一种空冷汽轮发电机及其制造装配方法与流程

本发明涉及一种空冷汽轮发电机及其制造装配方法，属于发电机。

背景技术：

1、汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。

2、随着市场对空冷汽轮发电机额定功率的精准定型及技术要求的提高，急需要研制一种汽轮机转子热膨胀量大的静止励磁空冷汽轮发电机，依托wx发电机系列化，模块化设计，系列化设计的特点是冷却方式和许多部件结构基本相似，如端盖、轴承、电刷支架等，模块化设计的特点是保持截面基本不变，通过改变长度的方式来改变额定功率。wx16z-049llt静止励磁空冷汽轮发电机在wx16z系列的基础上，改变定子铁心、转子铁心的长度来达到额定功率。

3、另外，40mw常规产品汽轮机转子稳态热膨胀量5mm左右，需要开发的产品汽轮机转子稳态热膨胀量22mm，最大热膨胀量27mm。发电机组运行时汽轮机转子温升提高，转子热膨胀后会向发电机侧偏移，再叠加上发电机转子的热膨胀量3mm，会造成发电机转子与定子碰撞，无法正常运行，且现有空冷汽轮发电机的空气冷却效果较差。

技术实现思路

1、本发明的目的是要解决现有技术中存在的转子热膨胀容易出现干涉，空气冷却效果较差的技术问题，提供一种空冷汽轮发电机及其制造装配方法。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、即一种空冷汽轮发电机，包括定子机壳组件、转子、汽端轴承、励端轴承、电刷支架、端盖，定子机壳组件的机壳由上下两部分组成，转子两端套设有导风圈和转子风扇，转子风扇外套设有内端盖，导风圈外套设有外端盖；

4、电刷支架内设有电刷，电刷上套设有两个带导板环，电刷支架上还设有电刷支架风扇；

5、定子机壳组件冷热风区分为十四个风室，机壳上下两部分内各设有冷风区三个、四个热风区，从励端往汽端看，三个热风室组成一个热风区，一个冷风室组成一个冷风区，两个热风室组成一个热风区，两个冷风室组成一个冷风区，两个热风室组成一个热风区，一个冷风室组成一个冷风区，三个热风室组成一个热风区，冷风区、热风区间隔排布。

6、3进4出是wx16z-049llt最佳风路系统。进风是冷风，出风是热风，冷热风通过管道和气隙在风室间流动，冷风区、热风区间隔排布，有利于热交换，可以加强冷却效果。风路沿中心线对称，径向通风，轴向分段冷却，优先冷却温度高的两端，然后冷却温度低的中间，冷却后温度均匀，不容易出现过热区域，冷却效果好。新机壳用料省、尺寸小、质量轻，制造简单、周期短，风阻小、通风风磨耗小、发电机效率高。

7、进一步优选，风路沿中心线对称布置。

8、本发明还提供一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，包括以下步骤：

9、s1、将定子机壳组件的机壳设计为上下两部分，上部机壳、下部机壳和定子铁心可以并行生产；

10、s2、下部机壳采用倒装法组焊，以下部机壳为基准组焊上部机壳；

11、s3、增加两个带导板环的装配安装间距，缩短电刷支架的轴向间距；

12、s4、考虑到汽轮机转子热膨胀量，发电机基础须加上汽轮机厂提供的汽机稳态热膨胀量22mm，即基础螺栓孔向励端偏移22mm；

13、s5、考虑发电机转子本身的热膨胀量，安装时发电机定子向励端偏移1.3mm，励端轴承向励端偏移2.6mm。

14、缩短了制造周期，设计制造简单，成本低，两个带导板环间有足够的空间以便电刷支架风扇轴向窜动，可以满足汽轮机转子最大热膨胀量27mm的要求，避免因转子热膨胀出现干涉问题。

15、进一步优选，定子采用外压装gvpi整浸工艺，将扇形片压装并紧固成单独的定子铁心，嵌入半线圈，整体真空压力浸渍，烘干后压入机壳。整浸工艺的优点是提高了定子绝缘系统的电气性能、机械性能、耐潮性以及导热性。

16、进一步优选，导风圈采用q235b焊接制成。

17、进一步优选，对机壳焊接完毕后进行振动时效去应力处理和喷砂、涂漆处理。

18、进一步优选，在定子机壳组件的机壳两端各设置一个空气过滤器，以便补充空气。

19、进一步优选，定子是实心导线，冷空气从定子表面流过，转子是空心导线，冷空气从内孔流过。

20、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

21、1、3进4出是wx16z-049llt最佳风路系统。进风是冷风，出风是热风，冷热风通过管道和气隙在风室间流动，冷风区、热风区间隔排布，有利于热交换，可以加强冷却效果。风路沿中心线对称，径向通风，轴向分段冷却，优先冷却温度高的两端，然后冷却温度低的中间，冷却后温度均匀，不容易出现过热区域，冷却效果好。新机壳用料省、尺寸小、质量轻，制造简单、周期短，风阻小、通风风磨耗小、发电机效率高。

22、2、缩短了制造周期，设计制造简单，成本低，两个带导板环间有足够的空间以便电刷支架风扇轴向窜动，可以满足汽轮机转子最大热膨胀量27mm的要求，避免因转子热膨胀出现干涉问题。

技术特征：

1.一种空冷汽轮发电机，其特征在于，包括定子机壳组件（1）、转子（2）、汽端轴承（3）、励端轴承（4）、电刷支架（5）、端盖（6），定子机壳组件（1）的机壳由上下两部分组成，转子（2）两端套设有导风圈（9）和转子风扇（10），转子风扇（10）外套设有内端盖（8），导风圈（9）外套设有外端盖（7）；

2.根据权利要求1所述的一种空冷汽轮发电机，其特征在于，风路沿中心线对称布置。

3.一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，其特征在于，定子采用外压装gvpi整浸工艺，将扇形片压装并紧固成单独的定子铁心，嵌入半线圈，整体真空压力浸渍，烘干后压入机壳。

5.根据权利要求3所述的一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，其特征在于，导风圈（9）采用q235b焊接制成。

6.根据权利要求3所述的一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，其特征在于，对机壳焊接完毕后进行振动时效去应力处理和喷砂、涂漆处理。

7.根据权利要求3所述的一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，其特征在于，在定子机壳组件（1）的机壳两端各设置一个空气过滤器。

8.根据权利要求3所述的一种空冷汽轮发电机的制造装配方法，其特征在于，定子是实心导线，冷空气从定子表面流过，转子（2）是空心导线，冷空气从内孔流过。

技术总结
本发明涉及一种空冷汽轮发电机及其制造装配方法，属于发电机技术领域。空冷汽轮发电机冷却后温度均匀，不容易出现过热区域，冷却效果好。新机壳用料省、尺寸小、质量轻，制造简单、周期短，风阻小、通风风磨耗小、发电机效率高。制造装配方法缩短了制造周期，设计制造简单，成本低，两个带导板环间有足够的空间以便电刷支架风扇轴向窜动，可以满足汽轮机转子最大热膨胀量27mm的要求，避免因转子热膨胀出现干涉问题。

技术研发人员：董江伟,张华伟,陈旭,刘亚婷,吴玉昊
受保护的技术使用者：山东齐鲁电机制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28