CN107896023B - 汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，在转子端部线圈底部设置有绝缘风筒和风区隔板形成进风区和出风区，在所述转子端部线圈上设置有横轴垫块和纵轴垫块，所述横轴垫块和纵轴垫块上设置有横轴垫块通风风道和纵轴垫块通风风道，在所述转子端部线圈外周设置有护环，所述护环与转轴本体端部套接在一起，所述转子端部线圈分为横向和轴向独立外冷冷却结构。本发明主要针对外冷较长的线圈，通过将转子端部线圈采用外部冷却，可以使转子线圈生产加工简单，降低生产成本，同时将转子端部较长路径线圈（大号线圈）的冷却分为两路冷却，以减小冷却风路长度，从而提高冷却效果。

Description

汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构
技术领域
本发明属于汽轮发电机技术领域，特别涉及一种汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构。
背景技术
汽轮发电机在运行时需要对转子线圈进行冷却，其中包括转子端部线圈的冷却，现有转子端部线圈冷却一般采用内冷形式或单路侧面外冷形式，内冷形式这种冷却形式需要在转子端部线圈上加工风道，生产成本较高；而单路外冷形式冷却风路较长，对于较长的转子线圈(大号线圈)存在温升偏高的风险。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种主要针对外冷较长的线圈，通过采用两路通风冷却，以减小冷却风路长度，从而提高冷却效果的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构。
本发明技术的技术方案是这样实现的：汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，在转子端部线圈底部设置有绝缘风筒和风区隔板，通过绝缘风筒和风区隔板形成进风区和出风区，在所述转子端部线圈上设置有横轴垫块和纵轴垫块，所述横轴垫块和纵轴垫块上设置有横轴垫块通风风道和纵轴垫块通风风道，在所述转子端部线圈外周设置有护环，所述护环与转轴本体端部套接在一起，其特征在于：所述转子端部线圈具有横向独立外冷冷却结构和轴向独立外冷冷却结构；
所述轴向独立外冷冷却结构包括在纵轴垫块上设置的与纵轴垫块通风风道连通的纵轴垫块进风口以及在所述护环上设置的纵轴垫块出风口，所述纵轴垫块进风口与进风区连通，冷却气体从纵轴垫块进风口进入纵轴垫块通风风道并对转子端部线圈的轴向段冷却后，再由纵轴垫块出风口离开风路；
所述横向独立外冷冷却结构包括横轴垫块上设置的与横轴垫块通风风道连通的横轴垫块进风口以及横轴垫块出风口，所述横轴垫块进风口与进风区连通，所述横轴垫块出风口与出风区连通，冷却气体从横轴垫块进风口进入横轴垫块通风风道并对转子端部线圈的横向段冷却后，再由横轴垫块出风口离开风路。
本发明所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其所述纵轴垫块上的纵轴垫块进风口设置在靠近转轴本体的位置，所述纵轴垫块出风口设置在护环远离转轴本体的端部位置，所述纵轴垫块通风风道通过中心环上的通风道与纵轴垫块出风口连通，所述冷却气体从纵轴垫块进风口进入轴向的纵轴垫块通风风道后，经过中心环上的通风道，再由护环上的纵轴垫块出风口甩出并进入气隙。
本发明所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其在所述护环端部设置有挡板，在所述挡板上设置有通风沟槽，所述挡板与护环配合形成完整的纵轴垫块出风口。
本发明所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其所述横轴垫块和纵轴垫块靠近对应线圈的侧面分别设置有沟槽，所述横轴垫块和纵轴垫块侧面的沟槽分别与对应线圈外侧端面配合，构成完整的横轴垫块通风风道和纵轴垫块通风风道。
本发明所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其在所述转轴本体上的转子槽内设置有槽底垫条，所述槽底垫条伸出转子槽的部分设置在纵轴垫块进风口处且加工为突出式风斗结构。
