RU2280306C2 - Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components - Google Patents

Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components Download PDF

Info

Publication number
RU2280306C2
RU2280306C2 RU2004120740/09A RU2004120740A RU2280306C2 RU 2280306 C2 RU2280306 C2 RU 2280306C2 RU 2004120740/09 A RU2004120740/09 A RU 2004120740/09A RU 2004120740 A RU2004120740 A RU 2004120740A RU 2280306 C2 RU2280306 C2 RU 2280306C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
retaining ring
rotor
fixed
barrel
landing
Prior art date
Application number
RU2004120740/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004120740A (en
Inventor
Владимир Юрьевич Аврух (RU)
Владимир Юрьевич Аврух
Владимир Федорович Ганюшкин (RU)
Владимир Федорович Ганюшкин
Original Assignee
Владимир Юрьевич Аврух
Владимир Федорович Ганюшкин
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 Владимир Юрьевич Аврух, Владимир Федорович Ганюшкин filed Critical Владимир Юрьевич Аврух
Priority to RU2004120740/09A priority Critical patent/RU2280306C2/en
Publication of RU2004120740A publication Critical patent/RU2004120740A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280306C2 publication Critical patent/RU2280306C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical and electromechanical engineering; large electrical machines, such as turbogenerators.
SUBSTANCE: proposed method for diagnosing interference fit of shroud rings shrunk while hot on electrical machine rotor and its variations includes comparative measurements of distances between external surface of rotor barrel in reference zones of its end parts and annular external surface of shroud ring fixed within fit length using rather simple device in the form of bracket. Reference zones provided on external surfaces of rotor teeth or slot wedges may be used as basic ones for measurements. Proposed device implementing this method is made in the form of L-shaped bracket one of whose legs is secured in reference zones on external surface of rotor-barrel end parts and other (metering) leg hangs over annular surface of shroud ring to form radial clearance whose variations indicate changes in interference fit.
EFFECT: ability of diagnosing interference fit without disassembling shroud ring, enhanced measurement accuracy, reduced inspection and repair charges.
8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к контролю величин натягов горячей посадки бандажных колец роторов крупных электрических машин, например турбогенераторов.The invention relates to the technology of electrical engineering, in particular to control the values of the interference fit of the hot fit of the retaining rings of the rotors of large electrical machines, such as turbogenerators.

Известен способ измерения натягов в бандажном узле, приведенный в [1]. Для определения посадочных натягов по этому методу требуется полная разборка бандажного узла, измерение диаметров сопрягаемых деталей и сравнение полученных результатов с заводскими размерами. Способ весьма трудоемкий и не всегда осуществим по условиям эксплуатации электрической машины и экономическим возможностям.A known method of measuring interference in the retaining unit, shown in [1]. To determine the interference fit by this method, a complete disassembly of the retaining assembly, measurement of the diameters of the mating parts, and comparison of the results with factory sizes are required. The method is very time-consuming and not always feasible according to the operating conditions of the electric machine and economic opportunities.

Наиболее близким аналогом-прототипом изобретения является способ диагностики состояния посадочных натягов в бандажном узле, приведенный в [2]. Согласно этому способу, диагностика состояния посадочных натягов в зоне сопряжения бандажного кольца с ротором в его концевой части осуществляется без разборки бандажного узла и включает в себя оценку изменения натягов путем сравнительных измерений наружных диаметров бандажных колец в местах их посадки до пуска турбогенератора в эксплуатацию и в процессе проведения ремонтных работ. Недостатком этого метода является повышенная погрешность, связанная с необходимостью измерения больших диаметров бандажных колец для определения изменения посадочных натягов, величина которых на несколько порядков меньше базовых измеряемых величин. Кроме того, дополнительную погрешность вносит также необходимость учета различных соотношений расчетных податливостей сопрягаемых горячей посадкой составных, частей ротора: бандажного кольца и концевой части бочки ротора.The closest analogue to the prototype of the invention is a method for diagnosing the state of the interference fit in the retaining node, given in [2]. According to this method, the diagnosis of the state of the interference fit in the interface between the retaining ring and the rotor in its end part is carried out without disassembling the retainer assembly and includes an assessment of the change in interference by comparative measurements of the outer diameters of the retaining rings at the places of their fitting before the turbogenerator is put into operation and during carrying out repair work. The disadvantage of this method is the increased error associated with the need to measure large diameters of the retaining rings to determine changes in the seating interference, the magnitude of which is several orders of magnitude less than the basic measured values. In addition, an additional error is also introduced by the need to take into account the various ratios of the estimated yields of the hot-mated components, rotor parts: the retaining ring and the end part of the rotor barrel.

