RU113890U1 - LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR - Google Patents

LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR Download PDF

Info

Publication number
RU113890U1
RU113890U1 RU2011145319/07U RU2011145319U RU113890U1 RU 113890 U1 RU113890 U1 RU 113890U1 RU 2011145319/07 U RU2011145319/07 U RU 2011145319/07U RU 2011145319 U RU2011145319 U RU 2011145319U RU 113890 U1 RU113890 U1 RU 113890U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ring
drain
additional
rotor according
rotor
Prior art date
Application number
RU2011145319/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Любовь Ивановна Андреева
Олег Викторович Антонюк
Павел Анатольевич Афанасов
Вадим Борисович Голиков
Вадим Игоревич Иогансен
Ибрагим Ахмедович Кади-Оглы
Ольга Леонардовна Кийло
Дмитрий Юрьевич Соколов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины")
Priority to RU2011145319/07U priority Critical patent/RU113890U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU113890U1 publication Critical patent/RU113890U1/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

1. Ротор электрической машины с жидкостным охлаждением обмотки, содержащий закрепленную на валу обмотку, лобовые части которой удерживаются бандажным кольцом, аксиально зафиксированным относительно упорного кольца U-образной формы кольцевыми выступами, выполненными на бандажном и упорном кольцах со стороны обмотки, а также напорное и сливное кольца, скрепленные с упорным кольцом и образующие напорную и сливную камеры, отличающийся тем, что бандажное кольцо со стороны торца поджато в осевом направлении дополнительным фиксатором, размещенным на наружной поверхности фланца сливного кольца. ! 2. Ротор по п.1, отличающийся тем, что дополнительный фиксатор выполнен на сливном кольце в виде кольцевого выступа, в котором по окружности имеются аксиальные отверстия, в которых размещены упоры. ! 3. Ротор по п.2, отличающийся тем, что аксиальные отверстия имеют резьбу, а упоры выполнены в виде винтов. ! 4. Ротор по п.2, отличающийся тем, что кольцевой выступ выполнен заодно со сливным кольцом. ! 5. Ротор по п.2, отличающийся тем, что кольцевой выступ выполнен в виде дополнительного кольца, закрепленного на наружной поверхности фланца сливного кольца. ! 6. Ротор по п.5, отличающийся тем, что дополнительное кольцо скреплено со сливным кольцом методом горячей посадки с радиальным натягом, а на посадочной поверхности сливного кольца выполнен кольцевой упор. ! 7. Ротор по п.5, отличающийся тем, что дополнительное кольцо скреплено со сливным кольцом резьбой, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца. ! 8. Ротор по п.1, отличающийся тем, что дополнительный фиксатор выполнен в виде кольца, закрепленного на наружной поверхн 1. The rotor of an electric machine with liquid cooling of the winding, containing a winding fixed on the shaft, the front parts of which are held by a shroud ring, axially fixed relative to the U-shaped thrust ring by annular protrusions made on the shroud and thrust rings from the winding side, as well as the pressure head and drain rings fastened to a thrust ring and forming a pressure and drainage chamber, characterized in that the shroud ring from the end side is pressed in the axial direction by an additional retainer located on the outer surface of the drain ring flange. ! 2. A rotor according to claim 1, characterized in that the additional retainer is made on the drain ring in the form of an annular protrusion, in which there are axial holes along the circumference, in which the stops are located. ! 3. A rotor according to claim 2, characterized in that the axial holes are threaded and the stops are made in the form of screws. ! 4. A rotor according to claim 2, characterized in that the annular protrusion is made integral with the drain ring. ! 5. A rotor according to claim 2, characterized in that the annular protrusion is made in the form of an additional ring fixed on the outer surface of the drain ring flange. ! 6. The rotor according to claim 5, characterized in that the additional ring is fastened to the drain ring by shrink fit with radial interference, and an annular stop is made on the seating surface of the drain ring. ! 7. A rotor according to claim 5, characterized in that the additional ring is fastened to the drain ring by a thread made on the outer surface of the drain ring flange. ! 8. The rotor according to claim 1, characterized in that the additional retainer is made in the form of a ring fixed on the outer surface

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электромашиностроению, а именно, к крупным электрическим машинам, турбогенераторам с жидкостным охлаждением обмоток роторов.The proposed utility model relates to electrical engineering, namely, to large electric machines, turbogenerators with liquid cooling of rotor windings.

Одним из ответственейших элементов каждого ротора является бандажный узел, состоящий из бандажного и упорного колец, предохраняющий лобовые части обмотки от повреждений и смещения при действии центробежных сил и тепловых деформаций.One of the most important elements of each rotor is a retaining unit, consisting of retaining and thrust rings, which protects the frontal parts of the winding from damage and displacement under the action of centrifugal forces and thermal deformations.

