NO130613B - - Google Patents

Description

Anordning for tilførsel av en væske til rotorviklingen i en elektrisk maskin hvor det minst er en stillestående tilførsels-

del som omslutter rotorakselen.

Oppfinnelsen vedrorer en anordning for tilforsel av en væske til rotorviklingen i en elektrisk maskin hvor det minst er en stillestående tilforselsdel som omslutter rotorakselen, og som omfatter minst en tilforselskanal og en vekkforingskanal som er forbundet med ringdeler, og som med tilhorende tetningssteder utstrekker seg tettende i ringspor i den roterende rotordel for tilforing og vekkforing av den gjennom den roterende væskrforingskanalen strommende væsken.

Ved elektriske maskiner er det kjent å utfore viklingen for rotoren av hule ledere og gjennom disse la det sirkulere et kjolemiddel med mindre elektrisk ledeevne, fortrinnsvis vann, Kjolevannet må derved i et kjolevannsoverforingsorgan overfores fra den

stasjonære til den roterende del i maskinen.

Det er allerede kjent forskjellige konstruktive losninger for slike kjolevannsoverforingsanordninger. Det er også allerede kjent en losning som funksjonerer uten tetningselementer, hvor kjolevannet i viklingshodet sproytes direkte inn i viklingen. Tilforelses-

og vekkforingsstedet for kjolevannet er prinsipielt anordnet der hvor de minste friksjons- og kjolevæsketap opptrer, dvs. for det meste ved akselenden hvor de forholdsvis små diametre mulig-gjør anvendelse av glideringtetninger resp. gir små tetnings-splatelengder.

Ulempene ved de hittil kjente anordninger består i at tetningsstedene står under et betydelig over yttertrykket beliggende innertrykk, hvorved innertrykket utgjores av sirkulasjonspumpens befordringstrykk, det dynamiske trykk og innvirkningen av sentrifugalkraften på væsken som befinner seg ved tetningsstedet. Derved oppstår enten okt vanntap (særlig ved beroringslose tetninger) eller okede friksjonstap. Videre er det ikke alltid mulig å anvende vannoverforingsstedet ved et parti med relativt liten diameter på en akselende da f.eks. begge akselender er opptatt slik at overforingsorganet må anvendes på akselen hvor denne har en relativt stor diameter. Dette medforer ved den kjente anvendelse av glideringtetninger ytterligere vanskeligheter hva angår slitasje, varmevekkforing og fabrikasjons nøyaktighet, og vel og merke frem-for alt når avtetningen av montasjegrupper må utfores med flere deler. En konstruksjon uten berbrende pakning vil imidlertid på grunn av ovenfor nevnte okede trykk gi utillatelig hoyt kjole-vanntap.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning av

den innledningsvis nevnte art som ikke er beheftet med disse ulemper, men til tross for dette er enkel å fremstille og billig i drift.

Dette oppnås ifolge oppfinnelsen ved at den stillestående tilforingsdelen er omsluttet av den roterende rotordel, slik at hver del av den roterende væskeforingskanalen oppviser minst en like stor radial avstand fra rotoraksen som dé til ring-

delene horende tetningsstedene.

Da trykket som er nodvendig for sirkulasjon av væsken, gene-reres i selve rotoren, står væsken ved overforingsstedet fra den stasjonære til dén roterende del ikke som ved de hittil kjente anordninger, under sirkulasjonspumpens befordrings-^ trykk. "

Tilforselsdelen kan væré forsynt méd i det.minste en radialt forlopende ringdel som for tilforsel resp. vekkfbring av den væske som befordres gjennom en væskekanal i rotoren, forldper tettende i i det minste et ringspor i rotoren.

Oppfinnelsen skal nærmere beskrives nedenfor ved hjelp av utforelseseksempler under henvisning til tegningen, hvorpå

fig. 1 viser et fbrste utforelseseksempel med to i aksial retning ved siden av hverandré anordnede ringdeler,

fig. 2 viser en andre utforelsesform med to i radial retning

over hverandre anordnede ringdeler,

fig. 3 viser et tredje utforelseseksempel med en ringdel,

og

fig. 4 viser et fjerde utforelseseksempel med en avtrappet

ringdel.

Som det fremgår av fig. 1, er kjolevæsketilforsels-organet forsynt med en stasjonær tilfbrselsdel 3, som igjen er forsynt med til-forsels- resp. vekkfbringskanaler 1 resp. 2, hvilken tilfbrselsdel 3 med hensyn på rotoren 5 som er forsynt med væsketilforsels-kanal 4, er slik anordnet og slik utformet at kjolevæsken som strommer gjennom væskekanalen 4, vekkfbres gjennom vekkforingskanalen 2 på et sted på rotoren 5, som, sett i radial retning, ligger lenger ute enn det sted hvor væsken tilfores gjennom til-foringskanalen 1.

Tilforselsdelen 3 ér forsynt med to i radial retning forskjellig langt forlopende, i aksial retning ved siden av hverandre anordnede ringdeler 6 og 7, hvorved den lengst utad forlopende ringdel 6

er utformet for vekkfbring av den fra-væskef bringskanalene 4 uttredende kjolevæske og den andre ringdel 7 er utformet for til-for sel av den i væskefbringskanalene 4 inntredende kjolevæske. Ved denne anordning blir den fra ringdelen 7 uttredende kjolevæske ved roterende rotor 5 i radialt forlopende, med rotoren roterende fbringskanaldel 8 som en folge: av på væsken utbvede sentrifugal-krefter trykket utad og således inn i væskefbringskanalene 4. Væskefbringskanalene 4 fortsettes i de hule lederene i en rotor-vikling som skal kjoles.

På denne måten kan tetningsstedene mellom de stasjonære ringdeler

6 og 7 og den roterende rotor 5 dimensjoneres for et trykk som kun ligger noe over atmosfæretrykket, og vel å merke i samsvar med det hydrostatiske trykk som svarer til hbyden over vanntanken i tetningsstedet. Da trykket på kjolevæsken som befinner seg ved tetningsstedet, som en folge av manglende sirkulasjonspumpe er betydelig lavere enn ved kjente systemer kan berbrende pakninger slbyfes uten at det oppstår store væsketap.

De radialt forlopende tetningsspaltene 9, lo, 11 og 12 medfbrer ofen ytterligere fordel at som en folge av sentrifugalkraften som virker på den i tetningsspaltene tilstedeværende væske, hindres en utstrbmming av kjolevæsken. Da det ikke virker noen sentri-fugalkraft på rotoren i dennes stillstand, kan man anvende en innretning som mekanisk tetter tetningsspaltene under slike be-tingelser.

For å kunne oppta lengdevariasjoner i rotoren 5, er begge ringdeler 6 og 7 aksialt forskyvbare på en holdedel 13 som er forsynt med tilfbrsels- og vekkfbringskanaler 1 resp. 2. Mellom ringdelene 6 og 7 og holdedelen 13 er det for avtetning mot hverandre anordnet to O-ringer 14,15 og 16,17. Ringdelene 6 og 7 fores i aksial retning i ringsporene 18 resp. 19 i rotoren 5.

I aksial retning er ringdelenes 6 og 7 posisjon relativt rotoren 5 ikke bestemt noyaktig. For at posisjonen skal bestemmes entydig under innvirkning av O-ringen es 14,15 resp. 16, 17 friksjonskrefter såvel som for forringelse av en ensidig hefting, kan det være anordnet kjente midler ved hjelp av hvilke ringdelenes aksiale posisjon er bestemt slik at det sikres væske- eller i det minste blandings-friksjon. Slike midler er allerede kjent ved hydrostatiske og hydrodynamiske lagre og pakninger. Ringdelene 6 og 7 er trykkut-lignet i aksial retning da samme tetningshoyde og trykkutlignings-forbindelser er anordnet mellom begge sider. På begge sider av-

de i ringdelene 6 og 7 anordnede lommer 2o bevirker sentreringen det samme. På stedene 21 er det anorndet trykkstempler som i rotorens stillstand trykker de mot atmosfæren rettede tetnings-flater mot hverandre og bevirker en fullstendig avtetning av tetningssplatene 9 og 12.

I fig. 2 er det vist et andre utforelseseksempel med to i radial retning over hverandre anordnede ringdeler 6 og 7 hvorved deler som tilsvarer dem i fig.l, er forsynt med samme henvisningstall.

Denne utforelsesforms funksjonsmåte tilsvarer i prinsippet den

for utforelsesformen ifolge fig.l, kun med den forskjell at ved den symmetriske og i radial retning over hverandre liggende anordning av ringdelene 6 og 7 er tetningsspaltene 11 og 12 som står i forbindelse med atmosfæren, kun for hånden ved vanninnlopet.

For avtetning av tetningsspaltene 11 og 12 i rotorens stillstand

er det mellom ringhalvdelene 7a og 7b anordnet et par trykkstemple 21 for å trykke de to ringhalvdeler fra hverandre inntil de ligger tett an mot ringsporets 19 sidevegger.

I fig. 3 er vist en tredje utforelsesform med en enkelt,av to halvdeler 22 og 23 bestående ringdel, hvorved deler som tilsvarer dem i fig.l er gitt tilsvarende henvisningsbetegnelser.

Denne utforelsesform virker i prinsippet på samme måte som dsn i fig. 2 med den forskjell at vanninnlopet og -utlopet skjer gjennom samme ringdel hvis to halvdeler ved rotorens 5 stillstand av trykk-stemplet 21 trykkes fra hverandre for avtetning av tetningsspaltene og ved rotasjon av rotoren som en folge av at fjærene igjen presses sammen.

I fig. 4 er vist en fjerde utforelsesform med en enkelt, utad avtrappet ringdel 25, hvorved deler som tilsvarer dem i fig. 1,

er gitt samme henvisningsbetegnelse.

Den lengst utad forlopende ringavsats 25a er utformet for vekkforing av den fra væskekanalene 4 uttredende væske, og den andre ringavsats 25b er utformet for tilforsel av den i væskekanalen 4 inntredende kjolevæske. Da ringdelen 25 ikke kan trykkutlignes i aksialretning, må flaten 26 være utformet som lagerflate.. På stedene 21 er det anordnet pakninger som bevirker avtetning av tetningsspaltene 27 og 28 i rotorens stillstand.

Claims (6)

1. Anordning for tilforsel av en væske til rotorviklingen i en elektrisk maskin hvor det minst er en stillestående tilforselsdel (3) som omslutter rotorakselen, og som omfatter minst en tilforselskanal (1) og en vekkforingskanal (2), som er forbundet med ringdeler (6, 7, 22, 23, 25), og som med tilhorende tetningssteder (9 - 12, 27, 28) utstrekker seg tettende i ringspor (18 hhv. 19) i den roterende rotordel (5) for tilforingen og vekkfbringen av den gjennom den roterende væskefbrings-

kanal (4) strbmmende væsken, karakterisert ved at den stillestående tilfbringsdelen (3) er omsluttet av den roterende rotordel (5), slik at hver del av den roterende væskeforingskanal (4) oppviser minst en like stor radial avstand fra rotoraksen som de til ringdelene (6, 7, 22, 23, 25) horende tetningsstedene (9-12, 27, 28).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at ringdelene er anordnet ved siden av hverandre.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakteri- sert ved at ringdelen (25) er avtrappet utad og at den lengst utad forlopende ringavsats (25a) er utformet for vekkfbring av væsken som strbmmer ut av væskeforingskanalen (4),og den andre ringavsats (25t>) er utformet for tilforsel av væsken som strbmmer inn i væskeforingskanalen (4).

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det mellom ringdelen (6, 7, 22, 23, 25) og ring-spalten (18, 19) er anordnet radialt forlopende berbringslbse tetningsspalter (9 - 12, 27, 28) som ved rotorens (5) stillstand kan lukkes med tetningsmidler (21).

5. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at innlbpet av væskeforingskanalen (4) for akselerasjon av den inntredende væske i rotasjonsretningen er forsynt med en ringspalte (36).

6. Anordning som angitt i kravene 1 eller 5, karakterisert ved at innlbpet av vekkforingskanalen (2) for retardasjon av rotasjonshastigheten av den inntredende væske er forsynt med en ringspalte (37).