Этих недостатков лишен предлагаемый способ диагностики с использованием достаточно простого устройства в виде кронштейна. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является диагностика состояния посадочных натягов в бандажном узле без его разборки с повышением точности измерений и снижением затрат на выполнение диагностических и ремонтных работ.These disadvantages are deprived of the proposed diagnostic method using a fairly simple device in the form of a bracket. The technical result to which this invention is directed is to diagnose the state of the interference fit in the retainer assembly without disassembling it with increasing measurement accuracy and reducing the cost of performing diagnostic and repair work.

На фиг.1 изображен бандажный узел ротора турбогенератора с установленным устройством (1) для диагностики посадочного натяга бандажного кольца (2) на концевую часть бочки (3) ротора, на фиг.2 показано расположение этого устройства относительно объектов измерения, а на фиг.3 - то же, устройство в варианте наклонного исполнения его измерительной части, профиль которой повторяет наклон образующей конусной части бандажного кольца. На фиг.2 приведены следующие обозначения: D - внутренний посадочный диаметр бандажного кольца, L - расстояние между парой диаметрально расположенных фиксированных точек (зон) на концевой части бочки ротора, b - толщина бандажного кольца, замеренная в плоскости упомянутой ранее наружной кольцевой окружности бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадкиFigure 1 shows the bandage assembly of the rotor of the turbogenerator with the installed device (1) for diagnosing the seating interference of the bandage ring (2) on the end part of the barrel (3) of the rotor, figure 2 shows the location of this device relative to the measurement objects, and figure 3 - the same, the device in the variant of the inclined execution of its measuring part, the profile of which repeats the inclination of the generatrix of the conical part of the retaining ring. Figure 2 shows the following notation: D is the inner mounting diameter of the retaining ring, L is the distance between a pair of diametrically located fixed points (zones) on the end of the rotor barrel, b is the thickness of the retaining ring, measured in the plane of the outer circumference of the retaining ring mentioned earlier fixed within the fit length

Общеизвестно, что наиболее нагруженным в механическом отношении узлом турбогенератора является бандажный узел (фиг.1), удерживающий лобовые части обмотки (4), закрепленные на вращающейся бочке ротора, в радиальном направлении от действия центробежных сил за счет бандажного кольца и в осевом направлении от действия сил, возникающих в результате теплового расширения обмотки ротора, с помощью центрирующего (упорного) кольца (5).It is well known that the most mechanically loaded node of the turbogenerator is the bandage unit (Fig. 1), which holds the frontal parts of the winding (4), mounted on the rotating barrel of the rotor, in the radial direction from the action of centrifugal forces due to the retaining ring and in the axial direction from the action forces arising as a result of thermal expansion of the rotor winding with the help of a centering (thrust) ring (5).

В двухпосадочном исполнении бандажного узла бандажное кольцо (2) посажено на концевую часть (3) бочки ротора, представляющую чередующийся в тангенциальном направлении ряд зубцов (6) и пазовых клиньев (7), через изоляционную прокладку (8).In a two-seat design of the retaining assembly, the retaining ring (2) is mounted on the end part (3) of the rotor barrel, which is a series of teeth alternating in the tangential direction (6) and groove wedges (7) through an insulating gasket (8).

Устройство для диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора (фиг.2) выполнено в виде кронштейна (9) с двумя ножками, одна из которых - базовая (10) - устанавливается на наружные части зубцов или пазовых клиньев, расположенных в концевой части бочки ротора, а вторая - измерительная (11) - нависает над наружной поверхностью бандажного кольца так, что ее концевая часть (12) располагается над кольцевой поверхностью (окружностью) (13) бандажного кольца в зоне его посадки. Устройство устанавливается на единожды выбранные, равномерно по окружности ротора распределенные зубцы (пазовые клинья), наружные поверхности которых определяются как фиксированные (реперные) зоны (14), относительно которых и проводится измерение радиального положения бандажного кольца. Устройство может плотно устанавливаться на фиксированные зоны, крепиться к ним болтовым соединением (15), либо выполняться единым целым с концевым пазовым клином (фиг.4).A device for diagnosing the state of the interference fit of the retaining rings on the rotor barrel (Fig. 2) is made in the form of an arm (9) with two legs, one of which is the base (10), which is installed on the outer parts of the teeth or groove wedges located in the end of the barrel the rotor, and the second measuring (11) hangs over the outer surface of the retaining ring so that its end part (12) is located above the annular surface (circumference) (13) of the retaining ring in the area of its landing. The device is installed on once selected, evenly distributed teeth (groove wedges) uniformly around the circumference of the rotor, the outer surfaces of which are defined as fixed (reference) zones (14), against which the radial position of the retaining ring is measured. The device can be tightly mounted on fixed zones, attached to them by bolt connection (15), or performed as a unit with the end groove wedge (figure 4).