本发明所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其所述横轴垫块进风口设置在靠近转子端部线圈的转角位置。
本发明所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其在所述中心环与转轴本体的轴柄之间设置有导风叶。
本发明主要针对外冷较长的线圈，通过将转子端部线圈采用外部冷却，可以使转子线圈生产加工简单，降低生产成本，同时将转子端部较长路径线圈(大号线圈)的冷却分为两路冷却，以减小冷却风路长度，从而提高冷却效果。
附图说明
图1是本发明中转子端部线圈的结构示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是本发明中纵轴垫块进风口处的剖视图。
图4是图1中B-B剖视图。
图中标记：1为绝缘风筒，2为风区隔板，3为进风区，4为出风区，5为横轴垫块，6为纵轴垫块，7为横轴垫块通风风道，8为纵轴垫块通风风道，9为护环，10为转轴本体，11为纵轴垫块进风口，12为纵轴垫块出风口，13为中心环，14为通风道，15为横轴垫块进风口，16为横轴垫块出风口，17为挡板，18为槽底垫条，20为导风叶，21为转子端部线圈，22为山形支承部。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，一种汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，在转子端部线圈21底部设置有绝缘风筒1和风区隔板2，通过绝缘风筒1和风区隔板2形成进风区3和出风区4，在所述转子端部线圈21上设置有横轴垫块5和纵轴垫块6，在所述转子端部线圈21外周设置有护环9，所述护环9与转轴本体10端部套接在一起，所述转子端部线圈21具有横向独立外冷冷却结构和轴向独立外冷冷却结构，在所述横轴垫块5和纵轴垫块6靠近对应线圈的侧面分别设置有沟槽，所述横轴垫块5和纵轴垫块6侧面的沟槽分别与对应线圈外侧端面配合，构成完整的横轴垫块通风风道7和纵轴垫块通风风道8。本发明主要针对较长路径的线圈(简称：大号线圈)采用两路侧面外冷通风方式，并为了解决风路过长的问题，将线圈轴向和横向部分分别作为单独的冷却风路，以减小冷却风路长度，从而提高冷却效果。
其中，在所述中心环13与转轴本体10的轴柄之间设置有导风叶20，以提高各风路取风均匀性，所述冷却气体由导风叶20进入护环9底部到进风区3，其中一部分进入纵轴垫块通风风道内，用于冷却转子端部线圈的轴向部分，另一部分进入横轴垫块通风风道内，用于冷却转子端部线圈的横向部分。
如图2所示，所述轴向独立外冷冷却结构包括在靠近转轴本体10的纵轴垫块6上设置的与纵轴垫块通风风道8连通的纵轴垫块进风口11以及在所述护环9端部外径位置设置的纵轴垫块出风口12，所述纵轴垫块进风口11与进风区3连通，所述纵轴垫块通风风道8通过中心环13上的通风道14与纵轴垫块出风口12连通。进入进风区的一部分冷却气体从纵轴垫块进风口11进入纵轴垫块通风风道8后，通过由纵轴垫块上山形支承部22形成的风路对线圈端部的轴向部分进行冷却，然后经过中心环13上的通风道14，再由护环9背部的纵轴垫块出风口12甩出。本发明中用于冷却转子端部线圈轴向部分的冷却气体最终从护环外径位置出风，由此达到缩短线圈风路长度，提高冷却效果的目的，另外，从护环外径出风还提高了风路的离心压头，提升冷却效果。
其中，在所述护环9端部设置有挡板17，在所述挡板17上设置有通风沟槽，所述挡板17与护环9配合形成完整的纵轴垫块出风口12，与常规的通过钻头钻出的风孔相比，挡板上通风沟槽的加工更为自由。根据实际机组设计情况，通过加工挡板，调整挡板与护环之间出风口的尺寸，达到控制整个冷却风路风量水平的目的，必要时，也可将挡板上的风口加工成离心式风叶的结构，进一步提高压头，达到加强通风的目的。
