CN116317426B - 一种变磁路式励磁绕组紧固结构 - Google Patents

一种变磁路式励磁绕组紧固结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于汽轮发电机领域，公开一种变磁路式励磁绕组紧固结构，由励磁绕组紧固环、端部变磁路模块、双螺旋转子边段铁心和双齿密封带构成，本发明装配简单、后期维修便利，有效降低噪声，延长了护环的使用寿命，解决了转子端部漏磁场过于集中在护环底部的问题，避免了护环底部发热，可适用于同护环尺寸的两极与四极电机，适用范围广。

Description

一种变磁路式励磁绕组紧固结构
技术领域
本发明涉及汽轮发电机领域，尤其涉及一种变磁路式励磁绕组紧固结构。
背景技术
由于汽轮发电机的转速很高，转子线圈端部承受巨大离心力，此时需要采用护环加以保护和紧固，一旦护环产生裂纹或损坏，将对整个机组安全造成非常大的危害，并且转子在高速运转时，各结构件间会发生轻微振动现象并伴有噪声产生，严重影响机组正常运行，传统汽轮发电机的转子护环采用热套的方法安装在转子边段铁心侧，不仅操作不便同时也耗费大量时间，一旦加热温度不够或者加热不均匀都会导致安装失败，且由于转子端部漏磁场的作用，会导致转子护环与转子边段铁心配合处存在较大的涡流损耗，引起该处温度升高，影响护环的使用寿命。因此对于上述不足，急需研发一种变磁路式励磁绕组紧固结构。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有装配简单、安装方便、维护便利、适用范围广等特点的变磁路式励磁绕组紧固结构。
本发明的技术方案为：一种变磁路式励磁绕组紧固结构，由励磁绕组紧固环、端部变磁路模块、双螺旋转子边段铁心和双齿密封带组成；所述励磁绕组紧固环内壁具有轴向滑道、周向滑道、轴向固定卡槽、轴向密封块、密封带定位键，
所述端部变磁路模块由键型磁钢、圆台底座、第一弹簧、第二弹簧组成，圆台底座顶部有第一圆台底座凹槽，底部有第二圆台底座凹槽、第三圆台底座凹槽，键型磁钢放置于第一圆台底座凹槽内，第二圆台底座凹槽、第三圆台底座凹槽分别放置第一弹簧、第二弹簧,
所述励磁绕组紧固环内壁底部沿轴向设置有凹螺纹，凹螺纹整体位于轴向滑道的下方，密封带定位键均布在励磁绕组紧固环的凹螺纹处，轴向密封块固定在轴向滑道内，且轴向密封块的上端与轴向滑道的起点均为励磁绕组紧固环的顶部，周向滑道与轴向滑道成90度夹角并位于轴向滑道的底端，轴向固定卡槽为八个，八个轴向固定卡槽均布在周向滑道内，
所述端部变磁路模块固定于励磁绕组紧固环的轴向固定卡槽中；所述双齿密封带紧贴于励磁绕组紧固环的底部凹螺纹处；所述双齿密封带套在双螺旋转子边段铁心的外侧。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述轴向滑道、周向滑道与八个轴向固定卡槽均相通。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述双齿密封带外侧具有密封带定位槽，与励磁绕组紧固环的密封带定位键紧配。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述双齿密封带与励磁绕组紧固环的凹螺纹螺旋轨迹一致。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述双齿密封带内侧具有密封带斜梯形槽。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述双螺旋转子边段铁心外壁具有第一螺旋槽、第二螺旋槽，第一螺旋槽与双齿密封带可以互相旋合。所述第二螺旋槽和第一螺旋槽相通且螺旋轨迹一致。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述第一螺旋槽、励磁绕组紧固环的凹螺纹与双齿密封带为过盈配合。
在上述变磁路式励磁绕组紧固结构中，所述第一螺旋槽位于第二螺旋槽的外侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明装配简单、后期维修便利。
2.本发明有效降低噪声，延长了护环的使用寿命。
3.本发明解决了转子端部漏磁场过于集中在护环底部的问题，避免了护环底部发热。
4.本发明可适用于同护环尺寸的两极与四极电机，适用范围广。
附图说明
下面将对本发明实施方式中所需要使用的附图做简单介绍。
