CN87215779U

CN87215779U - 水内冷中小型电机转子的进出水装置

Info

Publication number: CN87215779U
Application number: CN 87215779
Authority: CN
Inventors: 郑光华; 林章伟; 孔庆成
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1988-09-28

Abstract

一种水内冷中小型电机的转子进出水装置，由固定组件、转动组件以及包括进、出水绝缘管的进、出水管道系统组成，全部装在电机非拖动端的轴端上。这种装置结构简单，紧凑，便于维修，不但能降低对绝缘引水管材质的要求，延长绝缘引水管的寿命，而且还可避免在电机本体内发生渗漏水的缺点。

Description

本实用新型涉及一种使用液体冷却介质的动力电机的冷却系统。

目前采用双水内冷技术的电机，其容量多数是数万至数十万千瓦级的，极少数为数千千瓦至一万千瓦级的。

已有的汽轮发电机水内冷转子进出水方式有两种，一种是利用励端转轴中心孔实现进水和出水；另一种自励端转轴中心孔进水，于汽端转轴表面甩水出水，容量较小的，亦在励端转轴表面甩水出水。无论采用那一种方式，均需在轴承以内的转轴本体表面设置一个环绕转轴本身的环状汇水箱，同励磁绕组相焊接的各进、出水金属管与汇水箱之间需串接绝缘引水管，其长度为380mm左右。

已有的水轮发电机转子的进出水方式与上述汽轮发电机相似。

上述大型发电机转子进、出水方式不能适用于容量为数百千瓦至一、二千千瓦的中小型动力电机。其原因在于：

1、中小型电机受其体积限制，无法容纳汇水箱和绝缘引水管。

2、以甩水方式出水，冷却水易于挥发，必须经常补充经过处理的冷却水，这对于中小型电机来说是十分不便的。

在大力发展大型发电机的同时，中小型电机的发展和应用亦受到普遍的重视，但工业生产中至今尚无应用中小型水内冷电机的先例。

本实用新型的目的在于设计一种适合工业生产用的水内冷中小型电机转子的进出水装置。

图面说明：

图1为水内冷中小型电机转子的进、出水装置的结构图。图中1－主轴，2－短轴，3－套筒，4－保护罩，5－大套环，6－小套环，7－固定罩，8－连接板，9－外套，10－端盖，11－进水总管，12－密封圈，13－密封圈，14－挡圈，15－间隔环，16－进水管，17－进水绝缘管，18－进水金属管，19－轴承，20－钢圈，21－出水绝缘管，22－出水管，23－出水总管，24－进水室，25－出水室，26－热隔膜。

图2为图1的M－M局部剖面图。图中2为短轴，3为套筒，24－进水室，25－出水室。

图3为图1的D－D剖面图。图中1－主轴，18－进水金属管，20－钢圈 27－出水金属管

以下结合附图说明本设计的详细内容：

如图1所示，电机转子的冷却水自进水总管〔11〕进入进水室〔24〕，经进水管〔16〕、进水绝缘管〔17〕、进水金属管〔18〕、励磁绕组、出水金属管、出水绝缘管〔21〕、出水管〔22〕至出水室〔25〕，由出水总管〔23〕引出。

本装置由一个转动组件、一个固定组件以及一个进出水管道系统构成。转动组件含有一个左端固定在主轴〔1〕上、轴心开有一个作为进水室〔24〕的中心深孔、局部外表面开有多个环

形槽和轴向槽、中心深孔左端部设置若干个用于布置进水管〔16〕的辐向孔的短轴〔2〕，其中心通孔的孔壁上涂有防止热扩散的热隔膜〔26〕，一个用于形成出水室〔25〕而套紧在短轴〔2〕上、左部开有若干个用于布置出水管〔22〕的辐向孔的套筒〔3〕，一个套紧在套筒〔3〕上的大套环〔5〕，一个套紧在短轴〔2〕右端部上的小套环〔6〕。固定组件含有一个固定在机座上的固定罩〔7〕，一个局部套合在小套环〔6〕上的外套〔9〕，一个套紧外套〔9〕並固定在固定罩〔7〕上的连接板〔8〕，外套〔9〕与大套环〔5〕之间布置有密封圈〔13〕，一个使密封圈〔13〕定位、固定在外套〔9〕左端部处的挡圈〔14〕，外套〔9〕与小套环〔6〕之间布置密封圈〔12〕，一个布置在外套〔9〕右端内壁处、使密封圈〔12〕定位的间隔环〔15〕，一个开有中心通孔、固定在外套〔9〕上的端盖〔10〕，一个与端盖〔10〕中心孔相连接的进水总管〔11〕。

进出水管道系统由若干个进出管路组成，每一个管路含有一个与短轴〔2〕辐向孔相连接的进水管〔16〕，一个连接进水管〔16〕的进水绝缘管〔17〕，一个布置在非拖动端轴承处钢圈〔20〕下、主轴〔1〕菊花形槽内、同励磁绕组和进水绝缘管〔17〕相连接的进水金属管〔18〕，结构与进水管路相同的出水管路，其出水管〔22〕与套筒〔3〕的辐向孔相连接。