Сопряжение бандажного кольца с бочкой ротора осуществляется горячей посадкой с натягом (δ), величина которого определяется механическим расчетом. Применение горячей посадки обусловлено необходимостью плотного соединения деталей бандажного узла, прежде всего, на рабочей частоте вращения.The coupling of the retaining ring with the barrel of the rotor is carried out by hot landing with an interference fit (δ), the value of which is determined by mechanical calculation. The use of a hot landing is due to the need for a tight connection of the parts of the retaining assembly, primarily at the operating speed.

Нарушение плотности соединения деталей бандажного узла при вращении ротора может привести к повреждению мест соединения в узле, а также к смещению обмоток и, как следствие, к ухудшению вибрационного состояния машины.Violation of the connection density of the parts of the retaining assembly during rotation of the rotor can lead to damage to the joints in the assembly, as well as to displacement of the windings and, as a result, to a deterioration in the vibrational state of the machine.

При этом при посадке бандажного кольца на концевую часть бочки ротора через многослойную изоляционную прокладку за счет ее расслоения, а также за счет выжигания горючих составляющих изоляционной прокладки при высоких температурах нагрева бандажных колец возможно прослабление натяга. Это отклонение натягов бандажного кольца очень важно своевременно диагностировать.At the same time, when the retaining ring is planted on the end part of the rotor barrel through a multilayer insulating gasket due to its delamination, as well as due to the burning of combustible components of the insulating gasket at high heating temperatures of the retaining rings, tension can be weakened. This deviation of the tightness of the retaining ring is very important to diagnose in a timely manner.

Кроме того, известно, что наиболее нагруженной частью бандажного кольца является его носиковая часть, посаженная на бочку ротора, в которой помимо постоянных напряжений от посадки и центробежных сил возникают знакопеременные напряжения. Вышеназванные знакопеременные напряжения возникают в двухпосадочном бандаже из-за прогиба ротора под действием собственных сил тяжести. Изгиб ротора вызывает в бандаже усилия, стремящиеся изогнуть бандаж в плоскости оси вала и изменить соосность посадочных поверхностей кольца и бочки ротора. Возникающие при этом напряжения носят знакопеременный характер и вызывают в двухпосадочном бандаже наиболее опасные повреждения. Длительное воздействие знакопеременных напряжений приводит к износу зоны посадки.In addition, it is known that the most loaded part of the retaining ring is its nose part, mounted on the barrel of the rotor, in which in addition to constant stresses from landing and centrifugal forces alternating stresses arise. The aforementioned alternating stresses arise in a two-seat brace due to the deflection of the rotor under the action of its own gravity. The bending of the rotor causes forces in the band, which tend to bend the band in the plane of the shaft axis and change the alignment of the seating surfaces of the ring and the barrel of the rotor. The resulting stresses are alternating in nature and cause the most dangerous damage in a two-seat bandage. Long-term exposure to alternating stresses leads to wear of the landing zone.

Учитывая, что материал бандажных колец, как правило, имеет более высокие механические свойства по сравнению с материалом ротора и центрирующих колец, пластическая остаточная деформация материала с образованием наклепов происходит, главным образом, на посадочных поверхностях ротора и центрирующего кольца. Поэтому в случае появления вышеназванных дефектов в посадочных зонах бандажного узла происходит ослабление натяга с уменьшением наружного диаметра бандажного кольца в зоне горячей посадки на бочку ротора, а при повреждении и разрушении изоляционной прокладки под носком бандажного кольца не только уменьшение наружных диаметров, но и нарушение цилиндрической формы.Given that the material of the retaining rings, as a rule, has higher mechanical properties compared with the material of the rotor and the centering rings, plastic permanent deformation of the material with the formation of rivets occurs mainly on the seating surfaces of the rotor and the centering ring. Therefore, in the event of the aforementioned defects in the seating areas of the retainer assembly, the interference is weakened with a decrease in the outer diameter of the retainer ring in the area of hot seating on the rotor barrel, and if the insulation strip under the toe of the retainer ring is damaged and destroyed, not only a decrease in outer diameters, but also a violation of the cylindrical .

Указанное изменение наружных диаметров бандажных колец предлагается определять не путем прямого их измерения и сравнения, что чревато большими погрешностями (температурными и метрическими), а также ошибками при учете различий в податливостях сопрягаемых деталей, а путем сравнительного измерения радиальных расстояний между наружной поверхностью бочки ротора в его концевой части и наружной кольцевой поверхностью (окружностью) бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадки, и об изменении посадочного натяга судят по величине разности этих радиальных расстояний. Для повышения уровня достоверности в получении сведений об изменении посадочных натягов бандажного кольца на бочке ротора выполняются несколько фиксированных (реперных) точек (зон), расположенных на наружной поверхностью бочки ротора в непосредственной близости от места посадки.It is proposed to determine the indicated change in the outer diameters of the retaining rings not by directly measuring and comparing them, which is fraught with large errors (temperature and metric), as well as errors when taking into account differences in the flexibility of the mating parts, but by comparatively measuring the radial distances between the outer surface of the rotor barrel the end part and the outer annular surface (circumference) of the retaining ring, fixed within the length of the fit, and the change in the seating interference is judged by no difference between these radial distances. To increase the level of reliability in obtaining information about changes in the seating interference of the retaining ring on the rotor barrel, several fixed (reference) points (zones) are located located on the outer surface of the rotor barrel in the immediate vicinity of the landing site.

Изменение посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора можно определять путем сравнительного измерения радиальных расстояний между несколькими фиксированными (реперными) точками (зонами) и наружной кольцевой поверхностью (окружностью) бандажного кольца, расположенной в пределах длины посадки, по формуле:The change in the seating interference of the retaining rings on the rotor barrel can be determined by comparatively measuring the radial distances between several fixed (reference) points (zones) and the outer annular surface (circumference) of the retaining ring located within the landing length, according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где: δкон и δнач - радиальные расстояния между фиксированными точками (зонами) на бочке ротора и наружной поверхностью бандажного кольца, измеренные в одних и тех же местах, соответственно в текущем времени по сравнению с ранее выполненными замерами;where: δ con and δ nach are the radial distances between fixed points (zones) on the barrel of the rotor and the outer surface of the retaining ring, measured in the same places, respectively, at the current time compared to previously performed measurements;

n - число фиксированных точек (зон).n is the number of fixed points (zones).

При этом оценку изменения натягов можно проводить при расположении фиксированных точек (зон) как на наружных поверхностях зубцов, так и на наружных поверхностях пазовых клиньев.At the same time, an assessment of the interference fit can be carried out with fixed points (zones) located both on the outer surfaces of the teeth and on the outer surfaces of the groove wedges.

Предложенный способ позволяет диагностировать места износа (повреждения) посадочных поверхностей бандажного кольца, зубцов бочки ротора и изоляционной прокладки по изменению радиальных расстояний между каждой фиксированной точкой (зоной) на бочке ротора и поверхностью бандажного кольца (δкон и δнач), измеренных в одних и тех же местах, соответственно в текущем времени по сравнению с ранее выполненными замерами.The proposed method allows to diagnose places of wear (damage) of the seating surfaces of the retaining ring, the teeth of the barrel of the rotor and the insulating strip by changing the radial distances between each fixed point (zone) on the barrel of the rotor and the surface of the retaining ring (δ con and δ beg ), measured in one and the same places, respectively, in the current time in comparison with previously performed measurements.

Предложенный способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины обеспечивает также возможность с большой степенью достоверности, диагностировать фактические посадочные натяги в процессе и после насадки бандажного кольца на бочку ротора.The proposed method for diagnosing the condition of the seating interference of the retaining rings on the component parts of the rotor of the electric machine also provides an opportunity with a high degree of reliability to diagnose the actual seating interference in the process and after fitting the retaining ring on the rotor barrel.

Определение и последующий контроль фактических величин посадочного натяга (δ), возникшего в период первичной посадки бандажного кольца на бочку ротора, можно осуществлять путем сравнения радиальных расстояний, измеренных между фиксированной точкой (зоной), расположенной на наружной поверхностью бочки ротора в непосредственной близости от места посадки, и наружной кольцевой окружностью бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадки, после посадки бандажного кольца (δкон), с величиной этого радиального расстояния (δнач), полученной по результатам измерений бандажного кольца до его посадки на бочку ротора, по формуле:The determination and subsequent control of the actual values of the interference fit (δ) that occurred during the initial landing of the retaining ring on the rotor barrel can be carried out by comparing the radial distances measured between a fixed point (zone) located on the outer surface of the rotor barrel in the immediate vicinity of the landing site and the outer circumference of the annular shroud ring fixed within the landing length after planting retaining ring (δ con), with the magnitude of the radial distance (δ early) Acquiring the results of measurements of retaining ring to its landing on the rotor barrel, according to the formula:

δ=2·(δкон.- δнач.),δ = 2 · (δ con. - δ beginning ),

где δнач.=1/2·(D+2·b-L);where δ beg. = 1/2 · (D + 2 · bL);

D - внутренний посадочный диаметр бандажного кольца;D is the inner bore diameter of the retaining ring;

L - расстояние между парой диаметрально расположенных фиксированных точек (зон) на концевой части бочки ротора;L is the distance between a pair of diametrically located fixed points (zones) on the end of the rotor barrel;

b - толщина бандажного кольца, замеренная в плоскости упомянутой ранее наружной кольцевой окружности бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадкиb - the thickness of the retaining ring, measured in the plane of the previously mentioned outer circumference of the circumference of the retaining ring, fixed within the length of the fit

Степень достоверности величин посадочных натягов, определяемых предлагаемым способом, возрастает с увеличением количества измерений, проведенных по различным фиксированным зонам, равномерно распределенным по окружности бочки ротора, соответствующих измерений параметров бандажного узла (D, b и L) и последующего определения их средних значений.The degree of reliability of the fit values determined by the proposed method increases with the number of measurements taken in various fixed zones uniformly distributed around the circumference of the rotor barrel, the corresponding measurements of the parameters of the retaining unit (D, b and L) and the subsequent determination of their average values.

