РОТОР ТУРБОГЕНЕРАТОРА

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована в мощных турбогенераторах.
В двухполюсных турбогенераторах, у которых большой зубец занимает около 1/3 полюсного деления ротора, для снижения повышенной вибрации удвоенной частоты вращения ротора выполняют выравнивание жесткости ротора по двум главным осям. Для этой цели в большом зубце выполняют поперечные пазы с полукруглым пазом - канавки Лаффуна. (см., например, Титов В.В. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. Энергия, Ленинградское отделение, 1967, с.229-230, рис.4-10). Но в связи с тем, что канавки Лаффуна значительно повышают концентрацию переменных напряжений в бочке ротора, для выравнивания жесткости бочки ротора в большом зубце вместо них фрезеруют продольные пазы. Для сохранения магнитной проводимости большого зубца в пазах устанавливают вставки в виде отрезков стальных стержней из ферромагнитного материала и закрепляют пазовыми клиньями.
Известен ротор турбогенератора (см. Авт. свид. СССР №365770, Н02К 1/26, 1973), принятый за прототип, в котором одна из боковых поверхностей в средней части каждой вставки выполнена с выступом, упирающимся в соответствующую гладкую боковую поверхность смежной вставки. Зазор между вставками и клиньями заполнен прокладками, концы которых отогнуты.
К недостаткам этого ротора следует отнести выполнение сквозных продольных пазов в большом зубце с выходом на торец бочки ротора. В связи с этим, вставки не зафиксированы в пазу в полной мере от продольных смещений, т.к. подклиновые прокладки сами имеют возможность перемещений. Кроме того, размещение стыков пазовых клиньев над средней
частью вставок повышает жесткость бочки ротора на изгиб в зоне этих стыков и снижает эффект выравнивания жесткости. В связи с тем, что набор вставок установлен в продольных пазах, удаленных от оси вращения, то вставки и клинья из-за прогиба ротора при вращении будут испытывать деформации сжатия - растяжения и вызывать нестабильность жесткости заполнения большого зубца.
Задачей предлагаемого устройства является устранение указанных недостатков и повышение надежности работы генератора
Технический результат достигается тем, что в роторе турбогенератора с продольными пазами в больших зубцах, в которых размещены вставки из ферромагнитного материала с выступом на одной из боковых поверхностей каждой из них, удерживаемые от радиального смещения пазовыми клиньями через прокладки по длине продольного паза, продольные пазы у торцов бочки ротора по дну этих пазов имеют плавный выход на наружную поверхность бочки ротора и заполнены вставками с выступом на одной из боковых поверхностей в ее верхней части и поперечными прорезями, чередующимися в шахматном порядке, при этом вставки установлены с упругим поджатием между собой в осевом направлении, а вставки, установленные на участке выхода продольного паза на наружную поверхность ротора имеют форму дна этого паза, причем длина пазовых клиньев равна соответственно длине вставок.
В дальнейшем устройство поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на фигуры, на которых показаны:
на фиг 1 - продольный разрез паза большого зубца бочки ротора с установленными в нем вставками;
на фиг.2 - продольный разрез паза большого зубца в торцевой части бочки ротора, выноска А на фиг.1.
Ротор турбогенератора содержит вал 1, в больших зубцах которого на бочке ротора выполнены продольные пазы 2, заполненные вставками 3 из ферромагнитного материала с выступом 4 на одной из боковых поверхностей
5 каждой из вставок. Вставки 3 удерживаются от радиального смещения пазовыми клиньями 6 через прокладку 7, установленную по всей длине продольного паза 2. Между прокладкой 7 и вставкой 3 установлены регулировочные прокладки 8 по длине вставки 3 и клина 6. Продольные пазы 2 имеют плавный выход 9 на наружную поверхность 10 бочки ротора. Выступ 4 на одной из боковых поверхностей 5 каждой вставки 3 расположен в ее верхней части 11. Вставки 3 установлены в продольном пазу 2 с упругим поджатием между собой в осевом направлении. Во вставках 3 выполнены поперечные прорези 12 в шахматном порядке, причем выход крайних прорезей 13 во вставке обращен к клину 6. Длина пазовых клиньев 6 равна соответственно длине вставок 3, удерживаемых этими клиньями.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При вращении вал 1 с выполненными на бочке ротора в больших зубцах продольными пазами 2, обеспечивающими равенство моментов инерции бочки ротора по двум взаимно-перпендикулярным осям, имеет постоянный прогиб, что исключает вибрацию двойной частоты, обеспечивая устойчивую работу подшипников и щеточно-контактного аппарата и надежность работы генератора. Выполнение выступов 4 в верхней части 11 вставок 3 и поперечных прорезей 12 в шахматном порядке позволяет установить вставки в продольном пазу 2 с упругим поджатием в осевом направлении.
Установка вставок 3 в продольном пазу 2 с плавным выходом 9 дна паза у торцов бочки ротора на поверхность 10 бочки ротора обеспечивает фиксацию положения вставок от осевых смещений с обеспечением податливости вставок в пазу в осевом направлении, что снижает влияние установленных вставок на жесткость бочки ротора. Выполнение длины пазового клина 6, равной длине удерживаемой им вставки 3, способствует выравниванию жесткости ротора по главным осям. Установка регулировочных прокладок 8 между прокладкой 7 и вставкой 3 позволяет устранить зазоры и снизить вибрацию между ними, способствуя выравниванию жесткости ротора по двум главным осям.
Благодаря выравниванию жесткости бочки ротора по двум взаимно перпендикулярным осям обеспечивается устойчивая работа подшипника и щеточного аппарата генератора. Повышается эксплуатационная надежность работы генератора.