Устройство для крепления лобовых частей обмотки ротора электрической машины

Использование: электромашиностроение. Сущность полезной модели. Устройство для крепления лобовых частей обмотки ротора электрической машины состоит из двух колец 1,2, сопрягаемых в месте стыка в одно кольцо посадкой выступа 3 кольца 2 на выступ 4 кольца 1 с образованием замкового соединения 7 и фиксацией колец 1,2 разрезной шпонкой 8. Шпонка 8 имеет П-образную форму и установлена в соответствующей П-образной кольцевой проточке с внутренней стороны 5 колец 1,2 в месте их стыка. Концы шпонки 8 срезаны соответственно под наклоном к торцам под одним и тем же углом, а длина среза больше в раз высоты шпонки. Технический результат: повышение надежности работы электрической машины. 2 илл.

Полезная модель относится к области электромашиностроения и предназначена для использования в крупных электрических машинах, например, в турбогенераторах.

Известно составное бандажное кольцо для крепления лобовых частей обмотки ротора, состоящее по длине из двух колец, соединенных между собой в одно кольцо посредством специального замка, выполненного в кольцевых выступах на торцевой части обоих колец. (См. Булаткин В.А., Гурьев И.Я., Семкин P.M. Ремонт роторных бандажей турбогенераторов, г. Москва, Энергия, 1973 г., с.30-33, рис.14). На одном кольце выступ выполнен со стороны его наружного диаметра, а на другом - со стороны внутреннего. В обоих выступах выполнены кольцевые проточки радиальной глубиной 0,5 мм для создания замкового зацепления после нагрева кольца с выступом со стороны наружного диаметра и посадки его на выступ другого кольца. После посадки и охлаждения кольца образуется жесткое соединение колец с натягом одного выступа на другой равным 0,3-0,5 мм.

Недостатком этого устройства при консольной посадке составного бандажного кольца на вал ротора является возможность нарушения замкового соединения колец из-за небольшой величины зацепа соединения от возникающих при эксплуатации турбогенератора растягивающих усилий на кольцо при тепловом удлинении обмотки, что может привести к аварийному останову машины и выводу ее в ремонт.

Известно также устройство, принятое за прототип, в котором при консольной посадке составного бандажа на вал на обоих выступах на

одном и том же расстоянии от края выполнены кольцевые канавки для установки в них разрезной шпонки, соединяющей оба кольца в единое целое. (См., Миренбург Л А., Ремонт роторов турбинных генераторов в станционных условиях, г.Москва, г.Ленинград, Государственное энергетическое издательство, 1959 г., с.54-55, рис.1-25, б).

Недостатком такого устройства является невозможность разборки замкового соединения колец для проведения профилактических осмотров состояния сопрягаемых посадочных поверхностей колец на выявление коррозионных трещин и своевременного их удаления или замены колец с выявленным дефектом.

Задачей предлагаемого устройства является устранение указанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для крепления лобовых частей обмотки ротора электрической машины, состоящем из двух колец, сопрягаемых в месте стыка в одно кольцо посадкой выступа одного кольца на выступ другого с образованием замкового соединения и фиксацией колец разрезной шпонкой, разрезная шпонка имеет П-образную форму и установлена в соответствующей П-образной кольцевой проточке с внутренней стороны колец в месте их стыка, а концы шпонки срезаны соответственно под наклоном к торцам шпонки под одним и тем же углом, причем длина среза больше в раз высоты шпонки.

В дальнейшем устройство поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на фигуры, на которых показаны:

На фиг.1 - продольный разрез устройства для крепления лобовых частей обмотки ротора электрической машины.

На фиг.2 - вид А на разрезную П-образную шпонку в месте разреза.

Устройство для крепления лобовых частей обмотки ротора электрической машины состоит из кольца 1 и кольца 2, соединенных в одно кольцо с помощью выступов 3 и 4. На кольце 1 выполнен выступ 4 со

стороны внутреннего диаметра 5, а выступ 3 - со стороны наружного диаметра 6 кольца 2. В обоих выступах выполнены кольцевые проточки 7 для создания зубчатого зацепления колец. Со стороны внутреннего диаметра 5 в месте стыка колец 1 и 2 выполнена кольцевая П-образная проточка, в которой установлена соответствующая этой проточке П-образная разрезная шпонка 8, входящая своими зубцами 9 в соответствующие кольцевые канавки П-образной проточки. Радиальная поверхность зацепления зубцов 9 в обоих кольцах 1 и 2 в несколько раз больше радиальной поверхности замкового соединения 7. Концы 10 и 11 шпонки 8 срезаны соответственно под наклоном 12 к торцам шпонки под одним и тем же углом на длине 13. Длина среза 13 больше высоты 14 шпонки 8 в раз, где равно 3.14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При работе турбогенератора из-за тепловых удлинений обмотки ротора кольца 1 и 2, соединенные в одно кольцо горячей посадкой на кольцевых выступах 3 и 4 в замок посредством зубчатого зацепления 7, испытывают растягивающие усилия. Зубцы 9 шпонки 8, входящие в соответствующие канавки П-образной проточки удерживают оба кольца 1 и 2 от смещения относительно друг друга. В связи с тем, что разрезная шпонка 8 при сборке должна быть установлена со стороны внутреннего диаметра колец 1 и 2 в соответствующую ей П-образную кольцевую проточку, расположенную на большем диаметре, длина шпонки должна быть равна соответственно длине окружности П-образной проточки. Превышение длины шпонки относительно длины окружности колец по внутреннему диаметру при установке шпонки с внутреннего диаметра колец в соответствующую ей кольцевую П-образную проточку на половине длины окружности, должно быть больше в раз высоты шпонки. При этом условии второй конец разрезной шпонки, срезанный соответственно под наклоном на длине превышения под тем же углом, что и первый, установится на первый конец шпонки без зазора по внутренней поверхности 5 колец 1 и 2.

Отсутствие зазора у разрезной шпонки 8 в месте стыка 12 ее концов 10 и 11 на внутренней поверхности 5 колец 1 и 2 исключит деформацию лобовых частей обмотки ротора в этом месте и повреждение обмотки. Установка разрезной шпонки 8 с внутренней стороны колец 1 и 2 позволит проводить разборку устройства в периоды ремонтов электрической машины, диагностику состояния посадочных поверхностей обоих колец и своевременную замену или ремонт выявленных при ремонте дефектов колец.

Устройство для крепления лобовых частей обмотки ротора электрической машины, состоящее из двух колец, сопрягаемых в месте стыка в одно кольцо посадкой выступа одного кольца на выступ другого с образованием замкового соединения и фиксацией колец разрезной шпонкой, отличающееся тем, что разрезная шпонка имеет П-образную форму и установлена в соответствующей П-образной кольцевой проточке с внутренней стороны колец в месте их стыка, а концы шпонки срезаны соответственно под наклоном к торцам под одним и тем же углом, причем длина среза больше в раз высоты шпонки.