Существенное значение для реализации предложенного способа диагностики является использование устройства в виде кронштейна, обеспечивающего высокую степень достоверности определения состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора. Кронштейн выполняется Г-образной формы, одна ножка которого (базовая) устанавливается (закрепляется) в фиксированных точках (зонах) на наружной поверхности концевых частей ротора, а вторая ножка (измерительная) нависает над кольцевой поверхностью (окружностью) бандажного кольца, образуя с ней радиальный зазор, по величине и изменению которого судят о величине и изменении посадочного натяга.Essential for the implementation of the proposed diagnostic method is the use of a device in the form of a bracket, which provides a high degree of reliability in determining the state of the seating interference of retaining rings on the rotor components. The bracket is L-shaped, one leg of which (base) is installed (fixed) at fixed points (zones) on the outer surface of the end parts of the rotor, and the second leg (measuring) hangs over the annular surface (circumference) of the retaining ring, forming with it a radial clearance, the size and change of which is judged on the size and change of the interference fit.

Высокая степень достоверности диагностики состояния посадочных натягов в бандажном узле электрической машины с использованием предлагаемого устройства предопределяется тем, что:A high degree of reliability of diagnosis of the state of the interference fit in the brace assembly of an electric machine using the proposed device is determined by the fact that:

- обеспечивается возможность производить сравнительные измерения посадочных натягов с помощью набора щупов или калибровочных пластин с высокой степенью точности за счет измерения малых зазоров между измерительной ножкой устройства и наружной поверхностью бандажного кольца, величина которых соизмерима с величинами посадочных натягов;- it is possible to perform comparative measurements of the landing interference using a set of probes or calibration plates with a high degree of accuracy by measuring small gaps between the measuring leg of the device and the outer surface of the retaining ring, the magnitude of which is comparable with the values of the landing interference;

- обеспечивается возможность пренебречь вводом в результаты измерений поправок на различие температур объектов измерения и измерительных приборов, так как при диагностировании не применяются большеразмерные измерительные устройства, например, такие как микрометрические скобы и штихмасы для замера диаметров бандажных колец. Кроме того, в процессе измерений бандажное кольцо, бочка ротора и измерительное устройство является неразъемным узлом с одинаковой температурой в любое время года;- it is possible to neglect the inclusion in the measurement results of corrections for the difference in temperature of the measurement objects and measuring instruments, since the diagnosis does not use large-sized measuring devices, for example, such as micrometric staples and gauges for measuring the diameters of retaining rings. In addition, in the process of measuring the retaining ring, the barrel of the rotor and the measuring device is an integral unit with the same temperature at any time of the year;

- представляется возможность при оценке изменения посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора в различные периоды эксплуатации электрической машины не учитывать влияние различия податливостей сопрягаемых составных частей на результаты измерений, учет которых необходим при определении посадочных натягов, основанных на принципах сравнения замеренных отдельно диаметров бандажного кольца и бочки ротора с последующим вычислением их разницы, как это делается, например, в [2]. В связи с тем, что в предлагаемом способе диагностики указанная разница определяется экспериментально, то автоматически учитывается как увеличение наружного диаметра бандажного кольца, так и уменьшение наружного диаметра посадочной поверхности концевой части бочки ротора. Последнее обеспечивается тем, что фиксированные (реперные) зоны, на которые устанавливается устройство, находятся в непосредственной близости от места посадки бандажного кольца.- it is possible, when assessing the change in the seating interference of the retaining rings on the rotor barrel at different periods of operation of the electric machine, not to take into account the effect of the difference in the flexibility of the mating components on the measurement results, which should be taken into account when determining the interference fit based on the principles of comparing the diameters of the retaining ring and barrel separately measured rotor with subsequent calculation of their difference, as is done, for example, in [2]. Due to the fact that in the proposed diagnostic method the indicated difference is determined experimentally, both an increase in the outer diameter of the retaining ring and a decrease in the outer diameter of the seating surface of the end part of the rotor barrel are automatically taken into account. The latter is ensured by the fact that the fixed (reference) zones on which the device is installed are located in close proximity to the place of landing of the retaining ring.

Для упрощения процесса диагностирования состояния посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора рекомендуется установить или закрепить устройство так, чтобы кронштейн устройства торцовой частью базовой ножки был прижат к торцовой поверхности бандажного кольца. В этом случае измерительная ножка кронштейна, нависшая над поверхностью бандажного кольца, предопределит поверхностную зону или окружность бандажного кольца, относительно которой в последующем постоянно будут проводиться измерения.To simplify the process of diagnosing the condition of the seating interference of the retaining ring on the rotor barrel, it is recommended to install or fix the device so that the device bracket with the end part of the base leg is pressed against the end surface of the retaining ring. In this case, the measuring leg of the bracket, hanging over the surface of the retaining ring, will determine the surface area or circumference of the retaining ring, with respect to which subsequently measurements will be constantly taken.

