CN201336096Y - 全空冷水轮发电机通风模型装置 - Google Patents

全空冷水轮发电机通风模型装置 Download PDF

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安志华
李广德
刘双
杨越
秦光宇
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Abstract

本实用新型涉及一种全空冷水轮发电机通风模型装置，整个模型以基础板作为基础，下机架固定在基础板上，定子用下机架上的止口定位后用螺栓和销钉固定在下机架上，铜环用螺杆固定在定子上，弹性联轴器、扭矩传感器、扭矩传感器支架、刚性联轴器、推力轴承和导轴承与转子套装相连，上机架与导轴承连接构成一个整体，制动器、油槽均分别点焊固定于下机架上部。从材料选择和结构上来说，本实用新型实现了与真机流体接触边界的一致，全面模拟了真机的通风结构特点，能够有效地反映真机的优点和不足。通风模型的模拟试验对研究真机的流场特点，为提高电机通风系统的冷却效果、完善结构提供了依据，是700MW级以上全空冷水轮发电机通风系统设计的主要依据。

Description

全空冷水轮发电机通风模型装置
技术领域：
本实用新型涉及一种全空冷水轮发电机通风模型装置。
背景技术：
700MW级以上的水轮发电机采用全空冷方式，存在相当的难度，也无可借鉴的运行机组，并需实现自主研发。因真机处于研发阶段，而流场中流体流动问题又是极其复杂的，电机冷却介质流场特点和电机的通风系统冷却效果很难预期，根据以往的科研成果和经验已经不能对700MW级以上的水轮发电机采用全空冷方式起到有效的指导作用。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种为提高电机通风系统的冷却效果、完善结构提供了依据的全空冷水轮发电机通风模型装置。本实用新型的目的是通过以下结构实现的：本实用新型为一种全空冷水轮发电机通风模型装置，整个模型以基础板作为基础，下机架固定在基础板上，定子用下机架上的止口定位后，用螺栓和销钉固定在下机架上，扭矩传感器支架焊接在下机架的底板上。铜环用螺杆固定在定子上。弹性联轴器和刚性联轴器分别热套在转子的转轴上，扭矩传感器则冷套在转子的转轴上，装配时将扭矩传感器与扭矩传感器支架连接。推力轴承和导轴承与转子的转轴套装相连，上机架与导轴承连接构成一个整体，制动器、油槽均分别点焊固定于下机架上部。本实用新型全面反映了真机的结构特点，模型尺寸由真机尺寸按一定比例缩小，保持过流通道中流体流动特性一致。通风模型的模拟试验反映真机的流场特点，通风模型所反映的局部流场现象对不合理结构的优化有极大的帮助，为提高电机通风系统的冷却效果、完善结构提供了依据。通过测试结果一方面确定电机能否采用全空冷冷却方式，另一方面可以掌握各部分风量的分配情况，预期电机的冷却效果，以保证电机沿轴向温差较小，提高电机的性能。
附图说明：
图1：通风模型本体平面图
图2：通风模型本体定子结构图
图3：通风模型本体转子结构图
具体实施方式：
如图1所示的本实用新型，一种全空冷水轮发电机通风模型装置，整个模型以基础板1作为基础，下机架14固定在基础板1上，定子12用下机架14上的止口定位后，用螺栓和销钉固定在下机架14上，这种定位方式保证了定、转子的同心度，保证了最小气隙尺寸能够满足图纸的要求。扭矩传感器支架4焊接在下机架14的底板上。铜环11用螺杆固定在定子上，铜环的安装有效地模拟上风道流场的影响，对综合分析各部分流量有一定的帮助。弹性联轴器2和刚性联轴器5分别热套在转子8的转轴上，能够保证各部件的同轴度，减小震动。扭矩传感器3则冷套在转子8的转轴上，装配时将扭矩传感器3与扭矩传感器支架4连接，扭矩传感器的安装提供了一种有效地测量转速的方法。推力轴承6和导轴承9与转子8的转轴套装相连，上机架10与导轴承9连接构成一个整体，轴承系统的设计既满足了推力和承载重量的要求，又满足了结构的要求。制动器13、油槽7均分别点焊固定于下机架14上部，模拟了复杂的真机通风系统。定子铁心18采用松木和硅钢片两种材料，保证空气过流通道为硅钢片，有效模拟真机流体接触边界，其余部分采用松木，大大减轻了模型的重量和成本，如图2所示，定子铁心18两端安装压指16并固定在机座15上，安装挡风环20的定子线圈21端部采用木螺丝固定在定子铁心18上，由于挡风环的材料为橡胶，消除了转动中由于转子波动导致转子与端部碰撞得危险。线圈撑块17用于模拟通风沟内线棒，压板19在非驱动端压紧定子铁心18，冷却器模型22采用钢板框架结构，框架间安装有两层插板，可以通过调节插板的相对位置调节冷却器压力，冷却器模型22以焊接的方式固定在机座的外壁上。转子结构8为：磁轭模型由磁轭主片25和填充片23及带有导风带26磁轭叠片叠压而成，按设计尺寸每叠装一定厚度磁轭主片25和填充片23后，叠压一层带导风带26冲片形成磁轭风沟，模拟了真机磁轭入口、磁轭出口的尺寸，保证了过风面积相似，如图3所示，拉紧螺杆28将磁轭模型拉紧固定，支架34和转轴36采用轴键35连成一个整体，支架34和磁轭模型两部分用磁轭键30固定；方钢24和沉头螺杆29用于磁极模型27与磁轭的固定，磁极两端用螺母33和锁片31将挡风板32固定，支架采用与真机相似的斜支臂结构，支架中心体为两个圆盘形，采用16mm厚的幅板将支架焊为一个整体，在幅板上分别焊一条固定块，每个固定块上设置一个键槽，在键槽内打键，固定主片。全空冷水轮发电机通风模型装置的复杂结构充分考虑了真机的结构特点，从全空冷水轮发电机通风模型装置上所获得的数据验证了真机通风系统的流体流动状态和数学分析模型，对700MW级以上全空冷水轮发电机通风系统的设计起到了重要的指导作用。

