КОРПУС ПОДПЯТНИКА Российский патент 2004 года по МПК H02K5/04 

Изобретение относится к области крупного электромашиностроения, в частности к конструктивным элементам гидрогенераторов, а именно к подпятникам преимущественно вертикальных гидрогенераторов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является корпус однорядного подпятника [1], представляющий собой сварную конструкцию, состоящую из нижнего диска, в который вварены стаканы, верхнего диска с отверстиями против опор сегментов, внутреннего цилиндра и связующих ребер и стоек. В цилиндре предусмотрены окна для прохода масла, циркулирующего в ванне подпятника.

Подпятник в процессе работы гидрогенератора подвергается воздействию вибраций, действующих в аксиальном направлении и приводящих к динамическим нагрузкам, которые могут вызвать повреждение подпятника, в том числе корпуса подпятника. Если такое повреждение требует замены корпуса подпятника, то необходимо провести комплекс операций по демонтажу ротора и верхней крестовины с установленными на этих узлах деталями, произвести замену корпуса, а затем произвести монтаж всех демонтированных узлов генератора на место.

Первоначальная установка гидрогенератора на объекте также связана с проведением монтажных операций, которые включают выполнение подготовительных операций на монтажной площадке и проведение работ по сборке отдельных узлов гидрогенератора между собой в кратере гидрогенератора. При этом перед установкой на штатное место ротора гидрогенератора сначала необходимо установить на штатное место корпус подпятника, что связано с неразъемностью корпуса подпятника, в то время как другие элементы неподвижной части подпятника могут быть установлены по отдельности.

Выполнение комплекса перечисленных операций требует значительных временных затрат и связано с большой трудоемкостью их проведения, что является недостатком известных конструкций подпятников.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости при изготовлении подпятника и при проведении монтажных и демонтажных работ.

Поставленная задача решается за счет того, что корпус подпятника, устанавливаемый в масляную ванну, представляет собой разборную конструкцию как в горизонтальной, так и в вертикальной проекциях.

Корпус в сборке включает верхний диск, снабженный отверстиями, соответствующими местоположению устанавливаемых в корпус опорных элементов подпятника, и нижний диск с жестко закрепленными на нем стаканами, служащими для размещения в них опорных элементов подпятника.

Диски соединены между собой по внутреннему диаметру цилиндром, в котором предусмотрены окна для прохода масла, а по внешнему диаметру - ребрами П-образной формы, установленными в плоскости, перпендикулярной касательной цилиндра, между стаканами. Верхний диск имеет неразъемное (сварное) соединение с цилиндром и ребрами, а нижний диск снабжен разъемными соединениями с цилиндром и ребрами.

Кроме того, корпус подпятника выполнен разделенным в радиальном направлении по верхнему и нижнему дискам на отдельные вертикальные секции, каждая из которых включает в себя сектор верхнего диска с закрепленной на нем по внутреннему диаметру частью цилиндра и с несколькими приваренными к нему ребрами, часть цилиндра и ребра посредством разъемного соединения соединены с сектором нижнего диска, на котором закреплено несколько стаканов.

Для обеспечения надежного соединения отдельных вертикальных секций в единую конструкцию между этими секциями установлены соединительные узлы, которые могут быть выполнены, например, в виде стыковых плит П-образной формы, которые закреплены на концевых участках каждой вертикальной секции посредством неразъемного их соединения (например, сварки) с сектором верхнего диска. Стыковые плиты в процессе монтажа соединяются друг с другом посредством крепежных и фиксирующих элементов.

Особенностью технического решения соединительного элемента является выполнение в нем проема для обеспечения циркуляции масла в подпятнике. В рассматриваемом варианте соединительного элемента такие проемы выполнены во всех стыковых плитах.

Использование предлагаемой конструкции корпуса подпятника позволяет производить монтаж корпуса и его демонтаж при установленном и соединенном с валом турбины роторе генератора, поскольку исключается необходимость в проведении операций по монтажу и демонтажу узлов гидрогенератора, расположенных выше подпятника, даже при полной замене подпятника гидрогенератора.

Кроме того, разборная конструкция корпуса подпятника позволяет вести работы по монтажу и демонтажу корпуса подпятника на незначительных площадях, что существенно расширяет возможности сервисного обслуживания вертикальных гидрогенераторов.

Новым в заявляемом изобретении является выполнение корпуса разделенным в радиальном направлении на отдельные вертикальные секции, каждая из которых включает в себя сектора верхнего с частью цилиндра и нижнего дисков, между которыми расположены несколько ребер и стаканов; между секциями установлены соединительные узлы, в которых предусмотрены проемы для циркуляции масла; нижний диск соединен с цилиндром и ребрами посредством разъемных соединений.

Указанная совокупность признаков не выявлена из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид корпуса подпятника сверху, на фиг.2 показан вид корпуса подпятника со стороны стыковой плиты, на фиг.3 показан вид стыковой плиты.

Корпус подпятника включает верхний диск 1 с отверстиями 2 и нижний диск 3, на котором приварены стаканы 4, расположенные под отверстиями 2. Диски 1 и 3 соединены между собой по внутреннему диаметру цилиндром 5, в котором предусмотрены окна 6 для прохода масла, а по внешнему диаметру - ребрами 7, имеющими П-образную форму и установленными в плоскости, перпендикулярной касательной цилиндра между стаканами, закрепленными на нижнем диске 3, в количестве, равном числу опорных элементов подпятника. При этом верхний диск 1 имеет с цилиндром 5 и ребрами 7 сварное соединение, нижний диск 3 имеет в верхней части со стороны внутреннего диаметра разъемное соединение с цилиндром 5, а со стороны внешнего диаметра - аналогичное разъемное соединение с ребрами 7, при этом разъемное соединение включает крепежные 8 и фиксирующие 9 элементы, с нижней стороны диск 3 имеет разъемное соединение с дном масляной ванны 10, которое включает крепежные 16 и фиксирующие 17 элементы.

Корпус подпятника выполнен разделенным в радиальном направлении по верхнему 1 и нижнему 3 дискам на отдельные вертикальные секции 11, каждая из которых включает в себя сектор верхнего диска 1 с закрепленной на нем по внутреннему диаметру частью цилиндра 5 и с несколькими приваренными к нему ребрами 7, часть цилиндра и ребра посредством разъемного соединения соединены с сектором нижнего диска 3, на котором закреплено несколько стаканов 4, при этом ребра 7 размещены между стаканами.

На концевых участках вертикальных секций 11 установлены за счет приваривания к сектору верхнего диска 1 стыковые плиты 12 П-образной формы, соответствующей П-образной форме ребер 7, при этом в стыковых плитах 12 предусмотрены проемы 13 для прохода масла и отверстия 14 под крепежные элементы.

Стыковые плиты 12 соединяются между собой за счет размещения крепежных элементов в отверстиях 14 стыковых плит 12, в результате образуется единая конструкция кольцевого корпуса подпятника.

Корпус собирают в следующей последовательности:
- устанавливают отдельные сектора нижнего диска 3 на дно масляной ванны 10;
- соединяют установленные сектора нижнего диска 3 в единое кольцо;
- соединяют полученное кольцо с дном масляной ванны 10 в местах установки крепежных 16 и фиксирующих 17 элементов;
- заводят один из секторов верхнего диска 1 с приваренными к нему частями цилиндра 5, ребрами 7 и стыковыми плитами 12 (элемент вертикальной секции) на свое место поверх соответствующего сектора диска 3 и соединяют в местах установки крепежных 8 и фиксирующих 9 элементов;
- заводят следующий элемент вертикальной секции 11 на свое место поверх соответствующего сектора диска 3;
- осуществляют соединение стыковых плит 12 соседних элементов вертикальных секций 11;
- соединяют элемент вертикальной секции 11 с сектором нижнего диска 3 в местах установки крепежных 8 и фиксирующих 9 элементов;
- повторяют последние три операции до получения замкнутой конструкции корпуса подпятника.

Предлагаемая конструкция проста в изготовлении, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения условию патентоспособности изобретения "промышленная применимость".

Источник информации:
1. М.Я.Каплан, Э.В.Школьник, М.И.Зунделевич, С.А.Прутковский. "Подпятники, направляющие подшипники и крестовины мощных гидрогенераторов", Энергия, 1968, с.48.

Устройство относится к области крупного электромашиностроения, в частности к конструктивным элементам гидрогенераторов. Корпус подпятника включает верхний диск с отверстиями и нижний диск с жестко закрепленными на нем стаканами, соединенные между собой по внутреннему диаметру цилиндром, а по внешнему - ребрами, размещенными между стаканами. Верхний диск выполнен с неразъемным соединением по отношению к цилиндру и ребрам. Корпус выполнен разделенным в радиальном направлении на отдельные вертикальные секции, каждая из которых включает в себя сектора верхнего с частью цилиндра и нижнего дисков, между которыми расположены несколько ребер и стаканов. Между секциями установлены соединительные узлы, в которых предусмотрены проемы для циркуляции масла. Нижний диск соединен с цилиндром и ребрами посредством разъемных соединений. Данный корпус подпятника отличается простой конструкцией и легкостью в изготовлении и эксплуатации. 3 ил.

Корпус подпятника, включающий верхний диск с отверстиями и нижний диск с жестко закрепленными на нем стаканами, соединенные между собой по внутреннему диаметру цилиндром, а по внешнему - ребрами, размещенными между стаканами, при этом верхний диск выполнен с неразъемным соединением по отношению к цилиндру и ребрам, отличающийся тем, что корпус выполнен разделенным в радиальном направлении на отдельные вертикальные секции, каждая из которых включает в себя сектора верхнего с частью цилиндра нижнего дисков, между которыми расположены несколько ребер и стаканов, между секциями установлены соединительные узлы, в которых предусмотрены проемы для циркуляции масла, нижний диск соединен с цилиндром и ребрами посредством разъемных соединений.