CN108832747A - 一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置 - Google Patents

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李文浩
王岩禄
刘宇
王建刚
刘新天
明野
周波
魏玉国
罗建华
陈爽
李丹华
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    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure

Abstract

本发明公开了一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置，由周向支撑结构、径向支撑结构和连接结构组成。通过旋转丝杆使周向支撑结构撑紧机组相邻的磁极线圈，以承担机组旋转时磁极线圈的离心力产生的侧向分力；通过旋转丝杆B使径向支撑结构撑紧机组磁轭的键槽，使整个装置通过撑紧机组磁轭的键槽实现固定，以承受机组旋转的离心力；旋转连接结构的连接套调整周向支撑结构和径向支撑结构间的距离，使周向支撑撑紧在磁极线圈合适的高度上。本可拆式极间支撑装置能在机组内部两个磁极线圈之间狭小的空间内完成自身的拆装、调整，承受磁极线圈的侧向分力及自身离心力，同时也满足了机组在机坑内不吊出转子拆装磁极的需要。

Description

一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置
技术领域：
本发明涉及一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置。
背景技术：
立式水轮发电机组的磁极线圈在离心力的作用下，其侧向分力往往会造成线圈变形，引发安全事故。通常需要在两个磁极线圈之间设置极间支撑装置。极间支撑装置往往设置在磁极线圈高度的一半位置，占据了两个磁极线圈之间的空间，当需要在电站机坑内不吊出转子拆装磁极时，妨碍了磁极拆装工具的安装和使用。而极间支撑装置自身在不吊出磁极时又很难实现拆装。因此，机组极间支撑装置妨碍电站维护检修时在机坑内不吊出转子拆装磁极，已是困扰水轮发电机组检修维护的业内难题。
发明内容：
本发明的目的是公开一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置。具有结构简单、安装调节简便、便于在狭小空间内装拆、适应性强等特点，很好地解决了机组极间支撑装置妨碍电站维护检修时在机坑内不吊出转子拆装磁极的难题，对于不同结构和尺寸的立式水轮机发电机组皆适用。
本发明的技术方案是：由周向支撑结构、径向支撑结构和连接结构组成。可拆式极间支撑装置通过周向支撑结构设置在发电机转子磁极之间，撑紧转子磁极线圈的侧面；径向支撑结构设置在转子磁轭的键槽内，并撑紧在磁轭键槽的侧壁上。连接结构将周向支撑结构和径向支撑结构连接为一体，从而将周向支撑结构和连接结构在机组旋转时受到的离心力传递到径向支撑结构上，并由其传递到发电机的转子磁轭上。
周向支撑结构由丝杆、轴承、顶帽、第一铰接轴、小铰接轴、支撑臂、连接头、过渡板、支撑板和第二铰接轴组成。丝杆穿过第一铰接轴中间的螺纹孔并穿过第二铰接轴中间的光孔，旋入轴承内，其露出部分用顶帽固定。第二铰接轴与轴承垂直布置，且第二铰接轴中间的光孔与轴承的螺纹孔的轴线重合。第一铰接轴、第二铰接轴和2件小铰接轴及4件支撑臂组成菱形结构。通过正向或反向旋转丝杆使菱形结构的轴线伸长或缩短，使支撑板撑紧或脱开磁极线圈。
径向支撑结构由丝杆B、轴承B、顶帽B、第三铰接轴、小铰接轴B、支撑臂B、支撑板B和第四铰接轴组成。丝杆B穿过第三铰接轴中间的螺纹孔并穿过第四铰接轴中间的光孔，旋入轴承B内，其露出部分用顶帽B固定。第四铰接轴与轴承B垂直布置，且第四铰接轴中间的光孔与轴承B的螺纹孔的轴线重合。第三铰接轴、第四铰接轴和2件小铰接轴B及4件支撑臂B组成菱形结构。通过正向或反向旋转丝杆B使菱形结构的轴线伸长或缩短，使支撑板B撑紧或脱开转子磁轭的键槽的侧壁。
连接结构由第一连接块、连接套和第二连接块组成。所述的第一连接块端头为螺纹孔，用于旋入周向支撑结构的丝杆，另一端为左旋螺纹螺杆，用于与连接套旋合安装，第一连接块的螺纹孔和左旋螺纹螺杆的轴线垂直。所述的第二连接块端头为螺纹，用于旋入径向支撑结构的丝杆B，另一端为右旋螺纹螺杆，用于与连接套旋合安装，第二连接块的螺纹孔和右旋螺纹螺杆的轴线垂直。所述的连接套为圆柱结构，其一端为左旋内螺纹，另一端为右旋内螺纹，圆柱外侧设有安装用的直边。连接结构组合安装后，向一侧旋转连接套，带动周向支撑结构和径向支撑结构，使两者的距离变小；向另一侧旋转连接套使周向支撑结构和径向支撑结构之间的距离变大。
