Составной ротор турбогенератора Советский патент 1980 года по МПК H02K1/28 

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении роторов мощных генераторов,5

Известны сборные или составные роторы турбогенераторов, содержащие соосно соединенные в аксиальном направлении секции .1 .

Недостатком таких роторов являет- fQ ся трудность соединения секций между собой для передачи большого крутящего момента.

Известны также составные роторы генераторов, содержащие соединенные соосно центральные и концевые секции, стянутые центральной стяжкой, которые передают крутящий момент с псмслцью трения в плоскости стыков секций, рас положенных перпендикулярно к оси 29 тора,а в местах стыка секций ставятся кольца, посаженные с натягом на кольцевые выточки с центром на линии стыка секций 2 .

Кольца увеличивают способность пе-25 редачи крутящего мсмента ротором генератора.

Недостаток такой конструкции - в снижении усталостной прочности из-за наличия значительной концентрации на-.

пряжения в соединений, необхо.цимости их обработки, а также необходимости центрирования секций за счет буртов и выточек и их индукционного нагрева в процессе сборки для осуществления посадок по центрирующим выточкам и буртс1м без их задиров.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение технологии изготовления.

Указанная цель достигается тем, что центральные секции выполнены клиновыми трапецеидального сечения с плоскостями стыков, расположенными под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси ротора.

Цри этом,,с целью устранения дисбаланса, ротор может содержать нечетное количество це {тральных секций, симметрично расположенных относительно средней, а суммарная ширина секций, расположенных по одну сторону относительно продольной оси ротора, измеренная по наибольшаиу основанию трапецеидального сечения внутреннего диаметра секций, равна суммарной ширине секций, противоположно расположенных относительно указанной .

На фиг. 1 изображен составной ротор, общий вид; на фиг. 2 поясняется условие сбалансированного ротора после его обточки по наружному диаметру в сборе.

Сборный ротор состоит из нескольких центральных клиновых секций 1 трапецеидального сечения и концевых секций 2, 3 с косыми стыками, стягиваемых между собой центральной стяжкой 4. Концевая секция 3 состоит из двух частей: клиновой шайбы 5 и замыкающего хвостовика 6 с диаметральной плоскостью разъема для возможности свинчивания его со стййской до сопряжения с диаметральной плоскостью клиновой шайбы 5 (фиг.1).

Стыкуклиие при этом поверхности клиновых стыков могут передавать крутящий момент в плоскости, перпендикулярной оси ротора, как за счет трения на плоскостях стыков, так и за счет расклинивающего действия косых стыков, препятствующих их сдвигу в плоскости, передающей.крутящий момент.

При увеличении угла наклона плоскости стыковки секций, значение тангенса которого больше чем коэффициент трения в плоскости стыка, на последнем отсутствует условие самоторможения и при сжатии стыков осевой нагрузкой от стяжки клиновые секции будут натягиваться на нее самопроизвольно центрируясь по за счет выборки установленного зазора между отверстиями в секциях ротора и диаметром стяжки.

При этом возникающий дисбаланс на периферии ротора устраняется обточкой его наружного диаметра в сборе. При необходимости устранения также дисбаланса на внутреннем диаметре секций ротора, составляющих его центральную часть, последняя должна иметь нечетное число секций с симметричным расположением их относительно средней, выполненных из расчета равенства суммарных ширин секций, противоположно расположенных относительно оси ротора,включая среднюю,измеренных по наибольшему основанию трапецеидального сечения внутреннего диаметра секции (фиг. 2),

В связи с этим отпадает необходимость в центрировании секций за счет выточек и буртов и в их нагреве для посадки при сборке. Эта особеннрсть конструкции и отсутствие цилиндрических шпонок или колец упрощает технологию изготовления элементов ротора и их сборку.

Конструкция составного ротора по предлагаемому изобретению позволяет значительно повысить крутящий момент и может быть использована, например, при создании четырехполюсных генераторов мощностью 1000 и более МВт.

Формула изобретения

1.Составной ротор турбогенератора, содержащий соосно соединенные центральной стяжкой в аксиальном направлении центральные и концевые секции, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения технологии изготовления, центральные секции выполнены клиновыми трапецеидального сечения с плоскостями стыков, расположеннЕлми под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси ротора.

2.Ротор по п. 1,отличающ и и с я тем, что, с целью устранения дисбаланса при натяге клиновых секций на стяжку,содержит нечетное кличество центральных секций,симметР1|чно расположенных относительно средней, а суммарная ширина секций,расположенных по одну сторону относительно продольной оси ротора,измеренная

по наибольшему основанию трапецеидального сечения внутреннего диаметра секций,равна суммарной ширине секции, противоположно расположенных относительно указанной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Пиотровский Л. М. Электрически машины Госэнергоиздат, 1950, с.252.

2.Авторское свидетельство СССР 331759, кл. Н 02 К 1/28, 1970.