CN103066800B - 一种冷收缩补偿定位的超导电机 - Google Patents
一种冷收缩补偿定位的超导电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103066800B CN103066800B CN201210546010.6A CN201210546010A CN103066800B CN 103066800 B CN103066800 B CN 103066800B CN 201210546010 A CN201210546010 A CN 201210546010A CN 103066800 B CN103066800 B CN 103066800B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- low
- torque tubes
- seam
- cannelure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种冷收缩补偿定位的超导电机，包括转子、力矩管、低温容器和连接螺栓；力矩管低温端与低温容器通过连接螺栓固定连接；低温容器与力矩管低温端连接的平面上有环形槽止口，力矩管低温端在该环形槽止口中；环形槽止口的外径与力矩管低温端的外径在常温时相同，用于保证力矩管与低温容器在常温下的同轴度；在常温时，环形槽止口的内径小于力矩管低温端的的内径，两者的差值为环形槽止口的内侧面与力矩管低温端的内侧面之间的间隙值，该间隙用于避免低温容器在低温工作时所产生的应力和保证力矩管与低温容器在低温下的同轴度。本发明的优点是：定位效果好、安全性高、结构简单、同时可以满足同轴度等安装和运行的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷收缩补偿定位的超导电机，属于超导电机技术领域。
背景技术
在超导电机中，由于超导材料需要工作在深低温的环境下，该超导线材的支撑结构及传动结构涉及到不同的材料。而不同材料在由常温降低到低温过程中会产出不同的变形，进而产生较大的温度应力或者破坏不同部件之间的紧密配合。为克服超导电机因温度引起的尺寸变化而采用的补偿结构的现有技术，如美国专利US7462961B2中所介绍的一种力矩管结构形式，其力矩管为全复合材料组成，一端连接常温部分，另一端连接低温部分。该力矩管与低温容器之间的连接属于不同材料之间的连接。这种冷收缩补偿定位对轴向定位有较好加效果。但是，线胀系数不同材料之间的连接，特别是与低温部分相连的结构，温度的变化会引起不同程度和不同方向的变形。传统的有一种单止口径向定位结构，但因温度变化，径向定位仍然存在不足的问题，且结构件容易遭受冷收缩的破坏。因为，在配合中，如果线胀系数较大的材料在外，则在降温过程中，配合面间的过盈量会增加，过大温度应力会引起结构的破坏；如果线胀系数较小的材料在外，则在降温过程中，配合面间的间隙将会增大，过大的间隙会引起不同材料连接部分之间的对中及偏心
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的缺点，提供一种径向定位采取内外双重止口的结构形式，既能够满足止口定位的效果，由能够避免过大的温度应力导致结构破坏的一种冷收缩补偿定位的超导电机。
本发明的技术方案是：
一种冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，包括转子、力矩管、低温容器和连接螺栓；所述的力矩管一端为力矩管转子端，另一端为力矩管低温端；所述力矩管转子端与转子固定连接，力矩管低温端与低温容器通过连接螺栓固定连接；低温容器与力矩管低温端连接的平面上有环形槽止口，力矩管低温端在该环形槽止口中；环形槽止口的外径与力矩管低温端的外径在常温时相同，用于保证力矩管与低温容器在常温下的同轴度；在常温时，环形槽止口的内径小于力矩管低温端的的内径，两者的差值为环形槽止口的内侧面与力矩管低温端的内侧面之间的间隙值，该间隙用于避免低温容器在低温工作时所产生的应力和保证力矩管与低温容器在低温下的同轴度。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其环形槽止口的外径与力矩管低温端的外径在常温时的误差值为用作中心定位的过渡配合的公差值。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，在常温时，环形槽止口的内侧面与力矩管低温端的内侧面之间的间隙值为力矩管与低温容器在低温工作时径向收缩成为中心定位配合的径向收缩值。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其力矩管低温端为圆柱面向外凸起的法兰盘式连接端。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其法兰盘式连接端平面上有若干个固定通孔，该固定通孔为具有倒角的长方形孔，与环形槽止口的底部用于连接螺栓连接的螺纹孔的中心在常温时重合；连接螺栓与长方形孔在径向具有间隙，用于消除低温容器在低温工作时所产生的应力。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其法兰盘式连接端的外圆柱面上有若干个用于连接螺栓连接的螺纹孔，该螺纹孔的中心与环形槽止口外侧壁上的固定通孔中心重合。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其力矩管低温端外侧圆柱面至管内壁环形加强筋凸台上有若干个用于连接螺栓连接的螺纹孔，该螺纹孔的中心与环形槽止口外侧壁上的固定通孔中心重合。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其力矩管低温端的端面和环形槽止口的底面垂直于力矩管与低温容器共同的轴线。
