節(jié)能新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)

王海龍，苗彩鳳，王書(shū)楓，王艷武

(1哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150040；2官地水力發(fā)電廠，四川成都610051)

節(jié)能新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)

王海龍1，苗彩鳳2，王書(shū)楓1，王艷武1

(1哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150040；2官地水力發(fā)電廠，四川成都610051)

重點(diǎn)闡述這種新型的阻尼環(huán)拉片的結(jié)構(gòu)以及其優(yōu)點(diǎn)。水輪發(fā)電機(jī)阻尼環(huán)設(shè)置在磁極鐵心上，相鄰的阻尼環(huán)采用連接片連接。對(duì)阻尼環(huán)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算時(shí)，如果阻尼環(huán)伸出磁極鐵心的部分自身無(wú)法承受自身的離心力，就需要采用阻尼環(huán)限位結(jié)構(gòu)，保證阻尼環(huán)不會(huì)因?yàn)殡x心力的作用而破壞。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用圓鋼或者鍛件生產(chǎn)阻尼環(huán)拉桿用于阻尼環(huán)限位。為此，我們研究了一種節(jié)能新型的阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)度磁軛沖片鋼板邊角余料制作。

水輪發(fā)電機(jī)；阻尼環(huán)；磁軛鋼板余料

0 引言

水輪發(fā)電機(jī)設(shè)置阻尼繞組可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、削弱過(guò)電壓的影響、抑制轉(zhuǎn)子自有振蕩、提高發(fā)電機(jī)承擔(dān)不對(duì)稱負(fù)荷的能力和加速發(fā)電機(jī)自同期并入系統(tǒng)。水輪發(fā)電機(jī)阻尼環(huán)設(shè)置在磁極鐵心上，相鄰的阻尼環(huán)采用連接片連接，因此阻龍環(huán)的結(jié)構(gòu)及質(zhì)量也成為水輪發(fā)電機(jī)磁極鐵心正常工作的重要部件。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用圓鋼或者鍛件生產(chǎn)阻尼環(huán)拉桿,因此我公司采用磁軛沖片鋼板邊角余料制作了節(jié)能新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)，不但有效降低了成本，同時(shí)也達(dá)到了滿意的效果。

1 阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)

水輪發(fā)電機(jī)的阻尼繞組包括阻尼環(huán)和阻尼條，水輪發(fā)電機(jī)阻尼環(huán)設(shè)置在磁極鐵心上，相鄰的阻尼環(huán)采用連接片連接。

阻尼環(huán)在機(jī)組運(yùn)行時(shí)會(huì)受到離心力的作用，而阻尼環(huán)又在轉(zhuǎn)子外圓側(cè)，如阻尼環(huán)在離心力的作用下變形或斷裂，可能會(huì)對(duì)磁極、定子線棒、定子鐵心等部件造成損傷，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)損失。阻尼環(huán)采用銅質(zhì)材料制成，比較容易在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)離心力的作用下變形，因此需要對(duì)阻尼環(huán)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，如果阻尼環(huán)伸出磁極鐵心的部分自身能夠承受自身的離心力，則不需要限位結(jié)構(gòu)。如果阻尼環(huán)伸出磁極鐵心的部分自身無(wú)法承受自身的離心力，就需要增加一種阻尼環(huán)限位結(jié)構(gòu)，限制阻尼環(huán)的移動(dòng)，保證阻尼環(huán)不會(huì)因?yàn)殡x心力的作用而破壞。傳統(tǒng)阻尼環(huán)限位結(jié)構(gòu)采用圓鋼或者鍛件生產(chǎn)的阻尼環(huán)拉桿來(lái)對(duì)阻尼環(huán)進(jìn)行限位。此次，我們研制了一種新型的阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)度磁軛沖片鋼板邊角余料制作。相鄰阻尼環(huán)采用連接片如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)及連接結(jié)構(gòu)俯視圖

2 新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 材料選擇

水輪發(fā)電機(jī)磁軛沖片鋼板一般為3～4mm高強(qiáng)度薄鋼板沖制或激光切割而成。原材料鋼板為矩形鋼板，磁軛沖片為扇形，所以在沖制或激光切割后會(huì)產(chǎn)生部分較大的邊角余料(如圖2的網(wǎng)狀區(qū)域)，這些邊角余料如果不再次利用將成為廢料。

圖2 磁軛沖片原材料鋼板圖

2.2 新型阻尼環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

新型阻尼環(huán)限位結(jié)構(gòu)在工地安裝時(shí)，需要在磁極、阻尼環(huán)安裝好之后，將鴿尾塊先放入磁軛的鴿尾槽內(nèi)，再將阻尼環(huán)拉片與阻尼環(huán)上的相應(yīng)位置對(duì)齊后將拉片與鴿尾塊把緊，確定位置后，在鴿尾塊和拉片上同鉆銷孔，放入受力銷釘用于承受拉片和阻尼環(huán)端部產(chǎn)生的離心力。當(dāng)確定好最終位置后，在磁軛上的鴿尾塊預(yù)留螺孔位置鉆一個(gè)孔，最后用軸向限位螺釘擰入鴿尾塊，并使軸向限位螺釘前段進(jìn)入孔內(nèi)起到軸向限位作用，同時(shí)徑向頂緊。

新型的阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)包括由高強(qiáng)度磁軛沖片薄鋼板邊角余料生產(chǎn)的單片拉片、用于將多層拉片把合成一體的緊固件、受力銷釘、鴿尾塊、把合拉片和鴿尾塊的螺栓及用于軸向限位的銷釘組成(如圖3)。

圖3 新型的阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)圖

2.3 新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)使用優(yōu)點(diǎn)

從強(qiáng)度角度分析，新型的阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度薄鋼板生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)應(yīng)力計(jì)算，選取強(qiáng)度完全滿足應(yīng)力要求的磁軛沖片余料制成，滿足結(jié)構(gòu)需要。從經(jīng)濟(jì)性角度分析，新型的阻尼環(huán)拉片完全采用將成為廢料的磁軛沖片鋼板的邊角余料生產(chǎn)，沒(méi)有材料成本，僅有加工成本，比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用圓鋼或者鍛件生產(chǎn)阻尼環(huán)拉桿的成本要小很多。其他方面，采用磁軛沖片余料生產(chǎn)的新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)節(jié)省了采購(gòu)原材料的環(huán)節(jié)，對(duì)于生產(chǎn)周期較短的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，此新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)解決了生產(chǎn)周期短的問(wèn)題。綜上幾個(gè)方面的分析，新型阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)阻尼環(huán)限位結(jié)構(gòu)有很大優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

在新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，確保質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本是設(shè)計(jì)人員的首要任務(wù)。而設(shè)計(jì)創(chuàng)新必然能將知識(shí)轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)效益，從而增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，新型的阻尼環(huán)拉片結(jié)構(gòu)充分考慮了以上因素，必將替代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因而適合推廣。

[1] 哈爾濱電工學(xué)院電機(jī)教研室.水輪發(fā)電機(jī)的振動(dòng).大電機(jī)技術(shù)，1974.1.

[2] GB/ 8564—2003水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范.

[3] 哈爾濱大電機(jī)研究所.大電機(jī),1973.4.

New Structure of Damping Ring Pull Piece Manufactured withResidual Part of Magnet Yoke Punching Steel Sheet

WangHailong,MiaoCaifeng,WangShufeng,andWangYanwu

(1.Harbin Electric Machinery Company Limited, Harbin 150040, China；2.Guandi Hydropower Plant, Chengdu, 610051，China)

Damping ring of hydro-generator is equipped on iron core of magnetic pole, and adjacent damping rings are connected with connecting pieces. When stress of the damping ring is calculated, the limiting structure of damping ring will be adopted to ensure that it will not be damaged by centrifugal force, if damping ring overhang out of magnetic pole core cannot withstand centrifugal force of their own. The damping ring pull rod is generally used to limit displacement of damping ring, material of which adopts round steel or forgings. In this paper, we studied a new structure of damping ring pull piece, which is made with residual part of high-strength magnet yoke punching steel sheet. This paper chiefly expounds structure and advantage of the new damping ring pull piece.

Hydro-generator；damping ring；residual part of magnet yoke steel sheet

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.02.15

TM304

B

1008-7281(2017)02-0049-002

王海龍 男 1984年生；畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)，現(xiàn)從事水輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)工作.

2016-08-22