一种抗热应力破坏的大型输电滑环结构的制作方法

本发明涉及电力滑环技术，具体涉及一种抗热应力破坏的大型输电滑环结构。

背景技术：

现有电滑环一般体积小，且工作环境温差变化要求相对较低，其内部结构件受热胀冷缩影响造成的尺寸变化并不明显，因此滑环设计基本不考虑内部热应力问题。然而，浸油式输电滑环内部高度尺寸1.2m，实际使用环境温度一般在-40~60℃。由于内部定子和转子主体材料为环氧非金属（热膨胀系数67.1×10^-6），外部框架材料为金属不锈钢（热膨胀系数17.3×10^-6），假设在10℃装配，滑环运行到最高工作温度时，定子转子上的非金属件需被压缩2.4mm，极有可能将非金属环氧件直接压裂；在最低工作温度时，定子转子环上各自将会存在2.4mm的安装空隙，极大影响滑环的抗震性能，导致非金属环氧件在振动中碰撞受损。因此，大型浸油式输电滑环设计需要考虑热应力问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抗热应力破坏的大型输电滑环结构。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种抗热应力破坏的大型输电滑环结构，包括转子、定子，其中转子顶部设置外环顶座，所述外环顶座通过压紧螺钉悬挂在动盖上；在外环顶座顶面上设置第一卡槽，所述第一卡槽内设置第一弹性垫圈；所述定子顶部依次设置垫座和垫圈安装座，在垫圈安装座的顶面设置第二卡槽，所述第二卡槽内放置第二弹性垫圈。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：本发明在滑环定子转子环上各自预装一个弹性垫圈，通过弹性垫圈的弹性伸缩来补偿金属与非金属间的热胀冷缩尺寸差，在释放滑环内部热应力的同时，能够很好的保护滑环定子转子上的非金属塑料件，以其免受震动冲击的影响。

附图说明

图1为本发明大型输电滑环的剖视图。

图2为本发明大型输电滑环的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明方案，为了便于方案的理解，在201721895477.6公开滑环的基础上进行抗热应力破坏的设计，防止在大温差环境下工作滑环内部非金属因热胀冷缩影响而受压脆裂，但是本发明的设计构思也同样适用于其他的滑环结构。

如图1所示，滑环从基座13开始，到回转支承12、支撑架10、调心球轴承9、动盖1，再到外壳体11，都是金属件，且它们之间是硬连接。因此动盖1的位置是由金属件的热胀冷缩决定的。此外，由于深沟球轴承6是与动盖1硬连接的，所以深沟球轴承6的位置也是由金属件的热胀冷缩决定的。

另一方面，从基座13开始，到转子14、定子15的顶部，主体零件都是环氧树脂，因此，转子14、定子15的顶部高度是由环氧树脂的热胀冷缩决定的。

由于上述两种高度位置的决定方式不同，一种由金属的热胀冷缩决定，一种由环氧树脂的热胀冷缩决定，所以他们之间不能直接硬连接，否则会导致环氧树脂件在热应力下受挤压产生裂纹。

但同时，也不能让这两个存在高度差的交界面过于软连接，因为这样会导致结构过于松散，抗震性不好，在振动环境下环氧树脂零件会因为顶部缺少一定约束而会颠来颠去，最终导致零件振裂。

因此，本发明在交界面处安装弹簧蓄能垫圈，能够在没有硬连接的情况下为结构提供足够的刚性，保证结构的整体性和抗震性，具体方案如图2放大图所示。抗热应力破坏的大型输电滑环结构，包括转子14、定子15，其中转子14顶部设置外环顶座2，所述外环顶座2通过压紧螺钉3悬挂在动盖1上；在外环顶座2顶面上设置第一卡槽，所述第一卡槽内设置第一弹性垫圈7；所述定子15顶部依次设置垫座4和垫圈安装座5，在垫圈安装座5的顶面设置第二卡槽，所述第二卡槽内放置第二弹性垫圈8。

本发明在转子14与动盖1之间夹一圈弹性垫圈，在定子15与深沟球轴承6之间一圈弹性垫圈，通过第一弹性垫圈7、第二弹性垫圈8的弹性伸缩补偿了金属与非金属间的热胀冷缩尺寸差，温度高的时候，弹性垫圈会被压的多一点，温度低的时候，弹性垫圈会被压得少一点，但都在安全范围内。通过这种方式，滑环释放了内部转子14、定子15的热应力集中，使得非金属件既不会因为热胀被压坏，也不会因为冷缩而使滑环整体结构变得松散。

考虑到环顶座2与动盖1之间弹性垫圈的装设空间，以及滑环的抗震性，一些实施例中，所述压紧螺钉3上设置台阶，压紧螺钉3穿过外环顶座2的安装孔，将外环顶座2套在台阶外侧，保证外环顶座2悬挂在动盖1上。

由于弹簧储能密封圈的弹性伸缩范围大，且弹性适中，一些实施例中，选用弹簧储能密封圈作为第一弹性垫圈7和第二弹性垫圈8，既能保证高温下非金属环氧件不受压脆裂，也能保证低温下定子转子环无装配空隙。同时，弹簧储能密封圈的橡胶覆层还能起到阻尼减震效果，避免外部冲击对非金属件造成影响。

作为一种具体实现，本发明选用广州圣戈班公司生产的弹簧储能密封圈作为示例。这种密封圈内部由弹簧加固，外部覆层为聚四氟乙烯，耐油耐老化且具有适中的刚度和阻尼特性，在释放滑环内部热应力的同时，还能够很好的保护滑环定子转子上的非金属塑料件，以免受震动冲击的影响。

考虑到结构的稳固性，一些实施例中，所述垫座4通过螺钉固定在定子15顶部。一些实施例中，所述垫圈安装座5通过螺钉固定在垫座4顶部。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种抗热应力破坏的大型输电滑环结构，包括转子、定子，其中转子顶部设置外环顶座，所述外环顶座通过压紧螺钉悬挂在动盖上；在外环顶座顶面上设置第一卡槽，所述第一卡槽内设置第一弹性垫圈；所述定子顶部设置垫座，所述垫座顶部固定垫圈安装座，在垫圈安装座的顶面设置第二卡槽，所述第二卡槽内放置第二弹性垫圈。本发明通过弹性垫圈的弹性伸缩来补偿金属与非金属间的热胀冷缩尺寸差，在释放滑环内部热应力的同时，能够很好的保护滑环定子转子上的非金属塑料件，以其免受震动冲击的影响。

技术研发人员：邹天恺;俞力峰;沙旭南;吴桂才
受保护的技术使用者：扬州海通电子科技有限公司
技术研发日：2019.04.30
技术公布日：2019.07.12