所述的冷收缩补偿定位的超导电机，在常温时，环形槽止口3.1的内侧面与力矩管低温端2.1的内侧面之间的间隙值按下述公式确定：
力矩管2与低温容器3其中一个为第一种材料，另一个为第二种材料，从常温降低到低温时的平均线胀系数分别为α1和α2，温度变化为ΔT，环形槽止口3.1的内侧面为内止口，环形槽止口3.1的内径为内止口处的直径D；
第一种材料的单边收缩量为：
第二种材料的单边收缩量为：
在内止口处需要预留的间隙为：
结合本发明的技术方案、原理，对技术效果说明如下：
在常温安装时，外止口起到定位作用，保证安装结构部件的同轴度；在降温过程中，外止口之间的配合间隙逐渐增大，内止口间的间隙逐渐缩小；在温度降低到额定温度时，内止口的间隙减小为0，此时内止口起到同轴度定位的作用。本发明的冷收缩补偿定位的超导电机，定位效果好、安全性高、结构简单、同时可以满足同轴度等安装和运行的要求。
附图说明
图1为本发明一个实施例结构示意图。
图2为在常温装配时环形止口与力矩管低温端结构M放大示意图；本实施例力矩管低温端为法兰盘式连接端。
图3为图1、图2所示实施例在低温工作时环形止口与力矩管低温端端结构M放大示意图。
图4为图1、图2、图3中所示固定通孔放大示意图；固定通孔在外法兰盘式连接端的平面上，螺纹孔在环形槽止口的底部。
图5为本发明另一个实施例结构示意图；本实施例固定通孔在环形槽止口的外侧壁上，螺纹孔在法兰盘式连接端的外圆柱面上。
图6为本发明又一个实施例结构示意图；本实施例固定通孔在环形槽止口的外侧壁上；螺纹孔在力矩管低温端外侧圆柱面至管内壁环形加强筋凸台上。
图中各附图标记的名称为：1－转子； 2－力矩管；2.0－力矩管转子端； 2.1－力矩管低温端； 2.11－法兰盘式连接端； 2.12－固定通孔； 3－低温容器；3.1－环形槽止口； 4－连接螺栓。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下：
实施例1：是一个基本实施例。如图1所示：一种冷收缩补偿定位的超导电机，包括转子1、力矩管2、低温容器3和连接螺栓4；所述的力矩管2一端为力矩管转子端2.0，另一端为力矩管低温端2.1；所述力矩管转子端2.0与转子1固定连接，力矩管低温端2.1与低温容器3通过连接螺栓4固定连接；低温容器3与力矩管低温端2.1连接的平面上有环形槽止口3.1，力矩管低温端2.1在该环形槽止口3.1中；环形槽止口3.1的外径与力矩管低温端2.1的外径在常温时相同，用于保证力矩管2与低温容器3在常温下的同轴度；在常温时，环形槽止口3.1的内径小于力矩管低温端2.1的的内径，两者的差值为环形槽止口3.1的内侧面与力矩管低温端2.1的内侧面之间的间隙值，该间隙用于避免低温容器3在低温工作时所产生的应力和保证力矩管2与低温容器3在低温下的同轴度。所述环形槽止口3.1的外径与力矩管低温端2.1的外径在常温时的误差值为用作中心定位的过渡配合的公差值。在常温时，环形槽止口3.1的内侧面与力矩管低温端2.1的内侧面之间的间隙值为力矩管2与低温容器3在低温工作时径向收缩成为中心定位配合的径向收缩值。力矩管低温端2.1的端面和环形槽止口3.1的底面垂直于力矩管2与低温容器3共同的轴线。
在常温时，环形槽止口3.1的内侧面与力矩管低温端2.1的内侧面之间的间隙值按下述公式确定：
力矩管2与低温容器3其中一个为第一种材料，另一个为第二种材料，从常温降低到低温时的平均线胀系数分别为α1和α2，温度变化为ΔT，环形槽止口(3.1)的内侧面为内止口，环形槽止口3.1的内径为内止口处的直径D；
第一种材料的单边收缩量为：
第二种材料的单边收缩量为：
在内止口处需要预留的间隙为：
实施例2：如图1-4所示，是一个优选的实施例。与实施例1不同的是，所述的力矩管低温端2.1为圆柱面向外凸起的法兰盘式连接端2.11。所述的法兰盘式连接端2.11平面上有若干个固定通孔2.12，该固定通孔2.12为具有倒角的长方形孔，与环形槽止口3.1的底部用于连接螺栓4连接的螺纹孔的中心在常温时重合；连接螺栓4与长方形孔在径向具有间隙，用于消除低温容器3在低温工作时所产生的应力。
实施例3：如图5所示，是一个优选的实施例。与实施例2不同的是，所述的法兰盘式连接端2.11的外圆柱面上有若干个用于连接螺栓4连接的螺纹孔，该螺纹孔的中心与环形槽止口3.1外侧壁上的固定通孔中心重合。
实施例4：如图6所示，是一个优选的实施例。与实施例3不同的是，所述的力矩管低温端2.1外侧圆柱面至管内壁环形加强筋凸台上有若干个用于连接螺栓4连接的螺纹孔，该螺纹孔的中心与环形槽止口3.1外侧壁上的固定通孔中心重合。
本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。
Claims (9)
1.一种冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，包括转子（1）、力矩管（2）、低温容器（3）和连接螺栓（4）；所述的力矩管（2）一端为力矩管转子端（2.0），另一端为力矩管低温端（2.1）；所述力矩管转子端（2.0）与转子（1）固定连接，力矩管低温端（2.1）与低温容器（3）通过连接螺栓（4）固定连接；低温容器（3）与力矩管低温端（2.1）连接的平面上有环形槽止口（3.1），力矩管低温端（2.1）在该环形槽止口（3.1）中；环形槽止口（3.1）的外径与力矩管低温端（2.1）的外径在常温时相同，用于保证力矩管（2）与低温容器（3）在常温下的同轴度；在常温时，环形槽止口（3.1）的内径小于力矩管低温端（2.1）的的内径，两者的差值为环形槽止口（3.1）的内侧面与力矩管低温端（2.1）的内侧面之间的间隙值，该间隙用于避免低温容器（3）在低温工作时所产生的应力和保证力矩管（2）与低温容器（3）在低温下的同轴度。
