Ротор неявнополюсной электрической машины

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ , К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 1)993392дф(ЩМ.Кл з Н 02 К 3/50 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 3001,83 Д.Б. Карпман, А.К, Левицкий, В.С. Кильдишв, ВрБ;,Каплунови В.Г. Ракогон". , г) РОТОР НЕЯВНОПОЛЮСНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МЗШ Изобретение относитраторостроению.Известен ротор неявэлектрической машины,сольно посаженные бандудерживаются от осевыхпомощью зубчатой шпонкканавки, выполненныев бандажном кольце к турбог ополюсной котором конжные кольца смещений с входящейсоответственбочке рото 5 внора 15 20 анавки ней нкин э С 1 Д .Недостатком укаэанного .ротора является неудовлетворительная ремонтноспособность этого узла: при протекании.вихревых токов в несимметричных и других анормальных эксплуатационных режимах шпонка приваривается к зубцам ротора, а ее поворот для снятия бандажного кольца затруднен и может оказаться невозможным, так как этот поворот должен производиться специальными клиньями за опреде-. ленный выступ шпонки под бандажным кольцом "вслепую", т,е. без непосредственного доступа к шпонке в .различных местах по окружности рото-. ра. Кроме того, специальные пазы в бочке ротора с подвижными клинья-. ми, перемещающими шпонку, требУют аличия на роторе свободных от пасв с обмоткой широких (" больших" ) зубцов. В синхронных турбогенераторах такие зубцы на полюсах имеются, а . в асинхронных, турбогенераторах, в которых обмотка рОтора должна быть распределена в пазах равномерно по его окружности, "большие" зуб цы отсутствуют и применение зубчатой шпонки вообще невозможно.Известен также ротор неявнополюсной электрической машины, в частности турбогенератора, содержащий бочку с обмоткой возбуждения, закрепленной в лобовых частях бандажики кольцами, консольно посаженными на бочку ротора и фиксироваными от осевого смещения с помощью разрезной шпонки, входящей одной частью в кольцевую канавку на внутренней расточке бандаж- ного кольца, а другой - в канавку на роторе, снабженной кольцевой полкой, направленной аксиально в .сторону носика бандажного кольца 21Недостатком данного ротора является то, что кольцевая полка шпонки размещена в канавке ротора, глубина которой должна быть достаточной для отжатия шпонки книзу при сборке и разборке узла, а ширина этой к ротора в связи с размещением в упомянутой кольцевой полки шпоувеличена. Увеличение ширины канавки в роторе заметно снижает прочность концевых пазовых клиньев. Кроме того, выполнение "силового поясаф для упора шпонки со стороны, обращенной к торцу бочки ротора, приводит к ступенчатой форме посадочного места бандажного кольца, что серьезно ухудшает технологичность конструкции.Цель изобретения - повышение надежности и ремонтопригодности ротора,е Укаэанная цель достигается тем,что в известном роторе неявнололюсной электрической машины кольцеваяполка расположена в средней в радиальном направлении части шпонки,а на,внутренней поверхности бандажного кочьца со стороны его носика выполнена проточка, диаметр которойпревышает наружный диаметр бочки 20ротора, по крайней мере, на двойнуютолщину кольцевой полки, причем кольцевая полка шпонки расположена междубандажным кольцом и наружной поверхностью бочки ротора. 25Канавка на роторе, в которую входит шлонка., может быть смещена в осевом направлении по отношению к канавке на внутренней расточке бандажногокольца. 30Шпонка может быть выполнена составной, так что одна ее часть с кольцевой полкой и выступом, входящим вканавку в бандажном кольце, опертасвоей торцовой поверхностью со сторо ны, обращенной к торцу бочки роторав другую часть, входящую в канавкуна роторе,На фиг.1 изображена концевая зонапредлагаемого ротора с канавками 40под шпонку, располюженными в однойпоперечной плоскости; продольныйразрез; на фиг.2 - то же, с канавками, смещенными в осевом направлении, продольный разрез; на фиг.