CN206115822U - 一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置 - Google Patents

Abstract

一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，属于能源动力和实验设备技术领域，包括支撑平台、立式电机和平移装置三个部分，立式电机固定在支撑平台上，立式电机上端盖的东南、西南、西北、东北四个方位分别设有扇形缺口供测量空气间隙，四只平移装置分别安装在定子外壳的外侧上部东、南、西、北方位。测量计算电机空气间隙均匀度后，用平移装置推移转子至定子中心并定位，用百分表监视平移值，复测校核电机空气间隙均匀度直至满足要求。完成一整套实验仅需2小时左右，直观性好，实验的准备、测量、计算、分析和调整所有工作全部由学员自己独立完成，学员对相关安装、测量、计算和调整技术很容易掌握，教学效果好，满足了教学需求。

Description

一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置

技术领域

本实用新型属于能源动力和实验设备技术领域，涉及一种实验装置，具体的说是涉及一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置。

背景技术

电机定、转子间的空气间隙是大中型立式电机，例如立式水轮机组和立式水泵机组等电机安装的重要参数，影响机组运行的稳定性和导轴承受力与耐久性。安装规范规定：机组安装完成后，电机转子应处于定子的中心位置，上下两端的四周最大空气间隙和最小空气间隙与平均空气间隙之差的绝对值，不应超过平均间隙值的10％。电机空气间隙不均，会产生较大的不平衡磁拉力，增大机组导轴承荷载。因此，安装过程中，需要测量电机四周空气间隙，计算空气间隙均匀度偏差，分析、调整空气间隙均匀度达到要求。原型机组安装过程中，测量、调整空气间隙需要很长时间，工作量大，技术要求高。在水电站或泵站现场实习的学员，短时间的实习，接触电机定、转子空气间隙测量调整的机会少，不可能经历全过程，更难参与其中，实习效果差。

实用新型内容

本实用新型针对上述大中型立式电机安装过程中测量、调整空气间隙的时间长、工作量大，学员在水电站或泵站现场实习测量、调整电机空气间隙的机会少、实习效果差等不足，提出一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，能在短时间内完成实验的准备、测量、计算、分析和调整的全过程，能有效提高教学效率和教学效果。

本实用新型的技术方案：一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，包括支撑平台、立式电机和平移装置三个部分；所述支撑平台由顶板、支柱和底板焊接构成；其特征在于：所述支撑平台的底板通过地脚螺栓与地面基础连接固定；所述立式电机包括定子、转子、底座和上端盖，所述定子由定子铁芯和定子外壳组成，所述转子由转子铁芯和电机轴组成，所述立式电机的底座中部设有推力轴承和下导轴承，所述立式电机的上端盖中部设有上导轴承，所述电机轴从所述上导轴承中穿出，所述上端盖的东南、西南、西北、东北四个方位分别设有扇形缺口；所述立式电机的底座通过连接螺栓与所述支撑平台的顶板连接固定，所述立式电机固定在所述支撑平台上；所述平移装置由竖板、顶针和固定螺栓组成，所述平移装置共有四只，分别安装在所述定子外壳的外侧上部东、南、西、北方位；所述平移装置的安装是用所述固定螺栓将所述竖板固定在所述定子外壳上；通过旋转所述顶针推移所述上端盖、上导轴承和电机转子，来调整定子铁芯内侧与转子铁芯外侧之间的空气间隙δ。

所述实验装置的总高度为1100～1300mm。

所述上端盖扇形缺口的圆心角为55～70°，缺口内径大于电机定子铁芯所在直径，露出电机内部的定子铁芯、转子铁芯及其之间的空气间隙，以便于测量。

所述支撑平台的顶板为圆环形钢板，厚度15～25mm，顶板内外径与立式电机的底座相配合。

所述支撑平台的底板为圆环形钢板，厚度15～25mm，底板的内径稍小于顶板，底板的外径大于顶板100～200mm。

所述支撑平台的支柱为外径80～100mm、壁厚5～8mm、高度为400～600mm的圆钢管，支柱的数量为4根，圆周均匀分布。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，包括专门设计的支撑平台、经过改造打开部分上端盖的立式电机和平移装置，用于立式电机安装空气间隙的测量调整实验，结构新颖，工作原理清晰。完成一整套实验仅需2小时左右，直观性好，实验的准备、测量、计算、分析和调整所有工作全部由学员自己独立完成，学员对相关安装、测量、计算和调整技术很容易掌握，教学效果好，满足了教学要求。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图2为本实用新型中电机俯视结构示意图。