Основные варианты конструктивного исполнения бандажного узла турбогенераторов представлены в книге Е.Видемана и В.Келленберга «Конструкции электрических машин», Л., «Энергия», 1972, 520 с., причем на мощных турбогенераторах наиболее распространенным вариантом является консольное крепление бандажного кольца посредством горячей посадки на бочку ротора и упорное кольцо, не связанное с валом. Такая конструкция исключает влияние бандажного кольца на изгибную жесткость ротора, а также влияние изгиба хвостовины ротора на лобовые части обмотки и бандажное кольцо с упорным кольцом.The main options for the design of the bandage assembly of turbogenerators are presented in the book by E. Videman and V. Kellenberg, “Designs of electric machines”, L., “Energy”, 1972, 520 pp., And on powerful turbine generators, the most common option is cantilever mounting of the retaining ring by means of hot landing on the rotor barrel and a thrust ring that is not connected with the shaft. This design eliminates the influence of the retaining ring on the bending stiffness of the rotor, as well as the influence of the bending of the rotor tail on the frontal parts of the winding and the retaining ring with a thrust ring.

Важной конструктивной задачей является фиксация аксиального положения бандажного кольца относительно бочки ротора и упорного кольца относительно бандажного кольца. Первая задача решается установкой кольцевой шпонки в, кольцевой паз, выполненный на посадочной поверхности бочки ротора и бандажного кольца. Вторая задача на роторах с газовым охлаждением обмотки, где упорное кольцо представляет собой диск, решается совместным действием посадочного усилия и кольцевого уступа на посадочной поверхности упорного кольца.An important constructive task is to fix the axial position of the retaining ring relative to the barrel of the rotor and the thrust ring relative to the retaining ring. The first problem is solved by installing a ring key in, an annular groove made on the seating surface of the rotor barrel and the retaining ring. The second task on rotors with gas-cooled windings, where the thrust ring is a disk, is solved by the combined action of the landing force and the annular ledge on the landing surface of the thrust ring.

Известен турбогенератор (Авторское свидетельство СССР №1347121, H02K 3/51, опубл. 23.10.1987 г., Бюл. №39), в котором ротор содержит вал, в котором размещена обмотка. Бандажные кольца закрепляют с обеих сторон ротора лобовые части обмотки. Бандажные кольца размещены одной стороной на бочке ротора, другой - на упорном кольце. Бандажное кольцо с каждой стороны бочки ротора прижато в осевом направлении к торцу бочки ротора устройством, выполненным в виде тяг. Второй конец каждой тяги проходит через отверстия в упорных кольцах и заканчивается резьбой, на которую навинчена гайка, прижимающая упорное кольцо к бандажному кольцу.A known turbogenerator (USSR Author's Certificate No. 1347121, H02K 3/51, publ. 10/23/1987, Bull. No. 39), in which the rotor contains a shaft in which the winding is placed. Binding rings secure the frontal parts of the winding on both sides of the rotor. The retaining rings are placed on one side of the rotor barrel, the other on the thrust ring. The retaining ring on each side of the rotor barrel is axially pressed against the end of the rotor barrel by a device made in the form of rods. The second end of each rod passes through the holes in the thrust rings and ends with a thread on which a nut is screwed, pressing the thrust ring against the retaining ring.

Однако для роторов с водяным охлаждением обмотки, где упорное кольцо имеет сложную форму и одновременно является элементом системы подвода воды к обмотке, такое решение является недостаточным.However, for water-cooled rotors of the winding, where the thrust ring has a complex shape and at the same time is an element of the water supply system to the winding, this solution is insufficient.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является конструкция, описанная в изобретении (Авторское свидетельство СССР №1686624, H02K 9/19, Опубл. 23.10.1991 г., Бюл. №39). В данной конструкции ротор электрической машины с жидкостным охлаждением содержит закрепленную на валу обмотку. Лобовые части обмотки удерживаются бандажным кольцом, сопряженным с упорным (центрирующим) кольцом U-образной формы. Упорное кольцо U-образной формы сочленяется с бандажным кольцом методом горячей посадки с радиальным натягом и фиксируется в аксиальном направлении с помощью кольцевого уступа, упирающегося в аналогичный кольцевой уступ на посадочной поверхности бандажного кольца. Сквозь торцевые стенки упорного кольца проходят напорные и сливные выводы обмотки ротора с надетыми на них изоляционными трубками.The closest in technical essence to the claimed invention is the design described in the invention (USSR Author's Certificate No. 1686624, H02K 9/19, Publ. 23.10.1991, Bull. No. 39). In this design, the rotor of an electric liquid-cooled machine comprises a winding fixed to the shaft. The frontal parts of the winding are held by a retaining ring conjugated with a persistent (centering) ring of a U-shape. The U-shaped thrust ring is joined to the retaining ring by a radial tight fit method and fixed in the axial direction using an annular ledge abutting against a similar annular ledge on the seating surface of the retaining ring. Through the end walls of the thrust ring are the pressure and drain terminals of the rotor winding with insulated tubes put on them.

На наружных торцах упорного кольца с помощью болтов крепятся напорное и сливное кольца обмотки ротора, осуществляющие подачу и слив охлаждающей воды. Сливное кольцо образует сливную камеру, а напорное кольцо - напорную камеру.On the outer ends of the thrust ring, the pressure and drain rings of the rotor winding are fastened with bolts, supplying and draining cooling water. The drain ring forms a drain chamber, and the pressure ring forms a pressure chamber.