Существует еще одна возможность повысить точность проводимых измерений при оценке состояния посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора, если физически и функционально объединить конструкцию предлагаемого устройства с концевым пазовым клином, выполнив их из одной заготовки. Для этого торцовая часть концевого пазового клина, обращенная в сторону бандажного кольца, выполняется в виде наконечника, который нависает над фиксированной кольцевой поверхностью (окружностью) бандажного кольца, образуя с ней радиальный зазор. В этом случае помимо снижения погрешности измерений при проведении диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора создается возможность проводить эти измерения без вывода ротора из статора.There is another opportunity to improve the accuracy of the measurements when assessing the condition of the fit interference of the retaining rings on the rotor barrel, if physically and functionally combine the design of the proposed device with the end groove wedge, making them from one workpiece. For this, the end part of the end groove wedge facing the retaining ring is made in the form of a tip that hangs over a fixed annular surface (circumference) of the retaining ring, forming a radial clearance with it. In this case, in addition to reducing the measurement error when diagnosing the condition of the fit interference of the retaining rings on the rotor barrel, it is possible to carry out these measurements without removing the rotor from the stator.

Отметим также, что в некоторых случаях, когда для реализации предложенного способа диагностики состояния посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора установка устройства на пазовые клинья или зубцы ротора затруднена, кронштейн устройства может быть установлен (закреплен) на наружной поверхности бандажного кольца, а измерительная ножка в этом случае, нависающая над концевой частью бочки ротора, образует с ней радиальный зазор, по величине и изменению которого судят о величине и изменении посадочного натяга.We also note that in some cases, when the installation of the device on the grooved wedges or teeth of the rotor is difficult to realize the diagnosis of the fit of the retaining ring of the retaining ring on the rotor barrel, the device bracket can be installed (fixed) on the outer surface of the retaining ring, and the measuring leg in in this case, hanging over the end part of the rotor barrel, forms a radial clearance with it, by the size and change of which they judge the size and change of the interference fit.

Значимость предлагаемого способа диагностики посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины возрастает также в связи с тем, что способ может быть применен не только для оценки состояния посадочных натягов бандажного кольца на бочку ротора, но и также для оценки состояния посадочного натяга бандажного кольца на центрирующее кольцо. В этом случае необходимо базовую ножку устройства закрепить на фиксированной торцовой поверхности центрирующего кольца вблизи места посадки либо на свободной наружной цилиндрической поверхности центрирующего кольца, а измерительную ножку разместить над наружной поверхностью бандажного кольца в зоне его посадки.The significance of the proposed method for the diagnosis of the seating interference of the retaining rings on the components of the rotor of an electric machine is also increasing due to the fact that the method can be applied not only to assess the condition of the interference fit of the retaining ring on the barrel of the rotor, but also to assess the condition of the interference fit of the retaining ring on centering ring. In this case, it is necessary to fix the base leg of the device on a fixed end surface of the centering ring near the landing site or on the free outer cylindrical surface of the centering ring, and place the measuring leg above the outer surface of the retaining ring in the area of its landing.

Предложенный способ может быть использован для диагностики состояния посадочных натягов в других сопряженных горячей посадкой узлах электрической машины, например в узле контактных колец, когда последние посажены на вал ротора или металлическую втулку через изоляционный слой. Для диагностирования состояния посадочного натяга в этом случае базовая и измерительная ножки устройства устанавливаются соответственно на валу ротора и над любой, не соприкасающейся со щетками цилиндрической поверхностью контактных колец, а изменение состояния посадочных натягов (Δδ) и их абсолютное значение (δ) определяется по приведенным в формуле изобретения соотношениям.The proposed method can be used to diagnose the state of the interference fit in other nodes of a hot-fitting electric machine, for example, in the contact ring assembly, when the latter are mounted on a rotor shaft or a metal sleeve through an insulating layer. To diagnose the state of the interference fit in this case, the base and measuring legs of the device are installed respectively on the rotor shaft and above any cylindrical surface of the contact rings that do not touch the brushes, and the change in the condition of the interference fit (Δδ) and their absolute value (δ) is determined by the claims to the ratios.

Источники информации:Information sources:

1. Справочник по ремонту турбогенераторов. (Под ред. П.И.Устинова). - М.: Энергия, 1978, с.258.1. Handbook for repair of turbogenerators. (Edited by P.I. Ustinov). - M .: Energy, 1978, p. 258.

