本實(shí)用新型涉及立式水輪發(fā)電機(jī)組，具體涉及一種具有內(nèi)、外中心體的、低通風(fēng)損耗、且風(fēng)量和風(fēng)壓可調(diào)節(jié)的新型轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)子支架是水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分扭矩傳遞的關(guān)鍵部件，是聯(lián)接磁軛、發(fā)電機(jī)軸的中間部件。在靜止?fàn)顟B(tài)下，要承受起熱打鍵應(yīng)力；在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子支架要承受電磁扭矩、磁極和磁軛的重力矩、自身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力以及殘余打鍵力。另一方面，轉(zhuǎn)子支架具有風(fēng)扇作用，發(fā)電機(jī)組絕大部分的風(fēng)壓頭都是由轉(zhuǎn)子支架產(chǎn)生的，是風(fēng)量、風(fēng)壓，風(fēng)速和通風(fēng)損耗調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部件。隨著發(fā)電機(jī)容量不斷增加，技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)效率的要求也越來越高。而通風(fēng)損耗在發(fā)電機(jī)總損耗中占比較大，提高發(fā)電機(jī)效率重要的手段之一就是降低通風(fēng)損耗。

立式大容量水輪發(fā)電機(jī)為了保證其轉(zhuǎn)子支架的機(jī)械強(qiáng)度滿足要求，往往采用傳統(tǒng)的斜支臂結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2所示，該結(jié)構(gòu)包括：中心體下法蘭20、斜腹板30、外環(huán)板40、環(huán)板50、直腹板60、大立筋70、中間環(huán)板80、中心體圓筒90、筋板100和中心體上法蘭110，其中：中心體下法蘭20、中心體圓筒90、筋板100和中心體上法蘭110組焊形成一個(gè)中心體；外環(huán)板40、中間環(huán)板80一端與斜腹板30焊接，另一端與直腹板60焊接；外環(huán)板40、中間環(huán)板80、直腹板60與大立筋70進(jìn)行焊接；斜腹板30與中心體圓筒90焊接形成整個(gè)轉(zhuǎn)子支架。

該結(jié)構(gòu)利用其斜腹板30的柔度將其受力轉(zhuǎn)化為徑向力和切向力，降低了整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力。此結(jié)構(gòu)曾在國(guó)內(nèi)許多大型機(jī)組上應(yīng)用，如二灘、三峽、溪洛渡等電站都采用了傳統(tǒng)的斜支臂結(jié)構(gòu)。但是傳統(tǒng)形式的斜支臂結(jié)構(gòu)進(jìn)風(fēng)孔位置是由中心體的外徑?jīng)Q定。通風(fēng)路徑較長(zhǎng)，風(fēng)壓降大，從而導(dǎo)致通風(fēng)損耗高，如圖3所示。現(xiàn)有傳統(tǒng)型斜支臂結(jié)構(gòu)往往通過在中心體上把合或焊接環(huán)板來調(diào)整風(fēng)量，該調(diào)節(jié)方式將改變?cè)行备拱?0的柔度。如果調(diào)節(jié)量大，可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增高，不能滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。所以傳統(tǒng)形式斜支臂轉(zhuǎn)子支架的風(fēng)量調(diào)整措施和調(diào)整范圍十分有限。

傳統(tǒng)斜支臂轉(zhuǎn)子支架下端進(jìn)風(fēng)孔位置位于推力軸承油槽密封蓋位置上方，在油槽上方形成負(fù)壓，對(duì)油霧的形成和擴(kuò)散都來了不利的影響，如圖4所示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種通風(fēng)可調(diào)式水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)通風(fēng)調(diào)節(jié)性差的問題，能降低發(fā)電機(jī)的通風(fēng)損耗，提高發(fā)電機(jī)的效率，減弱對(duì)油霧污染的不利影響，同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度要求。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種通風(fēng)可調(diào)式水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架，包括內(nèi)中心體和外中心體，所述內(nèi)中心體由內(nèi)中心體下法蘭面、內(nèi)中心體圓筒、內(nèi)中心體筋板和內(nèi)中心體上法蘭面組焊而成；所述外中心體由擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板、外中心體圓筒和外中心體筋板組焊而成；擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板與內(nèi)中心體下法蘭面及內(nèi)中心體上法蘭面進(jìn)行拼焊；在外中心體圓筒外設(shè)置斜腹板和直腹板；在直腹板上焊接有外環(huán)板和中間環(huán)板，外環(huán)板和中間環(huán)板伸出直腹板的部分焊接在斜腹板上；外環(huán)板、直腹板和中間環(huán)板均焊接在大立筋上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1.該結(jié)構(gòu)通風(fēng)孔位置和大小的調(diào)整范圍增大，通風(fēng)孔位置和大小可以根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)量風(fēng)壓，實(shí)現(xiàn)更加方便和準(zhǔn)確的調(diào)整；

2.通風(fēng)孔位置和大小的調(diào)整不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子支架的柔性造成破壞，對(duì)轉(zhuǎn)子支架的受力也不會(huì)造成影響。