以上说明虽结合卧式电机来进行，但本实用新型明显地也可应用于立式电机。

与现有的水内冷转子进、出水装置相比，本实用新型的优点为：

1、进出水绝缘管装在电机端盖以外、迴转半径较小的保护罩〔4〕内，地位紧凑，解决了中小型电机内难以布置绝缘引水管及汇水箱的困难，而且维修方便。此点对中小型水内冷电机特别重要。

2、由于进、出水绝缘管的迴转半径较其装于机内时小数倍，所受的水的离心力压头较现有结构的小一、二十倍，绝缘引水管的材质要求降低，寿命延长，而且对其与金属接头的联接的要求可降低。

3、由于与上述第1条相同的理由，进、出水绝缘管与金属管的接头不易发生渗漏水，即使发生也不会损坏电机的绝缘，在小渗漏水情况下，还可设法将渗漏水引去而使电机尚可较长期运行。

4、与甩水出水方式比较，转子内循环水不易挥发，在中小型电机中，一次制备之后即可长期连续使用达数月之久，可节省经处理的内循环水。

实施例：

一台500转／分、500千瓦、12极立式双水内冷发电机，其定子铁心外径为990mm，内径为850mm，铁心有效长430mm，励端轴承内径为150mm，按本实用新型方案为其配备转子进出水装置。

本机转子上有三种通水绕组：（1）主机转子的励磁绕组；（2）交流励磁机的电枢绕组（装在励端主轴承以内的主轴上）；（3）阻尼绕组。

此机转子有12个磁极，每极励磁线圈由整根空心铜线绕成，12个线圈串联共有7个进水接头和6个出水接头。其中励磁绕组的正、负极的进水接头前面还串联了三个硅二极管的水冷却联线，因此二个进水接头移到此种水冷却联线的进水接头处，结果主机转子励磁绕组仍然有7个进水接头和6个出水接头。

交流励磁机的电枢绕组为三相，因而有3个进水接头和3个出水接头。

阻尼绕组局部通水，串联成一条水路，因而有一个进水接头和一个出水接头。

总计以上三种绕组的水接头，转子上共有21个水接头，其中11个为进水接头，10个为出水接头。

为铣槽时较为对称，在励端主轴承下，外径为136mm的转轴表面上铣出12个分布如菊花形的矩形槽，每槽宽10mm，深20mm。槽中装入由焊接在上述进出水接头上后引来的外包绝缘的进出水金属管，使通过励端主轴承。此种金属管为7×7－5×5mm²的矩形空心铜管，外包绝缘厚度为每边1mm。大多数槽中上、下各装一根空心铜管，少数槽中仅装一根。

在此开槽的外径为136mm的转轴的外面紧套一内径为136mm，外径为150mm的钢圈，使其与内径为150mm的滚珠轴承相配合。

21根进出水金属管通过励端主轴承后与21根外径18mm、内径9mm的绝缘引水管联接，其中10根出水绝缘管接到出水室上，另外11根进水绝缘管则接到进水室上。

全部21根绝缘引水管都装在内径为140mm、厚1.5mm的保护罩之内。

Claims

1、一种水内冷中小型电机转子的进出水装置，其特征在于带有进、出水绝缘管[17]、[18]的进出水装置布置在主轴[1]的非拖动端上，它由转动组件、固定组件以及进出水管道系统构成，转动组件含有一个左端固定在主轴[1]上、轴心开有一个作为进水室[24]的中心深孔、局部外表面开有多个构成出水室[25]的环形槽和轴向槽、中心深孔的左端部设置若干个用于布置进水管[16]的辐向孔的短轴[2]，一个套紧在短轴[2]上、左部开有若干个用于布置出水管[22]的辐向孔的套筒[3]，一个套紧在套筒[3]上的大套环[5]，一个套紧在短轴[2]右端部上的小套环[6]；固定组件含有一个固定在机座上的固定罩[7]，一个局部套合在小套环[6]上的外套[9]，一个套紧在外套[9]并固定在固定罩[7]上的连接板[8]，外套[9]与大套环[5]之间布置有密封圈[13]，一个使密封圈[13]定位、固定在外套[9]左端部处的挡圈[14]，外套[9]与小套环[6]之间布置有密封圈[12]，一个布置在外套[9]右端内壁处、使密封圈[12]定位的间隔环[15]，一个开有中心通孔、固定在外套[9]上的端盖[10]，一个与端盖[10]中心通孔相连接的进水总管[11]；进出水管道系统由若干个进出水管路组成，每一个管路含有一个与短轴[2]辐向孔相连接的进水管[16]，一个连接进水管[16]的进水绝缘管[17]，一个布置在钢圈[20]下、主轴[1]的菊花形槽内、同励磁绕组和进水绝缘管[17]相连接的进水金属管[18]，结构与进水管路相同的出水管路的出水管[22]与套筒[3]的辐向孔相连接、冷却水自进水总管[11]引入进水室[24]，经进水管路、励磁绕组、出水管路至出水室[25]，从出水总管[23]引出。

2、按照权利要求1所述的进出水装置，其特征在于短轴〔2〕的中心深孔的孔壁上涂有防止热扩散用的热隔膜〔26〕。