Зротор, в зоне шпонки, поперечныйразрез; на фиг.4 - то же, в варианте зубчатой шлонки и байонетным сое-,динением ее с бочкой ротора, продольный разрез; на Фиг,5 - то же, взоне шпонки по варианту на фиг.4,поперечный,р .эрез, на фиг.б - то же,в варианте составной шпонки, продольный разрез .Обмотка 1 возбуждения закреплена влобовых частях бандажными кольцами 2, 55консоль но посаженными на бочку 3 ротораи Фиксированными от осевого смещенияс помощью шпонки 4, которая своейчастью 5 входит в кольцевую канавку6 на внутренней расточке бандажного Щкольца 2, а другой частью 7 - в канавку 8 на роторе. шпонка 4 снабженакольцевой полкой 9, направленной аксиально в сторону носика 10 бандажного кольца 2. Кольцевая полка 9 рас-б 5 положена в средней в радиальном най.ч равлении части шпонки 4, т.е. ниже, чем выступакщая в канавку бандажного кольца часть 5 шпонки, и выше, чем входящая в канавку на роторе часть 7.шпонки. Поперечное сечение щпонки 4 имеет Т-образную (фиг.1 и 4) или 2-образную (фиг,2) форму, На внутренней поверхности бандажного кольца 2 со стороны его носика 10 выполнена проточка 11, диаметр которой превышает наружный диаметр бочки 3 ротора, по крайней мере, на двойную толщину кольцевой полки 9. В образованной полости между бандажным кольцом 2 и цилиндрической наружной поверхностью бочки 3 ротора размещена кольцевая полка,9 шпонки 4Последняя может быть разрезной по окружности.При необходимости увеличения запаса прочности в носике бандажного кольца диаметр проточки 11 и соответственно диаметр канавки 6 могут быть уменьшены почти на двойную ширину зазора между кольцевой полкой 9 и цилиндрической поверхностью бочки 3 ротора. Для этого часть 7 шпонки 4, входящая в канавку 8 на роторе, может быть выполнена с зубцами 12, а сопряжение шпонки 4 с ротором "выполняется байонетного типа. В рабочем состоянии шпонка 4 с зубцами 12 Занимает такое положение в канавке 8, что ее зубцы 12 расположены напротив зубцов 13 ротора.Сдвиг канавок под шпонку 4 в осевом направлении и применение шпонки 4 2-образной формы позволяет сместить канавку 8 на роторе в сторону середины бочки ротора и даже вынести ее из-под бандажного кольца. При этом упрощается конфигурация посадочного места бандажного кольца, повышается надежность и технологичность этого узла, а также увеличивается длина посадочного места. Для упрощения технологии сборки бандажных колец с ротором целесообразно уменьшить жесткость шпонки 4, что и достигается в предлагаемом конструктивном варианте с составной шпонкой. Одна ее часть с кольцевой полкой 9 и выступом 5, входящим в канавку б в бандажном кольце 2, опирается своей торцовой поверхностью 14 со стороны, обращенной к краю бочки ротора, в другую часть (разрезное кольцо) 15, входящую в канавку 8 на роторе. Кольцевая полка 9, как и в варианте с цельной шпонкой, расположена в средней в радиальном направлении части составной шпонки, т.е. ниже, чем выступающая в канавку бандажного кольца часть 5 шпонки, и выше, чем размещенная в канавке ротора часть 7 кольца 15. На внутренней поверхности бандажного кольцаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 146649, кл, Н 02 К 3/501962. 2. Патент ФРГ 9 2040926,кл. Н 02 К 3/50, 1977, 5 - 9933 2 со стороны его носика 10 выполне на проточка 11, диаметр которой превышает наружный диаметр бочки 3-ротора, по крайней мере, на величину, равную сумме удвоенной толщины кольцевой полки и удвоенной высоты высту па 5 шпонки, входящего в канавку. 6 в бандажном кольце 2. В образовайной полости между бандажным 1 кольцом 2 и цилиндрической наружной поверхностью бочки 3 ротора размещена кольцеваяполка 9 составной шпонки.При сборке ротора со шпонкой Т-образной или 2-образной формы, не имеющей зубцов, шпонка 4 должна быть отжата до упора кольцевой полки 9 и 15 поверхность бочки 3 ротора. После по-. садки нагорячо бандажного кольца шпонка 4 занимает рабочее положение,:входя своей частью 5 в кольцевую канавку 6, Если шпонка 4 выполнена с зуб О цами 12, то при одевании на бочку ротора бандажного кольца.2 шпонка 4. предварительно фиксируется в канавке 6 бандажного кольца, причем бандажное кольцо 2 со шпонкой 4 ориентируется таким образом, чтобы зубцы 12, оказались между зубцами 13 ротора. ,Когда бандажное кольцо 2 занимает рабочее положение,.шпонку 4 с зубцами 12 сдвигают в тангенциальном иа О правлении на половину пазового деления ротора так, чтобы зубцы 12 в канавке 8 оказались напротив зубцов 13 ротора.При сборке ротора с указанной сос- З 5 тавной шпонкой на роторе в канавке 8 предварительно устанавливают часть 15 шпонки, одевают бандажное кольцо 2 и, когда оно занимает рабочее положение, в кольцевую полость .заводят , другую часть шпанки, так что выступ 5 входит в канавку 6 в бандажномкольце 2.При работе турбогенератора вследствие небольшого аксиального размера .канавки 8 в .роторе усилия от содержимого паза и собственно клина вос-. - принимают соседние -по длине с канавкой 8 части клина. Благодаря улучшению конфигурации посадочного места бандажного кольца 2 .(в варианте со 56 шпонкой 4,Е-образной Формы) облеГ- чается обеспечение одной и той же величины натяга-по посадочнощ месту бандажного кольца на роторе, что . улучшает распределение вихревых токов 55 в этой зоне при работе турбогенератора в несимметричных режимах и повышает надежность ротора.Преимущество предлагаемого ротора по сравнению с иэвестныч состоит ЙО в том, что ширина канавки 8 на роторе уменьшена в несколько раз, так как кольцевая полка 9 вынесена в сторону большого диаметра и размеще.- на над поверхностью. цилиндрического 92 4ротора., При .этом практически снимается вопрос о недопустимом местном снижении прочности пазового клина. Деформация дна канавки 8 при ее уменьшенной ширине также исключается, что повышает технологичность и работоспособность конструкций.технико-экономическая эффективность предлагаемого ротора по сравие" нию с известным состоит в том, что достигается повьиаеиие надежности и технологичности одного из наиболее важных узлов ротора электрической машины. формула изобретения1. Ротор неявнополюсной. электрической машины,в частности турбогенератора, содержащий бочку с обмот-,кой возбуждения, закрепленной в.лобовых частях бакдажными кольцами, консольно посаженными. на бочку ротораи Фиксированными от осевого смещенияс помощью разрезной шпоики, входящейодной частью в кольцавув канавкуна внутренней расточке баидаавогокольца, а другой - в канавку на. ро-;торе, снабженной кольцевой полкой,направленной"аксиально в сторону- .носика бандажного кольца, о т л .ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности, кольцевая полка расположена в средней в"радиальномнаправлении части шпонкы, а на внутренней поверхности .бандажного кольцасо стороны его носика выполнена проточка, диаметр которой превыаает наружный диаметр бочки ротора, по крайней мере, на двойную толщину кольце-.вой полки, причем кольцевая полкашпонки расположены между бандажнымкольцом и наружной поверхностью бочки ротора.2. Ротор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что канавка на роторе,в которую входит шпонка, смещена восевом направлении по отношению кканавке на внутренней расточке бандажного кольца,3. Ротор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что шпонкавыполнена составной, так что однаее часть с кольцевой полкой и выступом, входящим.в канавку в бандажномкольце, оперта своей торцовой поверхностью со стороны, обращенной к торцу.бочки ротора в другую часть, входящуюв канавку на роторе.сно 684 Подпкомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 ТиражственногообретенийЖ, Ра оектна д, ул ент", г: уж ЕЕФФ 4 ВЗаказ 497/72 ,ВНИИПИ Государпо делам и.113035, Иоскваююеавеефилиал ППП фПа авитель А.ед А,Бабине ннов Корректор Е.Рошко