Подпятник мощной электрической машины вертикального исполнения Советский патент 1992 года по МПК H02K5/00 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к крупным вертикальным электрическим машинам большой единичной мощности, например гидрогенераторами с осевой нагрузкой на опору более 40 МН.

Цель изобретения - уменьшение массо- габаритных показателей при повышении надежности.

На чертеже представлено схематически предлагаемое устройство.

Электрическая машина содержит ротор 1 и подпятник, состоящий из опорного гребня 2, сегментов 3 и 4, упругих камер 5, трубопроводов 6, соединяющих упругие камеры, и корпусных деталей 7. Положение сегментов 3 и 4 показано после приложения осевой нагрузки (положение сегментов до нагружения показано на чертеже пунктиром).

Упругие камеры одинаковы и размещены двумя кольцевыми рядами. Сегменты 4, опирающиеся на упругие камеры наружного ряда, имеют площадь большую, чем сегменты 3, опирающиеся на упругие камеры внутреннего ряда.

Упругие камеры и соединяющие их трубопроводы заполнены маслом и являются гидравлической опорой подпятника.

Упругие камеры наружного ряда установлены выше упругих камер внутреннего ряда на величину ЛI, определяемую по формуле

Д Ч

об - SM

(1)

5б Пб + 5м Пм

где F-осевое усилие, воспринимаемое подпятником в номинальном режиме работы;

с - вертикальная жесткость упругой камеры, не заполненной маслом;

пб - количество сегментов, имеющих большую площадь несущей поверхности:

XI

О

ел ю о ю

Зб - площадь такого сегмента;

Пм - количество сегментов, имеющих меньшую площадь несущей поверхности;

5м - площадь такого сегмента.

В процессе работы осевое усилие от вращающегося ротора 1 через опорный гребень 2 передается на сегменты 3 и 4, упругие камеры 5 и корпусные детали 7.

В процессе работы о. номинальном режиме подпятником воспринимается осевое усилие F.

В связи с тем, что камеры установлены на разной высоте под воздействием осевого усилия камеры наружного ряда проседают (деформируются) на величину, которая превышает проседание камер внутреннего ряда на величину Al (см. чертеж).

Давление масла внутри камер одинаково, так как они гидравлически соединены между собой. Поэтому каждая камера наружного ряда и опирающийся на нее сегмент воспринимают осевое усилие, которое превышает усилие, воспринимаемое камерами и сегментами внутреннего ряда, на величину, равную Л 1-е.

С учетом формулы (1), из которой определена величина Д1, произведение после преобразований может быть представлено в виде

F

Д с

Зб па + SM пм

Fс Эм

- 5б Зб пе 4- SM пм

Такое превышение усилия, воспринимаемого большим сегментом, над усилием, воспринимаемым меньшим сегментом, возможно только в случае, когда удельные давления в несущих слоях этих сегментов одинаковы и равны Р/(5бПб + SMnM).

Таким образом, при установке камер, на которые опираются сегменты большей площади, выше камер, на которые опираются сегменты меньшей площади, на величину

Д|, определяемую по формуле (1), обеспечивается равенство удельных давлений в несущих слоях всех сегментов, исключается перегрузка отдельных сегментов и обеспечивается высокая надежность работы электрической машины,

Необходимо отметить, что величина ДI, определяемая по формуле (1), является оптимальной для конкретного значения осевой номинальной нагрузки F,

Наиболее эффективно использование изобретения в гидрогенераторах, в которых номинальное осевое усилие имеет одно значение.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Подпятник мощной электрической машины вертикального исполнения, содержащий сегменты с разными площадями, опирающиеся на гидравлическую опору из

одинаковых упругих камер, гидравлически соединенных между собой и расположенных двумя кольцевыми рядами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей при повышении надежности, камеры, на которые оперты сегменты большей площади, установлены выше камер, на которые оперты сегменты меньшей площади.

2. Подпятник по п.1,отличающийся тем, что смещение Д определено по следующей формуле:

А Ј . 5б - SM

с 5б Пб + SM пм

где F - осевое усилие, воспринимаемое под- пятником в номинальном режиме работы;

с - вертикальная жесткость упругой камеры, не заполненной маслом;

не - количество сегментов, имеющих большую площадь несущей поверхности; $б площадь такого сегмента;

пм - количество сегментов, имеющих меньшую площадь несущей поверхности; 5м - площадь такого сегмента.

3 2

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение массогабаритных показателей при повышении надежности. Электрическая машина большой мощности вертикального исполнения содержит подпятник на гидравлической опоре из одинаковых упругих камер, расположенных двумя кольцевыми рядами на разных уровнях по высоте. Благодаря тому, что камеры, на которые опираются сегменты большей площади, установлены выше камер, на которые опираются сегменты меньшей площади, обеспечивается достижение поставленной цели. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ј