Ротор турбогенератора Советский патент 1982 года по МПК H02K9/19 

I

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть исполь зовано в турбогенераторах с жидкостным охлаждением.

Известна система охлаждения ротора, в которой поверхность бочки ротора охлаждается жидкостью, протекающей по трубкам, уложенным в пазы на зубцах ротора. Трубки присоединяются к подводящему и отводящему кольцевым коллекторам на противоположных концах бочки pdTopa lj.

В связи с тем, что при вращении ротора в местах соединения трубок с коллектором возникает большое давление от центробежной силы жидкости, протекающей по системе охлаждения, к соединениям предьяоляются требования по обеспечению высокой надежности и ремонтоспособности. Однако расположение коллектора под лобовой частью обмотки существенно усложняет проведение ремонта соединения, так как ввиду ограниченности пространства необходима вымотка части обмотки. Кроме того, консольный выход трубок из бочки ротора ничем не ограничивается и при вращении под действием центробежных сил возможна поломка трубок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ротор электрической машины с жидкостным охлаждением, в которой узел

to распределения жидкости вынесен за пределы лобовых частей обмотки.В такой конструкции охлаждающая проводники обмотки жидкость подводится к кольцевому коллектору, расположенtsному за пределами лобовых частей, посредством аксиальных трубок, проходящих через фланцы и размещенных в продольных пазах вала ротора с за(креплением в пазах посредством изо20ляционных элементов, причем трубки в зоне изгиба при входе в пазы вала разделяются на отдельные труппы посредством Г-образных перегородок, 3Э причем каждая группа залита изоляционной массой и дополнительными жесткими изоляционными элементами, непосредственно примыкающими к флан цу, а изоляционная масса заключена между перегородками и изоляционными элементами с обеих сторон перегородок. Аксиальные трубки при выходе их за пределы лобовой части мо гут быть скомпанованы по числу проводников обмотки в пазах ротора, а места соединений трубок размещены п двум концентрическим окружностям по кольцу коллектора. Каждая труба в отдельности подсоединяется к кольцу и уплотняется в месте соединения 2 Такое большое число промежуточны соединений трубок с коллектором может вызвать большую вероятность появления течей в соединениях. Боль шое число пазов на валу ослабляет жесткость вала, уменьшает запасы прочности вала, требуя изготовления сзго из материала с более высокими механическими свойствами. Наличие большого количества аксиальных трубок требует также установки еще одного бандажного кольца для предотвращения их смещения от действия центробежных сил при работе машины, что ухудшает выполнение контроля при появлении течи, а также устранение их. При устранении течей требуется снятие кольца для доступа к местам соединений. Кроме того, трубки от выхода и торца вала до паза на хвостовике располагаются свободно, не имея закрепления. Под действием центробежных сил они могут вытягиваться и возможно повреждение трубок. Цель изобретения - повышение надежности работы и ремонтопригодности турбогенератора. Для достижения цели соединение участков трубок в месте поворота их наклонных отверстий на торец с плавным сопряжением по радиусу опираются на консольный выступ торца, фиксируются распорками и сведен в тангельциальном направлении вмест в один пучок, удерживаемый заполнителем между торцом вала и выступом на хвостовике, а за лобовой частью присоединены, например, путем пайки к фланцу, связанному с кольцом коллектора дополнительной трубкой с уп лотнениями. На фиг. 1 изображен предлагаемый ротор, продольный разрез; на фиг.2 трубки, выходящие из торца бочки, с разверткой на хвостовике, вид сверху; на фиг.3 - сечение А-А на фиг . 1,поперечный разрез;нафиг.4 - сечение Б-Б на фиг. 1, поперечный разрез. Трубки 1, расположенные в пазах зубцов бочки ротора 2, выходят из пазов на торец 3 бочки через наклонные отверстия k с плавным сопряжением по радиусу 5 и опорой на консольный выступ 6 и фиксацией их распорками 7 и 8 от смещения в осевом и поперечном направлениях. На поверхности хвостовика 9 ротора у торца трубки сведены в поперечном направлении вместе в один пучок 10, который удерживается заполнителем 11, расположенным в осевом направлении между торцом вала и выступом 12 на хвостовике, а в радиальном удерживается обмоткой 13 и бандажным кольцом . Сведенные в пучок трубки по выполненному в осевом направлении пазу 15 выведены за пределы лобовой части обмотки и удерживаются от выпадания в пазу клиньями 16. За пределами лобовой части пучок трубок присоединен к фланцу 17 например, nyteM пайки, а фланец соединен с кольцевым коллектором 18 трубкой 19, уплотненной по концам в коллекторе и стакане 20, имеющим уплотнение 21 по фланцу 17, поджатом к стакану обоймой 22 при помощи гайки 23-. Соединение фланца с трубкой размещено в пазу 2 и удерживается от смещения клиньями 25В процессе .работы охлаждающая жидкость поступает в кольцевой коллектор, откуда поступает в распределительную камеру 26 и далее по каждой из трубок проходит по хвостовику вала и зубцам бочки ротора, сливаясь аналогичным образом в сливной коллектор Н9 другой стороне ротора. Таким образом, сведение трубок в один пучок по поверхности хзостовика у торца бочки ротора и присоединение всего пучка к фланцу за лобовой частью обмотки позволяет сократить число гидравлических соединений с коллектором, что снижает вероятность появления течей в роторе и позволяет отказаться от удерживающего бандажного кольца. При этом все разборные соединения легко доступны и

позволяют, без вывода ротора из статора и съема такого бандажного коль устранить повреждение или заглушить отдельную поврежденную трубку.

Кроме того, опора трубок на консольный выступ торца бочки и фиксация их во всех направлениях распорками предотвращает любое смещение трубок у торца бочки, не допуская их повреждения.

формула изобретения

Ротор турбогенератора с жидкостным охлаждением, содержащий сердечник с пазами в зубцах, наклонными отверстиями, соединяющими пазы с торцом сердечника и с консольным выступом, образующим упомянутые наклонные отверстия, обмотку с лобовыми частями, жвостовик, вал, расположенные в пазах,наклонных каналах, на торце сердечника и на хвостовике трубки для прохождения хладагенте, и коллекторы, к которым подсоединены трубки за.пределами лобовых частей

обмоток с фиксацией их изоляционными заполнителями и клиньями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и ремонтопригодности, соединение участков трубок расположенных в наклонных отверстиях и на торце сердечника, выполнено в виде плавного сопряжения по радиусу с опорой на консольный выступ, в месте соединения участков на торце ротора с участками, расположенными на хвостовике, трубки зафиксиробаны распорками, а на участках, расположенных на поверхности хвостовика, соединены з пучок, удерживаемый заполнителем, расположенным между торцом вала и выступом на хвостовике, и упомянутые участки труб подсоединены ( коллектору через фланец и дополнительную трубку с уплотнениям1:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № ШВТЗО, .кл. Н 02 К , I960.

2.Авторское свидетельство СССР W , кл. Н 02 К 9/19, 1976.

1f