非贯通轴转子、转子组件、多磁块转子和旋转电力机器制造技术

用于电力机器的带有非贯通轴的转子(15)包括夹紧在两个半轴(17、18)之间的圆柱形磁块(16)，两个半轴(17、18)各自包括连接到磁块的安装凸缘(17a、18a)。每个半轴制成单件，且包括与安装凸缘相反定位的联接凸缘(17b、18b)。

Non through shaft rotors, rotor assemblies, multi block rotors and rotating electrical machines

【技术实现步骤摘要】
非贯通轴转子、转子组件、多磁块转子和旋转电力机器
本专利技术涉及旋转电力机器，且更特别地涉及一种包括非贯通轴的电力旋转机器。本专利技术还涉及若干转子的组件、一种带有多个磁块(mass)的转子和一种包括此转子组件或此转子的旋转电力机器。
技术介绍
图1示出根据现有技术的示例性工业设施，该示例性工业设施包括旋转电力机器1，旋转电力机器1包括带有贯通轴的转子2或包括由相同材料制成的轴和磁体的整体转子，一方面由联接装置4连接到燃气涡轮3且另一方面由联接装置6连接到压缩机5。例如，燃气涡轮产生且向转子2传输130MW的机械功率，且电力机器1生成45MW的电功率。压缩机5借助于转子2接收由机械功率和电功率的和产生的175MW的总功率。结果，联接装置6尺寸设置成传输至少175MW的功率。根据工业设施的使用模式，借助于联接装置4和6传输的转矩在小于200转每分钟的低旋转速度下例如大于一百万N.m(牛.米)，或所传输的转矩在大于3000转每分钟的高旋转速度下例如小于200000N.m。文献EP0609645描述一种叠片转子，该转子包括用于异步电动马达的非贯通轴。转子的端部是圆柱形的且各自配备有联接装置。文献US9450470B2描述一种包括两个磁块的转子，磁块不包括由半轴连接到彼此的开口，每个磁块在自由端处包括圆柱形非贯通半轴。文献EP3048701和EP3048703公开一种带有非贯通轴的转子，该非贯通轴包括两个半轴。半轴中的一个的端部包括单件联接凸缘，且另一个半轴的自由端是圆柱形的，经由位于该相同端部处的轴承来支撑转子的块。圆柱形半轴不具有联接功能。联接凸缘紧固到另一单件联接凸缘(其例如定位在压缩机5的轴的端部处)，以传输所需要的转矩。因此，将联接装置附接到第二轴的端部也是必要的，以便向该端部传输转矩。大体上，附接的联接凸缘安装在半轴的圆柱形端部处，例如包括联接凸缘的联接套。联接凸缘安装在轴上，例如通过在轴的锥形端上钎焊、楔固或液压钎焊联接凸缘。转子的联接首先需要制成包括联接凸缘的联接套，然后将获得的组件安装在轴上。产生凸缘和用于安装在轴上的操作需要凸缘和轴的特定机加工阶段。这些操作需要在附接的联接凸缘上和在接收联接凸缘的轴的端部上昂贵的精加工公差(allowance)。此外，轴必须是细长的(elongated)，以容纳包括凸缘的钎焊接口。因为它涉及附接部分，由附接的联接凸缘传递的转矩被限制，以防止它与轴分开且围绕其自身旋转。为增加可由附接的联接凸缘传输的转矩值，联接凸缘包括与位于轴的端部处的凹槽相配合的凹槽。然而，有凹槽的轴和相关联的联接凸缘的生产引起耗时且昂贵的额外复杂的机加工操作。从文献US9190879已知一种包括两个半轴的转子，半轴压紧由连接到半轴的中心轴通过的磁片，该轴保持磁片压紧。每个半轴的自由端包括单件联接凸缘。然而，因为磁片包括中心凹部，且对于高的(例如300m/s的)周边旋转速度，机械应力集中在凹部周围且可损坏磁片。从现有技术还已知一种整体转子，该转子包括两个轴端、磁块和连接到轴端的联接凸缘(其由相同材料制成)。然而，此转子不能拆卸，磁块和轴是实心且整体的。结果，大转子难以运输。此外，如果转子的元件(例如轴的端部)断裂，不可能修复转子。因此，提出克服根据现有技术的包括非贯通轴的转子的缺陷，特别是通过增加可通过转子传输的转矩值，同时限制转子的元件的数量，以便限制产生转子的复杂性、转子的体积，且通过便于其拆卸。
技术实现思路
考虑到前述内容，本专利技术提出一种用于电力机器的带有非贯通轴的转子，该转子包括夹紧在两个半轴之间的圆柱形磁块，半轴各自包括连接到磁块的安装凸缘。每个半轴制成单件，且包括与安装凸缘相反定位的联接凸缘。根据一个特征，半轴的安装凸缘和联接凸缘由中间轴连接。有利地，中间轴具有不同的长度。优选地，至少一个联接凸缘的外径小于或等于磁块的外径。优选地，半轴是相同的。有利地，联接凸缘包括通孔，通孔分布在至少一个直径上，以容纳紧固器件，以便传输转矩。根据另一特征，通孔以交错的排分布在凸缘的至少两个不同直径上。优选地，通孔交替地为光滑的和有内螺纹的。有利地，磁块包括压紧的磁片。优选地，磁块包括金属板的堆叠。根据另一特征，带有非贯通轴的转子还包括系杆，系杆均匀地分布在磁块的至少一个直径上，以便保持磁块在半轴之间压紧，至少一个中间轴的直径大于系杆的植入(implantation)直径，所述半轴的安装凸缘的外径等于中间轴的直径，每个系杆的一端接合在中间轴的螺纹孔(tapping)中，中间轴包括与系杆一样多的螺纹孔。优选地，磁块包括整体金属体。有利地，磁块包括中心凹部。优选地，磁块包括传导条和两个短路环，以便形成鼠笼，短路环未在紧固凸缘与磁块之间压紧。根据另一方面，提出一种串联的转子组件，该组件包括带有如先前限定的非贯通轴的至少两个转子，其中一个转子的联接凸缘紧固到另一个转子的联接凸缘，以便在两个转子之间传输转矩。优选地，转子的联接凸缘借助于包括两个联接凸缘的中间轴紧固到彼此。有利地，中间轴由轴承支撑。根据又一方面，提出一种带有多个磁块的转子，该转子包括带有如先前限定的非贯通轴的转子，以及至少一个圆柱形磁块，其第一端连接到成单件的第三半轴的安装凸缘，且第二端连接到转子的联接凸缘，以便在磁块之间传输转矩。根据又一方面，提出一种旋转电力机器，该旋转电力机器包括带有非贯通轴的转子、串联的转子组件或带有如先前限定的多个磁块的转子。技术方案1.一种用于电力机器的带有非贯通轴的转子(15、36、37)，包括夹紧在两个半轴(17、18、40、41、42、43)之间的圆柱形磁块(16、38、39)，所述半轴各自包括连接到所述磁块的安装凸缘(17a、18a、40a、41a、42a、43a)，其中，每个半轴制成单件，且包括与所述安装凸缘相反定位的联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)。技术方案2.根据技术方案1所述的转子，其中，半轴的所述安装凸缘(17a、18a、40a、41a、42a、43a)和所述联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)由中间轴(17c、18c、40c、41c、42c、43c)连接。技术方案3.根据技术方案2所述的转子，其中，所述中间轴(17c、18c、40c、41c、42c、43c)具有不同的长度。技术方案4.根据技术方案1至技术方案3中任一个所述的转子，其中，所述联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)具有不同的直径(d17、d18、d40、d41、d42、d43)。技术方案5.根据技术方案1至技术方案4中任一个所述的转子，其中，至少一个联接凸缘(17b、18b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电力机器的带有非贯通轴的转子(15、36、37)，包括夹紧在两个半轴(17、18、40、41、42、43)之间的圆柱形磁块(16、38、39)，所述半轴各自包括连接到所述磁块的安装凸缘(17a、18a、40a、41a、42a、43a)，其特征在于，每个半轴制成单件，且包括与所述安装凸缘相反定位的联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)。/n

【技术特征摘要】
20181003 FR 18591691.一种用于电力机器的带有非贯通轴的转子(15、36、37)，包括夹紧在两个半轴(17、18、40、41、42、43)之间的圆柱形磁块(16、38、39)，所述半轴各自包括连接到所述磁块的安装凸缘(17a、18a、40a、41a、42a、43a)，其特征在于，每个半轴制成单件，且包括与所述安装凸缘相反定位的联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)。


2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，半轴的所述安装凸缘(17a、18a、40a、41a、42a、43a)和所述联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)由中间轴(17c、18c、40c、41c、42c、43c)连接。


3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述中间轴(17c、18c、40c、41c、42c、43c)具有不同的长度。


4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的转子，其特征在于，所述联接凸缘(17b、18b、40b、41b、42b、43b)具有不同的直径(d17、d18、d40、d41、d42、d43)。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：C加尔米歇，JF普拉杜拉，F罗谢，
申请(专利权)人：通用电气能源能量变换技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB