вывернуть шпонку из паза, где она установлена , что снижает надежность соединени особенно дл элементов,установленных с зазором относительно неподвижных фиксирующих деталей, например дл креплени деталей водопод вода ротора.remove the key from the groove where it is installed, which reduces the reliability of the connection, especially for elements installed with a gap relative to the fixed fixing parts, for example for fastening parts of the hydrogen to the rotor.
Цель изобретени - повышение надежности соединени путем уравнивани моментов )ал(иальной центробежной и осевой СИЯ/ действующих на шпднку. The purpose of the invention is to increase the reliability of the connection by equalizing the moments (alia cental centrifugal and axial PLI / acting on the smarter).
Указанна цбль достйгаетсй тем, Что центр т жести сечени шПонАи вдо продольной беи элементов расположен вне зоны, заключенной между кбнтаГк ными поверхност ми. , The above objective is achieved by the fact that the center of the body of the cross section of the spontaneous section along the longitudinal beam of the elements is located outside the zone enclosed between the cbnf surface. ,
На . ftokasaHO уст{)ойство дЛ шпоночного соединени койцейтрических бандажного кольца и бочкк poiopa на фиг.2 - то же, дл шпоночного соединени с векторной диаграммой сил, действующих на шпонку на фиг.З устройство дл шпоночного соединени концентрических водоплотной стенки камеры и торцового запирающего кольца; на фиг.4 - то же, дл шпоночного соединени по фиг.З с векторной диаграммой сил, действующих на шпонку.On . The ftokasaHO device {) solution for the keyway connection of the coceutric retaining ring and poiopa barrel in FIG. 2 is the same for the keyway connection with the vector force diagram acting on the key in FIG. 4 is the same for the keyed connection of FIG. 3 with a vectorial diagram of the forces acting on the key.
Устройство дл шпоночного соединени двух вращающихс концентрических кольцевых элементов, например ротора электрической машины, содержит размещенную в кольцевых пазах 1 и 2 соедин емых элементов, например, бандажного кольца 3 и концентричной ему бочки 4 ротора, или водоплотной стенки 5 камеры и торцового запирающего кольца 6, концентричных друг с другом, кольцевую разрезную шпонку 7. Шпонка имеет одну контактную поверхность 8, перпендикул рную продольной оси соедин емых элементов, и другую контактную поврехность 9, выполненную конус ной и расположенную под углом к продольной оси соедин емых элементов. Контактирующа с этой поверхностью шпонки поверхность 10 элементов 4 и 6 также выполнена конической с той же конусностью. Центр т жести С сечени шпонки вдоль продольной оси элементов расположен вне зоны 11, заключенной между контактными поверхност ми 8 и 9.The device for keying the two rotating concentric ring elements, for example, the rotor of an electric machine, contains placed in the annular grooves 1 and 2 of connected elements, for example, retaining ring 3 and the rotor barrel 4 concentric to it, or the water wall 5 of the chamber and the end locking ring 6 concentric with each other, an annular split key 7. The key has one contact surface 8, perpendicular to the longitudinal axis of the joined elements, and the other contact surface 9, made cone n oh and located at an angle to the longitudinal axis of the connected elements. The surface 10 of the elements 4 and 6 which are in contact with this key surface is also conical with the same taper. The center of gravity C of the key section along the longitudinal axis of the elements is located outside the zone 11 enclosed between the contact surfaces 8 and 9.
