Отчет о преддипломной практике

 

 

 

Рис. 13. Токоподвод (а) и узел контактных колец (6):

/ — катушка обмотки ротора; 2, 4— шины токоподвода; 3 —клин; 5 — токоведу-

щнй винт; 6 — стержень токоподвода; 7—изоляция стержней.

 

 

 

 

 

 

Третья часть токоподвода находится в центральном отверстии вала и состоит из двух медных полустержней.

 На обеих концах полустержней токоподвода имеются конусные резьбовые отверстия для установки токоведущих болтов. Каждый полустержень, имеющий форму полуцилиндра,   изолирован    стекломикалентой,    дополнительно покрытой сверху липкой стеклолентой.

Между полустержнями, из которых собирается цилиндр, устанавливается составная текстолитовая прокладка 7 общей толщиной 4 мм. Полустержни вставлены в изоляционный цилиндр и закрыты с торцов изоляционными шайбами.

Четвертая часть токоиодвода  состоит из токоведущих болтов.

Для увеличения надежности контактов все детали разъемных соединений посеребрены.

Узел контактных колец (рис. 13, б) служит для передачи тока возбуждения от неподвижного аппарата щеткодержателей к вращающемуся ротору.

Втулка контактных колец  представляет собой полый стальной ступенчатый цилиндр, в котором  размещены детали токоподвода. В  утолщенной средней части втулки просверлены сквозные пазы, уширенные в верхней части для установки клиньев крепления токоведущих болтов токоподвода. Цилиндрические поверхности, прилегающие к валу, для облегчения посадки втулки на вал имеют различные по диаметру ступени. Втулка на вал устанавливается прессовой посадкой.

Во избежание ослабления посадки колец изоляция втулки спрессована  и запечена, а для исключения выветривания изоляции на нее нанесен бандаж. Толщина изоляции после опрессовки и обработки составляет 1,65 мм. Наружная поверхность втулки, кроме средней части, изолирована.

Электрическое соединение контактного кольца с токоведущим  болтом осуществляется токораспределительными кольцами, в которые впаяны гибкие шины с отверстиями для присоединения к токоподводу. Винтовая нарезка прямоугольного профиля на рабочей поверхности улучшает токосъем.

Роторы генератора и  турбины соединены полумуфтой, насаженной на конец вала. Для возможности  осуществления горячей посадки (при сравнительно большой длине посадочной поверхности) и съема полумуфты наружная поверхность конца вала и внутренняя поверхность втулки выполняются конусными 0,5° с натягом до 0,3 мм. Крутящий момент передается при помощи четырех призматических клиновидных шпонок.

 

 

6. Обмотка ротора

 

Обмотка ротора (рис. 14) состоит  из 18 катушек (по 9 катушек на полюс), уложенных в пазы. Катушки содержат по десять витков, каждый из которых состоит из двух проводников корытообразного сечения, образующих проводник с внутренним каналом прямоугольного сечения (рис. 14, б).

 

 

 

      Рис 14 Обмотка ротора а —лобовая часть, б, в,  г  разрезы паза ротора в зонах аксиального течения водорода в пазовой част в лобовой части и при его выходе в середине ротора соответственно, / — сегмент подбандажной изоляции, 2, 3, 4 — колодки крепления первой катушки, 5 — шина токоподвода, 6 — перемычка, 7 —

распорка осевого крепления 8 — отверстия в стенке проводника для входа газа, а—кольцевая распорка, 10 — прокладки межвитковой изоляции II — изоляционные прокладки под клином, 12 — пазовый клин. Й-опорные площадки для пазовых клиньев, 14 — виток обмотки; 15 — изоляционная прокладка на дне паза, 1Ь — отверстия в стенке проводника для входа газа, /7 —отверстия для выхода газа в средней части ротора, 18-   гильза роторного паза

 

 Обмотка ротора  для повышения ее механической прочности изготовлена из меди с присадкой серебра. Для упрощения соединения катушек все четные катушки намотаны по часовой стрелке (считая от дна паза), а все нечетные — против. Катушки между собой соединены перемычками из жесткой медной пластины, впаянной серебряным припоем в концы витков обмотки. К концам нижних витков катушек припаяны шины токоподвода.

 Для охлаждения  витков в лобовых и пазовой  частях в боковых стенках проводников  под бандажными кольцами в зоне, совпадающей с осью ротора, выполнены прямоугольные отверстия 8 и 16 (рис. 14 а, в). Выход горячего газа осуществляется в средней части ротора через радиальные отверстия 17 в проводниках и пазовых клиньях (рис. 14, г).

Пазовая изоляция 18 (класса В) состоит из двух гильз Г-образной формы, установленных в пазах внахлест. Гильзы изготовлены и пропитаны эпоксиднофенольным лаком с прослойками из стеклослюдинитовой бумаги На дне гильзы под нижний виток укладываются дополнительные изолирующие прокладки 15 толщиной 0,7 мм из стеклотекстолита марки СТЭФ-Р. Между клиньями 12 и верхними витками укладываются изоляционные прокладки 11, толщина которых (не менее 10 мм) уточняется при сборке с учетом неплотной посадки клиньев. Межвитковая изоляция 10 как в пазовой, так и в лобовой частях изготавливается из сдвоенных стеклотекстолитовых прокладок толщиной 0,35 мм. Стыки прокладок выполняются вразбежку.

Крепление обмотки в  пазовой части осуществляется пазовыми клиньями 12, устанавливаемыми в уширенную часть паза. Клинья выполняются из дюралюминия специального профиля марки Д16Т, что позволяет уменьшить поток рассеяния ротора и снизить механические напряжения от центробежных сил в бочке ротора и зубцах.

Для обеспечения замыкания  демпферных токов по окружности бочки ротора концевые клинья плотно подгоняются по пазу. Во избежание концентрации напряжений в зубцах ротора в местах стыков клиньев, а также наклепа самих клиньев, между ними при установке оставляются зазоры 0,5—1 мм. Для исключения осевого смещения клинья кернятся в шлицы.

Крепление лобовых частей обмотки осуществляется в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях В промежутках между катушками  располагаются сегментные стеклотекстолитовые распорки 7.

Крепление в тангенциальном направлении выполнено с помощью конусных распорок, плотно установленных в зазоры между продольными участками лобовых частей катушек. Распорки осевого и тангенциального крепления в углах катушек соприкасаются между собой, что обеспечивает их взаимное предохранение от сдвигов.

При выходе из паза катушки  дополнительно крепятся изоляционными  клиньями 2 и 3. Надежная изоляция в месте выхода обмотки из паза достигается дополнительными концевыми изоляционными гильзами 4. В бочке ротора для этих гильз пазы несколько уширены. Изоляция  между обмоткой и бандажным кольцом выполнена из стеклотекстолитовых сегментов в два слоя.

 

7. Компрессор и вентилятор

 

Центробежный  компрессор (см. рис. 1) предназначен для осуществления циркуляции газа внутри генератора через обмотку ротора (а в ТГВ-200 и через обмотку статора) и состоит из колеса и диффузора. Колесо компрессора насажено на вал ротора со стороны контактных колец и содержит диск и покрышку, между которыми установлено две разновидности штампованных лопаток (длинная и короткая). Лопатки, устанавливаемые в диаметрально противоположных местах колеса компрессора, подбираются попарно равного веса или с минимальной разницей в весе. После сборки колесо компрессора балансируется статически отдельно от ротора.

Для преобразования динамического напора газа в статический при выходе газа из колеса компрессора установлен диффузор, закрепляемый над колесом на внутреннем щите. Положение диффузора в осевом направлении можно изменять с помощью регулировочных прокладок.

Для уменьшения нагрева  от потерь, вызывающих полями рассеяния тока обмотки статора, диффузор выполнен немагнитным и все съемные детали его изолированы друг от друга. Место соединения диффузора с внутренним щитом также изолировано установкой дополнительно к регулировочным изоляционных прокладок и креплением их изолированными болтами и штифтами. Разъемный (по горизонтали) корпус диффузора состоит из переднего и заднего дисков, между которыми располагаются направляющие лопатки. Лопатки представляют собой плоские пластины с четырьмя выступами, на которые надеваются и закрепляются штифтом хвостовики. Устанавливаются и закрепляются лопатки между дисками с помощью гаек, навинчиваемыми па хвостовики лопаток.

Вентилятор. На стороне турбины на валу ротора расположен осевой вентилятор (см. рис. 1, 7}.- Через него проходит весь охлаждающий газ, который далее направляется к газоохладителям. На колесе вентилятора имеется 50 лопаток, установленных на втулке и закрепленных гайками. Угол поворота лопаток к радиальной плоскости равен 34°. Направленное движение газа осуществляется с помощью внутреннего и наружного обтекателей.

 

8. Аппарат щеткодержателей

 

Аппарат щеткодержателей  турбогенератора (см. рис. 1, 20} обеспечивает нормальную работу щеточного контакта при номинальном токе возбуждения, а также позволяет заменять щетки и регулировать величину нажатия щеток на контактные кольца в процессе эксплуатации генератора. Он представляет собой сварный каркас, внутри которого с помощью изолированных шпилек и распределительных шин установлены щеткодержатели. Для максимального использования всей рабочей поверхности контактного кольца и равномерной его выработки щеткодержатели расположены таким образом, что один ряд щеток перекрывает другой. На одном контактном кольце установлено 60 щеток.

Щеткодержатели состоят из обоймы, внутри которой находится щетка, нажимной пружины, упорной скобы  и нажимного стержня. Охлаждение щеток, щеткодержателей, распределительных шин и контактных колец воздухом осуществляется по разомкнутой системе вентиляции. Воздух из машинного зала через отверстие в нижней части каркаса аппарата поступает на ближнее к бочке ротора контактное кольцо, обдувает его и через отверстие в средней стенке каркаса подается к внешнему контактному кольцу, откуда с помощью центробежного вентилятора (см. рис. 1, 21), надетого на конец вала ротора, выходит наружу через улитку. Для улучшения охлаждения колец на их торцевой стороне имеются отверстия с заборниками.

Каркас аппарата закрывается съемными крышками, в которых вмонтированы смотровые, окна, позволяющие производить постоянный осмотр работы щеточного контакта. Внутренние вертикальные стенки каркаса аппарата покрыты гетинаксовыми шайбами для защиты обслуживающего персонала от поражения током.

В нижней части аппарата со стороны, обращенной к проему в фундаменте, оборудована специальная клеммная коробка с комплектом кабельных наконечников на сборных шинах. Наличие коробки позволяет быстро производить операции по подсоединению кабелей системы возбуждения.

 

 

9.  Подшипники, уплотнение вала, маслоуловители

 

Подшипники скольжения с принудительной смазкой

(см. рис. 1, 6) установлены в расточках торцевых щитов турбогенератора. Каждый подшипник состоит из вкладыша и охватывающей его обоймы. Внутренняя поверхность вкладыша залита баббитом центробежным способом. Для надежного сцепления баббита с вкладышем в теле вкладыша протачиваются канавки с профилем в виде ласточкина хвоста. Поверхность вкладыша перед заливкой тщательно лудится.

Для подачи масла на внутреннюю поверхность баббита в теле вкладыша выполнено отверстие, выходящее в разъем. В разъеме вкладыша находится канавка, направленная вдоль разъема и имеющая по всей длине щелевой выход. На внутренней поверхности баббита верхней половины вкладыша расположены специальные выточки для прохода масла, охлаждающего шейку ротора. В нижней части вкладыша по ширине канавки на внутренней поверхности баббита имеются клинообразные скосы для входа масла под шейку ротора. Масло, охлаждающее шейку, растекается по сторонам и выходит наружу, остальное масло попадает под цапфу, где образует масляный клин, «несущий» на себе ротор.

Половины вкладышей скреплены  четырьмя болтами, из которых два, накрест  лежащие, являются установочными. Наружная поверхность вкладыша, сопрягающаяся с обоймой, выполнена сферической. Такая конструкция обеспечивает самоустановку вкладыша по шейке ротора.

В верхней части вкладыша расположено  отверстие, в которое входит штифт, стопорящий вкладыш от проворота. На торцовой поверхности вкладыша имеются кольцевой выступ и маслоотбойный щиток, служащие для уменьшения расхода масла в сторону наружного

30  маслоуловителя. Масло,  попадающее в кольцевой канал  между торцами вкладыша и маслоотбойным щитком, выбрасывается вниз через вырез в нижней части выступа. Для щитовых подшипников наличие обоймы позволяет смещать ось ротора в поперечном и вертикальном направлениях при его центровке. Обойма подшипника представляет собой стальное кольцо, состоящее из двух полуколец. Внутренняя поверхность обоймы сферическая. На наружной поверхности обоймы выполнены три гнезда (одно вверху и два внизу) под углом 45° к вертикальной оси. В этих гнездах болтами закреплены колодки. Между колодками и обоймой устанавливаются регулировочные стальные прокладки. Тангенциальное и осевое крепление колодок относительно обоймы обеспечивается цилиндрической формой гнезда и колодки.

В подшипнике на стороне  контактных колец между стенками гнезда и колодкой устанавливаются  изоляционные прокладки. В этом случае болты выполняются также изолированными. Обойма опирается на расточку торцового щита. Заплечики колодок служат для фиксации подшипников в осевом направлении и направляющими при установке обоймы. В верхней колодке имеется отверстие, в которое входит штифт, стопорящий обойму от проворота.

Для точной сборки полуколец  обоймы в ее разъемах установлены  штифты. Наличие шпонок здесь предотвращает относительное смещение разъемов обоймы в поперечном направлении при зажатии ее между крышкой подшипника и нижней половиной щита.