一种通风可调式水轮发电机转子支架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通风可调式水轮发电机转子支架，包括内中心体和外中心体，所述内中心体由内中心体下法兰面、内中心体圆筒、内中心体筋板和内中心体上法兰面组焊而成；所述外中心体由挡风内环板、外中心体圆筒和外中心体筋板组焊而成；挡风内环板与内中心体下法兰面及内中心体上法兰面进行拼焊；在外中心体圆筒外设置斜腹板和直腹板；在直腹板上焊接有外环板和中间环板，外环板和中间环板伸出直腹板的部分焊接在斜腹板上；外环板、直腹板和中间环板均焊接在大立筋上。本实用新型专利技术的优点是：克服了传统结构通风调节性差的问题，能降低发电机的通风损耗，提高发电机的效率，减弱对油雾污染的不利影响，同时满足结构机械强度要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及立式水轮发电机组，具体涉及一种具有内、外中心体的、低通风损耗、且风量和风压可调节的新型转子支架结构。
技术介绍
转子支架是水轮发电机转动部分扭矩传递的关键部件，是联接磁轭、发电机轴的中间部件。在静止状态下，要承受起热打键应力；在发电机正常运行时，转子支架要承受电磁扭矩、磁极和磁轭的重力矩、自身旋转产生的离心力以及残余打键力。另一方面，转子支架具有风扇作用，发电机组绝大部分的风压头都是由转子支架产生的，是风量、风压，风速和通风损耗调节的关键部件。随着发电机容量不断增加，技术的不断进步，对效率的要求也越来越高。而通风损耗在发电机总损耗中占比较大，提高发电机效率重要的手段之一就是降低通风损耗。立式大容量水轮发电机为了保证其转子支架的机械强度满足要求，往往采用传统的斜支臂结构。如图1和图2所示，该结构包括：中心体下法兰20、斜腹板30、外环板40、环板50、直腹板60、大立筋70、中间环板80、中心体圆筒90、筋板100和中心体上法兰110，其中：中心体下法兰20、中心体圆筒90、筋板100和中心体上法兰110组焊形成一个中心体；外环板40、中间环板80一端与斜腹板30焊接，另一端与直腹板60焊接；外环板40、中间环板80、直腹板60与大立筋70进行焊接；斜腹板30与中心体圆筒90焊接形成整个转子支架。该结构利用其斜腹板30的柔度将其受力转化为径向力和切向力，降低了整体结构的应力。此结构曾在国内许多大型机组上应用，如二滩、三峡、溪洛渡等电站都采用了传统的斜支臂结构。但是传统形式的斜支臂结构进风孔位置是由中心体的外径决定。通风路径较长，风压降大，从而导致通风损耗高，如图3所示。现有传统型斜支臂结构往往通过在中心体上把合或焊接环板来调整风量，该调节方式将改变原有斜腹板30的柔度。如果调节量大，可能会导致应力增高，不能满足机械强度要求。所以传统形式斜支臂转子支架的风量调整措施和调整范围十分有限。传统斜支臂转子支架下端进风孔位置位于推力轴承油槽密封盖位置上方，在油槽上方形成负压，对油雾的形成和扩散都来了不利的影响，如图4所示。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的缺点，提供了一种通风可调式水轮发电机转子支架，克服了传统结构通风调节性差的问题，能降低发电机的通风损耗，提高发电机的效率，减弱对油雾污染的不利影响，同时满足结构机械强度要求。本技术的技术方案是：一种通风可调式水轮发电机转子支架，包括内中心体和外中心体，所述内中心体由内中心体下法兰面、内中心体圆筒、内中心体筋板和内中心体上法兰面组焊而成；所述外中心体由挡风内环板、外中心体圆筒和外中心体筋板组焊而成；挡风内环板与内中心体下法兰面及内中心体上法兰面进行拼焊；在外中心体圆筒外设置斜腹板和直腹板；在直腹板上焊接有外环板和中间环板，外环板和中间环板伸出直腹板的部分焊接在斜腹板上；外环板、直腹板和中间环板均焊接在大立筋上。与现有技术相比，本技术的优点是：1.该结构通风孔位置和大小的调整范围增大，通风孔位置和大小可以根据实测风量风压，实现更加方便和准确的调整；2.通风孔位置和大小的调整不会对转子支架的柔性造成破坏，对转子支架的受力也不会造成影响。3.该转子支架结构可以有效缩短发电机通风路径，降低入口风压，降低发电机通风损耗，提高发电机效率。4.该结构通风孔可以调整到远离推力轴承油槽密封盖的位置，避免在油槽上方形成负压，降低了油雾的形成和扩散可能性。附图说明本技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是传统斜支臂转子支架的剖视图(大箭头指通风路径)；图2是传统斜支臂转子支架的俯视图；图3是传统斜支臂转子支架通风路径示意图；图4是传统斜支臂转子支架油雾出口位置和通风孔位置图(大箭头指通风路径)；图5是本转子支架的剖视图(大箭头指通风路径)；图6是本转子支架的俯视图；图7是本转子支架通风路径示意图；图8是本转子支架油雾出口位置和通风孔位置图(大箭头指通风路径)。具体实施方式一种通风可调式水轮发电机转子支架，如图5和图6所示，包括：内中心体下法兰面1、挡风内环板2、外环板3、环板4、直腹板5、中间环板6、大立筋7、风量现场调整板8、斜腹板9、外中心体圆筒10、外中心体筋板11、内中心体圆筒12、内中心体筋板13、内中心体上法兰面14等。本转子支架包括内、外中心体，所述内中心体由内中心体下法兰面1、内中心体圆筒12、内中心体筋板13和内中心体上法兰面14组焊而成。内中心体的作用主要是联接发电机上端轴和发电机主轴。所述外中心体由挡风内环板2、外中心体圆筒10以及外中心体筋板11组焊而成。外中心体筋板11可以是向心式辐射型布置也可以是和斜腹板9类似的倾斜式布置。挡风内环板2与内中心体下法兰面1及内中心体上法兰面14进行拼焊。斜腹板9在外中心体圆筒10的外圆侧与挡风内环板2不进行焊接。风量现场调整板8通过把合或焊接的方式与挡风内环板2联接，也可以布置在外环板3上通过把合或焊接的方式联接。斜腹板9与直腹板5进行焊接，在直腹板5上焊接有外环板3和中间环板6，外环板3和中间环板6伸出直腹板5的部分焊接在斜腹板9上。大立筋7与外环板3、直腹板5、中间环板6进行焊接。转子支架通风孔位于挡风内环板2外径D2和外环板3内径D1之间。由于斜腹板9在外中心体圆筒10的外圆侧，且与挡风内环板2之间留有间隙，在整个转子支架受力过程中挡风内环板2不会对斜腹板9的柔性产生干涉，因此挡风内环板2的外径D2的调节不会对转子支架的受力造成影响。挡风内环板2直径D2理论上调节范围为外环板3内圆直径D1和外中心体圆筒10直径D3之间。同时外中心体圆筒10的直径D3可以在保证斜腹板9柔度的前提下进行调整。外环板3内圆直径D1也可以在保证斜腹板9柔度的前提下进行调整。因此转子支架通风孔的调整范围理论上在外环板3内圆直径D1和内中心体圆筒12的直径D4之间。该结构还设置了风量现场调整板8，可以在现场根据实测风量、通风损耗和各个部件温升进行风量调节和控制，增加了风量、风压和通风损耗调节的灵活性和可控性。为了增加转子支架的轴向刚度，还可以在内、外中心体之间增设1至3个中心体。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通风可调式水轮发电机转子支架，其特征在于：包括内中心体和外中心体，所述内中心体由内中心体下法兰面、内中心体圆筒、内中心体筋板和内中心体上法兰面组焊而成；所述外中心体由挡风内环板、外中心体圆筒和外中心体筋板组焊而成；挡风内环板与内中心体下法兰面及内中心体上法兰面进行拼焊；在外中心体圆筒外设置斜腹板和直腹板；在直腹板上焊接有外环板和中间环板，外环板和中间环板伸出直腹板的部分焊接在斜腹板上；外环板、直腹板和中间环板均焊接在大立筋上。

【技术特征摘要】
1.一种通风可调式水轮发电机转子支架，其特征在于：包括内中心体和外中心体，所述内中心体由内中心体下法兰面、内中心体圆筒、内中心体筋板和内中心体上法兰面组焊而成；所述外中心体由挡风内环板、外中心体圆筒和外中心体筋板组焊而成；挡风内环板与内中心体下法兰面及内中心体上法兰面进行拼焊；在外中心体圆筒外设置斜腹板和直腹板；在直腹板上焊接有外环板和中间环板，外环板和中间环板伸出直腹板的部分焊接在斜腹板上；外环板、直腹板和中间环板均焊接在大立筋上。2.根据权利要求1所述的一种通风可调式水轮发电机转子支架，其特征在于：所述外中心体筋板向心式辐射型布置或倾斜式布置。3.根据权利要求1所述的一种通风可调式水轮发电机转子支架，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓华，刘云平，汤琴，李源，罗永刚，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51