如图3所示，由于发电机运行时，护环下的冷却气体和转子本身在圆周方向上相对运动，为了优化进风口的进风效果，在所述转轴本体10上的转子槽内设置有槽底垫条18，所述槽底垫条18伸出转子槽的部分设置在纵轴垫块进风口11处且加工为突出式风斗结构，以使端部风路进风更为顺畅，其中所述突出式风斗结构是由纵轴垫块进风口处相邻两个线圈下方设置的槽底垫条配合构成，所述槽底垫条端部呈斜面，通过纵轴垫块进风口处一侧槽底垫条斜面的低位与另一侧槽底垫条斜面的高位配合形成突出式风斗结构。
如图4所示，所述横向独立外冷冷却结构包括横轴垫块5上设置的与横轴垫块通风风道7连通的横轴垫块进风口15以及横轴垫块出风口16，所述横轴垫块进风口15设置在转子端部线圈21转角附近且与进风区3连通，所述横轴垫块出风口16与出风区4连通。进入进风区的另一部分冷却气体从横轴垫块进风口15进入横轴垫块通风风道7后，通过由横轴垫块上山形支承部22形成的风路对线圈端部的横向部分进行冷却，冷却完转子端部大号线圈横向部分的气体由横轴垫块出风口16排出，并由转子大齿槽甩出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，在转子端部线圈(21)底部设置有绝缘风筒(1)和风区隔板(2)，且通过所述绝缘风筒(1)和所述风区隔板(2)形成进风区(3)和出风区(4)，在所述转子端部线圈(21)上设置有横轴垫块(5)和纵轴垫块(6)，所述横轴垫块(5)和纵轴垫块(6)上设置有横轴垫块通风风道(7)和纵轴垫块通风风道(8)，在所述转子端部线圈(21)外周设置有护环(9)，所述护环(9)与转轴本体(10)端部套接在一起，其特征在于：所述转子端部线圈(21)具有横向独立外冷冷却结构和轴向独立外冷冷却结构；
所述轴向独立外冷冷却结构包括在纵轴垫块(6)上设置的与纵轴垫块通风风道(8)连通的纵轴垫块进风口(11)以及在所述护环(9)上设置的纵轴垫块出风口(12)，所述纵轴垫块进风口(11)与进风区(3)连通，冷却气体从纵轴垫块进风口(11)进入纵轴垫块通风风道(8)并对转子端部线圈(21)的轴向段冷却后，再由纵轴垫块出风口(12)离开风路；所述横向独立外冷冷却结构包括横轴垫块(5)上设置的与横轴垫块通风风道(7)连通的横轴垫块进风口(15)以及横轴垫块出风口(16)，所述横轴垫块进风口(15)与进风区(3)连通，所述横轴垫块出风口(16)与出风区(4)连通，冷却气体从横轴垫块进风口(15)进入横轴垫块通风风道(7)并对转子端部线圈(21)的横向段冷却后，再由横轴垫块出风口(16)离开风路；
所述横轴垫块进风口(15)设置在靠近转子端部线圈(21)的转角位置；
在中心环(13)与转轴本体(10)的轴柄之间设置有导风叶(20)；
所述纵轴垫块(6)上的纵轴垫块进风口(11)设置在靠近转轴本体(10)的位置，所述纵轴垫块出风口(12)设置在护环(9)远离转轴本体(10)的端部位置，所述纵轴垫块通风风道(8)通过中心环(13)上的通风道(14)与纵轴垫块出风口(12)连通，所述冷却气体从纵轴垫块进风口(11)进入轴向的纵轴垫块通风风道(8)后，经过中心环(13)上的通风道(14)，再由护环(9)上的纵轴垫块出风口(12)甩出并进入气隙。
2.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其特征在于：在所述护环(9)端部设置有挡板(17)，在所述挡板(17)上设置有通风沟槽，所述挡板(17)与护环(9)配合形成完整的纵轴垫块出风口(12)。
3.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其特征在于：所述横轴垫块(5)和纵轴垫块(6)靠近对应线圈的侧面分别设置有沟槽，所述横轴垫块(5)和纵轴垫块(6)侧面的沟槽分别与对应线圈外侧端面配合，构成完整的横轴垫块通风风道(7)和纵轴垫块通风风道(8)。
4.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构，其特征在于：在所述转轴本体(10)上的转子槽内设置有槽底垫条(18)，所述槽底垫条(18)伸出转子槽的部分设置在纵轴垫块进风口(11)处且加工为突出式风斗结构。
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