При вращении ротора на шпонку действует собственна радиально направленна центробежна сила Q , равнодействующа которой приложена в центре т жести С сечени шпонки. Кроме того, на шпонку действуют силы, приложенные на контактных поверхност х 8 и 10. Это сила S осевого усили , действующего на шпонку по поверхност 8 и силы осевой реакции S и ргщиальной реакции Q i приложенные к шпонке на поверхности 10. Величины сил реакции определ ютс углом наклона конусной поверхности шпонки к продольной оси элементов. Конусность контактной поверхности шпонки подбираетс так, что момент от сил S урав|Новешиваетс моментом от сил Q . в этом случае шпонка не выворачиваетс из паза. Таким образом, при вращении элементов шпонка самозаклиниваетс и обеспечивает отсутствие относительного смещени соедин емых элементов. Кроме того, пазы 2 наружных элементов не вл ютс источйиком концентраций тангеь циальнЕлх раст гивающих напр жени ; , а центробежна сила шпонки не нагружает наружные элементы 3 и 5. Если необходимо обеспечить минимальную глубину rfasa 1 нэ внутреннем элемейте/ То раДиус i eH-tpa т жести сечени шпонки д олжен бЫть меньше радиуйа т6чkи приложени равнодействующей осевой сили S на поверхности 8 но бОльи Ь радиуса точки приложени реакций S и Q Hs( Йойёр ности 10. Если шгЮнка 7 выполнена пружинной (с одним радиальным разрезом), то сборка соедин емых элементов осуществл етс следующим образом. До посадки бандажного кольца 3 на бочку ротора 4 шпонкэ вводитс в паз 1 и там сжимаетс до диаметра, необходимого дл беспреп тственной посадки бандажного кольца. После посадки, когда торец 12 кольца упретс в торец 13 бочки, шпонка за счет собственной упругости разжимаетс и заходит в паз 2 бандажного кольца. Торцовое запирающее кольцо вводитс с радиальным зазором внутрь водоплотной стенки камеры до упора в буртик 14. Затем устанавливаетс шпонка 7, котора за счет собственной упругости разжимаетс и заходит в паз 2 стенки 5, контактиру со стенкой по поверхности 8, ас запирающим кольцом по поверхности 10.When the rotor rotates, the key acts on its own radially directed centrifugal force Q, the resultant of which is applied in the center of gravity C of the key section. In addition, the key is exerted by forces applied on the contact surfaces 8 and 10. This is the force S of the axial force acting on the key by the surface 8 and the forces of the axial reaction S and the critical reaction Q i applied to the key on the surface 10. The magnitude of the reaction forces is determined are the angle of inclination of the taper surface of the key to the longitudinal axis of the elements. The taper of the contact surface of the key is chosen so that the moment from the forces S equals | The moment is weighted from the forces Q. in this case, the key does not twist out of the groove. Thus, when the elements are rotated, the key is self-jammed and ensures that there is no relative displacement of the elements being joined. In addition, the grooves 2 of the outer elements are not a source of tangential elongating stress concentrations; and the centrifugal force of the key does not load the external elements 3 and 5. If it is necessary to ensure the minimum depth rfasa 1 ne internal element / tor radius i eH-tpa of the key of the key section there should be less radius t6chki application of the resultant axial force S on the surface 8 but B the radius of the point of application of the reactions S and Q Hs (Yoyornost 10. If the spring 7 is made spring (with one radial section), the assembly of the connected elements is carried out as follows. Before fitting the retaining ring 3 on the barrel of the rotor 4 shponke is inserted into the groove 1 and there shrinks to the diameter necessary for the unrestricted fit of the retaining ring. After landing, when the end of the ring 12 is pressed into the end of the barrel 13, the key, due to its own elasticity, expands and enters the recess of the retaining ring. The end locking ring is inserted with a radial clearance inside the chamber water wall up to the stop into the collar 14. Then a key 7 is installed, which due to its own elasticity expands and enters the groove 2 of the wall 5, in contact with the wall on the surface 8, and ac with a locking ring on the surface 10.
Предлагаемое изобретение повышает надежность шпоночного соединени за счет уравнивани моментов, выворачивающих шпонку из паза, исключа возможность взаимного перемещени и увеличени тангенциальных раст гивакадих напр жений от центробежных сил в соедин емых элементах.The present invention improves the reliability of the keyed connection by equalizing the moments that turn the key out of the groove, eliminating the possibility of mutual displacement and an increase in the tangential tension of the stresses from the centrifugal forces in the connected elements.