图3为本实用新型中支撑平台俯视结构示意图。

图4为本实用新型中平移装置放大结构示意图。

图中：定子1、定子铁芯1-1、定子外壳1-2、转子2、转子铁芯2-1、电机轴2-2、底座3、上端盖4、上导轴承5、平移装置6、竖板6-1、顶针6-2、固定螺栓6-3、顶板7、支柱8、底板9、楔形塞尺10、百分表及百分表座11、连接螺栓12、连接螺栓孔12-1、地脚螺栓13、地脚螺栓孔13-1、地面基础14。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-4所示，一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，包括支撑平台、立式电机和平移装置三个部分；支撑平台由顶板7、支柱8和底板9焊接构成；支撑平台的底板9通过地脚螺栓13与地面基础14连接固定；立式电机包括定子1、转子2、底座3和上端盖4，定子1由定子铁芯1-1和定子外壳1-2组成，转子2由转子铁芯2-1和电机轴2-2组成，立式电机的底座3中部设有推力轴承和下导轴承，立式电机的上端盖4中部设有上导轴承5，电机轴2-2从上导轴承5中穿出，上端盖4的东南、西南、西北、东北四个方位分别设有扇形缺口；立式电机的底座3通过连接螺栓12与支撑平台的顶板7连接固定，立式电机固定在支撑平台上；平移装置由竖板6-1、顶针6-2和固定螺栓6-3组成，平移装置共有四只，分别安装在定子外壳1-2的外侧上部东、南、西、北方位；平移装置的安装是用固定螺栓6-3将竖板6-1固定在定子外壳1-2上；通过旋转顶针6-2推移上端盖4、上导轴承5和电机转子2，来调整定子铁芯1-1内侧与转子铁芯2-1外侧之间的空气间隙δ。

如图1-4所示，一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，实验装置的总高度为1100～1300mm；上端盖4扇形缺口的圆心角为55～70°，缺口内径大于电机定子铁芯1-1所在直径，露出电机内部的定子铁芯1-1、转子铁芯2-1及其之间的空气间隙，以便于测量；支撑平台的顶板7为圆环形钢板，厚度15～25mm，顶板7内外径与立式电机的底座3相配合；支撑平台的底板9为圆环形钢板，厚度15～25mm，底板9的内径稍小于顶板7，底板9的外径大于顶板7100～200mm；支撑平台的支柱8为外径80～100mm、壁厚5～8mm、高度为400～600mm的圆钢管，支柱8的数量为4根，圆周均匀分布。

如图1-4所示，一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置的实验步骤如下：

(1)准备工作

在本实验装置电机外壳外侧上部东、南、西、北四个方位，按照图1和图4各安装一只所述平移装置6，目测电机四周空气间隙，用搬手旋转松开某成90°相邻两个方位平移装置的顶针6-2，旋转收紧对面另两个方位的顶针，造成空气间隙不均匀，用四周四只平移装置顶针顶住电机上端盖4，对转子定位，供测量调整空气间隙实验之用；选用外径千分尺一把、竹塞尺一把、粉笔数支、百分表及百分表座两套；在电机定子铁芯、转子铁芯上端的东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方位的空气间隙施测处，用粉笔画好施测位置，以免复测时位置变动造成人为误差；

(2)空气间隙测量

用竹塞尺、粉笔配合外径千分尺测定电机上部东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方位的空气间隙值。测量时，首先在竹塞尺测量段的两面涂满粉笔灰，将竹塞尺垂直插入待测部位的空气间隙，直至插不下为止，此时，空气间隙的上边缘铁芯擦除了竹塞尺表面的粉笔灰，在竹塞尺表面产生压痕，拔出竹塞尺，用外径千分尺测出压痕处竹塞尺上的厚度，即为该处的空气间隙值，记录在表中；

(3)空气间隙均匀度计算与判断

将电机上部东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方位分别用1、2、…，8数字进行编号，测出的8个方位的空气间隙值分别为δ1、δ2、…、δ8，则平均空气间隙为

空气间隙均匀度满足式(3)即为合格，否则不合格，需要调整。

(4)平移值计算与平移方向确定

通过平移转子调整空气间隙，使之均匀度合格。调整时，按东西方向、南北方向分别平移转子。由东向西、由南向北的平移值分别为

Δ_东西＝(δ₅-δ₁)/2 (4)