2.根据权利要求1所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，所述环形槽止口（3.1）的外径与力矩管低温端（2.1）的外径在常温时的误差值为用作中心定位的过渡配合的公差值。
3.根据权利要求1所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，在常温时，环形槽止口（3.1）的内侧面与力矩管低温端（2.1）的内侧面之间的间隙值为力矩管（2）与低温容器（3）在低温工作时径向收缩成为中心定位配合的径向收缩值。
4.根据权利要求1所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，力矩管低温端（2.1）为圆柱面向外凸起的法兰盘式连接端（2.11）。
5.根据权利要求4所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，法兰盘式连接端（2.11）平面上有若干个固定通孔（2.12），该固定通孔（2.12）为具有倒角的长方形孔，与环形槽止口（3.1）的底部用于连接螺栓（4）连接的螺纹孔的中心在常温时重合；连接螺栓（4）与长方形孔在径向具有间隙，用于消除低温容器（3）在低温工作时所产生的应力。
6.根据权利要求4所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，法兰盘式连接端（2.11）的外圆柱面上有若干个用于连接螺栓（4）连接的螺纹孔，该螺纹孔的中心与环形槽止口（3.1）外侧壁上的固定通孔中心重合。
7.根据权利要求1所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，力矩管低温端（2.1）外侧圆柱面至管内壁环形加强筋凸台上有若干个用于连接螺栓（4）连接的螺纹孔，该螺纹孔的中心与环形槽止口（3.1）外侧壁上的固定通孔中心重合。
8.根据权利要求1所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，力矩管低温端（2.1）的端面和环形槽止口（3.1）的底面垂直于力矩管（2）与低温容器（3）共同的轴线。
9.根据权利要求1所述的冷收缩补偿定位的超导电机，其特征在于，在常温时，环形槽止口（3.1）的内侧面与力矩管低温端（2.1）的内侧面之间的间隙值按下述公式确定：
力矩管（2）与低温容器（3）其中一个为第一种材料，另一个为第二种材料，从常温降低到低温时的平均线胀系数分别为α1和α2，温度变化为ΔT，环形槽止口(3.1)的内侧面为内止口，环形槽止口(3.1)的内径为内止口处的直径D；
第一种材料的单边收缩量为：
第二种材料的单边收缩量为：
在内止口处需要预留的间隙为：
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210546010.6A CN103066800B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 一种冷收缩补偿定位的超导电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210546010.6A CN103066800B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 一种冷收缩补偿定位的超导电机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103066800A CN103066800A (zh) | 2013-04-24 |
| CN103066800B true CN103066800B (zh) | 2014-10-22 |
Family
ID=48109293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210546010.6A Active CN103066800B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 一种冷收缩补偿定位的超导电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103066800B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114108345B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-05-26 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 热应力消除结构 |
| CN115831527B (zh) * | 2022-11-21 | 2023-09-12 | 苏州八匹马超导科技有限公司 | 一种超导磁体骨架顶杆机构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4076988A (en) * | 1976-08-17 | 1978-02-28 | Westinghouse Electric Corporation | Superconducting dynamoelectric machine having a liquid metal shield |
| US5880547A (en) * | 1997-07-17 | 1999-03-09 | Reliance Electric Industrial Company | Internal torque tube for superconducting motor |