Представленная выше конструкция бандажного узла водоохлаждаемого ротора с самонапорной системой охлаждения подтвердила высокие эксплуатационные качества в части надежного водообеспечения обмоток и исключения протечек.The design of the retaining bandage of the water-cooled rotor with a self-pressure cooling system presented above confirmed the high performance in terms of reliable water supply to the windings and elimination of leaks.

Вместе с тем, как показала практика, данная конструкция обладает существенным недостатком, заключающимся в одностороннем характере фиксации взаимного положения бандажного и упорного колец U-образной формы в аксиальном направлении с помощью кольцевых уступов. Вследствие значительного осевого вылета всей описанной выше консольной конструкции водообеспечения обмотки ротора относительно посадочной поверхности бандажного кольца, а также (всегда имеющего место на практике) отсутствия идеальной центровки и отбалансированности бандажного узла, на посадочной поверхности возникает момент М, действующий поперек оси ротора. Ему противостоит момент сил трения Мтр от усилия посадки бандажного кольца на упорное кольцо. При неблагоприятном стечении обстоятельств (тепловые расширения, ослабление посадочного усилия, неточность сборки и балансировки бандажного узла, повышенные поперечные колебания ротора, увеличение веса балансировочных грузов, устанавливаемых на упорное кольцо), момент М может превысить предельное значение момента Мтр. Тогда, при отсутствии двухсторонней фиксации аксиального положения бандажного и упорного колец, последнее получит некоторое угловое перемещение γ относительно бандажного кольца, вследствие чего увеличится небаланс бандажного узла, возрастет вибрация ротора, нарушится центровка сливного кольца относительно лабиринтного уплотнения. При значительной величине угла γ (фиг.3) это может привести к «задеванию», разрушению лабиринтного уплотнения, элементов крепления сливного кольца, напорного коллектора и других узлов конструкции.At the same time, as practice has shown, this design has a significant drawback consisting in the one-sided nature of fixing the relative position of the retaining and thrust U-shaped rings in the axial direction using ring ledges. Due to the significant axial outreach of the entire cantilever design of the water supply to the rotor winding relative to the seating surface of the retaining ring, as well as (always practicing) the lack of perfect alignment and balancing of the retaining assembly, a moment M appears on the landing surface, acting across the axis of the rotor. He is opposed by the moment of friction forces Mtr from the effort of landing the retaining ring on the thrust ring. In unfavorable circumstances (thermal expansion, weakening of the landing force, inaccurate assembly and balancing of the retaining assembly, increased lateral vibrations of the rotor, increased weight of balancing weights mounted on the thrust ring), the moment M can exceed the limit value of the moment Mtr. Then, in the absence of bilateral fixation of the axial position of the retaining ring and thrust rings, the latter will receive some angular displacement γ relative to the retaining ring, as a result of which the unbalance of the retaining assembly will increase, the rotor vibration will increase, and the alignment of the drain ring relative to the labyrinth seal will be disturbed. With a significant value of the angle γ (Fig. 3), this can lead to grazing, destruction of the labyrinth seal, fastening elements of the drain ring, pressure head manifold, and other structural units.

В принципе, двухсторонняя фиксация аксиального положения бандажного и упорного колец могла бы быть обеспечена установкой дополнительной шпонки на поверхности их сопряжения (по типу фиксации бандажного кольца на бочке ротора). Однако реализация этого решения потребует существенной доработки конструкции и технологии сборки-разборки бандажного узла, что, как показывает анализ, весьма затруднительно и нецелесообразно по следующим причинам:In principle, bilateral fixation of the axial position of the retaining ring and thrust rings could be provided by installing an additional key on the surface of their interface (by the type of fixing the retaining ring on the rotor barrel). However, the implementation of this solution will require substantial refinement of the design and assembly-disassembly technology of the retainer assembly, which, as the analysis shows, is very difficult and impractical for the following reasons:

- ограниченности пространства для размещения шпонки и канавок под шпонку, в особенности с углубленным пазом на упорном кольце, учитывая близость резьбовых отверстий для крепления сливного кольца;- limited space to accommodate the keys and keyways, especially with a recessed groove on the thrust ring, given the proximity of the threaded holes for fastening the drain ring;

- необходимости выполнения продольных пазов на бандажном и упорном кольцах в районе шпоночных пазов для отжатия шпонки при сборке и разборке узла;- the need to perform longitudinal grooves on the retaining ring and thrust rings in the area of the keyways to squeeze the keys when assembling and disassembling the assembly;

- невозможности точного, с минимальными допусками, выполнения пазов на бандажном и упорном кольцах, в особенности в условиях электростанций, оснащенных генераторами существующей серийной конструкции;- the impossibility of accurate, with minimal tolerances, grooves on the retaining rings and thrust rings, especially in conditions of power plants equipped with generators of the existing serial design;

- сложности сборки бандажного узла в части совмещения пазов на бандажном и упорном кольцах и установки шпонок на торце бочки ротора и упорном кольце.- the difficulty of assembling the retaining unit in terms of combining the grooves on the retaining and thrust rings and the installation of dowels on the end of the rotor barrel and thrust ring.

