一种水轮发电机分段磁轭结构的制作方法

本发明属于水轮发电机领域，尤其涉及一种水轮发电机分段磁轭结构。

背景技术：

传统立轴式水轮发电机组转子磁轭结构分为冲片、厚板和整锻，一般机组采用冲片叠片结构，如中国专利公开号：cn201420098233.5，公开了一种用于电机上的转子，尤其是关于一种水轮发电机的磁极冲片，包括片状的本体，所述的本体下端设有燕尾连接凸块，本体上均匀分布有若干个便于本体之间连接的连接孔，本体上端设有四个阻尼孔，本体两侧设有能够定位线圈的卡位件。对于高转速机组为了保证磁轭的刚强度需要时使用厚板或整锻结构磁轭，厚板叠装磁轭成本较整锻磁轭低30%以上；但对高转速大容量机组来说，整锻磁轭结构的整机轴系性能大大优于厚板叠装磁轭结构。为了保证厚板叠装磁轭的整机轴系性能，还需要另设一个转子中心体，导致整体结构和装配过程较为复杂，不利于提高生产效率。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种无需设置转子中心体而实现接近于整锻磁轭机械性能的水轮发电机分段磁轭结构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水轮发电机分段磁轭结构，包括由若干分段磁轭沿轴向叠装形成的磁轭体以及若干磁极，所述的磁极沿磁轭体的外侧壁周向均匀排列，所述磁轭体轴向的一端固定有上端轴，磁轭体轴向的另一端固定有下端轴，所述磁轭体中设有连接各个分段磁轭的拉紧件，相邻的分段磁轭之间设有定位销。这样，磁轭体中各个分段磁轭通过拉紧件进行拉紧定位，相邻的分段磁轭之间通过定位销加强固定效果，保证了整机轴系性能，同时免去了转子中心体结构，使得成本大幅下降，便于分段磁轭分块运到现场进行组装，运输和装配较为便捷。

作为优选，所述的拉紧件为拉紧螺栓，所述拉紧螺栓沿平行于磁轭体回转轴线的方向贯穿各个分段磁轭。拉紧螺栓沿轴向将各个分段磁轭拧紧固定形成磁轭体，同时拉紧螺栓还在径向对各个分段磁轭在径向进行限位，提高磁轭体的整体刚度和强度。

作为优选，所述定位销为圆柱销，圆柱销的中心内设有通孔，所述的拉紧螺栓穿过通孔，所述分段磁轭的端面设有固定圆柱销的定位槽。安装时拉紧螺栓从圆柱销的通孔中穿过，安装较为方便，整体结构更为紧凑。

作为优选，所述磁轭体的外侧壁设有凹槽，所述凹槽的内部设有定位腔，所述定位腔的宽度大于凹槽的开口宽度，所述磁极设有与凹槽配合的凸起，所述凸起的顶端设有与定位腔配合的定位部。这样，磁极的凸起进入凹槽中时，凸起顶端的定位部进入到定位腔中，定位部防止磁极与磁轭体脱离，保证两者定位连接可靠。

作为优选，所述分段磁轭的一端面设有凸出的环形台阶，相邻的分段磁轭设有与环形台阶配合的台阶槽。这样，磁轭体在装配时，相邻的分段磁轭之间通过环形台阶和台阶槽配合，使得分段磁轭的连接更为紧密，同时也进一步增加了磁轭体的刚度和强度，提高了整机轴系性能。

作为优选，所述上端轴靠近磁轭体一端的外侧边设有上端轴定位缘，上端轴定位缘与磁轭体之间螺栓固定。

作为优选，所述下端轴靠近磁轭体一端的外侧边设有下端轴定位缘，下端轴定位缘与磁轭体之间螺栓固定。

作为优选，所述磁轭体内设有滑动块，所述滑动块位于相邻的分段磁轭之间，所述分段磁轭设有使滑动块沿磁轭体径向滑移的滑槽，所述滑槽底部设有向磁轭体中心方向作用于滑动块的弹簧，所述滑动块的外端设有作用于定位销压紧分段磁轭的接触端。转子停止转动时，滑动块在弹簧作用下向磁轭体中心方向滑移，滑动块靠近磁轭体中心，当转子从静止状态启动时，由于滑动块靠近磁轭体中心，因此转动惯量较小，便于转子提速。当转子转动时，滑动块由于离心作用向外侧滑移，转子转动惯量增加，有利于转子保持稳定转速。同时，滑动块向外移动后作用于定位销，使得定位销压紧相邻的分段磁轭，进一步提高磁轭体刚度，有利于保证转子转动稳定性。

