Устройство для подачи и слива охлаждающейжидКОСТи из ОбМОТКи POTOPA элЕКТРичЕСКОйМАшиНы Советский патент 1981 года по МПК H02K9/193 

в сливной камере на стороне, обращенной к ротору, снабжена цилиндрическим фланцем с внутренней кольцевой полостью, на котором размещено лабиринтное уплотнение, внутри сливной камеры размещен кольцевой щит с зак - репленным на нем дополнительным лабиринтным уплотнением, входящим в полость 4и1анца, имею1Щ{м аксиальный канал, открытый в сторону фпанца, и кольцевой гребень, размещенный на его наружной поверхности} междг лабиринтными уплотнениями образована форкамера со сливом, внутри которой размещен напорный гидропровод, соеданенный од ним концом с аксиальным каналом дог полнительного лабиринтного уплотнения, а другим,- со сливом, причем сливная камера соединена с магистралью инертного газа, например азота. Лабиринтное уплотнение сливной камеры со стороны воздуха снабжено стояночньв 1 уплотнением, содержащим кольцевой клапан, охватывакяций фланец, закрепленный с помощью двух раз мещенных по обе стороны его копец и соединенный с находящейся под избыточньм давлением магистралью жидкости или газа. В сливной камере меж ду гребнем дополнительного лабиринтного уплотнения и торцом фланца размещен датчик давления, воздействующи на включающий орган подачи яидкости или газа в стояночное уплотнение. На фиг. 1 показан продольный разрез устройства для подачи и слива ох лаждающей жидкости из обмотки злектрической машины; на 4нг. 2 - продольный разрез по сливной камере в увеличенном масштабе. В общем корпусе 1 совмещенного ап парата подачи и слива охлаждающей жидкости 2, размещенного концентричн трубчатой надставке 3 концевой части ротора 4, выполнены напорная камера 5, сливная 6 и камера 7 утечек, отделенная от сливной камеры лабиринтным уплотнением В. В напорной камере 5 закреплен узел водоподвода 9. Чере центральное отверстие 10 надставки 3 проходят подающая 11 и сливная 12 магистрали со сливными отверстиями 13. Внутри сливной камеры 6 встроен кольцевой щит 14 с закрепленным на нем дополнительным лабиринтным уплот нением 15 и образующим форкамеру 16, в которой размещен напорный гидропро вод 17, выполненный в виде патрубка 44 с накидными гайками, один конец которого соединен с каналом 18 в уплотнении 15, а другой - со штуцером 19, соединяющим напорный гидропровод 17 с гидромагистралью 20 слива, подключенной к штуцеру 21, образуя замкнутую автономную систему, в которую включен охладитель и насос подачи уплотняющей жидкости. Надставка 3 снабжена фланцем 22, в котором размещен кольцевой гребень 2ГЗ, выполненный на удлиненной части дополнительного лабиринтного уплотнения 15 и запираемый кольцом 24, закрепленным с торца фланца надставки. На корпусе 1 установлен штуцер 25, подключенный к газопроводу систем снабжения устройства инертным газом (азотом). Со стороны внешней среды форкамера 16 ограничена наружным лабиринтным уплотнением 26, закрепленным на корпусе 1 и уплотняющим фланец 22 надставки 3. На свободной от лабиринта удлиненной цилиндрической части 27 уплотнения 26 выполнено стояночное уплотнение 28, содержащее кольцевой клапан 29, охватывающий фланец 22 надставки 3 и выполненный в виде плоской зластичной мембраны, закрепленной с помощью профялированцых колец 30, 31, профиль которых представляет собой, например, два обратных конуса. Сами кольца закреплены к разъемному лабиринтному уплотнению 26 с помсмцью болтов 32, при зтом в цилиндрической части 27 со стороны внешнего кольца 31 выполнены регулировочные овальные отверстия 33. Камера, образованная плоской зластичiной мембраной (клапаном 29) и удлиненной цилиндрической поверхностью 27 через штуцер 34 подключена к системе питания ее сжатым газом или жидкостью, например через датчик 35 давления, размещенный в цилиндрической кольцевой полости 36 фланца 22 надставки 3 (например на гребне 23). При работе электрической машины охлаждакщая жидкость (дистиллят) из напорной камеры 5 через узел 9 водоподвода поступает в подающую магистраль 11 и, пройдя полые проводники обмотки возбуждения ротора, попадает в сливную магистраль 12, а из нее через отверстия 13 в сливную камеру 6. Утечки из узла 9 водоподвода попадают в камеру 7 утечек. Перетоки охлаждающей жидкости между сливной камерой 6 и камерой 7 утечек, а также между сливной камерой и форкамерой 16 прак тически исключены из-за наличия сиетемы дренажных отверстий в лабиринтИ.1Х уплотнениях 8, 15, Чтобы исключить контакт дист1шлята с кислородом воздуха через зазор мея1ду лабиринтным уплотнением 26 и вращающимся фланцем 22 надставки 3, в полость 36 подается уплотняющая жидкость, иапример дис тиллят, а в корпус I через штуцер 25 .