УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ К КОЛЬЦАМ КОНТАКТНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2003 года по МПК H02K1/32 H02K9/08 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для подачи охлаждающей жидкости в узлы машин и механизмов.

Известна конструкция контактных колец крупной электрической машины, в частности турбогенератора, в которой для улучшения работы щеточно-контактного аппарата с большими токовыми нагрузками контактные кольца выполняются с жидкостным охлаждением (см. , например, материалы на соискание Государственной премии СССР в области науки и техники "Разработка, изготовление и внедрение турбогенератора ТВМ-300 с водомасляной системой охлаждения и бумажно-масляной изоляцией", г. Новосибирск, 1970 г., с.24-26).

В такой конструкции контактных колец, находящихся под воздействием приложенного электрического напряжения, подвод охлаждающей жидкости от одного контактного кольца к другому осуществляется через гидравлическое соединение в виде металлической колодки, в которой устанавливается втулка из диэлектрика, внутри которой с двух сторон от каждого контактного кольца входят концы водоподводящих трубок и уплотняются в колодке резиновыми кольцами, поджимаемыми гайками через втулки из диэлектрика.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату - прототипом - является устройство для подвода охлаждающей жидкости к полым проводникам обмотки ротора, содержащее металлическую трубку, соединяющую обмотку ротора с водоподводящим отверстием в валу ротора, уплотненным в нем с помощью резинового кольца, установленного между двумя втулками из диэлектрика и затягиваемого гайкой (см. Авт. свид. СССР 137172, кл. 21 d' 56/01, 1961).

Недостатком указанного устройства, применяемого в гидравлическом соединении контактных колец, охлаждаемых водой с высоким удельным электросопротивлением, является то, что ограниченность размеров соединения вынуждает применять для уплотнения концов трубок в колодке резиновые кольца относительно небольшого поперечного сечения. В связи с этим сокращаются изоляционные расстояния между трубкой, находящейся под электрическим потенциалом контактного кольца, и металлической колодкой, имеющей потенциал заземленного вала. Из-за малого изоляционного расстояния по стыку между резиновыми кольцами и торцом изоляционной втулки возможно протекание токов утечки, которые могут вызвать повреждение изоляционной поверхности втулки, конца трубки, уплотнительного кольца, что, в свою очередь, может нарушить герметичность уплотнения, а при перенапряжениях, в случае гашения поля, привести к электрическому пробою изоляционного промежутка и вызвать вынужденный останов генератора для замены поврежденных деталей.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков для повышения надежности работы машины.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для подвода охлаждающей жидкости к кольцам контактным электрической машины, содержащем металлические трубки, соединенные одним концом при помощи шарового шарнира с кольцами контактными, а другим концом - с водоподводящим отверстием в соединительной металлической колодке между кольцами контактными, прижатой к валу болтами, уплотненным в нем с помощью резинового кольца, затягиваемого гайкой через втулку из диэлектрика, уплотнения концов трубок в соединительной колодке выполнены в цилиндрических выточках втулки из диэлектрика.

Цилиндрические выточки втулки переходят в торцевую поверхность по радиусу, равному, например, радиусу резинового кольца.

Размещение уплотнений концов трубок водоподвода внутри цилиндрических выточек втулки из диэлектрика значительно увеличивает изоляционное расстояние от трубок, находящихся под потенциалом контактных колец до металлической соединительной колодки, имеющей потенциал вала (земли), что увеличивает электрическую прочность устройства, снижает возможные токи утечки, предохраняя тем самым детали зоны уплотнения от повреждения и пробоя изоляционного промежутка по уплотняемым поверхностям, а также увеличивает длину изоляционного расстояния по поверхностям уплотнения.

Выполнение перехода цилиндрической поверхности выточки втулки в торцевую по радиусу, равному, например, радиусу резинового кольца, уменьшает деформацию резинового кольца при поджатии его гайкой для создания надежного уплотнения конца трубки в гидравлическом соединении, что увеличивает ресурс работы резиновых колец и в целом устройства и повышает при этом надежность его работы.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на чертежи, на которых показаны:
Фиг.1 - устройство для подвода охлаждающей жидкости к кольцам контактным электрической машины в продольном разрезе.

Фиг. 2 - предлагаемое устройство с переходом цилиндрической выточки втулки в торцевую поверхность по радиусу.

На фиг.1 трубка водоподвода 1 подсоединена посредством гайки 2 одним концом через уплотнительную шайбу 3 с помощью шарового шарнира к водоподводящему штуцеру 4 контактного кольца как положительной 5, так и отрицательной 6 полярности, а другим концом - входит в металлическую соединительную колодку 7, прикрепленную к валу 8 болтами 9, трубка уплотнена при помощи резинового кольца 10, надетого на конец трубки 1 и установленного между втулками из диэлектрика 11 и 12 внутри цилиндрических выточек втулки 11 и стягиваемого гайкой 13 через втулку 12 и шайбу 14. Цилиндрическая выточка втулки переходит в торцевую поверхность по радиусу 15, равному, например, радиусу резинового кольца (фиг.2).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Устройство для подвода охлаждающей жидкости к кольцам контактным электрической машины при протекании через него жидкости, охлаждающей контактные кольца 5 и 6, находится под воздействием приложенного к кольцам разнополярного электрического напряжения.

В связи с тем что уплотнения концов трубок 1 с помощью резиновых колец 10 находятся внутри цилиндрических выточек изоляционной втулки 11, которые переходят в торцевую поверхность по радиусу, равному, например, радиусу резинового кольца, величина электрической прочности устройства возрастает, снижаются токи утечки, уменьшается деформация резинового кольца, ресурс работы устройства увеличивается, тем самым повышается надежность работы электрической машины.

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к устройствам охлаждения электрических машин. Технический результат изобретения, заключающийся в увеличении надежности работы электрической машины, достигается путем того, что в устройстве для подвода охлаждающей жидкости к кольцам контактным электрической машины, содержащем металлические трубки, соединенные одним концом при помощи шарового шарнира с кольцами контактными, а другим концом - с водоподводящим отверстием в соединительной металлической колодке между кольцами контактными, прижатой к валу болтами, уплотненным в нем с помощью резинового кольца, затягиваемого гайкой через втулку из диэлектрика, уплотнения концов трубок в соединительной колодке выполнены в цилиндрических выточках втулки из диэлектрика. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для подвода охлаждающей жидкости к кольцам контактным электрической машины, содержащее металлические трубки, соединенные одним концом при помощи шарового шарнира с кольцами контактными, а другим концом - с водоподводящим отверстием в соединительной металлической колодке между кольцами контактными, прижатой к валу болтами, и уплотненным в нем с помощью резинового кольца, затягиваемого гайкой через втулку из диэлектрика, отличающееся тем, что уплотнения концов трубок в соединительной колодке выполнены в цилиндрических выточках втулки из диэлектрика. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрические выточки втулки переходят в торцевую поверхность по радиусу, равному, например, радиусу резинового кольца.