本发明的有益效果是：兼具了厚板磁轭可以分块运输现场组装以及整锻磁轭一样减少了转子中心体结构，降低了安装难度和生产加工成本。

附图说明

图1是本发明实施例1的半剖结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明实施例2的一种结构示意图。

图中：上端轴1，拉紧螺栓2，磁极3，定位部3a，凸起3b，定位销4，下端轴5，磁轭体6，分段磁轭6a，环形台阶6b，定位槽6c，滑槽6d，凹槽601，定位腔602，滑动块7，接触端7a，弹簧8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例中，一种水轮发电机分段磁轭结构，包括磁轭体6和若干磁极3，磁轭体6由若干分段磁轭6a组合而成。分段磁轭6a呈圆环形，沿轴向叠装形成圆柱形的磁轭体6，磁极3沿磁轭体6的外侧壁周向均匀排列。磁轭体6轴向的一端固定有上端轴1，上端轴1靠近磁轭体6一端的外侧边设有上端轴定位缘，上端轴定位缘与磁轭体6之间螺栓固定。磁轭体6轴向的另一端固定有下端轴5，下端轴5靠近磁轭体6一端的外侧边设有下端轴定位缘，下端轴定位缘与磁轭体6之间螺栓固定。

磁轭体6中设有连接各个分段磁轭6a的拉紧件，拉紧件为拉紧螺栓2，拉紧螺栓2包括螺杆，螺杆平行于磁轭体6回转轴线的方向并贯穿各个分段磁轭6a，螺杆的两端分别设有螺母，螺母拧紧后将各个分段磁轭6a拉紧。相邻的分段磁轭6a之间设有定位销4，定位销4为圆柱销，圆柱销的中心内设有通孔，拉紧螺栓2穿过通孔，分段磁轭6a的端面设有固定圆柱销的定位槽6c。分段磁轭6a的一端面设有凸出的环形台阶6b，相邻的分段磁轭6a设有与环形台阶6b配合的台阶槽。

磁轭体6的外侧壁设有凹槽601，凹槽601沿平行与磁轭体6轴线方向开设，凹槽601的内部设有定位腔602，定位腔602的宽度大于凹槽601的开口宽度，磁极3设有与凹槽601配合的凸起3b，凸起3b的顶端设有与定位腔602配合的定位部3a。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，如图3所示，磁轭体6内设有滑动块7，滑动块7位于相邻的分段磁轭6a之间，分段磁轭6a设有使滑动块7沿磁轭体6径向滑移的滑槽6d，滑槽6d底部设有向磁轭体6中心方向作用于滑动块7的弹簧8，滑动块7的外端设有作用于定位销4压紧分段磁轭6a的接触端7a。

在实际运行过程中，当转子处于静止状态时，滑动块7受到弹簧8弹力作用，因而位于滑槽6d靠近磁轭体6中心的一端，当转子从静止状态启动时，由于滑动块7靠近磁轭体6中心，因此转动惯量较小，便于转子提速。当转子转动时，滑动块7由于离心作用，克服弹簧8弹力作用而沿着滑槽6d向外侧滑移，转子转动惯量增加，有利于转子保持稳定转速。滑动块7向外移动至滑槽6d的外端时，滑动块7的接触端7a与定位销4接触，推动定位销4压紧相邻的分段磁轭6a，使得整机的轴系性能进一步提高，有利于保持转子的高速转动稳定性。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种水轮发电机分段磁轭结构，包括由若干分段磁轭沿轴向叠装形成的磁轭体以及若干磁极，所述的磁极沿磁轭体的外侧壁周向均匀排列，所述磁轭体轴向的一端固定有上端轴，磁轭体轴向的另一端固定有下端轴，所述磁轭体中设有连接各个分段磁轭的拉紧件，相邻的分段磁轭之间设有定位销。本发明旨在提供一种无需设置转子中心体而实现接近于整锻磁轭机械性能的水轮发电机分段磁轭结构。

技术研发人员：马建峰;刘思靓;陈凌芝
受保护的技术使用者：浙江富春江水电设备有限公司
技术研发日：2018.12.03
技术公布日：2019.05.03