大型發電機端部不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽的製作方法
2023-05-26 17:05:41 3
大型發電機端部不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽的製作方法
【專利摘要】本發明是一種大型發電機端部不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽，屬於電氣工程領域。其真空屏蔽為內層屏蔽與外層屏蔽之間抽成真空的圓形金屬屏蔽，內附金屬鏡。所述的真空屏蔽為一級或多級金屬屏蔽；在一級金屬屏蔽的外側或多級金屬屏蔽最外一級金屬屏蔽的外側設有一塊導流板。真空層可以起到隔熱作用，內附金屬鏡可以反射熱量，導流結構可以有效的規範端部冷卻風路。本發明的新型屏蔽結構可以有效地降低發電機端部結構件的溫度，避免了發電機端部結構件溫度過高對電機造成的影響，提高了發電機的安全與穩定運行的能力。
【專利說明】大型發電機端部不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽
【技術領域】
[0001]本發明屬於大型汽輪發電機電磁、傳熱與冷卻技術範疇，具體涉及一種大型發電機端部具有不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽。
【背景技術】
[0002]由於大型電機端部漏磁嚴重，會在端部鐵心上產生較大渦流，使得端部鐵心受熱膨脹，導致鐵心鬆動，引起發電機振動。因此，現在發電機往往採用電屏蔽、磁屏蔽或其它方式來抑制端部漏磁。但是由於電屏蔽採用導電材料，使得漏磁場在導電材料產生渦流，尤其是發電機在進相運行時，電屏蔽自身渦流很大，鐵心段漏磁急劇升高，使得電屏蔽處和其他結構件溫度很高，很難散除金屬屏蔽自身感應渦流所產生的熱量。對端部繞組和鐵芯溫度分布都會產生影響。
【發明內容】
[0003]針對目前大型電機存在的上述問題，本發明提出一種大型發電機端部的新型屏蔽結構，新型屏蔽結構旨在有效降低定子邊段鐵心溫度和金屬屏蔽溫度，改善端部區域結構件溫度升高趨勢，提高發電機的安全與穩定運行的能力，避免因發電機端部結構件溫度過高對電機造成影響。
[0004]本發明的結構是這樣的:
[0005]大型發電機端部不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽，安裝在發動機端部壓圈外側，真空屏蔽為其內層屏蔽與外層屏蔽之間抽成真空的圓形金屬屏蔽，即在內層屏蔽與外層屏蔽之間構成中空層；所述的真空屏蔽為一級或多級金屬屏蔽；在一級金屬屏蔽的外側或多級金屬屏蔽最外一級金屬屏蔽的外側設有一塊導流板。
[0006]在內層屏蔽外表面設置鏡面反射層，所述的鏡面反射層為一在內層屏蔽外表面包覆的鋁箔層或鍍銀層。
[0007]每一金屬屏蔽的厚度的尺寸可以設置在1-2個金屬材料的透入深度。
[0008]金屬屏蔽只有一級時，導流板和金屬屏蔽的外圓區域的實心部分之間夾有墊塊，螺栓穿過金屬屏蔽外圓區域的實心部分和墊塊，將金屬屏蔽緊固在兩側的導流板和壓圈之間。
[0009]金屬屏蔽為多級時,導流板和各級屏蔽的外圓區域的實心部分之間均夾有墊塊，螺栓穿過每一屏蔽外圓區域的實心部分和墊塊把各組屏蔽串接在一起，將各級金屬屏蔽緊固在兩側的導流板和壓圈之間。
[0010]墊塊沿金屬屏蔽圓周等間距分布，使得端部冷卻氣體可以從墊塊之間的間隙流入金屬屏蔽通風道，對金屬屏蔽進行冷卻。
[0011]在導流板頂部設有與導流板一體的導流板插片，金屬屏蔽的頂部也設有與金屬屏蔽一體的金屬屏蔽插片；在壓圈上相對於所述的各插片設置有卡槽，導流板插片插入在頂端的卡槽內，同時金屬屏蔽插片也直接插入卡槽內。
[0012]金屬屏蔽插片和導流板插片在圓周上等間距的開有多個通風孔。
[0013]在壓圈上設有可折動鉤，可折動鉤位於卡槽附近，螺釘將可折動鉤的底座擰緊在壓圈上，可折動鉤的活動端插入卡槽裡，利用彈性將金屬屏蔽插片及導流板插片頂緊在卡槽裡，使得金屬屏蔽及導流板穩定地固定在壓圈上。
[0014]本發明的結構是採用中空金屬屏蔽，即抽取金屬屏蔽空心部分的空氣，使其形成真空狀態。這時在無冷卻流體作用下，真空體內近似看成絕熱狀態，這樣大大阻礙了熱量向壓圈和鐵心等結構件中傳遞。如果在風扇作用下，冷卻的流體通過導流結構將在金屬屏蔽表面由渦流引起的熱量帶走，從而降低金屬屏蔽溫度和其他結構件溫度。
[0015]本發明和現有技術相比所具有的有益效果:
[0016]本發明採用新型具有不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽，抽真空可以在一定程度上杜絕了溫度的傳遞，起到隔熱作用，導流結構可以有效的規範端部冷卻風路，加強端部冷卻氣體的冷卻能力，提高端部冷卻介質對金屬屏蔽的冷卻能力，內附金屬鏡真空式屏蔽可以有效地反射一部分熱量，抵消熱量向內傳遞。以上各部分協同的作用把銅屏蔽自身的熱量帶走。電機不會因溫度過高造成影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為抽真空式金屬屏蔽側視圖。
[0018]圖2為圖2的局部放大圖。
[0019]圖3為多級真空屏蔽結構。
[0020]圖4為具有插片結構的金屬屏蔽結構。
[0021]圖5為帶有卡槽的壓圈結構。
[0022]圖6為固定插片的可折動鉤。
[0023]圖7為可折動鉤的裝配示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1.真空層，2.內層屏蔽，3.鏡面反射層，4.外層屏蔽，5.真空抽嘴，6.通風孔，7.導流板插片，8.可折動鉤，9.螺釘，10.壓圈，11.導流板，12.金屬屏蔽插片，13.卡槽，14.墊塊，15.螺栓。
【具體實施方式】
[0026]本發明的結構參見圖1一圖7所示:一種大型發電機端部具有不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽，安裝在發動機端部壓圈10外側，其真空屏蔽為兩層屏蔽之間抽真空的圓形金屬屏蔽，即在金屬屏蔽的內層屏蔽2與外層屏蔽4之間形成抽成真空的中空層I。金屬屏蔽的厚度的尺寸可以設置在1-2個金屬材料的透入深度(不同金屬材料的透入深度不同，需根據使用的金屬或具體情況確定厚度，I個透入深度:銅一般設置為12mm，鋁材料一般設置為20mm)。真空層I寬度可以做成5_10mm。真空層I是通過設置在外層屏蔽4上的真空抽嘴5抽取內、外層屏蔽2、4中的空氣後，使之形成真空狀態。真空層I可以有效地杜絕掉熱傳遞和對流。
[0027]為進一步增加隔熱作用，在內層屏蔽2外表面設置鏡面反射層3，所述的鏡面反射層3為一在內層屏蔽2外表面包覆的鋁箔層或鍍銀層，可產生鏡面反射，將熱輻射反射走。這樣可以防止外層屏蔽4的熱能輻射到內層屏蔽2和發電機端部的壓圈10。
[0028]參見圖3和圖4，為了有效地屏蔽漏磁，可以將所述的內附金屬鏡式真空屏蔽設置為結構相同的多級金屬屏蔽。如是多級結構，一般為2-5級。
[0029]圖3中，在最外一級的金屬屏蔽外側,設有一塊導流板11,導流板11的作用是有效的規範端部冷卻流體的流通路徑，使得金屬屏蔽得到充分的冷卻。多級結構真空附金屬鏡式屏蔽在裝配時，導流板11和各級屏蔽的外圓區域的實心部分之間均夾有墊塊14，用螺栓15穿過每一屏蔽外圓區域的實心部分和墊塊14把各組屏蔽串接在一起，將各級金屬屏蔽緊固在兩側的導流板11和壓圈10之間。所述的墊塊14沿金屬屏蔽圓周等間距分布，使得端部冷卻氣體可以從墊塊14之間的間隙流入金屬屏蔽通風道，對金屬屏蔽進行冷卻。
