadura
se efectúa por medio de un láser. Dado que en este procedimiento la
soldadura se realiza entre los cantos frontales de la ranura
oblicua y la superficie de la pared de la paleta de guía de aire,
son admisibles ciertas tolerancias entre el lado frontal de la
paleta de guía de aire y el fondo opuesto de la ranura oblicua. No
obstante, mediante la soldadura por láser se producen tensiones de
temperatura que pueden llevar a los correspondientes alabeos de las
partes a unir unas con otras. Además, el coste de realizar la ranura
oblicua es relativamente grande.
Por el documento DE 2626539 A se conoce soldar
paletas de guía de aire estampadas a partir de chapa de acero para
mejorar las propiedades del motor, en porciones, principalmente
axiales y oblicuas sobre el paquete de chapas de un motor de
inducido externo, por medio de procedimientos de soldadura de
resistencia, según el procedimiento descrito en el documento DE
1628349 C, pero las superficies opuestas una a otra, a saber, el
lado frontal de la paleta de guía de aire y la superficie
envolvente del rotor, deben formar un ajuste de forma. Además, la
paleta debe presionarse fijamente con su lado frontal sobre la
superficie envolvente del rotor para mantener la resistencia
necesaria para la soldadura dentro de límites correspondientemente
bajos. Para obtener la reunión precisa necesaria de la paleta de
guía de aire y el rotor, ambas partes son recibidas por
dispositivos de sujeción y desplazadas una hacia otra, después de
lo cual se aplica la corriente de soldadura y tiene lugar la
soldadura. Posteriormente, el rotor con la paleta de guía de aire
unida a él se desplaza hacia atrás después de la apertura del
dispositivo de sujeción de la misma, se gira en medida
correspondiente, se aproxima de nuevo después de sujetar una
reciente paleta de guía de aire en el dispositivo de sujeción, para
soldarse a continuación con esta última paleta de guía de aire.
Dado que para comprimir la superficie a soldar son necesarias
fuerzas considerables, los dispositivos de sujeción para el rotor y
la paleta de guía de aire deben configurarse de manera
correspondientemente compleja en particular también en cuanto al
dispositivo para la aproximación entre ambos. No en último término,
la soldadura en un lado del rotor lleva a tensiones y deformaciones
del mismo, en particular cuando se trata usualmente de un paquete
de chapas.
Por el documento
US-A-2174801 se conoce un
dispositivo por medio del cual unos álabes de guía de aire curvados
en ángulo recto en su extremo de base y formados a partir de flejes
de chapa se sujetan simultáneamente sobre la superficie opuesta de
un disco de rotor plano circular para producir así un ventilador
radial, por ejemplo por soldadura. En este dispositivo, en la
dirección del eje de giro del disco del rotor se aproximan los
álabes de guía de aire al mismo por medio de un dispositivo de
retención que flota libremente, de modo que las chapas curvadas en
ángulo recto en el extremo de base hagan contacto con las
superficies opuestas del disco del rotor para ser comprimidas a
continuación por dos electrodos de soldadura opuestos y soldadas
por puntos simultáneamente. Un dispositivo de este tipo no es
adecuado para la fabricación de soplantes axiales, en los cuales
los álabes de guía de aire deben aproximarse, perpendicularmente a
la dirección del eje de giro, a un rotor tridimensional, en
particular cilíndrico, y soldarse con éste. Además, el dispositivo
de retención no produce ninguna presión de apriete de los álabes de
guía de aire sobre el disco del rotor, por cuyo motivo el
dispositivo descrito en el documento
US-A-2174801 no es adecuado para la
fijación de una paleta de guía de aire a un rotor por medio de un
procedimiento de soldadura de resistencia.
Por el documento
US-A-3056369 se conoce un
dispositivo para fabricar cubos de rotor de varias piezas para
soplantes axiales. Con este dispositivo, las piezas a unir, el cubo
del rotor y los alojamientos distanciados en la periferia para
sujetar un respectivo vástago de un álabe de guía de aire, se
posicionan una con relación a otra por medio de una plantilla
anular en la que unos mandriles correspondientes en diámetro al
diámetro del vástago de un álabes de guía se extienden hacia dentro
y fijan los alojamientos para los álabes de guía. A continuación,
se sueldan manualmente por turno el cubo del rotor y los
alojamientos. Sin embargo, el procedimiento presenta la desventaja
de que no es adecuado para fabricar soplantes axiales sobre rotores
de inducido exterior de motores eléctricos por medio de
procedimientos de soldadura de resistencia, ya que para ello deben
presionarse una contra otra las piezas a unir, además de
posicionarlas mutuamente, para garantizar una unión por soldadura
fiable, particularmente en un proceso de fabricación
automática.
