的法兰与锻造的轴筒拼煤而成。除小型发电机外,大、中型转f的主轴均作成空心的。 (二)转子支架 转子支架主要用于固定磁轭并传递扭矩。是把磁轭和转轴连接成一体的中间部件。正 常运行时,转f支架要受扭矩、磁极和磁轭的重力矩、自身的离心力以及热打键径向配 合力的作用。对于支架与轴热套结构,还要承受热套引起的配合力作用。常用的转子支架 有以下四种结构型式: 1.与磁轭圈合为一体的转子支架 这种转子支架由轮毂、幅板和磁轭闔三部分组成。整体铸造或由铸钢磁轭圈、轮毂与 钢板组焊成。转子支架与轴之间靠键传递转矩。这种结构用于中、小容量水轮发电机 2.圆盘式转子支架 圆盘式转f廴架由铸造轮毂与上、下圆盘,撑板和立筋等焊接而成。对于采用径向通 风系统的发电钒,要在圆盘上开孔,用以满足循环冷却风量的需要。这种转予支架具有刚 度大、传递扭矩大以及通风损耗小等优点,用于中、低速大、中容量水轮发电机。当圆盘 支架尺受运输条件限制时,需分别运到工地组焊或用螺栓连接成整体。 3.整体铸造转子支架 釆用整体铸造转子支架,结构紧凑、简单,用于高速大容量水轮发电机。目前这种结 构已逐渐被焊接结构所取代。 4.组合式转子支架 组合式转子支架由中心体和支臂组成,通过合缝板连成一体。中心体用铸造轮毂与钢 板焊接成,或用钢板焊接结构。支臂结构有工字形和盒形两种。组合式转子支架可分为穿 轴式和分段轴式两种,穿轴组合式转子支架的轮毂与轴釆用热套结构。分段轴组合式转子 支架〔或称无轴结构)的中心体下端与主轴(或与推力头整锻的主轴)通过螺栓连接,这 样就可不采用热套轮穀的复杂工艺,便于推力轴承拆装,同时转子起吊高程也可降低,并 减轻了锻件重量。为得到较好的稳定性,轮臂可做成向下倾斜,以降低机组重心。分段组 合式转子支架用于大容量伞型水轮发电机。 (三)磁轭 磁轭也称轮环。它的作用是产生转动惯量和固定磁极,同时也是磁路的一部分。磁轭 在运转时承受扭矩和磁极与磁轭本身离心力的作用。 磁轭结构可分为: (1)无支架磁轭结构。磁轭通过键或热套等方式与转轴连成-↑整体,用于小容量水 轮发电机。 (2)与支架合为一体的磁轭 (3)有转子支架的磁轭结构。磁轭是通过支架与轮毂和轴连成一体的。这种结构的磁 軛由扇形铁片交错叠成整圆并用拉紧螺栓紧固,磁轭外缘设有“T”型槽或鸽尾槽,用以固 定磁极。大、中容量水轮发电机转子磁轭一般均为此结构型式。 扇形叠片磁轭结构。它是利用交错叠片方式-·层一层进行叠装,层与层之间相错·定 的极距值(一个或半个),在叠装过程中用销钊定位,沿轴向分成若干段,每段的厚度约为 250~5mm,段间用通风沟片隔开,以形成通风沟。为了减小磁轭的倾斜度和波浪度,在
磁轭上、下端装有压板(也有用制动环代替下压板的),用拉紧螺栓将磁轭固紧。 磁轭和转子支架的固定连接有径向键和切向键两种结构。在磁轭和转子攴架键慒中打 进…对斜度为1:200的楔形键(称磁轭键),使磁轭和支架连成一体,传递扭矩。为保证 磁轭和支架径向胀量,打键时必须加热磁轭,为防止磁轭轴向移动,常用卡键固定,卡键 由锁定板固定,锁定板通过磁轭拉紧螺杆固定在磁轭压板上。切向键是由固定在转子支架 上的键梁(凸形键)与固定在磁轭上的侧面楔组成。当磁轭受离心力和热力作用时,磁轭 可以自由膨胀·使转子支架与磁轭间既可传递拙矩,又可保持同心。这样就可解决因热力 和离心力作用,可能使磁轭产生椭园而引起的机组振幼和出力摆动问题,从而增强了机组 的稳定和安全运行。但这种结构对磁轭的整体性要求更高。 (四)磁极 当直流励磁电流通人磁极线圈后就产生发电机磁场,因此磁极是产生磁场的部件:磁 极由磁极铁芯、磁极线圈和阻尼绕组三部分组成。 磁极铁芯·般由l.5mm厚钢板冲H疊压而成。两端设有磁极压板,通过拉紧螺杆与冲 片紧固成整体。磁极铁芯尾部为“T”形或鸽尾形,磁极铁芯尾部套人磁轭“T”尾槽或鸽 尾槽内、借助于磁极键将磁极固定在磁轭上 磁极线圈多采用裸扁铜推或铝排绕成,匝间用环氧玻璃上胶坯布作绝缘。极身(对 地)绝缘采用云母烫包结构或山环氧玻璃布板加工而成 阻尼绕组装在磁极极靴上,由阻尼铜条和两端的阻尼环组成。转子组装时,将各极之 间的阻尼环用铜片制成软接头搭接成幣体,形成纵横阻尼绕组。它的丰要作用是当水轮发 电机发生振荡时起阻尼作用,使发电机运行稳定。在不对称运行时,它能提高不对称负载 的能力。 三、上机架与下机架 上、下机架由于机组的型式不同,可分为荷重机架及非荷重机架种。悬吊型水轮发 电机的荷重机架即为安装在定子上的上机架。而伞型水轮发电机的荷重机架即为安装于定 子下面基础上的下机架(或安裝在水轮机顶盖上的支持架)上。上、下机架结构型式,见 图1-12~图1-16 荷重机架因承受水轮发电机组转动部分的重量及水排力,这种荷重在大型机组中高达 2o000,因此要求有足够的强度和刚度。其结构有悬吊型桥式上部荷重机架、悬吊型 辐射式上部荷重机架、悬吊型多腿辐射式上部荷重机架及伞型辐射式下部荷重机架 四、推力轴承 推力轴承承受水轮发电机组转动部分全部重量及水推力,并把这些力传递给荷重机架。 推力轴承…般由推力头、镜板、推力瓦、轴承座及油槽等部件组成 (一)推力头 推力头用键固定在转轴上、随轴旋转。一般为铸钢件,在伞型水轮发电机中也有直接 固定在轮毂的下面,或与轮毂(或轴)铸焊(或锻造)成整体 (二)镜板 镜板为固定在推力头下面的转动部件,是推力轴承的关键部件之 般用45号锻钢 制作。镜板有较高的精度和光洁度,为了降低摩擦损耗,与轴瓦相接触的表面加工光洁度
图1-12悬式发电机上机架 1--加强圈;2—上圆板;3—立筋;4一上翼板;5-腹板;6-下冀板;7一横梁 rI山NMM 图1-13半伞式发电机上机架 要求达y以上。在推力头与镜板结合面间常有绝綠垫,主要用于安装时调整机组轴线和防 止轴电流通过。近年来有些发电机已取消镜板,直接在推力头端面处加工出镜板所要求的 光洁度,这样减少了加工面和组合面,取消了镜板和推力头间的绝缘垫 (三)推力轴瓦 轴瓦在推力轴承中是静止部件,它是推力轴承的主要部件之-,一般做成扇形分块式。 通常是在轴瓦的钢坯上浇铸一层厚约5m的锡基轴承合金。表面光洁度窭求达,在工
图1-11悬式发电机下机架 图1-15伞式发电机下机架 地安装时再刮研到,要求每平方厘米有2~3点接触,轴瓦的底部有托盘,以便减少变 形,防止接触面减少。托盘安放在轴承座的支柱螺栓球面上,使其在运行中自由倾斜,这 样可使推力瓦的倾角随负荷和转速的变化而改变,产生适应轴承润滑的最佳禊形油膜。 轴瓦以往常采用燕尾槽使钨金与钢坯不脱开,但由于钢和钨金的热膨胀系数不同,受 热后易变成起伏不平,特别是在燕尾槽处的合金有明显的凸起。现已采用精密铸造法来改 善瓦的结合。目前普遍采用的是薄型推力瓦结构(即双层瓦结构),它将厚瓦分成薄瓦和刚 性较大的托瓦两部分,由于轴瓦较薄,沿瓦的厚度方向的温度变化较小,因而热变形小,托 瓦刚度大,可减小轴瓦的机械变形
图1-16伞式发电机(推力轴承与导轴承合用一个油槽)下机架 大型水轮发电机为减小瓦的变形,提高轴瓦承载能力,还采用双排推力瓦结构和在瓦 内直接通水冷却的水内冷推力瓦结构,水内冷瓦冷却效果好,瓦温较般瓦低,故可提高 轴瓦的承载能力,并可使油冷却器的容量减少一半以上 日前,…种性能更优良的氟塑料瓦得到广泛的采用。 推力瓦上都开有温度计孔,用于安装温度计,运行时可监测轴瓦温度。 (四)轴承座 轴承座是支承轴瓦的机构,通过它能调节推力瓦的高低,使各轴瓦受力基本均匀,刚 性支柱式推力轴承的支承是支柱螺栓垂直拧入一装有螺纹套筒的轴承座。在安装时,轴承 调整好后,用锁片紧固攴柱螺栓,以防止运行时松动。液压支柱式的支柱螺栓由弹性油箱 支承,油箱外面装有套筒,使油箱不致受机械损伤。在安装调整籼承时,拧动套筒使它与 底面接触,作为刚性盘车支承用。轴承的高程由油箱上部支柱螺栓调整。平衡块支柱式推 力轴承灲由平衡块支承。现在液压支柱式推力轴承还有取消支柱蜾栓,轴瓦直接放在弹性 油箱上的结构 (五)油槽 油槽主要用于存放冷却和润滑作用的润滑油,整个推力轴承即安装在密闭的油槽内n油 槽的密封要求很高,否则不仅会浪费润滑油,还将污染机组和线圈,损坏绝缘,影响机组 安全运行 机组运行时,推力轴承轴瓦摩擦时所产生的热量是很大的,因此油槽内的润滑油除起 润滑作用外,还起散热作用,即润滑油将吸收的热量借助通水的油槽冷却器将油内的热量 吸收带走。油槽的冷却方式可分为内循环和外循环两种。内循环的特点是将冷却器放在油 槽内,它结构简单、维护方便;外循环冷却方式特点是将油冷却器设在推力轴承油槽外,用 油管和-些装置将它与油槽连接成循环回路。外循环冷却方式有两种型式:一种是外加泵 外循环,即采用独立油泵使油循环;另一种是镜板泵外循环,即在镜板(或推力头)上开 数个径向孔,当机组旋转时,这些孔产生油泵(类似离心泵)作用,将泉出的热油通过集