Технический результат, на который направлено предлагаемая полезная модель, заключается в устранении отмеченных недостатков и обеспечении надежного соединения бандажного, упорного и сливного колец с минимальными доработками и простой технологией сборки и разборки бандажного узла (зона А на Фиг.1).The technical result, which is aimed at the proposed utility model, consists in eliminating the noted drawbacks and ensuring reliable connection of the retaining, thrust and drain rings with minimal modifications and simple technology for assembling and disassembling the retaining assembly (zone A in FIG. 1).

Указанный технический результат достигается тем, что, ротор электрической машины с жидкостным охлаждением обмотки содержит закрепленную на валу обмотку, лобовые части которой удерживаются бандажным кольцом, аксиально зафиксированным относительно упорного кольца U-образной формы кольцевыми выступами, выполненными на бандажном и упорном кольцах со стороны обмотки, а также напорное и сливное кольца, скрепленные с упорным кольцом и образующие напорную и сливную камеры, бандажное кольцо со стороны торца поджато в осевом направлении дополнительным фиксатором, размещенным на наружной поверхности фланца сливного кольца.The specified technical result is achieved in that the rotor of an electric machine with liquid cooling of the winding comprises a winding fixed to the shaft, the frontal parts of which are held by a retaining ring axially fixed with ring protrusions axially made relative to the thrust ring of the U-shape, made on the retaining ring and thrust rings from the side of the winding, as well as pressure and drain rings bonded to the thrust ring and forming the pressure and drain chambers, the retaining ring on the end side is axially compressed itelnym retainer arranged on the outer surface of the drain ring flange.

В первом варианте конструкции дополнительный фиксатор выполнен на сливном кольце в виде кольцевого выступа, в котором по окружности имеются аксиальные отверстия, в которых размещены упоры. Поджатие торца бандажного кольца осуществляется упорами, выполненными в виде винтов, а аксиальные отверстия имеют резьбу.In the first embodiment, an additional latch is made on the drain ring in the form of an annular protrusion, in which there are axial holes around the circumference in which the stops are placed. The end of the retaining ring is clamped by stops made in the form of screws, and the axial holes are threaded.

Второй вариант конструкции позволяет отказаться от аксиальных резьбовых отверстий и размещения в них упоров, что позволяет повысить запас прочности конструкции при действии центробежных сил и производить аксиальную фиксацию бандажного и сливного колец. Во втором варианте дополнительный фиксатор выполнен в виде кольца, закрепленного на наружной поверхности фланца сливного кольца и упирающегося в торец бандажного кольца.The second design option allows you to abandon the axial threaded holes and placement of stops in them, which improves the margin of safety of the structure under the action of centrifugal forces and axial fixation of the retaining and drain rings. In the second embodiment, the additional retainer is made in the form of a ring mounted on the outer surface of the flange of the drain ring and abuts against the end face of the retaining ring.

Целесообразно первый вариант конструкции выполнить также в двух исполнениях, в одном исполнении кольцевой выступ выполнить заодно со сливным кольцом, как единую деталь, путем вытачивания конструкции из одной заготовки.It is advisable that the first version of the construction is also performed in two versions; in one design, the annular protrusion is made integral with the drain ring as a single part by turning the structure from one workpiece.

В другом исполнении кольцевой выступ выполнен в /виде дополнительного кольца, закрепленного на наружной поверхности фланца сливного кольца.In another embodiment, the annular protrusion is made in the form of an additional ring mounted on the outer surface of the flange of the drain ring.

Дополнительное кольцо может быть скреплено со сливным кольцом методом горячей посадки с радиальным натягом, в этом случае на посадочной поверхности сливного кольца должен быть выполнен кольцевой упор для компенсации аксиального усилия от винтов. Кроме того, дополнительное кольцо может быть скреплено со сливным кольцом при помощи резьбы, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца.The additional ring can be fastened to the drain ring by a hot-seated method with radial interference, in this case an annular stop should be made on the seating surface of the drain ring to compensate for the axial force from the screws. In addition, the additional ring can be fastened to the drain ring using threads made on the outer surface of the drain ring flange.

Во втором варианте конструкции, в котором дополнительный фиксатор выполнен в виде кольца, закрепленного на наружной поверхности фланца сливного кольца резьбой и упирающегося в торец бандажного кольца, часть кольца, примыкающая к бандажному кольцу, может размещаться в кольцевой проточке, выполненной на торце бандажного кольца, с радиальной опорой на внутреннюю поверхность проточки. При этом кольцо может быть выполнено из нескольких частей дугообразной формы, поджатых аксиально к бандажному кольцу при помощи гайки и резьбы, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца.In the second embodiment, in which the additional retainer is made in the form of a ring fixed to the outer surface of the flange of the drain ring by a thread and abutting against the end of the retaining ring, the part of the ring adjacent to the retaining ring can be placed in an annular groove made at the end of the retaining ring, with radial support on the inner surface of the groove. In this case, the ring can be made of several parts of an arcuate shape, axially pressed to the retaining ring using a nut and thread made on the outer surface of the flange of the drain ring.