2. Патент на изобретение РФ "Способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины (варианты)" №2145144, 09.02.1999 г.2. Patent for the invention of the Russian Federation "Method for diagnosing the condition of the interference fit of retaining rings on the components of the rotor of an electric machine (options)" No. 2145144, 09/09/1999

Claims (8)

1. Способ диагностики состояния натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины, содержащей бочку ротора с зубцами и пазами, в которых уложена обмотка, закрепленная пазовыми клиньями, и центрирующее кольцо, включающий оценку изменения натягов в местах посадки бандажных колец путем сравнительного измерения разности наружных непосадочных диаметров бандажного кольца в этих местах до пуска электрической машины в эксплуатацию и в процессе эксплуатации во время ее последующих остановов, отличающийся тем, что оценку изменения натягов в местах посадки бандажных колец осуществляют путем сравнительного измерения радиальных расстояний между наружной поверхностью бочки ротора в его концевой части и наружной кольцевой поверхностью бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадки, а об изменении посадочного натяга судят по величине разности этих радиальных расстояний.1. A method for diagnosing the condition of tightness of retaining rings on the rotor components of an electric machine containing a rotor barrel with teeth and grooves, in which a winding is fixed, secured by groove wedges, and a centering ring, including assessing the change in tightness at the seats of the retaining rings by comparatively measuring the difference of the outer non-stop diameters of the retaining ring in these places prior to putting the electric machine into operation and during operation during its subsequent shutdowns, characterized in that the assessment and Menenius interferences in landing locations retaining rings is effected by a comparative measurement of the radial distance between the outer surface of the rotor drum in its end portion and the outer circumferential surface of retaining ring fixed in the length within the landing and the landing interference of change is judged by the magnitude of the difference of these radial distances. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценку изменения натягов в местах посадки бандажных колец осуществляют путем сравнительного измерения разности радиального расстояния между несколькими фиксированными зонами, расположенными на наружной поверхности бочки ротора в непосредственной близости от места посадки и наружной кольцевой поверхностью бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадки, а величину изменения натяга Δδ определяют из выражения:2. The method according to claim 1, characterized in that the change in the interference fit in the seats of the retaining rings is assessed by comparatively measuring the difference in the radial distance between several fixed zones located on the outer surface of the rotor barrel in the immediate vicinity of the landing site and the outer annular surface of the retaining ring fixed within the landing length, and the magnitude of the change in interference Δδ is determined from the expression:
Figure 00000003
Figure 00000003
где δкон. и δнач. - радиальные расстояния между фиксированными зонами на бочке ротора и наружной поверхностью бандажного кольца, измеренные в одних и тех же местах, соответственно, в текущем времени по сравнению с ранее выполненными замерами;where δ con. and δ beg. - the radial distances between the fixed zones on the barrel of the rotor and the outer surface of the retaining ring, measured in the same places, respectively, at the current time compared to previously performed measurements; n - число фиксированных зон.n is the number of fixed zones.
3. Способ по п.1 отличающийся тем, что определение и последующий контроль фактических величин посадочного натяга (δ), возникшего в период первичной посадки бандажного кольца на бочку ротора, осуществляется путем сравнения радиальных расстояний, измеренных между фиксированной зоной, расположенной на наружной поверхности бочки ротора в непосредственной близости от места посадки, и наружной кольцевой поверхностью бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадки, после посадки бандажного кольца (δкон.), с величиной этого радиального расстояния (δнач.), полученной по результатам измерений бандажного кольца до его посадки на бочку ротора, по формуле:3. The method according to claim 1, characterized in that the determination and subsequent control of the actual values of the interference fit (δ) that arose during the initial landing of the retaining ring on the rotor barrel is carried out by comparing the radial distances measured between a fixed area located on the outer surface of the barrel the rotor in the immediate vicinity of the landing site, and the outer annular surface of the retaining ring, fixed within the length of the landing, after landing the retaining ring (δ con. ), with the value of this radial distance (δ beginning ), obtained from the measurements of the retaining ring before landing on the rotor barrel, according to the formula: δ=2-(δкон.нач.),δ = 2- (δ end.beginning ), где δнач.=1/2-(D+2·b-L);where δ beg. = 1 / 2- (D + 2 · bL); D - внутренний посадочный диаметр бандажного кольца;D is the inner bore diameter of the retaining ring; L - расстояние между парой диаметрально расположенных фиксированных зон на концевой части бочки ротора;L is the distance between a pair of diametrically located fixed zones on the end of the rotor barrel; b - толщина бандажного кольца, замеренная в плоскости упомянутой ранее наружной кольцевой окружности бандажного кольца, зафиксированной в пределах длины посадки.b - the thickness of the retaining ring, measured in the plane of the previously mentioned outer circumference of the retaining ring, fixed within the length of the fit. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что диагностируют места повреждения посадочных поверхностей бандажного кольца, зубцов бочки ротора, и изоляционной прокладки по изменению радиальных расстояний между каждой фиксированной зоной на бочке ротора и поверхностью бандажного кольца (δкон. и δнач), измеренных в одних и тех же местах, соответственно, в текущем времени по сравнению с ранее выполненными замерами.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that they diagnose places of damage to the seating surfaces of the retaining ring, the teeth of the rotor barrel, and the insulation strip by changing the radial distances between each fixed area on the rotor barrel and the surface of the retaining ring (δ con. and δ beg ), measured in the same places, respectively, in the current time in comparison with previously performed measurements. 5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оценку изменения натягов проводят, используя фиксированные зоны, выполненные на наружных поверхностях зубцов.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the assessment of changes in interference is carried out using fixed areas made on the outer surfaces of the teeth. 6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оценку изменения натягов проводят, используя фиксированные зоны, выполненные на наружных поверхностях пазовых клиньев.6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the assessment of changes in interference is carried out using fixed areas made on the outer surfaces of the groove wedges. 7. Устройство для осуществления способа по пп.1-6, выполненное в виде кронштейна, отличающееся тем, что кронштейн выполняется Г-образной формы, одна ножка которого (базовая) устанавливается в фиксированных зонах на наружной поверхности концевых частей ротора, а вторая ножка (измерительная) нависает над кольцевой поверхностью бандажного кольца, образуя с ней радиальный зазор, по величине и изменению которого судят о величине и изменении посадочного натяга.7. The device for implementing the method according to claims 1 to 6, made in the form of a bracket, characterized in that the bracket is L-shaped, one leg of which (base) is installed in fixed areas on the outer surface of the end parts of the rotor, and the second leg ( measuring) hangs over the annular surface of the retaining ring, forming a radial clearance with it, by the magnitude and change of which they judge the magnitude and change of the interference fit. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что функцию базовой и измерительной ножек выполняет концевой пазовый клин, торцовая часть которого, обращенная в сторону бандажного кольца, выполняется в виде наконечника, который нависает над фиксированной кольцевой поверхностью бандажного кольца, образуя с ней радиальный зазор.8. The device according to claim 7, characterized in that the function of the base and measuring legs is performed by the end groove wedge, the end part of which, facing the retaining ring, is made in the form of a tip that hangs over the fixed annular surface of the retaining ring, forming with it a radial gap.
RU2004120740/09A 2004-07-08 2004-07-08 Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components RU2280306C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004120740/09A RU2280306C2 (en) 2004-07-08 2004-07-08 Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004120740/09A RU2280306C2 (en) 2004-07-08 2004-07-08 Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004120740A RU2004120740A (en) 2006-01-10
RU2280306C2 true RU2280306C2 (en) 2006-07-20