поступает иейтральный газ, например азот, с некоторым избыточным давлением (0,1 атм), При этом воздух, находящийся в системе жидкостного тракта, полностью вытесняется и подсос его в дальнейшем также исключен. Уплотняющая жидкость (дис1иплят), поступающая от насоса через иапсфный гидропровод 17, канал 18 уплотнения 15 в полость 36, при вращении ротора под действием центробеж1аях сил образует вращающееся жидкостное фишцдрическое кольцо, прижатое к стайкам, образующим полость 36 и постоянно контактирующее с кольцевым гребиен 23 Уровень вращающейся жидкости определяется внутренним диаметром кольца 24 Образованное таким путем вращающееся яидкостное кольцо, служащее границей между внутренней средой (азотом) и внешней (воздухом), исключает контакт между ними. Потери в виде тепла, выдeляe fiяe в результате трения кольцевого гребня 23 о вращающуюся жидкость, снимаются за счет постоянного протока уплотнянцей жидкости, которая затем через гидромагистраль слива попадает в охладитель, а оттуда на насос, циркулируя в замкнутой автономной системе. Это дает возможность максимально сш1зить утечки азота, так как контактируя с уплотияющей жидкостью, растворяясь в ней, он остается в этом замкнутом циркуляционном контуре, в результате чего азот практически не выносится наружу. При снижении оборотов ротора, когда центробежные силы уже не в состоянии удерживать плотное вращающееся жидкостное кольцо и при стоянке электрической машины для исключения утечек азота из системы яидкостного тракта ротора и попадания в него стояноч кислорода воздуха, включается ное уплотнение 28. Для включения этого уплотнения сжатый газ или жидкость через штуцер ЗД поступает в кольцевой клапан ,29, выполненный в виде эластичной, иапример резиновой, мембраны, котор 1я в нерабочем состоянии, т.е. при вращении ротора, устанавливается с зазором относительно фланца 22 надставки 3. Для устаиовки данного зазора используются регулировочные отверстия 33 Клапан заполняясь газом или жидкостью, повторяет профиль полости, образованной кольцами 30, 31 и надежно обжимает фланец 22, в результате чего ликвидируется имею щийся начальный зазор я запирается выход азота иаруху и попадание кислорода воздуха внутрь яидкостиого тракта. Включение системд подачи жидкости или газа в клапан 29 нижет быть произ- ведено с помощью датчика 35 давления, размещенного в ципицдрическсЯ} кольцевой полости 36, возд ств овсего на включаю1ф1й орган по сигвалу падения давления в полости 36, заполненной вращамщ ся уплотиямцей ящкостью, при С19«ке1вш обсфотов ротора Данное техническое реаение не исключает применения автономней разомкнутой (проточной) системы циркуляции уплотняющей жидкости при постоянной достаточной подпитке жидкостного тракта ротсфа азотом. Внедрение изобретения даст возможность практически избежать коррозии полых медных проводников обмотки возбуждения роторов, что увеличивает долговечность обмотки и повышает надежность работы электрических машин с жидкостным охлаящением. Формула изобретения 1. Устройство для подачи и слива охлаждающей жидкости из обмотки ротоpsi электрической машины, содержащее -трубчатую надставку к торцу ротора, размещенный концентрично надставке, совмещенный в одном корпусе аппарат подачи и слива жидкости, включающий напорную, сливную камеры и камеру утечек с лабиринтными уплотнениями, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения качества охлаждающей жидкости, «адставка в сливной камере на стороне, обращенной к ротору, снабжена цилиндрическим фланцем с внутренней кольцевой полостью, на котором размещено лабиринтное уплотнение, внутри сливной камеры размеще ксшьцевой щит с закрепленным на нем дополнительным лабиринтным уплотнение входящим в полость фланца, имеюпщм аксиальный канал, открытый в сторону фланца, и кольцевой гребень, размещенный на его наружной поверхности между лабиринтными уплотнениями образована форкамера со сливом, внутри которой размещен напорный гидропровод, соединенный одним концом с аксиальным каналом дополнительного лабиринтного уплотнения, а другим со сливом, причем сливная камера соединена с магистралью инертного газа, например азота. 2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что лабиринтное уплотнение сливной камеры со стороны воздуха - снабжено стояночным уплотнением, содержащим кольцевой кла84 пан, охватывающий фланец, закрепленный с помощью двух размещенных по обе стороны его колец и соединенный с находящейся под избыточным давлением магистралью жидкости или газа. 3. Устройство по ПП.1 и 2, о т лич.ающееся тем, что в сливной камере между гребнем дополнительного лабиринтного уплотнения и торцом фланца размещен датчик давления, воздействующий на включающий орган подачи жидкости или газа в стояночное уплотнение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Охлаждение Турбо- и гидрогенераторов. Материалы научно-технической конференции. ЦИНТИЭП, Москва,, 1959, с. 54. 2. Проспект фирмы Крафтверк Унион кциенгезельшафт. 1972, с. 5-7.