Новизна предлагаемой полезной модели заключается в фиксации в осевом направлении бандажного кольца со стороны торца дополнительным фиксатором, расположенным на наружной поверхности фланца сливного кольца. Такая дополнительная фиксация предотвращает аксиальное смещение упорного кольца U-образной формы относительно бандажного кольца в сторону, противоположную сливному кольцу, а также обеспечивает двухстороннюю фиксацию относительного положения бандажного и упорного колец в аксиальном направлении.The novelty of the proposed utility model consists in fixing in the axial direction of the retaining ring from the side of the end face with an additional retainer located on the outer surface of the flange of the drain ring. This additional fixation prevents the axial displacement of the thrust ring of the U-shape relative to the retaining ring in the direction opposite to the drain ring, and also provides bilateral fixation of the relative position of the retaining ring and thrust rings in the axial direction.

Оригинальность и простота предложенной конструкции обеспечивает надежную двухстороннюю фиксацию относительного аксиального положения бандажного и упорного колец, а также реализацию решения на турбогенераторах, уже установленных на электростанциях.The originality and simplicity of the proposed design provides reliable two-way fixation of the relative axial position of the retaining rings and thrust rings, as well as the implementation of the solution on turbogenerators already installed in power plants.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами:The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings:

Фиг.1 - продольный разрез системы водообеспечения обмотки ротора, где показана зона А соединения бандажного, упорного и сливного колец.Figure 1 is a longitudinal section of the water supply system of the rotor winding, which shows the area And the connection of the retaining, thrust and drain rings.

Фиг.2 - продольный разрез узла сопряжения бандажного, упорного и сливного колец в конструкции - прототипе.Figure 2 is a longitudinal section of the interface node of the retaining, thrust and drain rings in the design of the prototype.

Фиг.3 - схема «перекоса» упорного кольца относительно бандажного при односторонних упорах в конструкции-прототипе.Figure 3 - diagram of the "skew" of the thrust ring relative to the retaining ring with one-way stops in the prototype structure.

Фиг.4 - продольный разрез узла сопряжения колец по первому варианту конструкции.Figure 4 is a longitudinal section of a node pairing rings according to the first embodiment.

Фиг.5 - продольный разрез узла сопряжения колец по первому варианту конструкции, в исполнении, в котором дополнительное кольцо скреплено со сливным кольцом методом горячей посадки.Fig. 5 is a longitudinal section through a ring mating unit according to a first embodiment, in a design in which an additional ring is fastened to a drain ring by a hot seat method.

Фиг.6 - продольный разрез узла сопряжения колец по первому варианту конструкции, в исполнении, в котором дополнительное кольцо скреплено со сливным кольцом при помощи резьбы, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца.6 is a longitudinal section of a ring coupling unit according to the first embodiment, in the design in which the additional ring is fastened to the drain ring with a thread made on the outer surface of the drain ring flange.

Фиг.7 - продольный разрез узла сопряжения колец по второму варианту конструкции.7 is a longitudinal section of a node pairing rings according to the second embodiment.

Фиг.8 - продольный разрез узла сопряжения колец по второму варианту конструкции, в котором дополнительный фиксатор выполнен в виде кольца, состоящего из нескольких частей дугообразной формы.Fig. 8 is a longitudinal sectional view of the ring mating unit according to the second embodiment, in which the additional retainer is made in the form of a ring consisting of several parts of an arcuate shape.

Ротор электрической машины с водяной системой охлаждения обмотки содержит упорное кольцо 1 U-образной формы, которое сочленяется с бандажным кольцом 2 методом горячей посадки с радиальным натягом и фиксируется в аксиальном направлении с помощью кольцевого уступа 3, упирающегося в аналогичный кольцевой уступ 4 на посадочной поверхности бандажного кольца 2. В аксиальных отверстиях упорного кольца 1 размещаются напорные 5 и сливные 6 трубки выводов катушек обмотки ротора, уплотняемые изоляционными втулками 7 с резиновыми кольцами (не показаны).The rotor of an electric machine with a water cooling system for the winding contains a thrust ring 1 U-shaped, which is articulated with a retaining ring 2 by a method of hot landing with radial interference and is fixed in the axial direction using an annular ledge 3, abutting a similar annular ledge 4 on the landing surface of the retaining rings 2. In the axial holes of the thrust ring 1 there are pressure 5 and drain 6 tubes of the conclusions of the rotor winding coils, sealed with insulating sleeves 7 with rubber rings (not shown ).

