Ротор гидрогенератора Советский патент 1993 года по МПК H02K1/22 

Фи г. г

VJ 00 О СЛ Ю

СЬ

Изобретение относится к электромашиностроению, конкретно - к роторам гидрогенераторов, в компоновках которых предусмотрена составная линия вала из-за значительной ее длины и возможности изго- товления заготовок (вала-поковки и литой втулки) на металлургическом предприятии. Затем эти заготовки поступают на электромашиностроительный завод на обработку и для контрольной сборки перед окончатель- ной их сборкой в условиях ГЭС.

Компоновка гидрогенератора, в которой вал-надставка посредством своего фланца соединен с внутренним верхним фланцем втулки ротора, а нижний внутрен- ний фланец этой втулки соединен с фланцем вала турбины, называется безвальной.

Аналогичная компоновка, взятая за прототип.

Как видно из указанных компоновок гидрогенераторов, для присоединения вала-надставки, снабженного цилиндрической втулкой направляющего подшипника, на нижнем торце вала предусмотрен внешний развитой фланец с отверстиями под болты для присоединения с верхним фланцем втулки ротора. Таким образом, в месте сопряжения этих деталей предусмотрено два фланца: фланец вала и фланец втулки ротора. В гидрогенераторах средней мощ- ности толщина такого фланца 150-160 мм, а внешний его диаметр 2,5-3 м. Внешний диаметр цилиндрической части вала 1000- 1600 мм. В результате разницы диаметров цилиндрической части вала и его фланца усложняется процесс его ковки, что приводит к значительному увеличению припусков по толщине фланца его диаметру. Наличие фланца на валу в сопряжении с втулкой ротора и упомянутых металлургических припу- сков на фланце и в предфланцевой переходной зоне к цилиндрической части вала приводит к избыточному расходу стали ст.40 до 4000-5000 кг.

Цель изобретения - снижение массога- баритных показателей и упрощение изготовления ротора за счет исключения избыточного расхода материала на валу и упрощения изготовления заготовки вала.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном роторе гидрогенератора, содержащем трубчатый вал, соединенный с верхним фланцем литой втулки остова посредством болтов согласно изобретению верхний фланец втулки соединен непосред- ственно с торцом трубчатого вала, опирающегося в выемку, выполненную на верхнем

фланце втулки, а головки болтов расположены на нижней плоскости фланца втулки.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с известным показывает, что соединение верхнего фланца втулки непосредственно с нижним торцом трубчатого вала обеспечивает появление нового свойства конструкции, а именно - отпадает необходимость в проведении операций по изготовлению и обработке внешнего фланца вала, чем достигается не только упрощение изготовления ротора, но и снижение металлоемкости и массогабаритных показателей.

Одновременно с этим за счет того, что нижний торец вала упирается в заточку на верхнем фланце втулки, достигается соосность втулки с валом.

На фиг. 1 изображен продольный разрез ротора; на фиг. 2 - узел соединения вала с втулкой в увеличенном масштабе.

Ротор 1 состоит из центральной части 2, спиц 3, шихтованого обода 4 и полюсов 5. В состав центральной части входят втулки 6, диски 7 и 8 и ребра жесткости 9.

Спицы 3 соединены с центральной частью 2 посредством стыковых плит 10, стянутых шпильками 11 и гайками 12.

Для соединения нижнего торца вала 13 с втулкой 14 и втулкой 6 осуществляется через посредство фланца 15. Во фланце 15 для этого выполнены проходные отверстия, а в нижнем торце вала - резьбовые отверстия под болты 16, которыми вал 13 прикреплен к втулке 6. Количество и диаметр болтов 16 выбраны согласно расчету с обеспечением необходимого затяга и передачи крутящего момента. Для обеспечения строгой соосности вала вал 13 фиксирован на верхнем фланце 15 в заточке 17 на упомянутом фланце.

Для доступа к болтам 16 при креплении вала 13 к втулке 6 в ней предусмотрены монтажные окна 18 с закрытиями 19, закрепленными винтами 20 во время работы генератора.

Формула изобретения

Ротор гидрогенератора, содержащий трубчатый вал, соединенный с верхним фланцем литой втулки остова посредством болтов, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и трудоемкости изготовления, верхний фланец втулки соединен непосредственно с торцем вала, опирающегося в выемку, выполненную на верхнем фланце втулки, а головки болтов расположены на нижней плоскости фланца втулки.

Сущность изобретения: в роторе гидрогенератора верхний фланец 15 втулки 6 соединен непосредственно с нижним торцом трубчатого вала 13. Последний опирается в выемку упомянутого фланца втулки 6. 2 ил.