3.該轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)可以有效縮短發(fā)電機(jī)通風(fēng)路徑，降低入口風(fēng)壓，降低發(fā)電機(jī)通風(fēng)損耗，提高發(fā)電機(jī)效率。

4.該結(jié)構(gòu)通風(fēng)孔可以調(diào)整到遠(yuǎn)離推力軸承油槽密封蓋的位置，避免在油槽上方形成負(fù)壓，降低了油霧的形成和擴(kuò)散可能性。

附圖說明

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是傳統(tǒng)斜支臂轉(zhuǎn)子支架的剖視圖(大箭頭指通風(fēng)路徑)；

圖2是傳統(tǒng)斜支臂轉(zhuǎn)子支架的俯視圖；

圖3是傳統(tǒng)斜支臂轉(zhuǎn)子支架通風(fēng)路徑示意圖；

圖4是傳統(tǒng)斜支臂轉(zhuǎn)子支架油霧出口位置和通風(fēng)孔位置圖(大箭頭指通風(fēng)路徑)；

圖5是本轉(zhuǎn)子支架的剖視圖(大箭頭指通風(fēng)路徑)；

圖6是本轉(zhuǎn)子支架的俯視圖；

圖7是本轉(zhuǎn)子支架通風(fēng)路徑示意圖；

圖8是本轉(zhuǎn)子支架油霧出口位置和通風(fēng)孔位置圖(大箭頭指通風(fēng)路徑)。

具體實(shí)施方式

一種通風(fēng)可調(diào)式水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架，如圖5和圖6所示，包括：內(nèi)中心體下法蘭面1、擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2、外環(huán)板3、環(huán)板4、直腹板5、中間環(huán)板6、大立筋7、風(fēng)量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整板8、斜腹板9、外中心體圓筒10、外中心體筋板11、內(nèi)中心體圓筒12、內(nèi)中心體筋板13、內(nèi)中心體上法蘭面14等。

本轉(zhuǎn)子支架包括內(nèi)、外中心體，所述內(nèi)中心體由內(nèi)中心體下法蘭面1、內(nèi)中心體圓筒12、內(nèi)中心體筋板13和內(nèi)中心體上法蘭面14組焊而成。內(nèi)中心體的作用主要是聯(lián)接發(fā)電機(jī)上端軸和發(fā)電機(jī)主軸。所述外中心體由擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2、外中心體圓筒10以及外中心體筋板11組焊而成。外中心體筋板11可以是向心式輻射型布置也可以是和斜腹板9類似的傾斜式布置。擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2與內(nèi)中心體下法蘭面1及內(nèi)中心體上法蘭面14進(jìn)行拼焊。斜腹板9在外中心體圓筒10的外圓側(cè)與擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2不進(jìn)行焊接。風(fēng)量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整板8通過把合或焊接的方式與擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2聯(lián)接，也可以布置在外環(huán)板3上通過把合或焊接的方式聯(lián)接。斜腹板9與直腹板5進(jìn)行焊接，在直腹板5上焊接有外環(huán)板3和中間環(huán)板6，外環(huán)板3和中間環(huán)板6伸出直腹板5的部分焊接在斜腹板9上。大立筋7與外環(huán)板3、直腹板5、中間環(huán)板6進(jìn)行焊接。

轉(zhuǎn)子支架通風(fēng)孔位于擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2外徑D2和外環(huán)板3內(nèi)徑D1之間。

由于斜腹板9在外中心體圓筒10的外圓側(cè)，且與擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2之間留有間隙，在整個(gè)轉(zhuǎn)子支架受力過程中擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2不會(huì)對(duì)斜腹板9的柔性產(chǎn)生干涉，因此擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2的外徑D2的調(diào)節(jié)不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子支架的受力造成影響。擋風(fēng)內(nèi)環(huán)板2直徑D2理論上調(diào)節(jié)范圍為外環(huán)板3內(nèi)圓直徑D1和外中心體圓筒10直徑D3之間。同時(shí)外中心體圓筒10的直徑D3可以在保證斜腹板9柔度的前提下進(jìn)行調(diào)整。外環(huán)板3內(nèi)圓直徑D1也可以在保證斜腹板9柔度的前提下進(jìn)行調(diào)整。因此轉(zhuǎn)子支架通風(fēng)孔的調(diào)整范圍理論上在外環(huán)板3內(nèi)圓直徑D1和內(nèi)中心體圓筒12的直徑D4之間。

該結(jié)構(gòu)還設(shè)置了風(fēng)量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整板8，可以在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)量、通風(fēng)損耗和各個(gè)部件溫升進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)和控制，增加了風(fēng)量、風(fēng)壓和通風(fēng)損耗調(diào)節(jié)的靈活性和可控性。

為了增加轉(zhuǎn)子支架的軸向剛度，還可以在內(nèi)、外中心體之間增設(shè)1至3個(gè)中心體。