SU1734155A1

SU1734155A1 - Устройство жидкометаллического токосъема турбогенератора

Info

Publication number: SU1734155A1
Application number: SU894713728A
Authority: SU
Inventors: Виктор Владимирович Кузьмин; Анатолий Васильевич Маркевич; Петр Георгиевич Урасов; Юрий Александрович Поддубный
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1989-07-03
Publication date: 1992-05-15

Abstract

Использование: электромашиностроение . Сущность изобретени : вращающиес контакты установлены на конце вала турбогенератора и взаимодействуют с невращающимис контактными кольцами, закрепленными в герметизированном корпусе. Корпус имеет возможность перемещени вдоль вала, отслежива температурные удлинени вала. Внутренн полость корпуса заполнена инертной средой и уплотнена по валу магнитожидкосгным уплотнением. В качестве узла компенсации осевых перемещений вала использована осева нажимна пружина и магнитна система магнитной подушки в виде двух кольцевых соосных встречно намагниченных магнитов, один из которых св зан с валом, другой - с корпусом . 1 ил.

Description

Изобретение относитс к электромашиностроению и касаетс создани вращающихс токосъемников с жидкостными контактами дл турбогенераторов.

Известно жидкометаллическое токо- сьемное устройство, в котором вращающеес кольцо с контактными выступами охватываетс невращающимс кольцом, в котором образованы камеры сбора протечек с торцевыми уплотнени , в которые вход т уплотнительные выступы на вращающемс кольце. Недостатком конструкции вл етс ее неработоспособность при осевых перемещени х ротора. Вследствие этого устройство не может быть использовано в турбогенераторах, поскольку в процессе работы общий валопровод турбина-генератор из-за нагрева испытывает осевое смещение в районе токосъемника пор дка дес тков миллиметров.

Известно жидкометаллическое контактное устройство, в котором вращающеес кольцо располагаетс внутри невращающегос , внутренн полость которого соедин етс с помощью подвод щих и отвод щих каналов с газонапорным устройством, и на внутренней поверхности невращающегос кольца выполнены аксиальные подвод щие каналы, над каждым из которых установлены на ребро направл ющие лопатки, изогнутые по ходу вращени и помещенные в Г-образный кожух. Недостатком такой конструкции вл етс ее сложность, обусловленна наличием газонапорного элемента,

СО

ел

СЛ

а также низка надежность, определ ема недолговечностью механического уплотнени вала при больших окружных скорост х на его поверхности.

Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство жидкометалли- ческого токосъема турбогенератора, в котором невращающиес кольца, охватывающие вращающиес , размещены в корпусе, который снабжен торцевым масл ным уплотнением вала и имеет возможность отслеживать осевые перемещени вала.

Недостатком такой конструкции вл ютс сложность и низка надежность, обусловленные наличием системы подачи и слива масла, а также неизбежным замасливанием внутренней полости токосъемника из-за проникновени паров и аэрозолей масла во все внутренние полости токосъемника , в том числе и непосредственно в зону контакта.

Целью изобретени вл етс повышение надежности узла жидкометаллического токосъема турбогенератора.

Указанна цель достигаетс за счет того , что уплотнение вала выполн етс магни- тожидкостным, внутренн полость корпуса заполн етс инертной средой, а узел компенсации осевых перемещений вала включает систему магнитной подушки, усилие которой в статическом режиме уравновешиваетс нажимной пружиной, установленной по оси вала между корпусом и кожухом. Магнитна система магнитной подушки имеет вид двух кольцевых магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами , которые расположены на торцевых поверхност х магнитов, при этом из кольцевых магнитов закреплен на диске вала, второй - на диске корпуса.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

На валу 1 со стороны одного из его торцов установлены контактные кольца 2. В корпусе токосъемника 3 расположены невращающиес контактные кольца 4, охватывающие вращающиес контактные кольца 2 с гидродинамическими уплотнени ми межконтактного зазора 5. Внутренн полость токосъемника герметизирована магнито- жидкостным уплотнением 6. Между невращающимис контактными кольцами 4 и магнитожидкостным уплотнением 6 установлен дистанционный элемент 7, при помощи которого образована полость 8, котора заполн етс инертной средой. Корпус токосъемника 3 установлен на элементах качени 9 в неподвижном кожухе 10 с возможностью перемещени вдоль оси вала . На дисках 11 установлены кольцевые

магниты 12, обращенные друг к другу одноименными полюсами, которые располагаютс на торцевых поверхност х магнитов. По оси вала между корпусом 3 и кожухом 10

установлена пружина 13.

Устройство работает следующим образом .

После выхода ротора турбогенератора на номинальную частоту вращени в коль0 цевые полости невращающихс контактных колец 4 подаетс жидкий металл. Гидродинамические уплотнени 5 преп тствуют просачиванию его во внутерннюю полость токосъемника по зазирам между невращаю5 щимис 4 и вращающимис контактными кольцами 2. Пружиной 13 корпус токосъемника 3 поджимаетс к валу 1 до уравновешивани силы пружины и отталкивающей силы между одноименными полюсами магнитов

0 12. Внутренн полость токосъемника герметизируетс магнитожидкостным уплотнением 6 и заполн етс инертной средой, После выхода энергоустановки турбина-генератор на рабочий режим происходит про5 грев и удлинение ее общего валопровода, в результате чего его консольна часть, на которой расположено гокосъемное устройство , перемещаетс в осевом направлении (по стрелке, см. чертеж). Под действием сил

0 магнитной подушки корпус токосъемника 3 также перемещаетс вслед за волом по направл ющим роликам 9. сжима пружину 13

Claims

Формула изобретени

5 Устройство жидкометаллического токосъема турбогенератора, содержащее вращающиес контактные кольца, установленные на валу со стороны одного из его торцов, и охватывающие их невращающие0 с контактные кольца с уплотнением межконтактного зазора с жидким металлом, закрепленные в герметизированном корпусе , снабженном уплотнением вала и установленном на элементах качени в

5 неподвижном кожухе с возможностью перемещени вдоль оси вала с помощью узла компенсации осевых перемещений вала, который содержит два соосно установленных диска, один из которых соединен с валом, а

0 второй - с корпусом и расположен ближе к упом нутому торцу вала, отличающе - е с тем, что, с целью повышени надежности работы, указанное уплотнение вала выполнено магнитожидкостным, внутрен5 н полость корпуса заполнена инертной средой, а узел компенсации осевых перемещений вала дополнительно содержит нажимную пружину и магнитную систему магнитной подушки ь виде двух кольцевых магнитов, обращенных друг к другу одно

именными полюсами, которые расположе-са, а пружина установлена по оси вала межны на торцевых поверхност х магнитов, приду корпусом и кожухом с усилием, уравновеэтом один из кольцевых магнитов закреп-шивающим отталкивающую силу между

лен на диске вала, второй - на диске корпу-одноименными полюсами магнитов.