CN111641277B - 一种汽轮发电机定子压圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮发电机定子压圈，具有螺栓孔和的贯通孔，其包括主体部和沿所述主体部周向设置的边沿部，所述主体部顶底两端面上分别沿周向地设有若干卸载槽和若干型腔，所述螺栓孔设于所述主体部顶面上的非卸载槽区域，所述贯通孔设于所述边沿部。本发明中，通过在定子压圈上设置卸载槽，在压紧定子铁芯后，能够有效降低螺栓孔处的应力集中程度；通过在主体部底面设置型腔，贯通孔设于外沿部，能够突破型腔与贯通孔一一对应的限制。

Description

一种汽轮发电机定子压圈

技术领域

本发明涉及汽轮发电机领域，更具体地是涉及定子压圈领域，尤其涉及一种汽轮发电机定子压圈。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，而不必然地构成在先技术。

汽轮发电机是火力发电厂或核能发电厂中以汽轮机或燃气轮机驱动作为发电机运行动力的圆柱形转子同步电机。其结构包括转子和定子，转子的主要作用是产生旋转磁场，而定子的主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生电流。定子主要由机座及其隔振结构、定子铁芯和定子绕组等部件组成。

发明人知晓的一种定子铁芯，是由扁形硅钢片叠压而成，定子铁芯的固定可以采用穿心螺杆加端部无磁分块板/无磁整体压圈的方式，或者采用借助定位筋螺杆和整体压圈固定的方式。在有些采用压圈的实施方式中，为了固定发电机端部引线，压圈顶部与端部支架采用螺栓把和，在压圈压紧铁芯后，端部支架把和螺栓孔处存在应力集中现象，容易引起压圈断裂。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种汽轮发电机定子压圈，能够有效降低螺纹孔应力集中。

本发明采用的技术方案如下：

一种汽轮发电机定子压圈，具有螺栓孔和的贯通孔，其特征在于：

其包括主体部和沿所述主体部周向设置的边沿部，所述主体部顶底两端面上分别沿周向地设有若干卸载槽和若干型腔，所述螺栓孔设于所述主体部顶面上的非卸载槽区域，所述贯通孔设于所述边沿部。

进一步地，所述主体部的底面与所述边沿部的底面共面。

进一步地，所述边沿部包括内沿部和外沿部，所述贯通孔设于所述外沿部。

进一步地，所述主体部的外侧面和内侧面具有夹角，所述主体部的底面大于顶面。

进一步地，所述型腔具有外扩式开口。

进一步地，所述主体部的底面与顶面具有夹角，底面上的点越靠近外缘其与顶面所在平面的距离越短。

进一步地，所述型腔与所述主体部在形状上相互匹配，使得所述型腔具有等壁厚或接近等壁厚。

进一步地，所述边沿部的厚度与所述型腔的壁厚相等或接近相等。

进一步地，所述螺栓孔为非贯通孔。

进一步地，所述主体部和边沿部为同心的圆环形，所述卸载槽、型腔、螺栓孔和贯通孔具有与所述主体部同心的分布圆。

进一步地，其为铸造件。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过在定子压圈上设置卸载槽，在压紧定子铁芯后，能够有效降低螺栓孔处的应力集中程度；

2、将定子压圈的顶面设置得更小，且设置有型腔，型腔具有均匀壁厚，能够使材料得到更有效的利用，且有效减小定子压圈的重量和减少内部铸造缺陷；

3、型腔的开口设于定子压圈的底面上，贯通孔设于外沿部，能够突破型腔与贯通孔一一对应的限制；

4、定子压圈的底面的外缘向上翘起，能够使设于外缘的贯通孔处被压紧后，定子铁芯与定子压圈的底面的共面性更好，相互贴靠的面上受力均匀，避免定子铁芯局部松动。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是一些实施例中本发明所提供的汽轮发电机定子压圈在第一视角下的立体图；

图2是一些实施例中本发明所提供的汽轮发电机定子压圈在第二视角下的立体图；

图3是一些实施例中本发明所提供的汽轮发电机定子压圈在卸载槽处的剖面图；

图4是第一对比例中汽轮发电机定子压圈的立体图；

图5是第二对比例中汽轮发电机定子压圈的立体图。

附图标记说明：

1-主体部，2-边沿部，21-内沿部，22-外沿部，3-螺栓孔，4-贯通孔，5-卸载槽，6-型腔，61-第二对比例中的型腔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的附图中，需要理解的是，不具有相互替代性的不同技术特征显示在同一附图，仅是为了便于简化附图说明及减少附图数量，而不是指示或暗示参照所述附图进行描述的实施例包含所述附图中的所有技术特征，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和2所示，在一些实施例中，本发明提供的一种汽轮发电机定子压圈，为铸造件，具有螺栓孔3和贯通孔4，包括主体部1和沿主体部1周向设置的边沿部2。主体部1顶底两端面上分别沿周向地设有若干卸载槽5和若干型腔6。螺栓孔3设于主体部1顶面上的非卸载槽区域，贯通孔4设于边沿部2。主体部1的底面与边沿部2的底面共面，用于压紧定子铁芯。主体部1和边沿部2为同心的圆环形，卸载槽5、型腔6、螺栓孔3和贯通孔4具有与主体部1同心的分布圆。

上述螺栓孔3和贯通孔4具有其各自的功能，在至少一个实施例中，螺栓孔3为非贯通的螺纹孔，以用于定子压圈与端部支架的把和，贯通孔4用于定子铁芯的定位筋的把和。通过在定子压圈上设置卸载槽5，在压紧定子铁芯后，能够有效降低螺栓孔3处的应力集中程度，避免局部应力过大引起定子压圈断裂。

