Составной ротор турбогенератора Советский патент 1983 года по МПК H02K1/28 

(54) СОСТАВНОЙ РОТОР ТУРБОГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электро-, машиностроению и может быть использовано при изготовлении роторов мощных генераторов.

По основному авт.св. № 773837 известен составной ротор трубогенератора, содержащий соосно соединенные центральной стяжкой в аксиальном направлении центральные и концевые секции в котором центральные секции выполнены клиновыми трапецеидального сечения, с плоскостями стыков, расположенными под углом к плоскости, перпендикулярной- продольной оси ротора. Cl}.

Недостатком такого составного ротора турбогенератора является его низкая надежность из-за возникновения при вращении значительных радиальных механических усилий, действующих на центральную стяжку от каждой центральной секции и обусловленицх разницей масс широкой и узкой час- . тейг этих секций относительно оси вращения ротора. Таким образом возникают значительные центробежные силы и каждая пара соседних секций действует на центральную стяжку по типу ножниц, что может привести к перерезанию стяжки. Даже при небольшом продавливании и деформации стяжки под коротким основанием .трапецеидального сечения секций возникает заметный дисбаланс ротора из-за его значительных габаритных размеров и высокой частоты вращения. Кроме того, расклинивающее действие косых стыков при этом уменьшается, образуетс:я зазор между ними, за счет чего возможе41

10 сдвиг секций в плоскости, передакицей крутящий (Момент. Это приведет к повреждению обмотки, умноженной в пазах ротора, выполненных на его внешней повер5{ности, т.е. к выходу ротора

15 из строя. .„

Цель изобретения - повышения надежности составного ротора турбогенератора.

Поставленная цель достигается

20 тем, что в известном составном роторе турбогенератора в наклонных торцовых частях центральных и концевых секций со стороны наибольшего основания их трапецеидального сечения вы25полнена отверстия, расположенные симметрично отно.сительно оси вращения, объем отверстий v, расположенных по одну сторону относительно оси вращения на кажпом стыке, определяется и

30 выражения ()igy, гдеКр, KC соответственно наружные радиусы ротора и дентал ной стяжки; Ч - угол наклона плоскости стыковки ceкций а суммарный объем отверстий, распол женных по одну сторону относительно оси вращения, равен суммарному объе (Му отверстий, противоположно распол Ькенных относительно указанной оси, где на чертеже изображен предлагаемый составной ротор, продольный раз рез. Предлагаемый ротор содержит нечетное количество центральных клиновых секций 1 трапецеидального сечения и две концевые секции 2 и 3 с косыми стьгками, стянутые между собо центальной стяжкой 4. Концевая секция 3 выполнена составной из двух частей с диаметральной плоскостью разъема для воз.можности свинчивания ее с центральной стяжкой 4. В накло ных торцовых частях центральных 1 и концевых 2 и 3 секций со стороны наибольшего основания трапецеидального сечения выполнены отверстия 5. Они расположены на одинаковом расст янии от оси вращения ротора и имеют одинаковые продольные и поперечные резмеры, при этом объем отверстий п одну сторону относительно оси враще ния на каждый стык определяется выражениемN tt p-ftcHg-vf, ,- соответственно наружные радиусы ротора и централ ной стяжки; - угол наклона плоскости стыковки секций. Масса той части секций 1-3, в которой выполнены отверстия 5, меньше массы противоположной части, имеющей наименьшее основание трапецеидальног сечения, а суммарный объем отверстий 5,расположенных по одну сторону относительно оси вращения, равен суммарному объему отверстий 5, противоположно расположенных относительно указанной оси. При вращении ротора на секции 1, 2 и 3 действуют центробежные силы, направленные в сторону наименьшего основания их трапецеидального сечения, что обусловлено разницей масс противоположных; относительно оси вращения ротора частей секций 1-3 за счет выполнения отверстий 5.Вслед ствие этих центробежных сил сжатие стыков всех секций 1-3 увеличивается поскольку тангенс угла наклона стыко секций выполнен большим, чем козффициент трения в плоскости стыка. Это 4 увеличивает расклинивающее действие всех косых стыков,что позволяет предложенному составному ротору передавать значительный крутящий момент в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора. При этом на центральную стяжку 4 действуют только аксиальные усилия. Описанный составной ротор позволяет повысить надежность работы благодаря тому, что у егоэлементов при вращении появляется новое свойство секции стремятся плотнее прижаться друг к другу, увеличивая тем самым расклинивающее действие косых стыков, препятствующее их сдвигу.в плоскости, передающей крутящий момент. При этом центральная стяжка работает не на срез,а лишь на растяжение, что позволяет значительно уменьшить ее внешний диаметр. За счет симметричного расположения отверстий относительно оси вращения и плоскости стыковки секций обеспечивается равенство центробежных сил по обе стороны от оси вращения;. Последнее обстоятельство позволяет избежать дисбаланса ротора при его вращении, что также повышает его надежность. Формула изобретения Составной ротор турбогенератора по авт.св. № 773837, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности мотора в работе, , наклонных торцовых частях центральных и концевых секций со стороны наибольшего основания их трапецеидального сечения выполнены отверстия, расположенные симметрично относительно оси вращения, объем отверстий V, расположенньж по одну сторону относительно оси вращения на каждом стыке, определяется из выражения (( где RP,RC соответственно наружные радиусы ротора и центральной стяжки Ч - угол наклона плоскости стыковки секций. суммарный объем отверстий, распооженных по одну сторону относительно оси вращения, равен суммарному бъему отверстий, противоположно расположенных относительно указанной оси. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 773837, кл. Н 02 К 1/28, -1971.