Family

ID=35872045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004120740/09A RU2280306C2 (en) 2004-07-08 2004-07-08 Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280306C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
УСТИНОВ П.И. Справочник по ремонту турбогенераторов. - М.: Энергия, 1978, с.258. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004120740A (en) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7752726B2 (en) Fixture and inspection method for an annular seal
CA2818726C (en) A method for measuring geometry deformations of a turbine component
US8333551B2 (en) Embedded fiber optic sensing device and method
US20100242293A1 (en) Time-indicating rub pin for transient clearance measurement and related method
RU2714354C1 (en) Method for magnetic bearing device monitoring
JP5634869B2 (en) Method for determining the remaining life of a rotor of a fluid machine under thermal load
US6741074B2 (en) Method and apparatus for separating electrical runout from mechanical runout
JP6378582B2 (en) System and method for monitoring rotating parts
US8784056B2 (en) System and turbine including creep indicating member
RU2280306C2 (en) Method and device for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor components
JP6036654B2 (en) Method and apparatus for measuring the amount of deflection of a rotating shaft
JP4710172B2 (en) Bearing life test apparatus and bearing life measuring method
RU2145144C1 (en) Method for diagnosing interference fit of banding rings on electrical-machine rotor components (options)
RU2280939C1 (en) Method for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor barrel and alignment ring
JP7409916B2 (en) Method for evaluating stress corrosion cracking in steam turbines
RU2282928C1 (en) Method for diagnostics of status of mounting tightness of contact rings on rotor shaft of electric machine (variants)
Thomson et al. On-Line Current Monitoring Fault Diagnosis in Hv Induction Motors–Cask Histories and Cost Savings in Offshore Installations
JPH0254514B2 (en)
RU2295821C1 (en) Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine
RU2249899C1 (en) Method for diagnosing interference fit of end-winding retaining rings on electrical machine rotor barrel
JP6029888B2 (en) Motor diagnostic device, method and program
RU2279751C1 (en) Method for diagnostics of mounting portion of bandage rings and massive core of electric machine rotor and device for realization of said method
CN217036984U (en) Motor
JPH06241880A (en) Device and method for monitoring bearing of rotary machine
Singh Investigation into High-Speed Thermal Instability Testing of Synchronous Turbo-Generator Rotors

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20071017

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090709