Claims (3)

1、一种全空冷水轮发电机通风模型装置，其特征是：整个模型以基础板(1)作为基础，下机架(14)固定在基础板(1)上，定子(12)用下机架(14)上的止口定位后，用螺栓和销钉固定在下机架(14)上，扭矩传感器支架(4)焊接在下机架(14)的底板上。铜环(11)用螺杆固定在定子上。弹性联轴器(2)和刚性联轴器(5)分别热套在转子(8)的转轴上，扭矩传感器(3)则冷套在转子(8)的转轴上，装配时将扭矩传感器(3)与扭矩传感器支架(4)连接，推力轴承(6)和导轴承(9)与转子(8)的转轴套装相连，上机架(10)与导轴承(9)连接构成一个整体，制动器(13)、油槽(7)均分别点焊固定于下机架(14)上部。
2、根据权利要求1所述的一种全空冷水轮发电机通风模型装置，其特征是：定子铁心(18)两端安装压指(16)并固定在机座(15)上，安装挡风环(20)的定子线圈(21)端部采用木螺丝固定在定子铁心(18)上，线圈撑块(17)用于模拟通风沟内线棒，压板(19)在非驱动端压紧定子铁心(18)，冷却器模型(22)采用钢板框架结构，框架间安装有两层插板，冷却器模型(22)以焊接的方式固定在机座的外壁上。
3、根据权利要求1所述的一种全空冷水轮发电机通风模型装置，其特征是：转子结构(8)为：磁轭模型由磁轭主片(25)和填充片(23)及带有导风带(26)磁轭叠片叠压而成，按设计尺寸每叠装一定厚度磁轭主片(25)和填充片(23)后，叠压一层带导风带(26)的冲片形成磁轭风沟，拉紧螺杆(28)将磁轭模型拉紧固定，支架(34)和转轴(36)采用轴键(35)连成一个整体，支架(34)和磁轭模型两部分用磁轭键(30)固定；方钢(24)和沉头螺杆(29)用于磁极模型(27)与磁轭的固定，磁极两端用螺母(33)和锁片(31)将挡风板(32)固定，支架采用与真机相似的斜支臂结构，支架中心体为两个圆盘形，采用16mm厚的幅板将支架焊为一个整体，在幅板上分别焊一条固定块，每个固定块上设置一个键槽，在键槽内打键，固定磁轭主片。
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