На наружных торцах упорного кольца 1 с помощью болтов жестко крепятся напорное кольцо 8 и сливное кольцо 9 обмотки ротора, осуществляющие подачу и слив охлаждающей воды. Движение воды в обмотке обеспечивается центробежной силой, создаваемой за счет разности диаметров напорного кольца 8 и сливного кольца 9. В напорную камеру, образованную напорным кольцом 8, вода подается из неподвижного коллектора 10, закрепленного на торцевом щите 11 корпуса электрической машины. Гидравлический затвор в виде кольцевого гребня 12 и резиновые уплотнительные кольца 13 отсекают внутреннее пространство электрической машины от пространства машзала. Со сливного кольца 9 вода поступает в сливную камеру 14, расположенную в щите 11. Из сливной камеры 14 вода отводится самотеком по трубе, расположенной у основания сливной камеры 14. Утечки воды из сливной камеры 14 в сторону обмотки статора улавливаются изоляционным лабиринтным уплотнением 15.At the outer ends of the thrust ring 1, the pressure ring 8 and the drain ring 9 of the rotor winding are rigidly fastened with bolts, supplying and draining cooling water. The movement of water in the winding is provided by centrifugal force created due to the difference in the diameters of the pressure ring 8 and the drain ring 9. Water is supplied to the pressure chamber formed by the pressure ring 8 from a fixed collector 10 mounted on the end shield 11 of the electric machine body. A hydraulic shutter in the form of an annular ridge 12 and rubber o-rings 13 cut off the internal space of the electric machine from the space of the hall. From the drain ring 9, water enters the drain chamber 14 located in the shield 11. From the drain chamber 14, water is gravity drained through a pipe located at the base of the drain chamber 14. Water leaks from the drain chamber 14 towards the stator winding are captured by an insulating labyrinth seal 15.

Сливное кольцо 9 жестко скреплено с упорным кольцом 1 болтами 16. Во фланце сливного кольца 9 выполнена кольцевая канавка 17 для размещения головок болтов 16 и балансировочных грузов 18.The drain ring 9 is rigidly fastened to the thrust ring 1 by bolts 16. An annular groove 17 is made in the flange of the drain ring 9 to accommodate the heads of the bolts 16 and balancing weights 18.

На наружной поверхности фланца сливного кольца 9 со стороны торца бандажного кольца 2 установлен дополнительный фиксатор 19, который поджимает бандажное кольцо 2 в осевом направлении.On the outer surface of the flange of the drain ring 9 from the side of the end of the retaining ring 2 has an additional latch 19, which compresses the retaining ring 2 in the axial direction.

На фиг.4 показан продольный разрез узла сопряжения упорного кольца 1, бандажного кольца 2 и сливного кольца 9 по первому варианту конструкции, в котором дополнительный фиксатор 19 выполнен в виде кольцевого выступа с аксиальными резьбовыми отверстиями, в которых размещаются винты 20, упирающиеся в торец бандажного кольца 2. Кольцевой выступ выточен как единая деталь из одной заготовки заодно со сливным кольцом 9.Figure 4 shows a longitudinal section of the interface node of the thrust ring 1, the retaining ring 2 and the drain ring 9 according to the first embodiment, in which the additional latch 19 is made in the form of an annular protrusion with axial threaded holes in which are placed the screws 20 that abut against the end of the retaining ring rings 2. An annular protrusion is machined as a single part from one workpiece at the same time with a drain ring 9.

На фиг.5 показан продольный разрез узла сопряжения упорного кольца 1, бандажного кольца 2 и сливного кольца 9 по первому варианту конструкции, в котором дополнительный фиксатор 19 выполнен в виде дополнительного кольца, скрепленного со сливным кольцом методом горячей посадки с натягом. Для компенсации аксиального усилия от винтов 20 на посадочной поверхности фланца сливного кольца 9 выполнен кольцевой упор 21. Данный вариант конструкции предусматривает возможность реализации технического решения в условиях электростанций на действующих турбогенераторах.Figure 5 shows a longitudinal section of the interface node of the thrust ring 1, the retaining ring 2 and the drain ring 9 according to the first embodiment, in which the additional latch 19 is made in the form of an additional ring fastened to the drain ring by a tight fit method. To compensate for the axial force from the screws 20, an annular stop 21 is made on the seating surface of the flange of the drain ring 9. This design option provides for the possibility of implementing a technical solution in the conditions of power plants on existing turbogenerators.

На фиг.6 показан продольный разрез узла сопряжения упорного кольца 1, бандажного кольца 2 и сливного кольца 9 по первому варианту конструкции в исполнении, в котором дополнительный фиксатор 19 выполнен в виде дополнительного кольца, скрепленного со сливным кольцом 9 с его аксиальной фиксацией при помощи резьбы 22, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца 9 и внутренней поверхности дополнительного фиксатора 19.Figure 6 shows a longitudinal section of the interface node of the thrust ring 1, the retaining ring 2 and the drain ring 9 according to the first embodiment, in which the additional retainer 19 is made in the form of an additional ring fastened to the drain ring 9 with its axial fixation by means of a thread 22, made on the outer surface of the flange of the drain ring 9 and the inner surface of the additional retainer 19.

