[实用新型]水轮发电机的转子结构

说明书

本实用新型属于水轮发电机技术领域，具体为水轮发电机的转子结构，包括主轴和转子支架，所述转子支架上固设有用于套装在主轴上的轮毂，所述轮毂与主轴之间采用过盈量不大于0.1㎜的过盈配合连接，所述轮毂与主轴之间还通过组合键连接。本方案解决了现有技术中水轮发电机的转子结构的主轴与转子支架在现场装配时比较困难的问题。

技术领域

本实用新型属于水轮发电机技术领域，具体为水轮发电机的转子结构。

背景技术

水轮发电机的转子的作用是将机组产生的扭矩传递给磁轭，从而使磁轭转动起来进行发电。转子包括主轴和用于支撑磁轭的转子支架，将主轴与转子支架的轮毂热套，依靠转子支架的轮毂与主轴配合段的过盈量，在热套的转子支架的轮毂冷却后与主轴形成的收缩正压力下的摩擦力传递磁轭需要的扭矩值。

随着水轮发电机出力功率的增大，发电机转子需满足传递的机组扭矩非常之大（超过了5000KN.m），尤其是单轴悬式结构的大出力功率的水轮发电机，机组本身的机座体积比较大，由于运输条件的限制（运输部件限制尺寸按高3m,宽4m，重量50T以内），因此转子的结构必须采用在电站现场将主轴与转子支架进行组装的结构。由于机组出力功率非常大，采用常规热套过盈配合形成的摩擦力来传递扭矩的方式，因需传递的磁轭扭矩非常大，那么主轴与转子支架的轮毂之间的过盈量就非常大，在现场进行热套连接操作时，对加热设备和电力的要求非常高，很难达到热套所需的间隙，导致主轴与转子支架的连接操作非常困难。同时，由于过盈量非常大，转子支架的轮毂在加热冷却后所产生的结构应力会非常大，因此，对转子支架的轮毂部分的材料提出了更高的机械性能要求，导致转子支架的材料成本增大，也增大了结构设计的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水轮发电机的转子结构，以解决现有技术中水轮发电机的转子结构的主轴与转子支架在现场装配时比较困难的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种水轮发电机的转子结构，包括主轴和转子支架，所述转子支架上固设有用于套装在主轴上的轮毂，所述轮毂与主轴之间采用过盈量不大于0.1㎜的过盈配合连接，所述轮毂与主轴之间还通过组合键连接。

本基础方案的原理和有益效果在于：通过采用过盈量不大于0.1㎜的过盈配合连接方式，使轮毂套装至主轴上的过程中，无需使用热套的方式即可进行装配，从而减少了热套设备的使用，同时，由于是过盈配合关系，保证了主轴与轮毂之间的同心精度；通过组合键连接的方式，使组合键来传递主轴与转子支架之间的扭矩，而键连接的方式只需冷态装配即可，降低了装配时对设备的要求，从而方便了主轴与转子支架之间的连接操作，进而降低了主轴与转子支架在现场的装配难度。

进一步，所述组合键包括第一键体和第二键体，所述第一键体与主轴上的键槽贴合，所述第一键体与轮毂上的键槽之间设有容纳腔，所述第二键体位于容纳腔内并同时与第一键体和轮毂贴合。容纳腔的设置，使第一键体与轮毂的键槽之间减少接触面积，从而减少摩擦力的产生，使轮毂在套装上主轴的过程中，第一键体不会对轮毂的运动产生摩擦阻力，方便了转子支架套装至主轴上。当转子支架套装完成后，将第二键体装配入容纳腔内，使第二键体与第一键体和轮毂均相抵，从而使第一键体和第二键体共同承受主轴与转子支架之间因扭矩产生的剪切应力和挤压应力，使主轴与转子支架之间的扭矩可以安全的进行传递。

进一步，所述第一键体的横截面呈T字形。采用这样的结构，使第一键体的两侧对称分布两个容纳腔，从而使第二键体在装配入容纳腔时，可以使第一键体的两侧受力平衡，减少第二键体装配时对第一键体造成的影响。

进一步，所述组合键至少设置有两个，并且所有组合键沿主轴的周向均匀分布。采用这样的设置方式，使主轴与转子支架之间的传力点均匀分布，从而使主轴和转子支架所承受的应力均匀分布，避免发生应力过于集中的现象。