Anordnung für die Befestigung von Rotorkappen an Turbogeneratoren Für die Befestigung von Rotorwicklungskappen an den Rotoren von Turbogeneratoren wird häufig ein doppelter Schrumpfsitz am Rotor (Kappenring) und auf der Welle (Kappenplatte) angewendet. Diese Befestigungsart bedingt aber eine doppelte Zentrie rung an zwei axial verschiedenen Stellen. Während die Maschine in Betrieb ist, führt dies, infolge der unterschiedlichen Durchbiegung des Rotors an den beiden Sitzstellen, zu unangenehmen Rüttelschwin gungen hoher Frequenz, die sich auf die Schrumpf sitze ungünstig auswirken.
Die Befestigung der Rotorkappe kann auch mit tels eines Sprengringes mit eingedrehter Nute im Rotor und in der Kappe erfolgen. Bei dieser be kannten Ausführung besteht der Nachteil, dass vor allem bei grossen Grenzleistungsmaschinen diese Be festigung nicht immer ausreichend ist, um die sehr hohen axialen Schubkräfte im Sprengring, die durch Wärmedehnungen des Kupfers verursacht werden, aufzunehmen. Zweck der Erfindung ist nunmehr, eine Anordnung für die Befestigung von Rotorkappen an Turbogeneratoren zu schaffen, die die erwähnten Nachteile der bisherigen Befestigungsarten vermeidet.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass am Ende der Rotorkappe radiale Zähne vorgesehen sind, die in am Ende des Rotors frei gelassenen Teile der Keilnuten eingeschoben und durch Drehung der Rotorkappe um eine halbe Rotornutenteilung mit den hinterdrehten Rotorzähnen verkeilt sind.
Anhand der Zeichnung sind einige Ausführungs beispiele der Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt die Fig. 1 im Längsschnitt das eine Ende eines Turborotors mit der noch nicht aufgesetzten Rotor kappe, während die Fig. 2 das Rotorende mit der auf gesetzten Kappe veranschaulicht (Längsschnitt nach der Schnittlinie c-c der Fig. 4). Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Teil des gleichen Rotors im Querschnitt nach der Schnittlinie<B>A -A</B> bzw.
B -B der Fig. 2, wobei in Fig. 3 die Rotorkappe in der Einschiebe stellung und in Fig. 4 in der Befestigungslage gezeigt ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 im Längsschnitt bzw. in Fig. 6 im Querschnitt (bei abgenommener Kappe) gezeigt, wobei die Fig. 6 . einen Querschnitt nach der Schnittlinie<B>D -D</B> der Fig. 5 darstellt.
Schliesslich ist in Fig.7 eine weitere Variante im Längsschnitt bzw. in Fig. 8 im Querschnitt nach der Linie E-E der Fig. 7 gezeigt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 4 ist die Rotorkappe 1 mit den radialen Zähnen 2 versehen, die entsprechend der Nutenteilung des Rotors 3 über den Kappenumfang gleichmässig ver teilt sind. Hinter den Kappenzähnen 2 ist in der Kappe ein drehbarer Ring 4 mit keilförmigen Füll stücken 5 eingesetzt. Am Ende des Rotors 3 sind die hinterdrehten Zähne 6 und zwischen diesen und den Nutenkeilen 7 ist ebenfalls ein drehbarer Ring 8 mit gleichmässig verteilten Füllstücken 9 vorgesehen.
Um die Kappe auf dem Rotor zu befestigen, werden zunächst die Zähne 2 an der Kappe 1 zusammen mit den Keilstücken 5 in die am Ende des Rotors noch freien Keilnuten eingeschoben, wobei die Füllstücke 9 im Rotor sich hinter den Rotorzähnen 6 befinden (Fig. 3). Nachdem die Kappe aufgeschoben worden ist, wird sie nunmehr um eine halbe Nutenteilung in der Umfangsrichtung gedreht (Fig. 2, 4), worauf die Füllstücke 9 ebenfalls um das gleiche Mass ver schoben werden, das heisst in Linie mit den Keil stücken 5 zu liegen kommen.
Die Zähne 2 der Kappe 1 sind nunmehr - wie aus Fig. 4 ersichtlich ist - mit den hinterdrehten Zähnen 6 des Rotors ver- keilt, und die Kappe sitzt, nur an einer Stelle zen triert, fest am Rotor. Die Nutenfüllung am Ende des Rotors wird durch die Füllstücke 5 und 9 abge stützt.
In den Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungs beispiel veranschaulicht, wo die Befestigung der Kappe am Rotor in der gleichen Weise wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform erfolgt. Der Unterschied besteht lediglich in der Art der Abstüt zung des Nutenkupfers am Rotorende.
Die Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt entlang einer der Rotornuten mit der Rotorkappe in der eingedreh ten Stellung, während die Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie D-D der Fig. 5 darstellt. Es bedeutet wieder 1 die Kappe mit den Zähnen 2 und 3 den Rotor mit den hinterdrehten Zähnen 6 und den Nu tenkeilen 7.
Für die Abstützung des Rotorkupfers am Rotorende werden jetzt anstelle von Füllstücken die Stahlplatten 10 an den Rotornuten vorgesehen, die einerseits durch den Nutenkeil 7 und anderseits in der Kappe 1 festgehalten werden. Diese Halteplatten 10 können entweder ein Teil des Nutenkeils 7 selbst bilden oder durch Nieten, Hartlöten und dergleichen mit den Nutenkeilen verbunden werden. Im ver anschaulichten Beispiel werden die Platten mittels den Nieten 11 befestigt.
