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

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкции ротора неявнополюсной маиянны, преимущественно турбогенератора, точ нее узла крепления бандажного кольца Известен ротор синхронной неявнополюсной электрической машины с обмоткой возбуждения, закрепленной в лобовых частях бандажньом кольцом, которое удерживается от осевых сдвигов относительно бочки ротйра с помощью разрезного кольца с внутренней резьбой, снабженного фланцем, причем фланец разрезного кольца установлен в пазу бандажного кольца, а само раз резное кольцо навинчено на бочку ротора 1 .. Недостатками йанной конструкции являются технологическая сложность сборки узла, нагружение бандажного кольца дополнительными центробежными силами разрезного кольца, возможность пригорания разрезного кольца к бочке ротора в результате несимметри ных режимов и связанное с этим нарушение разъемности бандажного узла. Наиболее близким к изобретению является ротор синхронной неявнопо- н люсной электрической машины, преимущественно турбогенератора, содержащий бандажное кольцо, закрепленное на бочке ротора от осевых перемещеНИИ накидной гайкой, навинченной на резьбовой конец бандажного кольца до упора внутреннего кольцевого врступа гайки в стопорную кольцевую разрезную шпонку, расположенную в кольцевой канавке бочки ротора. Гайканадевается на бочку ротора до насадки бандажного кольца. После установки бандажного кольца гайка навинчивается на него в нагретом со тоянии. Нагрев гайки обеспечивает е плотную посадку на бандажное кольцо и неразъединение с последним при вс режимах работы генератора 2. Недостатком такой конструкции я ляется возникновение в гайке значительных тепловых напряжений, вызван ных навинчиванием гайки в нагретом состоянии, что снижает надежность ротора. Цель изобретения - повышение надежности работы ротора за счет снижения механических напряжений в накидной гайке. Поставленная цель достигается те что в роторе синхронной неявнополюс ной -электрической машины, содержащем бандажное кольцо, закрепленное на бочке ротора от осевых перемеще ний накидной гайкой, навинченной на резьбовой конец бандажного кольц до упора внутреннего кольцевого вые Тупа гайки в стопорную разрезную кольцевую шпонку, расположенную в кольцевой канавке бочки ротора, в кольцевой канавке бочки ротора уста новлены прокладки из материала с ни КИМ модулем упругости, расположенные, по крайней мере, с одной торцовой стороны стопорной шпонки. На фиг. 1 показан ротор синхронной электрической машины; на фиг. 2, 3, 4 и 5 - узел 1 на фиг. 1 (варианты установки П5окладок). - Бандажное кольцо 1 {фиг. 1) с натягом насажено на бочку ротора 2 и закреплено от осевых перемещений относительно нее накидной гайкой 3 с резьбой 4. Накидная гайка 3 в нагретом состоянии навинчена на бандажное кольцо 1 до упора внутреннего кольцевого выступа 5 гайки 3 в стопорную кольцевую разрезную шпонку б, расположенную в кольцевой канавке 7 на бочке ротора 2. Сущность предполагаемого изобретения состоит в том, что с целью снижения механических напряжений в накидной гайке и повышения надежности работы в кольцевой накавке 7 бочки ротора 2 (фиг. 1-5) с торцовой стороны стопорной разрезной шпонки б установлены прокладки 8 из материала с низким модулем упругости порядка 2-10 - . Прокладки могут быть изготовлены из изоляции, например стеклотекстолита. Прокладки 8 могут быть установлены со стороны кольцевого выступа 5 гайки 3 (фиг. 2). Прокладки 8 могут быть установлены со стороны, противоположной стороне внутреннего кольцевого выступа . 5 (т.е. со стороны бандажного кольца 1) , дляУдерживания прокладок 8 от центробежных сил сечение стопорной кольцевой разрезной шпонки 6 может выполняться фигурным с проточкой 9 (фиг.З), Для еще .большего снижения механических напряжений в накидной гайке прокладки 8 могут быТь установлены с обеих торцов стопорной кольцевой разрезной шпонки б (фиг.4). Для выравнивания контактного давления .по радиальной высоте изоляционной прокладки 8 стопорная разрезная шпонка б может быть выполнена разрезной по длине из Двух частей 10 и 11, а изоляционные прокладки 8 установлены между указанными частями шпонки (фиг. 5). В процессе работы турбогенератора, а также при неподвижном роторе в накидной гайке 3 возникают как осевые, так и тангенциальные температурные напряжения, вызванные навинчиванием ее в нагретом состоянии и последующим остыванием. Величина указанныхнапряжений пропорциональна разности температур и обратно пропорциональна сумме податливостей в осевом нап равлении накидной гайк 3 на свободной длине (между резьбой 4 и внутренним кольцевым выступсил 5) , стопорний кольцевой разрезной шпонки 6 и прокладок 8.

Прокладки 8 выполнены из материала с меньшим модулем упругости, чем модуль упругости материала накидной гайки З.и стопорной кольцевой разрезной шпонки.6. Последние выполнены из стали с модулем упругости порядка для прокладок могут быть использованы изоляционные материалы с модулем упругости 2-10 мПа

Применение предлагаемых прокладок значительно увеличивает суммарную

податливость системы в осевом направлении и снижает температурные напряжения в накидной гайке.

Снижение механических напряжений в гайке повышает надежность работы бандажного узла и ротора в целомг устраняет необходимость проверки качества металла, связан,чой с выемом ротора и разборкой бандажного узла.

xJ

8

РОТОР СИНХРОННОЙ НЕЯВНОПОЛЮСНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий бандажное крльцо, закрепленное1 « на бочке ротора от осевых перемещений накидной гайкой, навинченной на резьбовой конец бандажного кольца до упора внутреннего кольцевого выступа гайки в стопорную разрезную кольцевую пйюнку, расположенную в кольцевой канавке бочки ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности за рчет снижения механических напряжений в накидной гайке, в кольцевой каиавке бочки ротора установлены прокладки из материала с низким модулем упругости, расположенные, по крайней мере, с одной торцовой стороны стопорной шпонки.t в