本发明的有益效果是：
1、此立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置通过旋转丝杆使周向支撑结构撑紧机组相邻的磁极线圈，以承担机组旋转时磁极线圈的离心力产生的侧向分力；通过旋转丝杆B使径向支撑结构撑紧机组磁轭的键槽，使整个装置通过撑紧机组磁轭的键槽实现固定，以承受机组旋转的离心力；旋转连接结构的连接套调整周向支撑结构和径向支撑结构之间的距离，以便使周向支撑撑紧在磁极线圈合适的高度上。本发明解决了机组极间支撑装置妨碍电站维护检修时在机坑内不吊出转子拆装磁极的难题。
2、本发明能在机组内部两个磁极线圈之间狭小的空间内完成自身的拆装、调整，承受磁极线圈的侧向分力及自身的离心力，同时也满足了机组在机坑内不吊出转子拆装磁极的需要。
3、本发明结构稳定、简单，在狭小空间内操作简单，极大地方便了现场安装和维护。
4、本发明对于不同结构和尺寸的立式水轮发电机组适用性强，结构灵活，对发电机组转子等结构要求低，具有广泛的工程应用和推广价值。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图
图2为图1的A向视图，即周向支撑结构示意图
图3为图1的B向视图，即径向支撑结构示意图
图4为连接结构示意图
图5为连接套的单件图
图6为第一连接块的单件图
图中，1、丝杆；2、轴承；3、顶帽；4、第一铰接轴；5、小铰接轴；6、支撑臂；7、连接头；8、过渡板；9、支撑板；10、磁极线圈；11、周向支撑结构；12、径向支撑结构；13、键槽；14、丝杆B；15、轴承B；16、顶帽B；17、连接结构；18、第二铰接轴；19、第三铰接轴；20、小铰接轴B；21、支撑臂B；22、支撑板B；23、第四铰接轴；24、第一连接块；25、连接套；26、第二连接块
具体实施方式：
如图1所示，一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置由周向支撑结构11、径向支撑结构12和连接结构17组成。可拆式极间支撑装置通过周向支撑结构11设置在发电机转子磁极之间，撑紧转子磁极线圈10的侧面；径向支撑结构12设置在转子磁轭的键槽13内并撑紧在磁轭键槽13的侧壁上。连接结构17将周向支撑结构11和径向支撑结构12连接为一体，从而将周向支撑结构11和连接结构17在机组旋转时受到的离心力传递到径向支撑结构12上，并由其传递到发电机转子磁轭上。
如图2所示，周向支撑结构11由丝杆1、轴承2、顶帽3、第一铰接轴4、小铰接轴5、支撑臂6、连接头7、连接板8、支撑板9和第二铰接轴18组成。丝杆1穿过第一铰接轴4中间的螺纹孔并穿过第二铰接轴18中间的光孔，旋入轴承2内，其露出部分用顶帽3固定。第二铰接轴18与轴承2垂直布置，且第二铰接轴18中间的光孔与轴承2的螺纹孔的轴线重合。第一铰接轴4、第二铰接轴18和2件小铰接轴5及4件支撑臂6组成菱形结构。通过正向或反向旋转丝杆1使菱形结构的轴线伸长或缩短，使支撑板9撑紧或脱开磁极线圈10，以承担机组旋转时磁极线圈的离心力产生的侧向分力。
如图3所示，径向支撑结构12由丝杆B14、轴承B15、顶帽B16、第三铰接轴19、小铰接轴B20、支撑臂B21、支撑板B22和第四铰接轴23组成。丝杆B14穿过第三铰接轴19中间的螺纹孔并穿过第四铰接轴23中间的光孔，旋入轴承B15内，其露出部分用顶帽B16固定。第四铰接轴23与轴承B15垂直布置，且第四铰接轴23中间的光孔与轴承B15的螺纹孔的轴线重合。第三铰接轴19、第四铰接轴23和2件小铰接轴B20及4件支撑臂B21组成菱形结构。通过正向或反向旋转丝杆B14使菱形结构的轴线伸长或缩短，使支撑板B22撑紧或脱开转子磁轭的键槽13的侧壁，以承受机组旋转时整个可拆式极间支撑装置的离心力。
如图4所示，连接结构17由第一连接块24、连接套25和第二连接块26组成。所述的第一连接块24端头为螺纹孔，用于旋入周向支撑结构11的丝杆1，另一端为左旋螺纹螺杆，用于与连接套25旋合安装，第一连接块24的螺纹孔和左旋螺纹螺杆的轴线垂直。所述的第二连接块26端头为螺纹，用于旋入径向支撑结构12的丝杆B14，另一端为右旋螺纹螺杆，用于与连接套25旋合安装，第二连接块26的螺纹孔和右旋螺纹螺杆的轴线垂直。所述的连接套25为圆柱结构，其一端为左旋内螺纹，另一端为右旋内螺纹，圆柱外侧设有安装用的直边。连接结构17组合安装后，向一侧旋转连接套25，带动周向支撑结构11和径向支撑结构12，使两者的距离变小；向另一侧旋转连接套25使周向支撑结构11和径向支撑结构12之间的距离变大，以便使周向支撑撑紧在磁极线圈合适的高度上。