El procedimiento según la invención con las
características de la reivindicación 1 y el dispositivo según la
invención con las características de la reivindicación 3 tienen,
frente a esto, la ventaja de que por medio de la fijación del rotor
y de la aproximación de las paletas de guía de aire individuales
desde lados alejados uno de otro, así como por el apriete de las
paletas de guía de aire contra el rotor desde lados alejados uno de
otro, se evita una carga unilateral y se llega a una compensación
de las fuerzas que atacan al rotor, de modo que se anulan una a
otra las fuerzas de apriete necesarias para la soldadura. En
particular, el dispositivo de sujeción que retiene y fija el rotor
apenas necesita absorber o aplicar más fuerzas de resistencia y,
por tanto, puede configurarse relativamente ligero, lo que es
especialmente ventajoso cuando la fabricación está automatizada y el
rotor debe sustituirse fácil y rápidamente. Dado que la línea de
contacto discurre doblemente curvada con respecto al eje del rotor,
las fuerzas de presión ejercidas durante un apriete unilateral son
también irregulares, lo que se anula en el procedimiento según la
invención y en el dispositivo según la invención. Es cierto que se
mantiene aún un pequeño empuje de torsión durante la compresión,
pero éste puede ser absorbido sin considerables medios adicionales.
No en último término, existe la ventaja de que pueden conseguirse al
menos dos ajustes de soldadura por cada ciclo de fabricación a cuyo
fin, en el caso de un número irregular de paletas de guía de aire,
cada una de éstas está enfrentada a dos de tales paletas montadas
en el lado opuesto. Debido a una distribución uniforme, visto
radialmente, de las fuerzas de presión y a la evitación de picos de
temperatura locales individuales por efecto de la soldadura
simultánea en varios puntos de la periferia del rotor, existe
también un menor peligro de deformación del rotor durante el
procedimiento de soldadura a consecuencia de las temperadas dadas,
si bien de corta duración. Además, el procedimiento según la
invención, debido a la aproximación a tope de las piezas a unir,
permite la soldadura de álabes de guía de aire perfilados
aerodinámicamente sobre rotores cilíndricos, por ejemplo sobre el
inducido exterior de un motor eléctrico.
Todas las paletas de guía de aire previstas por
rotor se llevan al rotor antes del proceso de soldadura. Esto puede
realizarse en un ciclo, vinculándose también el apriete
directamente con la aproximación. Según otra configuración
ventajosa de la invención, todas las paletas de guía de aire a fijar
en un rotor se unen simultáneamente con el rotor en un proceso de
soldadura. Con ello se ahorra sobre todo tiempo y, no en último
término, se logra una distribución de temperatura uniforme
alrededor del rotor.
Según una configuración de la invención que
concierne al dispositivo según la reivindicación 3, un dispositivo
de soldadura está provisto de mecanismos de deslizamiento y de
sujeción que se sujetan por medio de los álabes de guía de aire
perfilados y se presionan sobre un rotor fijo en su posición de
sujeción, para fijarse simultáneamente por medio de soldadura de
resistencia sobre el rotor. En este caso, la aproximación de los
álabes de guía de aire se realiza perpendicularmente al eje de giro
del rotor, que, por ejemplo, puede ser el inducido exterior de un
motor eléctrico. Naturalmente, la invención puede aplicarse también
a otros objetos correspondientes como, por ejemplo, ventiladores y
similares accionados por medio de un eje. En este caso, la
aproximación y apriete de los rotores se realiza al menos
simultáneamente desde dos lados del rotor, de modo que las fuerzas
resultantes que actúan sobre el rotor se anulan una a otra.
Otras ventajas y configuraciones ventajosas de
la invención pueden apreciarse por la siguiente descripción, el
dibujo y las reivindicaciones.
Un ejemplo de realización del objeto de la
invención está representado de forma muy simplificada en el dibujo
y se describe con más detalle a continuación. Muestran:
La figura 1, una sección longitudinal a través
de un dispositivo, incluida una pieza de trabajo; y
La figura 2, una vista en planta correspondiente
a la flecha de la figura 1 a escala reducida.
En el dibujo se muestra un dispositivo mediante
el cual se sueldan según la invención paletas de guía de aire 1 a
un rotor 2 de un motor de inducido exterior. Sobre una placa de
base 3 del dispositivo está dispuesta una espiga 4, sobre la cual
se enchufa el rotor 4 desde arriba y, por tanto, queda fijado en su
posición axial y radial. Sobre la placa de base 3 están dispuestos,
además, unos mecanismos de deslizamiento 5 sobre los cuales pueden
desplazarse unos dispositivos de sujeción 6 para las paletas de
guía de aire 1 de forma correspondiente a las dobles flechas 7. Por
medio de un aparato de descarga de condensador 8 y a través de
cables 9 se suministra durante corto tiempo una alta tensión
correspondiente a la descarga del condensador, por un lado a las
paletas de guía de aire 1 y por otro lado al rotor 2, con lo que
tiene lugar una soldadura en los puntos de contacto 10 en los
cuales se presionan los correspondientes lados frontales de las
paletas de guía de aire 1 sobre la superficie envolvente del rotor
2. Debido al procedimiento de soldadura por condensador, pueden
practicarse simultáneamente varias de estas uniones, después de lo
cual los mecanismos de sujeción 6 dejan libres las paletas de guía
de aire 1 para cargarse con nuevas paletas de guía de aire y
rotores, después de que se haya retirado el rotor 2 con las paletas
de guía de aire 1 ya soldadas al mismo.
Claims (3)
1. Procedimiento para fijar paletas de guía de
aire (1) o similares con distancia periférica a un rotor (2) de un
inducido exterior de un motor eléctrico o similar por medio de
soldadura de resistencia, con los siguientes pasos del
procedimiento:
- -
- insertar el rotor cilíndrico (2) en un mecanismo de sujeción (4),
- -
- posicionar rígidamente el rotor (2) antes de que las paletas de guía de aire (1) y el rotor (2) se aproximen entre sí,
- -
- insertar las paletas de guía de aire perfiladas en un respectivo mecanismo de sujeción con mordazas de sujeción (6),
- -
- aproximar las paletas de guía de aire (1) al rotor (2) perpendicularmente al eje de giro del mismo con asiento (10) a tope de los segmentos de base abombados y/o perfilados a soldar la paleta de guía de aire (1) sobre la superficie envolvente del rotor (2),
- -
- comprimir conjuntamente el rotor (2) y las paletas de guía de aire (1),
- -
- aplicar la corriente de soldadura y por resistencia las paletas de guía de aire (1) sobre el rotor (2) y
- -
- soltar los mecanismos de sujeción (6),
caracterizado por los siguientes pasos
del procedimiento
- -
- todas las paletas de guía de aire (1) a fijar al rotor (2) se fijan en una posición predeterminada en lados alejados uno de otro en un respectivo mecanismo de sujeción (6) y se aproximan al rotor (2) antes del proceso de soldadura;
- -
- de modo que, durante la compresión, se anulan una a otra las fuerzas de compresión necesarias para la soldadura que actúan en dirección del eje de giro del rotor.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque todas las paletas de guía de aire (1)
se sueldan al rotor (2) simultáneamente o con un pequeño retardo
entre ellas.
3. Dispositivo, en particular para realizar el
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, para fijar
paletas de guía de aire (1) o similares con distancia periférica a
un rotor cilíndrico (2) de un inducido exterior de un motor
eléctrico o similar por medio de soldadura de resistencia,
- -
- en el que está presente una máquina de soldadura provista de mecanismos de deslizamiento y de sujeción (4, 5, 6, 7); y
- -
- en el que está previsto un mecanismo de sujeción (4) para una posición de sujeción horizontalmente fija del rotor (2),
caracterizado porque
- -
- al menos dos y, correspondiendo al número de paletas de guía de aire (1) a fijar al rotor (2), una pluralidad de mecanismos de deslizamiento (5) con mordazas de sujeción (6) están dispuestos en lados alejados uno de otro del mecanismo de sujeción (4) del rotor (2) y son desplazables perpendicularmente al eje del rotor en dirección a éste,
- -
- una mordaza de sujeción (6) o similar está dispuesta sobre cada mecanismo de deslizamiento (5) para alojar una paleta de guía de aire perfilada (1),
- -
- un mecanismo que ataca en cada mecanismo de deslizamiento (5) para generar una presión de aplicación entre un segmento de base abombado y/o perfilado de la paleta de guía de aire (1) sujeta y la superficie envolvente cilíndrica del rotor (2) está previsto en lados de la misma alejados uno de otro, aproximándose al rotor (2) durante el uso del dispositivo todos los mecanismos de deslizamiento (5) con las mordazas de sujeción (6) y las paletas de guía de aire (1) recibidas por éstas y comprimiéndose bajo presión con cada mecanismo sobre el rotor,
- -
- de modo que las fuerzas de apriete ejercidas sobre el mecanismo de sujeción (4) del rotor (2), necesarias para la soldadura de resistencia y resultantes de la presión de aplicación de las paletas de guía de aire (1), se anulan una a otra.
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