作为一个对比例，如图4所示，该定子压圈不设卸载槽5和型腔6，为实心的平板式压圈，结构相对简单，但材料利用率较低，重量较重，并且螺栓孔3处容易产生严重的应力集中现象，尤其是对应力集中较为敏感的材料，如铸铝合金等。而且，由于其为实心结构，其壁厚较厚，内部易出现铸造缺陷。

作为另一个对比例，如图5所示，该定子压圈侧面设有型腔61，可以有效地解决重量过大和内部铸造缺陷的问题。但是，由于型腔61设于其外侧面，将引起型腔61脱模困难的问题，同时还会导致型腔61须与贯通孔4一一对应的问题。而且，该定子压圈不设卸载槽5，同样是存在螺栓孔3处应力集中的问题。对于圆环体，侧面是指圆环上非轴向端面的两个面，通常为柱状面或锥形柱状面等。

在一些实施例中，边沿部2包括内沿部21和外沿部22，贯通孔4设于外沿部22。在至少一个实施例中，主体部1的底面与顶面具有夹角，底面上的点越靠近外缘，其与顶面所在平面的距离越短。主体部1的顶面和底面是指主体部1在轴向上的两个端面，其中底面用于与定子铁芯贴紧，将定子铁芯均匀地压紧。定子压圈的底面的外缘向上翘起，能够使设于外缘的贯通孔处被压紧后，定子铁芯与定子压圈的底面的共面性更好，相互贴靠的面上受力均匀，避免定子铁芯局部松动。

如图1-3所示，在一些实施例中，主体部1的外侧面和内侧面具有夹角，主体部1的底面大于顶面。将不用于与定子铁芯贴紧的顶面设置得更小巧，能够使材料得到更有效的利用，且有效减小定子压圈的重量。

如图1-3所示，在一些实施例中，型腔6具有外扩式开口，即口大内小，使得定子压圈更易脱模。型腔6的开口设于定子压圈的底面上，贯通孔4设于外沿部22，能够突破型腔6与贯通孔4一一对应的限制。

如图1-3所示，在一些实施例中，型腔6与主体部1在形状上相互匹配，使得型腔6具有等壁厚或接近等壁厚。在一个或多个实施例中，边沿部2的厚度与型腔6的壁厚相等或接近相等。定子压圈设置整体上均匀的壁厚，有利于避免铸造缺陷的产生，而且可使定子压圈受力后应力分布均匀。

现结合附图提供至少一个示例性实施例，附图中提供的示例性实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，仅仅表示本发明中提供的示例性实施例而已。

示例性实施例1

如图1-3所示，一种汽轮发电机定子压圈，为铸造件，具有螺栓孔3和贯通孔4，螺栓孔3为非贯通的螺纹孔，以用于定子压圈与端部支架的把和，贯通孔4用于定子铁芯的定位筋的把和。该汽轮发电机定子压圈包括主体部1和沿主体部1周向设置的边沿部2，边沿部2包括内沿部21和外沿部22。主体部1的底面与边沿部2的底面共面，用于压紧定子铁芯。主体部1的底面与顶面具有夹角，底面上的点越靠近外缘其与顶面所在平面的距离越短。

主体部1顶底两端面上分别沿周向地设有若干卸载槽5和若干型腔6。主体部1和边沿部2为同心的圆环形，卸载槽5、型腔6、螺栓孔3和贯通孔4具有与主体部1同心的分布圆。螺栓孔3设于主体部1顶面上的非卸载槽区域，贯通孔4设于外沿部22。主体部1的外侧面和内侧面具有夹角，主体部1的底面大于顶面。型腔6具有外扩式开口，使得定子压圈更易脱模。

型腔6与主体部1在形状上相互匹配，使得型腔6具有等壁厚或接近等壁厚。边沿部2的厚度与型腔6的壁厚相等或接近相等。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种汽轮发电机定子压圈，具有螺栓孔和的贯通孔，其特征在于：

其包括主体部和沿所述主体部周向设置的边沿部，所述主体部顶底两端面上分别沿周向地设有若干卸载槽和若干型腔，所述螺栓孔设于所述主体部顶面上的非卸载槽区域，所述贯通孔设于所述边沿部；

所述主体部的外侧面和内侧面具有夹角，所述主体部的底面大于顶面；

所述型腔具有外扩式开口；

所述主体部的底面与顶面具有夹角，底面上的点越靠近外缘其与顶面所在平面的距离越短；

卸载槽为内外贯通的U形截面。

2.根据权利要求1所述的汽轮发电机定子压圈，其特征在于：所述主体部的底面与所述边沿部的底面共面。

3.根据权利要求1所述的汽轮发电机定子压圈，其特征在于：所述边沿部包括内沿部和外沿部，所述贯通孔设于所述外沿部。

4.根据权利要求1或2所述的汽轮发电机定子压圈，其特征在于：所述型腔与所述主体部在形状上相互匹配，使得所述型腔具有等壁厚或接近等壁厚。

5.根据权利要求1或2所述的汽轮发电机定子压圈，其特征在于：所述边沿部的厚度与所述型腔的壁厚相等或接近相等。

6.根据权利要求1或2所述的汽轮发电机定子压圈，其特征在于：所述主体部和边沿部为同心的圆环形，所述卸载槽、型腔、螺栓孔和贯通孔具有与所述主体部同心的分布圆。

7.根据权利要求1或2所述的汽轮发电机定子压圈，其特征在于：其为铸造件。

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