На фиг.7 показан продольный разрез узла сопряжения упорного кольца 1, бандажного кольца 2 и сливного кольца 9 по второму варианту конструкции, в котором дополнительный фиксатор 19 выполнен в виде кольца, закрепленного на наружной поверхности сливного кольца 9 с аксиальной фиксацией при помощи резьбы 22, при этом кольцо упирается в торец бандажного кольца 2. В кольцевой проточке 23, выполненной в торце бандажного кольца 2, размещается часть 24 дополнительного фиксатора 19, которая примыкает к бандажному кольцу 2 и опирается на внутреннюю поверхность проточки 23.Figure 7 shows a longitudinal section of the interface node of the thrust ring 1, retaining ring 2 and the drain ring 9 according to the second embodiment, in which the additional latch 19 is made in the form of a ring mounted on the outer surface of the drain ring 9 with axial fixation using thread 22, while the ring abuts against the end of the retaining ring 2. In the annular groove 23, made at the end of the retaining ring 2, is placed part 24 of the additional retainer 19, which is adjacent to the retaining ring 2 and rests on the inner surface b grooves 23.

На фиг.8 показан второй вариант конструкции, в котором дополнительный фиксатор 19 состоит из нескольких (двух или более) частей дугообразной формы, располагающихся в кольцевой проточке 23 прямоугольного сечения на торце бандажного кольца 2 и зафиксированных в аксиальном направлении с помощью гайки 25 и резьбы 22, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца 9. Это позволяет при остановке турбогенератора, после отвинчивания гайки 25 и извлечения, по частям, дополнительного фиксатора 19, снять бандажное кольцо 2 с ротора для ревизии без рассоединения упорного кольца 1 и сливного кольца 9.On Fig shows a second embodiment, in which the additional latch 19 consists of several (two or more) arcuate parts located in an annular groove 23 of rectangular cross section at the end of the retaining ring 2 and axially fixed with a nut 25 and thread 22 made on the outer surface of the flange of the drain ring 9. This allows you to remove the retaining ring 2 from the rotor for revision when the turbogenerator is stopped, after unscrewing the nut 25 and, in parts, removing the additional lock 19 es disconnection stop ring 1 and 9 of the drain ring.

При вращении ротора турбогенератора и действии центробежных сил дополнительный фиксатор 19 исключает задевание сливного кольца 9 за лабиринтное уплотнение 15 ротора, повреждение лабиринтного уплотнения 15 и обмоток ротора.During rotation of the turbogenerator rotor and the action of centrifugal forces, an additional latch 19 eliminates grazing of the drain ring 9 behind the labyrinth seal 15 of the rotor, damage to the labyrinth seal 15 and the rotor windings.

Двухсторонняя фиксация взаимного положения упорного, бандажного и сливного колец в аксиальном направлении обеспечивает соосность бандажного, упорного и сливного колец при работе турбогенератора.Bilateral fixation of the relative position of the thrust, retaining and drain rings in the axial direction ensures alignment of the retaining, persistent and drain rings during operation of the turbogenerator.

Claims (10)