| US6129477A (en) * | 1997-07-17 | 2000-10-10 | Reliance Electric Technologies, Llc | Composite torque tube for superconducting motor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101062519B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2011-09-06 | 두산중공업 주식회사 | 스플라인 구조를 구비한 초전도 로터 |
-
2012
- 2012-12-14 CN CN201210546010.6A patent/CN103066800B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4076988A (en) * | 1976-08-17 | 1978-02-28 | Westinghouse Electric Corporation | Superconducting dynamoelectric machine having a liquid metal shield |
| US5880547A (en) * | 1997-07-17 | 1999-03-09 | Reliance Electric Industrial Company | Internal torque tube for superconducting motor |
| US6129477A (en) * | 1997-07-17 | 2000-10-10 | Reliance Electric Technologies, Llc | Composite torque tube for superconducting motor |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 周勇等.高温超导电机力矩管漏热分析.《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》.2011,第35卷(第01期),105-108. |
| 高温超导电机力矩管漏热分析;周勇等;《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》;20110228;第35卷(第01期);105-108 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103066800A (zh) | 2013-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7891711B2 (en) | Revolving compensator of high pressure for pipe | |
| JP2009185812A (ja) | 点検ポートプラグ装置 | |
| CN204127557U (zh) | 新型精密式耐高压旋转补偿器 | |
| CN106322014A (zh) | 一种卡箍式变径管道连接装置 | |
| CN103066800B (zh) | 一种冷收缩补偿定位的超导电机 | |
| CN205938206U (zh) | 一种用于机匣管路的密封装置 | |
| CN104329529A (zh) | 新型精密式耐高压旋转补偿器 | |
| CN201561230U (zh) | 高温浮动环角向膨胀节 | |
| JP2004360919A (ja) | フルポート型外部ジンバル式継手 | |
| CN102606820A (zh) | 真空绝热低温管道法兰连接接头 | |
| CN104110553A (zh) | 耐腐蚀高压波纹管补偿器 | |
| JP2011122589A (ja) | 高温蒸気タービンのロータセクションを互いにロックするための方法ならびに高温蒸気タービンのロータ | |
| WO2023207052A1 (zh) | 气冷微堆直管式主管道 | |
| US20140028021A1 (en) | Assembly having a flange | |
| CN105699201A (zh) | 高压浮头式换热器壳程试压装置 | |
| CN211738211U (zh) | 一种具有双层包容结构的真空隔离阀组件 | |
| CN203189960U (zh) | 真空绝热管 | |
| CN207730075U (zh) | 一种分段式换热器结构 | |
| US8926273B2 (en) | Steam turbine with single shell casing, drum rotor, and individual nozzle rings | |
| CN105605347A (zh) | 小直径管形结构用可锁紧式快装密封结构 | |
| CN109883246B (zh) | 一种高温冷却器换热管与壳体连接的密封结构 | |
| CN204942881U (zh) | 一种低温真空绝热管道用单式轴向型膨胀节 | |
| JP2014040800A (ja) | 蒸気タービン | |
| US11635260B2 (en) | Heat exchanger and replacement method of heat exchange core | |
| CN108799680A (zh) | 套筒波纹复合防泄漏补偿器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |