Стартовая >> Архив >> Генерация >> Гидравлическое оборудование ГЭС и его монтаж

Роторы генераторов - Гидравлическое оборудование ГЭС и его монтаж

Оглавление
Гидравлическое оборудование ГЭС и его монтаж
Введение
Основы теории гидротурбин
Явление кавитации в гидротурбинах
Модельные испытания и характеристики гидротурбин
Номенклатура гидротурбин
Выбор основных параметров гидротурбин
Конструкции гидротурбин
Рабочие колеса гидротурбин
Отсасывающие трубы гидротурбин
Конструктивные схемы современных гидротурбин
Конструкции основных узлов гидротурбин
Камера рабочего колеса
Направляющие аппараты реактивных гидротурбин
Сервомоторы направляющего аппарата
Рабочие колеса гидротурбин
Маслоприемники, валы гидротурбин
Подшипники гидротурбин
Вспомогательные механизмы гидротурбин
Вспомогательное оборудование гидроэлектростанций
Регулирование гидроагрегатов и автоматика
Котельные регуляторы
Регулирование  гидротурбин
Электрогидравлический регулятор скорости
Автоматическое управление гидротурбинами
Параметры гидрогенераторов
Конструктивные схемы гидрогенераторов
Статоры генераторов
Роторы генераторов
Крестовины генераторов
Подпятники
Направляющие подшипники
Вспомогательные устройства генераторов
Организация и подготовка монтажных работ
Организация и технология монтажных работ
Проектирование монтажных работ
Монтажно-сборочные и производственные базы
Подготовка оборудования к монтажу
Монтажные средства
Техника безопасности и промсанитария
Организация труда
Учет монтажных работ и техническая отчетность
Специальные подъемно-транспортные работы
Слесарно-подгоночные операции
Сборочные работы
Выверка и фиксация деталей и узлов
Требования к фундаментам и бетонированию
Производство монтажных работ в зимнее время
Технология монтажа вертикальных гидротурбин
Монтаж деталей проточной части высоконапорных радиально-осевых гидротурбин
Закладные детали поворотнолопастных гидротурбин - монтаж
Направляющий аппарат гидротурбины - монтаж
Рабочие колеса радиально-осевых гидротурбин - монтаж
Рабочие колеса поворотнолопастных гидротурбин - монтаж
Центровка ротора гидротурбины
Подшипники гидротурбин - монтаж
Монтаж системы регулирования
Монтаж вспомогательных механизмов гидротурбин
Особенности монтажа ковшовых гидротурбин
Организация сборки и монтажа вертикальных генераторов
Закладные части вертикального генератора - монтаж
Монтаж опорных конструкций вертикальных гидрогенераторов
Сборка и установка статора вертикальных гидрогенераторов
Сборка и установка ротора вертикального генератора
Монтаж подпятников вертикальных гидрогенераторов
Центровка ротора вертикального генератора
Соединение валов турбины и вертикального генератора
Центровка ротора вертикального гидроагрегата
Монтаж направляющих подшипников вертикальных гидрогенераторов
Монтаж системы возбуждения  и воздушного охлаждения вертикальных гидрогенераторов
Технологический процесс монтажа горизонтального гидроагрегата
Монтаж закладных деталей гидротурбины горизонтального гидроагрегата
Установка корпусов подшипников, направляющего аппарата  горизонтального гидроагрегата
Монтаж ротора гидротурбины горизонтального гидроагрегата
Монтаж горизонтальных гидрогенераторов
Центровка горизонтального гидроагрегата
Монтаж горизонтальных капсульных гидроагрегатов
Пуск, наладка и испытания смонтированных гидроагрегатов
Проверка гидроагрегата при заполненных водоподводящем и водоотводящем трактах
Пробный пуск гидроагрегата
Испытания гидроагрегата под нагрузкой
Вибрация гидроагрегата
Натурные энергетические испытания гидроагрегатов

Ротор является наиболее сложным конструктивным узлом генератора, вес его достигает 50% общего веса генератора. Ротор состоит из следующих основных деталей: вала, остова, обода и полюсов, расположенных по периферии обода. Наружный диаметр ротора крупных генераторов достигает 16 м по полюсам и 14 м по ободу, а вес в собранном виде—до 900 г.

В зависимости от габаритов применяются два вида остовов ротора: дисковые и спицевые. При диаметре ротора до 4 л остов с ободом представляет единую конструкцию и изготовляется неразъемным в виде цилиндра из набора отдельных дисков, насаживаемых непосредственно на вал. При диаметре до 8 м могут изготовляться дисковые разъемные остовы, а при диаметре свыше 8 м применяются спицевые разборные остовы.
Дисковые остовы роторов имеют наиболее надежную конструкцию и хорошо воспринимают вращающий момент. Спицевые разъемные остовы конструктивно более сложны, так как болтовое соединение каждой спицы должно быть рассчитано на передачу соответствующей части вращающего момента.
Спицевый остов состоит обычно из насаженной на вал втулки и спиц, прикрепленных к втулке болтами через диски или вертикальные плиты. На концах спицы по верхним и нижним полкам связываются между собой легкими балками, фиксирующими правильность положения спиц по торцам.
Размеры обода по диаметру для средних и крупных генераторов не допускают транспортировки его в собранном виде, и поэтому такие обода выполняются из отдельных штампованных стальных сегментов и собираются на месте их установки.
Для тихоходных генераторов большой мощности целесообразно увеличивать диаметр ротора до предела, ограничиваемого механической прочностью его при угонной скорости вращения. Увеличением диаметра ротора достигается лучшее охлаждение генератора и снижение веса обода при заданном маховом моменте гидроагрегата. Чрезмерное увеличение диаметра обода вызывает возникновение высоких напряжений в нем и значительных деформаций от действия центробежной силы. Поэтому наружный диаметр обода ротора принимается из условия, чтобы величина деформации обода при угонной скорости вращения не превышала допускаемых отклонений воздушного зазора между полюсами ротора и обмоткой статора.
Обод по высоте разделяется на ряд пакетов, набранных из отдельных сегментов и стянутых шпильками. В промежутках между пакетами встроены распорки, выполняющие роль вентиляционных лопаток, обеспечивающих интенсивную подачу воздуха к наиболее нагреваемым активным частям генератора. Собранный обод в подогретом состоянии расклинивается по торцам спиц парными клиньями, обеспечивающими плотную посадку обода на остов. Для предотвращения скольжения обода по остову при подъеме ротора на тормозах обод сверху запирается шпонками, закладываемыми в пазы наружных торцевых плит спиц. К торцевым частям обода сверху и снизу крепятся вентиляционные лопатки, обеспечивающие циркуляцию охлаждающего воздуха внутри генератора. К нижней плоскости обода закрепляются тщательно шлифованные тормозные сегменты.
Полюсы генератора состоят из сердечника, обмотки возбуждения и изоляционных прокладок, которые изолируют. сердечник от обмотки и витки обмотки друг от друга. Сердечник полюса выполняется из опрессованных и стянутых между собой тонких штампованных листов электротехнической стали. С тыльной стороны сердечники имеют хвостовики таврового сечения, которые входят в соответствующие пазы обода и расклиниваются в них парными клиньями. Обмотки возбуждения представляют собой катушки из голой плоской меди специального профиля, надетые на сердечники. Изоляционные прокладки изготовляются из асбостеклогекстолита.
Роторы подвесных и зонтичных генераторов различаются между собой конструкцией вала, втулки остова и соединенных в ней спиц.
Обод ротора и полюсы обоих типов генераторов одинаковы. На рис. 5-7 показана одна из конструкций роторов крупных подвесных генераторов. Вал генератора, выполненный с внутренним сквозным сверлением, по конструкции и технологии изготовления аналогичен турбинному валу. В месте посадки втулки 1 вал выполнен с утолщением и нижним опорным буртиком. Втулка цилиндрической конструкции выполнена стальной литой. Наружная поверхность втулки имеет обработанные вертикальные плоскости для присоединения спиц 2 ротора.

Рис. 5-7. Ротор подвесного генератора.

В некоторых конструкциях роторов подвесных генераторов втулки выполняются сварнолитыми. В этом случае к литой центральной части втулки, насаживаемой на вал, приварены верхний и нижний диски, на периферии которых вварены вертикальные плиты для крепления спиц. Посадка втулки на вал производится в нагретом состоянии. Для предотвращения осевого перемещения втулка фиксируется запорным кольцом, а вращательного — осевой шпонкой или натягом, полученным при горячен посадке.
Спицы изготовлены сварными в виде балки двутаврового сечения с приваренными и обработанными внутренними 3 и наружными 4 торцевыми плитами. Внутренними плитами спицы соединены с втулкой и закреплены припасованными болтами 5. Осевое положение спиц на втулке фиксируется шпонкой 6, а тангенциальное — штифтами. Сверху и снизу наружная часть синцы закрывается перекрытиями 7.
Обод ротора 8 состоит из отдельных штампованных сегментов, уложенных в восемь пакетов.

Рис. 5-8. Ротор зонтичного генератора.

Кроме вентиляционных каналов между пакетами, созданных распорками, в стыках сегментов также имеются зазоры для прохода вентилирующего воздуха. По окончании сборки обод опрессовывается и стягивается шпильками 9. В нижней части обод опирается на выступ торцевой плиты, а сверху он фиксируется шпонками. Закрепление обода на спицах производится парными встречными клиньями, устанавливаемыми с предварительным разогревом обода. При необходимости клиньями может быть исправлена небольшая неконцентричность обода. Тормозные сегменты 10 закрепляются к нижней части обода стяжными шпильками с утопленными гайками. По периферии обода наверху и внизу установлены вентиляционные лопатки 11.
Полюсы 12 ротора поступают на место установки генератора полностью собранными, устанавливаются тавровыми хвостовиками в пазы обода, образованные соответствующими вырезами в сегментах, и закрепляются встречными клиньями. Чтобы катушки обмотки были все время прижаты к башмакам полюса, в обод ротора утоплено большое количество пружин, воздействующих на нижние шайбы катушек и отжимающих их в радиальном направлении. Шины успокоительной обмотки 13, уложенные в пазах каждого полюса, соединяются между собой в общее кольцо с помощью эластичных пластин, набранных из тонких медных листов со складкой для компенсации возможных тепловых расширений и механических сдвигов полюсов.
На рис. 5-8 приведена конструкция ротора зонтичного генератора. Вал генератора зонтичного типа отличается от вала подвесного генератора тем, что верхняя часть его (выше ротора) не нагружена крутящим моментом и является только опорой направляющего подшипника. Вследствие этого вал в верхней части изготовляется меньшего сечения либо удлиняется облегченной надставкой, соединенной с основным валом шпильками. В представленной конструкции в месте соединения вала 1 с втулкой 2 ротора опорный буртик выполнен обточкой вала, а запорное кольцо 3 устанавливается в кольцевую проточку.
Втулка ротора зонтичного генератора является одновременно и опорной втулкой подпятника, что значительно усложняет ее конструкцию и технологию изготовления. Выполнена втулка стальной литой с тремя фланцами, из которых два верхних служат для присоединения остова ротора, а к нижнему прикрепляется снизу вращающийся (зеркальный) диск подпятника. Насадка втулки на вал производится также в горячем состоянии. Для предотвращения осевого перемещения по валу втулка фиксируется запорным кольцом, а возможного поворота— продольной шпонкой. Соединение спиц 4 ротора с втулкой осуществляется нижним 5 и верхним 6 дисками с помощью припасованных шпилек 7.
Все остальные детали и узлы ротора — обод 8, полюсы 9, вентиляционные лопатки 10, тормозные сегменты 11 и др. подобны аналогичным деталям ротора подвесного генератора.



 
« Генератор вихрей   Гидратный водно-химический режим на электростанциях с барабанными котлами »
электрические сети