Ротор турбогенератора

 

А, ф. Бригинец., В. К. Иванов, К. Н;Масленников, В.А.Иуравлев, А.А.Новосадов и В.Ф.Чириков (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) РОТОР ТУРБОГЕНЕРАТОРА

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

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

В связи с тем, что при вращении ротора в местах соединения трубок с коллектором возникает большое дав45 ление от центробежной силы жидкости, протекающей по системе охлаждения, к соединениям предьявляются 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 нв 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 распределения жидкости вынесен за пределы лобовых частей обмотки.В такой конструкции охлаждающая проводники обмотки жидкость подводится к кольцевому коллектору, расположенному за пределами лобовых частей, посредством аксиальных трубок, проходящих через фланцы и размещенных в продольных пазах вала ротора с за" ,.креплением в пазах посредством изо ляционных элементов, причем трубки в зоне изгиба при входе в пазы вала разделяются на отдельные группы посредством Г-образных перегородок, 936244

3 причем каждая группа залита изоляционной массой и дополнительными жесткими изоляционными элементами, непосредственно примыкающими к фланцу, 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 по двум концентрическим окружностям по кольцу коллектора. Каждая труба в отдельности подсоединяется к кольцу и уплотняется в месте соединения (2)

Такое большое число промежуточных соединений трубок с коллектором может вызвать большую вероятность появления течей в соединениях, Большое число пазов на валу ослабляет жесткость вала, уменьшает запасы прочности вала, требуя изготовления яго 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 из 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 сведены в тангельциальном направлении вместе в один пучок, удерживаемый заполнителем между торцом вала и выступом на хвостовике, а за лобовой частью присоединены, например, путем лайки к фланцу, связанному с кольцом коллектора дополнительной трубкой с уплотнениями.

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 в пазов на торец 3 бочки через наклонные отверстия 4 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 выстулом 12 на хвостовике, а в радиальном удерживается обмоткой 13 и бандажным кольцом 14. Сведенные в пучок трубки по выполненному в осевом направлении пазу 15 выведены за пределы лобовой части обмотки и удер. живаются от выпадания в пазу клиньями 16.

3а пределами лобовой части пучок трубок. присоединен к фланцу 17, например, путем пайки, а фланец соединен с кольцевым коллектором 18 трубкой 19, уплотненной по концам в коллекторе и стакане 20, имеющим уплотЭ5 нение 21 по фланцу 17, поджатом к стакану обоймой 22 при помощи гайки

23., Соединение фланца с трубкой размещено в пазу 24 и удерживается от смещения клиньями 25.

8 процессе работы охлаждающая жидкость поступает в кольцевой коллектор, откуда поступает в распределительную камеру 26 и далее по каждой из трубок

45 проходит по хвостовику вала и зубцам бочки ротора, сливаясь аналогичным образом в сливной коллектор нв 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

5 93624 позволяют, без вывода ротора из статора и съема такого бандажного кольца устранить повреждение или заглушить отдельную п0врежденную 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. 1Î

Формула изобретения

Ротор турбогенератора с жидкост- 15 ным охлаждением, содержащий сердечник с пазами в зубцах, наклонными отверстиями, соединяющими пазы с торцом сердечника и с консольным высту- пом, образующим упомянутые наклон- 20 ные отверстия, обмотку с лобовыми частями, мвостовик, вал, расположенные в пазах, наклонных каналах, на торце сердечника и на хвостовике трубки для прохождения хладагента,. 25 и коллекторы, к которым подсоединены трубки за пределами лобовых частей

4 6 обмоток с фиксацией их изоляционными заполнителями и клиньями, о т л и ч а ю шийся 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 зафиксирова ны распорками, а на участках, расположенных на поверхности хвос.товика, соединены з пучок, удерживаемый заполнителем, расположенным между торцом вала и выступом на хвостовике, и упомянутые участки труб подсоеди I нены к коллектору через фланец и дополнительную трубку с уплотнениям

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 148130, .кл. H 02 К 9!)9, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР и 609494, кл. Н 02 К 9/19, 1976.

936244

Фиг 2

Составитель С.Бражник.

Редактор М.Келемеш Техред E. Харитончик Корректор Н.Стец г

Заказ 4242/67 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4