Δ_南北＝(δ₇-δ₃)/2 (5)

平移值为负时，则应向相反方向平移。

(5)平移转子调整空气间隙

根据平移计算分析结果，在电机定子外壳1-2外侧上部东西、南北两个待平移方位，分别用百分表座安装百分表11，将百分表测头垂直压在上端盖4的侧面，并压进量程的一半左右，分别按东西、南北方向同时平移转子2。例如，需向西平移Δ东西，在定子外壳外侧上部西面安装百分表，平移时，利用搬手旋松西面的平移装置顶针6-2，同时旋紧东面的平移装置顶针，使顶针前伸推移电机上端盖4及转子2向西移动，用西面的百分表监视平移值，使平移值达到Δ东西为止。平移时，在东西、南北两个方向上同步平移，需要四个人同步操作四只平移装置，观测百分表，达到要求的平移值后，旋紧所有平移装置顶针，对转子进行定位。

(6)空气间隙校核

为调整电机空气间隙，对转子进行平移定位后，还需按照本实验步骤(2)(3)的方法，重新测量东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方位的空气间隙，计算校核空气间隙的均匀度，应该满足式(3)的要求。如果不能满足式(3)的要求，则需要分析原因，重新进行平移调整，直至空气间隙均匀度合格为止。

立式电机是大型立式转动机械的重要组成部分，除立式水轮机组和大型立式水泵机组外，其应用遍布于多个行业。定转子空气间隙的测量调整是电机安装的重要内容和步骤之一。全国有多所水利、动力、机械等相关专业学科的大专院校和职业学校，另外，还有多个相关的工程职业培训机构、职业资格鉴定机构，都需要应用本实验装置。本发明既可以创造一定的经济效益，又可以提高学员的学习培训质量，缩短学习时间，具有较大的社会效益。

Claims (6)

1.一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，包括支撑平台、立式电机和平移装置三个部分；所述支撑平台由顶板(7)、支柱(8)和底板(9)焊接构成；其特征在于：所述支撑平台的底板(9)通过地脚螺栓(13)与地面基础(14)连接固定；所述立式电机包括定子(1)、转子(2)、底座(3)和上端盖(4)，所述定子(1)由定子铁芯(1-1)和定子外壳(1-2)组成，所述转子(2)由转子铁芯(2-1)和电机轴(2-2)组成，所述立式电机的底座(3)中部设有推力轴承和下导轴承，所述立式电机的上端盖(4)中部设有上导轴承(5)，所述电机轴(2-2)从所述上导轴承(5)中穿出，所述上端盖(4)的东南、西南、西北、东北四个方位分别设有扇形缺口；所述立式电机的底座(3)通过连接螺栓(12)与所述支撑平台的顶板(7)连接固定，所述立式电机固定在所述支撑平台上；所述平移装置由竖板(6-1)、顶针(6-2)和固定螺栓(6-3)组成，所述平移装置共有四只，分别安装在所述定子外壳(1-2)的外侧上部东、南、西、北方位；所述平移装置的安装是用所述固定螺栓(6-3)将所述竖板(6-1)固定在所述定子外壳(1-2)上；通过旋转所述顶针(6-2)推移所述上端盖(4)、上导轴承(5)和电机转子(2)，来调整定子铁芯(1-1)内侧与转子铁芯(2-1)外侧之间的空气间隙δ。

2.根据权利要求1所述的一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，其特征在于：所述实验装置的总高度为1100～1300 mm。

3.根据权利要求1所述的一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，其特征在于：所述上端盖(4)扇形缺口的圆心角为55～70°，缺口内径大于电机定子铁芯(1-1)所在直径，露出电机内部的定子铁芯(1-1)、转子铁芯(2-1)及其之间的空气间隙，以便于测量。

4.根据权利要求1所述的一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，其特征在于：所述支撑平台的顶板(7)为圆环形钢板，厚度15～25 mm，顶板(7)内外径与立式电机的底座(3)相配合。

5.根据权利要求1所述的一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，其特征在于：所述支撑平台的底板(9)为圆环形钢板，厚度15～25 mm，底板(9)的内径稍小于顶板(7)，底板(9)的外径大于顶板(7)100～200 mm。

6.根据权利要求1所述的一种立式电机安装空气间隙测量调整实验装置，其特征在于：所述支撑平台的支柱(8)为外径80～100 mm、壁厚5～8 mm、高度为400～600 mm的圆钢管，支柱(8)的数量为4根，圆周均匀分布。