1. Ротор электрической машины с жидкостным охлаждением обмотки, содержащий закрепленную на валу обмотку, лобовые части которой удерживаются бандажным кольцом, аксиально зафиксированным относительно упорного кольца U-образной формы кольцевыми выступами, выполненными на бандажном и упорном кольцах со стороны обмотки, а также напорное и сливное кольца, скрепленные с упорным кольцом и образующие напорную и сливную камеры, отличающийся тем, что бандажное кольцо со стороны торца поджато в осевом направлении дополнительным фиксатором, размещенным на наружной поверхности фланца сливного кольца.1. The rotor of an electric machine with liquid cooling of the winding, comprising a winding fixed to the shaft, the front parts of which are held by a retaining ring axially fixed relative to the U-shaped thrust ring by annular protrusions made on the retaining ring and thrust ring from the side of the winding, as well as pressure and drain rings fastened with a thrust ring and forming a pressure and drain chambers, characterized in that the retaining ring on the end side is axially pressed with an additional retainer, mounted on the outer surface of the drain ring flange. 2. Ротор по п.1, отличающийся тем, что дополнительный фиксатор выполнен на сливном кольце в виде кольцевого выступа, в котором по окружности имеются аксиальные отверстия, в которых размещены упоры.2. The rotor according to claim 1, characterized in that the additional retainer is made on the drain ring in the form of an annular protrusion, in which there are axial holes around the circumference in which the stops are placed. 3. Ротор по п.2, отличающийся тем, что аксиальные отверстия имеют резьбу, а упоры выполнены в виде винтов.3. The rotor according to claim 2, characterized in that the axial holes are threaded, and the stops are made in the form of screws. 4. Ротор по п.2, отличающийся тем, что кольцевой выступ выполнен заодно со сливным кольцом.4. The rotor according to claim 2, characterized in that the annular protrusion is made integral with the drain ring. 5. Ротор по п.2, отличающийся тем, что кольцевой выступ выполнен в виде дополнительного кольца, закрепленного на наружной поверхности фланца сливного кольца.5. The rotor according to claim 2, characterized in that the annular protrusion is made in the form of an additional ring mounted on the outer surface of the flange of the drain ring. 6. Ротор по п.5, отличающийся тем, что дополнительное кольцо скреплено со сливным кольцом методом горячей посадки с радиальным натягом, а на посадочной поверхности сливного кольца выполнен кольцевой упор.6. The rotor according to claim 5, characterized in that the additional ring is fastened to the drain ring by a hot seat method with radial interference, and an annular stop is made on the seating surface of the drain ring. 7. Ротор по п.5, отличающийся тем, что дополнительное кольцо скреплено со сливным кольцом резьбой, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца.7. The rotor according to claim 5, characterized in that the additional ring is fastened to the drain ring by a thread made on the outer surface of the drain ring flange. 8. Ротор по п.1, отличающийся тем, что дополнительный фиксатор выполнен в виде кольца, закрепленного на наружной поверхности сливного кольца резьбой и упирающегося в торец бандажного кольца.8. The rotor according to claim 1, characterized in that the additional retainer is made in the form of a ring fixed to the outer surface of the drain ring by a thread and abutting against the end face of the retaining ring. 9. Ротор по п.8, отличающийся тем, что часть дополнительного кольца, примыкающая к бандажному кольцу, размещается в кольцевой проточке, выполненной на торце бандажного кольца, с радиальной опорой на внешнюю поверхность проточки.9. The rotor of claim 8, characterized in that the part of the additional ring adjacent to the retaining ring is placed in an annular groove made at the end of the retaining ring, with radial support on the outer surface of the groove. 10. Ротор по п.9, отличающийся тем, что дополнительное кольцо состоит из нескольких частей дугообразной формы, поджатых аксиально к бандажному кольцу при помощи гайки и резьбы, выполненной на наружной поверхности фланца сливного кольца.
Figure 00000001
10. The rotor according to claim 9, characterized in that the additional ring consists of several parts of an arcuate shape, axially pressed to the retaining ring using a nut and thread made on the outer surface of the flange of the drain ring.
Figure 00000001
RU2011145319/07U 2011-11-08 2011-11-08 LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR RU113890U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145319/07U RU113890U1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145319/07U RU113890U1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU113890U1 true RU113890U1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45852933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145319/07U RU113890U1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU113890U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709622C1 (en) * 2019-02-06 2019-12-19 Владимир Анатольевич Петров Closed electric machine with internal fixed anchor
RU2713419C1 (en) * 2016-11-25 2020-02-05 Рено Сас Synchronous electric machine with wound rotor
RU2713452C1 (en) * 2019-02-06 2020-02-05 Владимир Анатольевич Петров Closed electrical machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713419C1 (en) * 2016-11-25 2020-02-05 Рено Сас Synchronous electric machine with wound rotor
RU2709622C1 (en) * 2019-02-06 2019-12-19 Владимир Анатольевич Петров Closed electric machine with internal fixed anchor
RU2713452C1 (en) * 2019-02-06 2020-02-05 Владимир Анатольевич Петров Closed electrical machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108076675B (en) Construction method for permanent magnet generator
US8669685B2 (en) Wind power turbine for producing electric energy
US7923890B2 (en) Apparatus for generator stator mounting
KR910002990B1 (en) Core spring support system for a dynamo electric machine
EP3171494B1 (en) Permanent magnet rotor and method of making same
CN111470440B (en) Permanent magnet motor built-in mining explosion-proof lifting equipment
US20110204647A1 (en) Wind turbine generator and assembling method thereof
DK177374B1 (en) Cooling structure for a segmented stator assembly
RU113890U1 (en) LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR
KR20100124673A (en) System and method for generator stator mounting
KR20110112184A (en) Wind turbine generator and maintenance method thereof
US10727705B2 (en) Compression band shim pack for stator core, related stator and generator
US20120228990A1 (en) Permanent Magnet Type Electrical Rotating Machine and Permanent Magnet Type Electrical Rotating Machine System for Vehicle
US20210028674A1 (en) Electromagnetic Modules of Electrical Machines
KR20160065960A (en) Generator spring bar enhancement for core support system
JP2006016976A (en) Turbine nozzle support device and steam turbine
EP2884628A2 (en) Spring assemblies for supporting a stator core in a stator frame
US20170016485A1 (en) Adaptor
US8872404B2 (en) Fixating a winding head in a dynamoelectric machine
RU2556246C1 (en) Plate rotor machining improvement
JP6571209B2 (en) STATOR RING FOR GENERATOR, GENERATOR AND WIND POWER GENERATOR HAVING THE GENERATOR
RU113891U1 (en) TURBOGENERATOR ROTOR
WO2016076750A1 (en) Turbine-generator shaft train and support bearing or thrust and support bearing for same
US20120299435A1 (en) Method for applying a retaining system above a rotor core of an electric machine and rotor assembly
CN201075750Y (en) Connecting device for rotor spider and floating rim of waterwheel generator rotor