图1为一种变磁路式励磁绕组紧固结构三维装配图。
图2为一种变磁路式励磁绕组紧固结构二维剖面图。
图3为励磁绕组紧固环零件二维剖面图。
图4为励磁绕组紧固环零件凹螺纹处二维剖面图。
图5为双螺旋转子边段铁心零件图。
图6为端部变磁路模块零件图。
图7为端部变磁路模块B-B二维剖面图。
图8为圆台底座二维剖面图。
图9为双齿密封带三维图。
图10为双齿密封带二维剖面图。
图11为两极电机时的转子磁极与键型磁钢磁极位置对应示意图。
图12为端部变磁路模块固定在轴向固定卡槽中的二维图。
图13为四极电机时的转子磁极与键型磁钢磁极位置对应示意图。
图中标件说明：1-轴向密封块；2-励磁绕组紧固环；3-端部变磁路模块；4-双螺旋转子边段铁心；5-双齿密封带；6-轴向滑道；7-轴向固定卡槽；8-周向滑道；9-键型磁钢；10-圆台底座；11-第一弹簧；12-第二弹簧；13-第一螺旋槽；14-第二螺旋槽；15-第一圆台底座凹槽；16-第二圆台底座凹槽；17-第三圆台底座凹槽；18-密封带定位键；19-密封带定位槽；20-密封带斜梯形槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图以及具体实施方式做进一步的解释说明，但是，各个实施方式并不构成对本发明的限定。通过附图描述的具体实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1～10所示，一种变磁路式励磁绕组紧固结构由励磁绕组紧固环2、端部变磁路模块3、双螺旋转子边段铁心4和双齿密封带5组成；励磁绕组紧固环2内壁具有轴向滑道6、周向滑道8、轴向固定卡槽7、轴向密封块1、密封带定位键18，
端部变磁路模块3由键型磁钢9、圆台底座10、第一弹簧11、第二弹簧12组成，圆台底座10顶部有第一圆台底座凹槽15，底部有第二圆台底座凹槽16、第三圆台底座凹槽17，键型磁钢9放置于第一圆台底座凹槽15内，第二圆台底座凹槽16、第三圆台底座凹槽17分别放置第一弹簧11、第二弹簧12。第一弹簧11与第二弹簧12相同，整体结构可以有效帮助键型磁钢9进行移动，
励磁绕组紧固环2内壁底部沿轴向设置有凹螺纹，凹螺纹整体位于轴向滑道6的下方，密封带定位键18均布在励磁绕组紧固环2的凹螺纹处，为双齿密封带5提供定位作用，轴向密封块1固定在轴向滑道6内，且轴向密封块1的上端与轴向滑道6的起点均为励磁绕组紧固环2的顶部，轴向密封块1保证了励磁绕组紧固环2的强度，周向滑道8与轴向滑道6成90度夹角并位于轴向滑道6的底端，轴向固定卡槽7为八个，八个轴向固定卡槽7均布在周向滑道8内，八个轴向固定卡槽7为键型磁钢9起限位作用，端部变磁路模块3固定于励磁绕组紧固环2的轴向固定卡槽7中；双齿密封带5紧贴于励磁绕组紧固环2的底部凹螺纹处；双齿密封带5套在双螺旋转子边段铁心4的外侧。整体装配简单，后期维修便利。
如图6～8所示，端部变磁路模块3为八个。
如图2～4所示，轴向滑道6、周向滑道8、八个轴向固定卡槽7均相通。为端部变磁路模块3的移动提供路径，并且在移动过程中保障键型磁钢9不接触转子绕组，保障了键型磁钢9不会因接触转子绕组的高温而导致失磁。
如图2～8所示，轴向密封块1的轴向长度为370mm，轴向滑道6的轴向长度为460mm，圆台底座10直径为40mm。轴向密封块1底部有足够的空间可以调换两个端部变磁路模块3的位置。
如图9～10所示，双齿密封带5外侧具有密封带定位槽19，其数量与密封带定位键18的数量相同，与励磁绕组紧固环2的密封带定位键18紧配。防止双齿密封带5与励磁绕组紧固环2发生错位移动，起到定位作用。
如图9～10所示，双齿密封带5与励磁绕组紧固环2的凹螺纹螺旋轨迹一致。
如图9～10所示，双齿密封带5内侧具有密封带斜梯形槽20。梯形的斜边顺着励磁绕组紧固环2的凹螺纹旋转方向，增加双齿密封带5与双螺旋转子边段铁心4的接触面积，增加反向阻力，保证了当转子反向旋转时，励磁绕组紧固环2不会脱落。
如图9～10所示，双齿密封带5为橡胶材质。有效减弱由于高速旋转引起的励磁绕组紧固环2发生振动，降低噪声，延长了励磁绕组紧固环2的使用寿命。
如图1～5所示，双螺旋转子边段铁心4外壁具有第一螺旋槽13、第二螺旋槽14，第一螺旋槽13与双齿密封带5可以互相旋合。
如图1～5所示，第一螺旋槽13的高度等于双齿密封带5的内螺纹高度，第一螺旋槽13、励磁绕组紧固环2的凹螺纹与双齿密封带5为过盈配合。可以有效地固定励磁绕组紧固环2的位置。
如图1～5所示，第一螺旋槽13位于第二螺旋槽14的外侧。