Claims (4)

1.一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置，其特征是：由周向支撑结构(11)、径向支撑结构(12)和连接结构(17)组成；立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置通过周向支撑结构(11)设置在发电机转子磁极之间，撑紧转子磁极线圈(10)的侧面；径向支撑结构(12)设置在转子的磁轭键槽(13)内，并撑紧在磁轭键槽(13)的侧壁上；连接结构(17)将周向支撑结构(11)和径向支撑结构(12)连接为一体。
2.根据权利要求1所述的一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置，其特征是：所述的周向支撑结构(11)由丝杆(1)、轴承(2)、顶帽(3)、第一铰接轴(4)、小铰接轴(5)、支撑臂(6)、连接头(7)、过渡板(8)、支撑板(9)和第二铰接轴(18)组成；丝杆(1)穿过第一铰接轴(4)中间的螺纹孔并穿过第二铰接轴(18)中间的光孔，旋入轴承(2)内，其露出部分用顶帽(3)固定；第二铰接轴(18)与轴承(2)垂直布置，且第二铰接轴(18)中间的光孔与轴承(2)的螺纹孔的轴线重合；第一铰接轴(4)、第二铰接轴(18)和2件小铰接轴(5)及4件支撑臂(6)组成菱形结构。
3.根据权利要求1所述的一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置，其特征是：所述的径向支撑结构(12)由丝杆B(14)、轴承B(15)、顶帽B(16)、第三铰接轴(19)、小铰接轴B(20)、支撑臂B(21)、支撑板B(22)和第四铰接轴(23)组成；丝杆B(14)穿过第三铰接轴(19)中间的螺纹孔并穿过第四铰接轴(23)中间的光孔，旋入轴承B(15)内，其露出部分用顶帽B(16)固定；第四铰接轴(23)与轴承B(15)垂直布置，且第四铰接轴(23)中间的光孔与轴承B(15)的螺纹孔的轴线重合；第三铰接轴(19)、第四铰接轴(23)和2件小铰接轴B(20)及4件支撑臂B(21)组成菱形结构。
4.根据权利要求1所述的一种立式水轮发电机组可拆式极间支撑装置，其特征是：所述连接结构(17)由第一连接块(24)、连接套(25)和第二连接块(26)组成；所述的第一连接块(24)端头为螺纹孔，用于旋入周向支撑结构(11)的丝杆(1)，另一端为左旋螺纹螺杆，用于与连接套(25)旋合安装，第一连接块(24)的螺纹孔和左旋螺纹螺杆的轴线垂直；所述的第二连接块(26)端头为螺纹，用于旋入径向支撑结构(12)的丝杆B(14)，另一端为右旋螺纹螺杆，用于与连接套(25)旋合安装，第二连接块(26)的螺纹孔和右旋螺纹螺杆的轴线垂直；所述的连接套(25)为圆柱结构，其一端为左旋内螺纹，另一端为右旋内螺纹，圆柱外侧设有安装用的直边；连接结构(17)组合安装后，向一侧旋转连接套(25)，带动周向支撑结构(11)和径向支撑结构(12)，使两者的距离变小；向另一侧旋转连接套(25)使周向支撑结构(11)和径向支撑结构(12)之间的距离变大。
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