Bei Turborotoren mit hammerkopfförmigen Nu tenkeilen ergibt sich eine sehr einfache Lösung für die Abstützung des Nutenkupfers am Rotorende, wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist. Die Fig. 7 zeigt wie der einen Längsschnitt in einer der Nuten des Rotors, während Fig.8 einen Querschnitt nach der Linie <B><I>E -E</I></B> der Fig. 7 darstellt. In diesem Falle wird der obere Teil der hammerkopfförmigen Keile 12 des Rotors am Rotorende abgenommen, das heisst, der Halsteil der Keile wird entfernt, und es verbleibt nur der untere Teil 13.
Dadurch können die Zähne 2 der Kappe 1 in die Nuten eingeschoben und für die Ver- keilung mit den Rotorzähnen 6 verdreht werden, wo bei der untere Keilteil 13 die Fliehkraft des Barunter liegenden Nutenkupfers voll aufnimmt.
Arrangement for the fastening of rotor caps on turbo generators For the fastening of rotor winding caps on the rotors of turbo generators, a double shrink fit on the rotor (cap ring) and on the shaft (cap plate) is often used. However, this type of fastening requires a double centering at two axially different points. While the machine is in operation, this leads, due to the different deflection of the rotor at the two seat points, to unpleasant Rüttelschwin conditions of high frequency, which have an unfavorable effect on the shrink seats.
The rotor cap can also be fastened by means of a snap ring with a screwed groove in the rotor and in the cap. In this known version, there is the disadvantage that this fastening is not always sufficient, especially with large limit power machines, to absorb the very high axial thrust forces in the snap ring, which are caused by the thermal expansion of the copper. The purpose of the invention is now to create an arrangement for the attachment of rotor caps to turbo generators which avoids the disadvantages mentioned of the previous types of attachment.
According to the invention, this is achieved in that radial teeth are provided at the end of the rotor cap, which are inserted into parts of the keyways left free at the end of the rotor and are wedged with the back-turned rotor teeth by rotating the rotor cap by half a rotor groove pitch.
Based on the drawing, some embodiment examples of the invention are explained in more detail, namely Fig. 1 shows in longitudinal section one end of a turbo rotor cap with the rotor not yet attached, while FIG. 2 illustrates the rotor end with the cap placed on (longitudinal section according to the section line cc of Fig. 4). 3 and 4 show part of the same rotor in cross section along the line of intersection A-A or
B -B of Fig. 2, wherein in Fig. 3, the rotor cap is shown in the insertion position and in Fig. 4 in the mounting position.
Another embodiment of the invention is shown in FIG. 5 in longitudinal section and in FIG. 6 in cross section (with the cap removed), FIG. 6. represents a cross section along the section line <B> D -D </B> of FIG.
Finally, FIG. 7 shows a further variant in a longitudinal section and in FIG. 8 in a cross-section along the line E-E in FIG.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 4, the rotor cap 1 is provided with the radial teeth 2, which are distributed uniformly ver according to the groove pitch of the rotor 3 over the cap circumference. Behind the cap teeth 2, a rotatable ring 4 with wedge-shaped filling pieces 5 is inserted in the cap. At the end of the rotor 3 there are the back-turned teeth 6 and between these and the slot wedges 7 there is also a rotatable ring 8 with evenly distributed filler pieces 9.
To fasten the cap on the rotor, the teeth 2 on the cap 1 together with the wedge pieces 5 are first pushed into the keyways still free at the end of the rotor, the filler pieces 9 in the rotor being located behind the rotor teeth 6 (Fig. 3 ). After the cap has been pushed on, it is now rotated by half a groove pitch in the circumferential direction (Fig. 2, 4), whereupon the filler pieces 9 are also pushed by the same amount ver, that is, pieces 5 to lie in line with the wedge come.
The teeth 2 of the cap 1 are now - as can be seen from FIG. 4 - wedged with the back-turned teeth 6 of the rotor, and the cap sits firmly on the rotor, only centered at one point. The groove filling at the end of the rotor is supported by the filler pieces 5 and 9 abge.
5 and 6, another embodiment is illustrated, for example, where the attachment of the cap to the rotor takes place in the same way as in the embodiment already described. The only difference is the type of support of the groove copper at the end of the rotor.
Fig. 5 shows a longitudinal section along one of the rotor slots with the rotor cap in the rotated position, while FIG. 6 shows a cross section along the line D-D of FIG. It again means 1 the cap with the teeth 2 and 3 the rotor with the back-turned teeth 6 and the nut wedges 7.
To support the rotor copper at the end of the rotor, instead of filler pieces, steel plates 10 are provided on the rotor slots, which are held in place on the one hand by the slot wedge 7 and on the other hand in the cap 1. These retaining plates 10 can either form part of the slot wedge 7 itself or can be connected to the slot wedges by riveting, brazing and the like. In the illustrated example, the plates are fastened by means of rivets 11.
In turbo rotors with hammerhead-shaped Nu tenkeilen there is a very simple solution for the support of the groove copper at the rotor end, as can be seen from FIGS. 7 shows a longitudinal section in one of the grooves of the rotor, while FIG. 8 shows a cross section along the line <B> <I> E </I> </B> of FIG. In this case, the upper part of the hammer-head-shaped wedges 12 of the rotor is removed at the rotor end, that is, the neck part of the wedges is removed, and only the lower part 13 remains.
As a result, the teeth 2 of the cap 1 can be pushed into the grooves and rotated for wedging with the rotor teeth 6, where in the lower wedge part 13 the centrifugal force of the groove copper lying below is fully absorbed.