SU1487129A1 - Ротор электрической машины и способ сборки ротора электрической машины - Google Patents

Description

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения — упрощение конструкции и технологии сборки. На валу 1 ротора установлены массивный магнитопро2

вод с к.з. обмоткой и кольца 4 и 5. В кольце 4 выполнена кольцевая полость для пластичного материала с низким пределом текучести, а на поверхности вала — выступ, погруженный в пластичный материал. Перед сборкой в кольцевую полость кольца 4 помещают электролитическим формованием пластичный материал. На предварительно охлажденный до криогенных температур вал надевают магнитопровод 2 с кольцами 4 и 5. При разогреве вала 1 от криогенных температур до температуры окружающей среды последний выбирает зазор по внутреннему диаметру магнитопровода 2, а выступ вала погружается в пластичный материал. Затем ротор разгоняют до скорости выше номинальной и пластичный материал плотно и равномерно по окружности обтекает кольцевой выступ, обеспечивая требуемую жесткость ротора. Изобретение позволяет повысить надежность ротора. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1

1487129

Изобретение относится к электромашиностроению, касается сверхвысокоскоростных электрических машин и может найти применение в микротурбомашинах.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и упрощение технологии сборки.

На фиг. 1 представлен ротор микротурбокомпрессора, продольный разрез; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1 (место размещения гидродинамической ловушки).

Ротор содержит вал 1, выполняющий роль стяжки, шихтованный или массивный магнитопровод 2 с короткозамкнутой обмоткой, гайку 3 и кольца 4, 5, причем в кольце 4 выполнена кольцевая полость 6, представляющая собой центробежную гидродинамическую ловушку для пластичного материала 7 с низким пределом текучести, а на смежной с этой полостью поверхности вала 1 выполнен кольцевой выступ 8, погруженный в пластичный материал 7.

Способ сборки ротора производится следующим образом.

Перед сборкой в кольцевую полость 6 кольца 4 помещают, например электролитическим формованием, пластичный материал 7 с пределом текучести более низким, чем у материалов остальных элементов ротора, затем кольца 4 и 5 напрессовывают на магнитопровод 2, после чего магнитопровод 2 с кольцами 4 и 5 надевают на вал 1, который предварительно охлаждают до криогенных температур, и стягивают их гайкой

3. При разогреве вала 1 от криогенных температур до температуры окружающей среды последний выбирает зазор по внутреннему диаметру магнитопровода 2. Таким образом, обеспечивается прессовая посадка. Кольцевой выступ 8 погружается в пластичный материал 7. Для улучшения механического контакта ротор без рабочих колес турбокомпрессора вращают со скоростью выше номинальной, при этом напряжения, возникающие в материале 7, превышают предел его текучести, пластичный материал 7 плотно и равномерно по окружности обтекает кольцевой выступ 8 и обеспечивает требуемую жесткость ротора при номинальных скоростях вращения,

В качестве материала с низким пределом текучести в зависимости от скорости вращения и геометрических размеров можно применять медь, алюминий, индий и др., а в качестве охлаждающей среды для вала 1 — жидкий азот.

Применение центробежной гидродинамической ловушки для материала с низким пределом текучести, обеспечивающего механический контакт между выступом вала, погруженным в'этот материал, и кольцом, позволяет получить необходимое механичес4

кое сопряжение и создать жесткую конструкцию ротора.

По сравнению с известными способом и устройством, выбранными за прототип, ротор можно выполнить с меньшими осевыми размерами, повысив тем самым критическую скорость вращения на 20—30%. Упрощаются изготовление и сборка роторов высокоскоростных электромашин малой мощности. Кроме того, материал с низким пределом текучести, помещенный в .центробежную ловушку и взаимодействующий с выступом на валу, выполняет также функции высококачественного высокочастотного демпфера упругих колебаний ротора при сверхвысоких скоростях вращения.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Ротор электрической машины, содержащий вал, выполненный за одно целое со стяжкой, и закрепленный на валу гайкой магнитопровод, снабженный обмоткой, с расположенными по его торцам кольцами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в кольце, расположенном на противоположном от гайки торце, выполнена со стороны, сопряженной с валом, кольцевая полость, частично заполненная пластичным материалом с пределом текучести более низким, чем у материалов остальных элементов ротора, а на смежной с этой полостью поверхности вала выполнен кольцевой выступ.
2. 2. Способ сборки ротора электрической машины, заключающийся в охлаждении до криогенных температур вала, выполненного за одно целое со стяжкой, соосном соединении охлажденного вала с неохлажденным магнитопроводом с обмоткой и расположенными по его торцам кольцами и стягивании их гайкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии сборки и повышения надежности, предварительно в кольце, расположенном на противоположном от гайки торце, выполняют кольцевую полость, в которую помещают электролитическим формованием пластичный материал с пределом текучести более низким, чем у материалов остальных элементов ротора, а на поверхности вала выполняют кольцевой выступ, затем после охлаждения вала при сборке совмещают кольцевую полость с выступом вала, обеспечивая при этом погружение кольцевого выступа в пластичный материал при нагревании вала от криогенных температур, после чего производят вращение ротора со скоростью выше номинальной, при которой напряжения, возникающие в пластичном материале, превышают предел его текучести.

   1487129