Ротор электрической машины Советский патент 1984 года по МПК H02K3/51 

2.Ротор поп. 1, отличающийся тем, что вставка выполнена призматической.

3.Ротор по п. 1, отличающийся тем, что во вставке выполнено сквозное резьбовое отверсти а механизм радиального перемещения выполнен в виде винта, ввернутого

в это отверстие и упирающегося в дно выемки.

4.Ротор по п.п. 1 и 3, о т л ичающийся тем, что ось винта расположена под углом к радиусу ротора, а точка опоры винта в дно выемки находится под выступом.

5.Ротор по п.п. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что, во встаке выполнен криволинейиь1й канал с

резьбой на стороне выступа, а механизм перемещения вставки выполнен в виде шаров из твердого материала, винта, поджимающего шары, и упора, входящего в канал со стороны дна выемки.

6.Ротор по п. 1, отличающийся тем, что во вставке вьшолнено сквозное отверстие, а механизм перемещения вставки выполнен в виде болта, проходящего через это отверстие и ввернутого в дно выемки, и пружин, размещенных мехзду вставкой и дном выемки.

7.Ротор по п. п. 1-3, отличающийся тем, что ось выемки расположена под углом к радиусу ротора.

1. РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий бочку с зубцами, бандажное кольцо, стопоры, имекицие выступ в форме клина, входящий в кольцевой паз на внутренней поверхности носика, бандажного кольца, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и техт нологичности, стопоры выполнены в виде вставок, размещенных по окружности в выемках зубцов ротора и снабженных механизмами для радиального перемещения.. г/

Изобретение относится к электромашиностроению, преимущественно к конструкции крупных неявнополюсных мащин, в частности турбогенераторов.

Известен ротор электрической ма- 5 шины, содержащий бочку ротора и бандажное кольцо для крепления лобовых частей обмотки, которое удерживается от осевых перемещений с помощью .шпонки и гайки, ввернутой в носик 0 бандажного кольца tl J.

Такая конструкция крепления бандажных колец характеризуется недостаточной технологичиостью, повышенной концентрацией напряжений 5 в резьбовой части гайки и бандажного кольца, неравномерностью аксиального усилия по окружности, так как при затяжке гайки затруднена ее центровка. Кроме того, создается серьезное 20 препятствие для применения легких, коррозионностойких сплавов, например титановых, в качестве материала бандажных колец, так как эти сплавы плохо работают в резьбовых парах. 25

Наиболее близок к изобретению по назначению и технической сущности ротор электрической машины, содержащий стопоры, имеющие выступ в форме клина, заходя1ций в кольцевой паз со- 30 ответствующей формы на внутренней поверхности носика бандажного кольца, причем стопор выполнен в виде кольцевой разрезной шпонки, размещенной одновременно в соответствующих пазах бандажного кольца и бочки ротора t2 J

Данная конструкция характеризуется недостаточной жесткостью аксиального крепления бандажного кольца вследствие возможности выкручивания шпонки, ослаблением зубцов ротора широким и глубоким кольцевым пазом под шпонку (иначе систему невозможно собрать и разобрать), высокой трудоемкостью сборки и разборки, нена- дежной фиксацией шпонки в пазу на бочке ротора.

Цель изобретения - повьш1ение надежности и технологичности машины.

Поставленная цель достигается . тем, что в роторе электрической ма шины, содержащем бочку с зубцами, бандажное кольцо, стопоры, имеющие выступ в форме клина, входящий в кольцевой паз, на внутренней поверхности носика бандажного кольца, стопоры выполнен в виде вставок, размещенных по окружности 3 выемках зубцов ротора и снабженных механизмами для радиального перемещения.

Вставка может быть выполнена призматической.

Бо вставке может быть выполнено сквозное резьбовое отверстие, а механизм радиального перемещения выполнен в виде винта, ввернутого в указанное отверстие и упирающегося в дно выемки. С целью исключения перекашивания вставки в пазу, ось винта может быть расположена под углом к радиусу ротора так, чтобы точка опоры винта на дно паза располагалась под выступом. Во вставке выполнен криволинейный канал с резьбой на стороне выетупа, а механизм перемещения вставк выполнен в виде шаров из твердого материала, винта, поджимающего шары и упора, входящего в канал со сторо ны дна выемки.° Вставка снабжена сквозным отверстием, а механизм радиального перемещения, вставки выполнен в виде болта, проходящего через указанное отверстие и ввернутога в дно выемки и пружин, размещенных между вставко и дном выемки. Ось выемки расположена под углом к радиусу ротора. На фиг. 1 показана часть ротора злектрической машины на фиг. 2 зубец с выемкой, план, на фиг. 3 сечение выемки в зубце; на фиг. 4 вставка с криволинейным каналом, на фиг. 5 - вставка с продольной прорезью; на фиг. 6 - вставка с пру жинными элементами; на фиг. 7 вариант выполнения ротора. Ротор электрической машины содер жит бандажное кольцо 1 с кольцевым паз 2 на внутренней поверхности в районе посадки на зубцы 3 бочки ротора 4 В зубцах 3 у торца бочки ротора выполнены выемки 5 (пазы), в которых размещены вставки 6, например из стали, снабженные выступами 7, захо дящими в кольцевой паз 2 бандажного кольца 1. Профили выступа. 7 и паза 2 могут иметь клиновидную форму. Вставка 6 выполнена по профилю выемки 5 и может легко перемещаться (скользить) в радиальном направлении вдоль стенок выемки как направляющих. Во вставке 6 выполнено наклонное сквозное резьбовое- отверстие 8, в которое вставлен винт 9 с упором своим нижним концом в дно выемки 5 напротив выступа 7. На торцовой стороне вставки 6 выполнен паз 10, в котором размещается пружи ная пластина 11, стопорящая движени при сборке. В теле вставки 6 вьшолнен криволинейный канал 12, заполненный шарами 13 из твердого материала, например стали. Наружная часть канала 12 содержит резьбу 14 и винт 15, поджимающий шары 13. На дне паза 3, напротив выступа 7, закреплен цилиндрический шток 16, заходя1ций в криволинейный канал 12 при нижнем полржении вставки 6 и служащий для упора шаров 13. Для удобства выполнения канала 12 вставка 6 выполнена . из двух половин с разъемом по продольной плоскости. После изготовления канала 12 половины вставки 6 стягиваются винтами 17. На фиг. 5 показана вставка 6 с продольной прорезью 18 со стороны дна выемки, в которую вставлена прямоугольная пластина 19 в качестве упора для шаров 13. На фиг. 6 покдзана вставка 6 с пружинными элементами 20 (пакетами тарельчатых пружин) со стороны дна выемки 5. Тарельчатые пружины 20 надеты на направляю1цие стержни 21, закрепленные на дне паза 5. В теле вставки выполнено сквозное отверстие 22, в которое вставлен болт 23. Конец болта ввинчен в резьбовое отверстие с винтом 24, располо; енные в дне паза 5. Болт 23 предназначен для сжатия пакетов тарельчатых пружин 20 и утапливания выступа 7 во время одевания бандажного кольца 1 на зубцы бочки ротора 4. На фиг. 7 выемка 5 в зубце 3 ротора выполнена наклонной. В выемке 5 размещена вставка 6 с выступом 7 и винтом 24, упирающимся своим нижним концом в дно выемки 5. Шайба 25 служит для контровки винта 24. Варианты исполнения конструкции учитывают возможность ее применения в роторах электрических машин различных мощностей и предназначений. На крупных машинах с широкими зубцами и глубокими пазами ротора могут быть применены варианты стопоров с винтами или криволинейным каналом, заполненным шарами. Последний вариант Конструктивно сложнее, но обеспечивает большее усилие закрепления. На роторах с мелкими пазами и длинным носиком бандажного кольца предпочтителен- вариант с наклонной выемкой. На малых машинах, где зубцы бочки ротора имеют небольшие размеры и не требуется больших усилий для аксиального крепления бандажных колец, может быть применен вариант стопора с пружиной, как более простой и ком пактный. Перед посадкой бандажного кольца на бочку ротора стопоры устанавлива ются в выемки и утапливаются так, чтобы выступы стопоров не выходили за наружный диаметр бочки ротора. Бандажное кольцо нагревается и насаживается на бочку. После этого, при радиальном перемещении стопоров наружу, выступы стопоров заходят в кольцевой паз на внутренней поверхности носика бандажного крльца до соприкосновения выступов с краем паза по скошенной (конической) поверхности. При этом создаются усилия аксиального натяга бандажного кольца на бочке ротора, определяемые величи ной радиального поджатия стопоров. Поскольку последняя может изменяться в широких пределах и легко измеряется, то аксиальное усилие натяга бандажного кольца также является контролируемой величиной и может быт установлено на 1юбом необходимом уровне. Расположение - стопоров по окружности носика бандажного кольца исключает необходимость в применении громоздких кольцевых деталей акси:. л

Ь

(f}ue.Z

фиг. ального крепления, делает возможным индивидуальную затяжку каждого стопора одинаковым контролируемым усилием в холодном состоянии, практически исключает влияние трения на качество затяжки, что в целом повышает надежность крепления бандажного кольца на бочке ротора и, следовательно, надежность машиш. Кроме того, упрощается технология изготовления и сборки так как отсутствуют громоздкие трудоемкие детали: исключаются .сложные операции изготовления гайки и резьбы на носике бандажного кольца, требующие высокой точности. Затяжка стопоров осуществляется в холодном состоянии, без нагрева. Т.е. не требует применения сложных индукционных устройств и теплоконтроля. Поэтому технология изготовления и сборки бандажного I узла ротора, по сравнению с базовой конструкцией, упрощается . Преимуществом предлагаемой конструкции является также возможность применения бандажных колец из легких, коррозионностойких, в част- ности титановых, сплавов, решаюп(их проблему обеспечения высокой надежности всего бандажного узла ротора электрической машины.