如图1～5所示，第二螺旋槽14和第一螺旋槽13相通且螺旋轨迹一致。第二螺旋槽14提供了通风路径，有效降低双齿密封带5的温度，延长了双齿密封带5的使用寿命。
如图11～12所示，端部变磁路模块3从励磁绕组紧固环2的轴向滑道6进入周向滑道8，顺时针或逆时针旋转键型磁钢9使其固定于八个轴向固定卡槽7中，实现两极电机中，与转子N极磁场最近的4个键型磁钢9面向旋转中心的磁极为S极，与转子S极磁场最近的4个键型磁钢9面向旋转中心的磁极为N极，使转子端部漏磁场有一部分会流经端部变磁路模块3，解决了转子端部漏磁场过于集中在护环底部的问题，避免了护环底部发热，操作简单，安装便利。
如图13所示，在所需护环尺寸一致的情况下，电机为四极电机，无需拆除轴向密封块1，只需利用轴向密封块1底部的空间，将键型磁钢9顺序进行更换，实现四极电机中，与转子N极磁场最近的2个键型磁钢9面向旋转中心的磁极为S极，与转子S极磁场最近的2个键型磁钢9面向旋转中心的磁极为N极，扩大了该新型结构的适用范围。
最后，本发明的保护范围并不限于上述的实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (8)

1.一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：由励磁绕组紧固环(2)、端部变磁路模块(3)、双螺旋转子边段铁心(4)和双齿密封带(5)组成，所述励磁绕组紧固环(2)内壁具有轴向滑道(6)、周向滑道(8)、轴向固定卡槽(7)、轴向密封块(1)、密封带定位键(18)，
所述端部变磁路模块(3)由键型磁钢(9)、圆台底座(10)、第一弹簧(11)、第二弹簧(12)组成，圆台底座(10)顶部有第一圆台底座凹槽(15)，底部有第二圆台底座凹槽(16)、第三圆台底座凹槽(17)，键型磁钢(9)放置于第一圆台底座凹槽(15)内，第二圆台底座凹槽(16)、第三圆台底座凹槽(17)分别放置第一弹簧(11)、第二弹簧(12)，
所述励磁绕组紧固环(2)内壁底部沿轴向设置有凹螺纹，凹螺纹整体位于轴向滑道(6)的下方，密封带定位键(18)均布在励磁绕组紧固环(2)的凹螺纹处，轴向密封块(1)固定在轴向滑道(6)内，且轴向密封块(1)的上端与轴向滑道(6)的起点均为励磁绕组紧固环(2)的顶部，周向滑道(8)与轴向滑道(6)成90度夹角并位于轴向滑道(6)的底端，轴向固定卡槽(7)为八个，八个轴向固定卡槽(7)均布在周向滑道(8)内，所述端部变磁路模块(3)固定于励磁绕组紧固环(2)的轴向固定卡槽(7)中；所述双齿密封带(5)紧贴于励磁绕组紧固环(2)的底部凹螺纹处；所述双齿密封带(5)套在双螺旋转子边段铁心(4)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述轴向滑道(6)、周向滑道(8)与八个轴向固定卡槽(7)均相通。
3.根据权利要求1所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述双齿密封带(5)外侧具有密封带定位槽(19)，与励磁绕组紧固环(2)的密封带定位键(18)紧配。
4.根据权利要求3所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述双齿密封带(5)与励磁绕组紧固环(2)凹螺纹的螺旋轨迹一致。
5.根据权利要求4所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述双齿密封带(5)内侧具有密封带斜梯形槽(20)。
6.根据权利要求1所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述双螺旋转子边段铁心(4)外壁具有第一螺旋槽(13)、第二螺旋槽(14)，第一螺旋槽(13)与双齿密封带(5)可互相旋合，所述第二螺旋槽(14)和第一螺旋槽(13)相通且螺旋轨迹一致。
7.根据权利要求6所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述第一螺旋槽(13)、励磁绕组紧固环(2)的凹螺纹与双齿密封带(5)为过盈配合。
8.根据权利要求7所述的一种变磁路式励磁绕组紧固结构，其特征是：所述第一螺旋槽(13)位于第二螺旋槽(14)的外侧。
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