[0030]如果金屬屏蔽只有一級，也是與上述方法相同，將金屬屏蔽通過螺栓15固定在導流板11和壓圈10上。
[0031]金屬屏蔽的另一種緊固形式參見圖4和圖5:在導流板11頂部設有與導流板11 一體的導流板插片7，金屬屏蔽的頂部也設有與金屬屏蔽一體的金屬屏蔽插片12。在壓圈10上相對於所述的各插片設置有卡槽7，金屬屏蔽在裝配時，導流板插片7插入在頂端的卡槽13內，同時金屬屏蔽插片12也直接插入卡槽13內。這種緊固方法不僅省去的螺栓15結構，還減去了繁瑣的墊塊14固定結構，同時保證金屬屏蔽抽真空的體積加大，即不用保留外圓的實心部分。
[0032]在實際設計中，金屬屏蔽插片12和導流板插片7在圓周上等間距的開有多個通風孔6，使得端部的冷卻氣體可以通過插片上的通風孔6流經各級金屬屏蔽之間的通風道，對各級金屬屏蔽進行冷卻，以達到降低金屬屏蔽溫度的目的。
[0033]為了對卡槽13、導流板卡片7的裝配結構進行二次固定，在壓圈10上設有可折動鉤8(見圖6)，可折動鉤8位於卡槽13附近。參見圖7，用螺釘9將可折動鉤8的底座擰緊在壓圈10上，可折動鉤8的活動端插入卡槽13裡，利用彈性將金屬屏蔽插片12頂緊在卡槽13裡，使得金屬屏蔽穩定地固定在壓圈10上。為加強緊固作用，導流板插片7也可以由可折動鉤8、螺釘9來進行與以上方法相同的二次緊固。
【權利要求】
1.大型發電機端部不同導流結構的內附金屬鏡式真空屏蔽，安裝在發動機端部壓圈外偵牝其特徵在於:真空屏蔽為其內層屏蔽與外層屏蔽之間抽成真空的圓形金屬屏蔽，即在內層屏蔽與外層屏蔽之間構成中空層；所述的真空屏蔽為一級或多級金屬屏蔽；在一級金屬屏蔽的外側或多級金屬屏蔽最外一級金屬屏蔽的外側設有一塊導流板。
2.根據權利要求1所述的真空屏蔽，其特徵在於:在內層屏蔽外表面設置鏡面反射層，所述的鏡面反射層為一在內層屏蔽外表面包覆的鋁箔層或鍍銀層。
3.根據權利要求1或2所述的真空屏蔽，其特徵在於:每一金屬屏蔽的厚度的尺寸可以設置在1-2個金屬材料的透入深度。
4.根據權利要求1或2所述的真空屏蔽，其特徵在於:金屬屏蔽只有一級時，導流板和金屬屏蔽的外圓區域的實心部分之間夾有墊塊，螺栓穿過金屬屏蔽外圓區域的實心部分和墊塊，將金屬屏蔽緊固在兩側的導流板和壓圈之間。
5.根據權利要求1或2所述的真空屏蔽，其特徵在於:金屬屏蔽為多級時，導流板和各級屏蔽的外圓區域的實心部分之間均夾有墊塊，螺栓穿過每一屏蔽外圓區域的實心部分和塾塊把各組屏蔽串接在一起，將各級金屬屏蔽緊固在兩側的導流板和壓圈之間。
6.根據權利要求4或5所述的真空屏蔽，其特徵在於:墊塊沿金屬屏蔽圓周等間距分布，使得端部冷卻氣體可以從墊塊之間的間隙流入金屬屏蔽通風道，對金屬屏蔽進行冷卻。
7.根據權利要求1所述的真空屏蔽，其特徵在於:在導流板頂部設有與導流板一體的導流板插片，金屬屏蔽的頂部也設有與金屬屏蔽一體的金屬屏蔽插片；在壓圈上相對於所述的各插片設置有卡槽，導流板插片插入在頂端的卡槽內，同時金屬屏蔽插片也直接插入卡槽內。
8.根據權利要求7所述的真空屏蔽，其特徵在於:金屬屏蔽插片和導流板插片在圓周上等間距的開有多個通風孔。
9.根據權利要求7或8所述的真空屏蔽，其特徵在於:在壓圈上設有可折動鉤，可折動鉤位於卡槽附近，螺釘將可折動鉤的底座擰緊在壓圈上，可折動鉤的活動端插入卡槽裡，利用彈性將金屬屏蔽插片及導流板插片頂緊在卡槽裡，使得金屬屏蔽及導流板穩定地固定在壓圈上。
【文檔編號】H02K11/00GK104319946SQ201410487615
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】李偉力, 王立坤, 霍菲陽, 李金陽, 李勇, 沈稼豐 申請人:北京交通大學