ОСТОВ РОТОРА ВЕРТИКАЛЬНОГО ГИДРОГЕНЕРАТОРА Российский патент 1997 года по МПК H02K1/28 

Изобретение относится к крупному электромашиностроению, к гидрогенераторам вертикального типа, преимущественно зонтичного исполнения, в частности к конструкции безвольной компоновки ротора.

Известна конструкция вертикального гидрогенератора, в которой связующим элементом между верхними и нижними частями остова является вертикальный цилиндр из листовой стали, к нижней его части прикреплена сваркой литая втулка, имеющая L-образное поперечное сечение. Верхний фланец втулки предназначен для присоединения остова к фланцу вала турбины (а.с. N 1327233 H 02 K 1/28, 1987 г.).

Недостатком конструкции является ее высокая металлоемкость. Наиболее близкой, взятой за прототип является конструкция сварной втулки центральной части остова ротора (а.с. 136799, H 02 K 1/22, СССР). Такая втулка применима для вертикального гидрогенератора зонтичного исполнения, безвальной конструкции для Бурейской ГЭС (приток реки Амур). Одним из элементов рассматриваемой конструкции является цилиндр, изготовленный методом гибки и связывающий диски, поверхности которых сопрягаются с вал-надставкой генератора и валом турбины. Выполнение цилиндра указанным методом требует наличия специального оборудования, оснастки, что увеличивает цикл изготовления цилиндра.

Указанный метод выполнения цилиндра требует также технологических припусков, компенсирующих разницу материала при запуске его между валками и при выходе его из-под валков. Как правило, величина этих припусков составляет 80% материала выполняемого изделия. Это также является недостатком рассматриваемой конструкции, т.к. увеличивается расход материала.

Изготовление цилиндра из нескольких гнутых (2, 4, 6) частей вызывает увеличение цикла изготовления, связанное с гибкой, сборкой в единое целое с необходимой подгонкой (рихтовкой) частей цилиндра, а также увеличение общего расхода материала, связанного с необходимостью наличия технологических припусков.

Вышеизложенное также относится к недостаткам рассматриваемой конструкции.

Предлагаемое изобретение решает задачу снижения металлоемкости, трудоемкости и сокращения цикла изготовления.

Технический эффект достигается за счет того в известном остове ротора вертикального гидрогенератора, содержащем сварную втулку, состоящую из верхнего и нижнего фланцев и вертикального элемента, соединяющего обращенные друг к другу поверхности фланцев, согласно изобретению вертикальный элемент выполнен составным из прямоугольных ребер, причем каждое ребро расположено на одном и том же расстоянии от центра в тангенциальном направлении, ребра соединены между собой в вертикальном направлении с помощью электросварки, образуя в поперечном сечении правильный многоугольник.

А также за счет того, что торцевые поверхности ребер снабжены фасками.

Новизна заявляемого решения заключается в новой совокупности признаков.

Сущность заявляемого решения в том, что предлагается такая конструкция втулки, в которой отсутствует цилиндр, связывающий диски (фланцы), поверхности которых сопрягаются с валом-подставкой и валом турбины.

Указанную деталь, т. е. цилиндрический элемент, выполненный гибкой, предлагается усовершенствовать посредством применения элементов упрощенной прямоугольной формы. При этом каждое ребро расположено в тангенциальном направлении и на одинаковом расстоянии "В" от центра. Соединение ребер между собой и с верхним и нижним дисками происходит с помощью электросварки.

Таким образом деталь, связывающая верхний и нижний диски втулки остова ротора, имеет форму правильного многоугольника, который связан с верхним и нижним дисками также электросваркой. Применение втулки предлагаемой конструкции уменьшает цикл изготовления детали, ее металлоемкость, необходимость применения специального оборудования, оснастки.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид.

На фиг. 2; 3 разрез по А-А фиг.1.

На фиг. 4 поперечное сечение ребра.

На фиг. 5 соединение вертикального элемента с фланцами.

На рис. 1 изображена сварная втулка центральной части остова ротора, содержащая верхний диск (фланец), 1, поверхность которого сопрягается с вал-надставкой 2, нижний диск (фланец) 3, поверхность которого сопрягается с валом турбины 4, к этой же поверхности фланца 3 присоединена втулка подпятника) 5. Между поверхностями фланцев 1 и 3 обращенных друг к другу, устанавливаются ребра прямоугольной формы 6, расположенные на одинаковом расстоянии "В" от центра агрегата, в тангенциальном направлении. Ребра поз. 6 соединяются между собой электросваркой 7. Таким образов формируется вертикальный элемент 8 многогранной формы.

Расположение ребер 6 от центра машины, также соединение ребер 6 между собой швом 7 показано на разрезе А-А (рис.2).

Деталь 8 соединяется с помощью электросварки 9 с дисками 1 и 3.

С целью повышения качества сварки поверхности детали 6, сопрягаемые с фланцами 1 и 2, снабжены соответствующими фасками 10 (рис.4).

На рис.4 показано соединение с помощью электросварки 9 деталей 6 снабженных фасками 10 и фланцев 1 и 3.

При работе гидрогенератора сварная втулка остова ротора воспринимает радиальные усилия от центробежных сил, осевое усилие от веса турбины и давление воды, а также передает крутящий момент от колеса турбины к ротору генератора. Предложенная конструкция обеспечивает равнопрочность втулки по всем радиальным сечениям.

Использование изобретения: относится к крупному электромашиностроению. Сущность изобретения: остов ротора содержит сварную втулку с верхним фланцем (1) и нижним фланцем (3). Вертикальный элемент (8) выполнен составным из прямоугольных ребер. Последние соединены посредством электросварки, образуя в поперечном сечении правильный многоугольник. Середина каждого ребра расположена на одном и том же расстоянии от центра в тангенциальном направлении. Изобретение позволяет снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Остов ротора вертикального гидрогенератора, содержащий сварную втулку, состоящую из верхнего фланца для сопряжения с валом-надставкой, нижнего фланца, предназначенного для присоединения овала турбины и втулки подпятника, и вертикального элемента, соединяющего верхний и нижний фланцы, отличающийся тем, что вертикальный элемент выполнен составным из прямоугольных ребер, соединенных между собой в вертикальном направлении с помощью электросварки, образуя в поперечном сечении правильный многоугольник. 2. Остов по п. 1, отличающийся тем, что на торцевых поверхностях ребер выполнены фаски.