本發(fā)明涉及一種油潤(rùn)滑高溫氣冷堆核電廠主冷風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

常規(guī)核電廠均采用液體(水、重水或輕水)作為冷卻劑，冷卻劑泵采用工頻立式異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速以1500rpm(50hz工頻電源)或1800rpm(60hz工頻電源)居多。工頻立式異步電機(jī)轉(zhuǎn)速不變且不高，技術(shù)難度小，生產(chǎn)制造較為容易。

安全性更高的的高溫氣冷堆核電站采用氦氣作為反應(yīng)堆的主冷卻劑，通過(guò)風(fēng)機(jī)機(jī)組使氦氣循環(huán)進(jìn)行熱量交換。以往的高溫氣冷堆均屬于試驗(yàn)性質(zhì)，堆功率較小，所使用的氦氣壓縮機(jī)風(fēng)機(jī)電機(jī)功率較小，轉(zhuǎn)速較低，不能適用于大功率商業(yè)堆型的需要。對(duì)于大功率立式高速電機(jī)，其軸承采用價(jià)格昂貴的電磁軸承，雖然能夠滿足高轉(zhuǎn)速的需要，但其價(jià)格高，壽命低，安裝維護(hù)困難，不適于批量生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高轉(zhuǎn)速、運(yùn)行穩(wěn)定，安全性高，制造成本低的油潤(rùn)滑高溫氣冷堆核電廠主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，適用于拖動(dòng)安全性更高的油潤(rùn)滑的高溫氣冷堆核電廠主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種油潤(rùn)滑高溫氣冷堆核電廠主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，由定子(5)安裝在電機(jī)支座(1)上，定子(5)上下兩端分別安裝上導(dǎo)推力組合軸承(19)及下導(dǎo)軸承(2)，轉(zhuǎn)子(11)由上導(dǎo)推力組合軸承(19)及下導(dǎo)軸承(2)支撐位于定子鐵芯(10)中心，定子出線盒(38)及輔助出線盒(39)安裝在定子(5)側(cè)面，定子(5)包括定子機(jī)座(46)、定子鐵芯(10)和定子繞組(16)，定子鐵芯(10)位于定子機(jī)座(46)內(nèi)部，定子繞組(15)嵌入定子鐵芯(10)槽內(nèi)，定子機(jī)座(46)主要由鋼板焊接而成，定子機(jī)座內(nèi)設(shè)置了多道筋板來(lái)提高機(jī)座的剛度與強(qiáng)度，定子鐵芯(10)由涂絕緣漆的定子沖片迭壓而成，定子鐵芯(10)被緊固在定子機(jī)座外殼的兩塊端壓板之間，定子鐵芯(10)上分布有多道徑向通風(fēng)溝(6)，在定子鐵芯(10)外圓表面焊接的軸向肋(7)使得定子具有足夠的剛度，定子鐵心使用鐵芯上壓板(13)壓緊并將定子鐵芯外圓與軸向肋焊接成一體，定子繞組(16)兩端各有兩個(gè)端箍(17)來(lái)固定繞組端部，端箍(17)由不銹鋼材料焊接后再根據(jù)絕緣規(guī)范包扎絕緣材料制成，每個(gè)線圈(48)端部均與端箍進(jìn)行綁扎，在浸漬絕緣漆烘干后，有很高的強(qiáng)度，定子(5)兩側(cè)各裝有一個(gè)水和空氣冷卻器(8)，用來(lái)冷卻電機(jī)內(nèi)部吹出來(lái)的熱風(fēng)，定子機(jī)座(46)側(cè)面裝有一個(gè)定子出線盒(38)，用來(lái)連接定子繞線引線及電源電纜，機(jī)座(46)側(cè)面裝有輔助接線盒(39)，用來(lái)聯(lián)接定子測(cè)溫、軸承測(cè)溫及測(cè)振元件的引線，轉(zhuǎn)子鐵芯(9)完全由涂漆絕緣的整圓硅鋼片組成，轉(zhuǎn)子鐵芯(9)與軸(45)采用過(guò)盈配合套裝在一起，軸向使用弧鍵(37)與保險(xiǎn)環(huán)(36)固定，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯(9)與軸(45)之間的熱套緊量來(lái)傳遞，鼠籠繞組由銅條(12)與端環(huán)(14)構(gòu)成，銅條(12)裝在轉(zhuǎn)子鐵芯(9)的槽內(nèi)，銅條(12)與端環(huán)(14)焊接在一起，高強(qiáng)度非磁性鋼制成的護(hù)環(huán)(15)壓裝在轉(zhuǎn)子繞組端環(huán)(14)外圓上。在轉(zhuǎn)子鐵芯(9)兩端各裝有一件平衡盤(pán)(35)用于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)放置平衡塊。

上導(dǎo)推力組合軸承(19)中圓形推力瓦塊(30)位于自調(diào)心扇形導(dǎo)軸瓦(33)的上方，圓形推力瓦塊(30)與自調(diào)心扇形導(dǎo)軸瓦(33)安裝在上導(dǎo)推力軸承殼(22)中，推力滑轉(zhuǎn)子(29)與軸(45)之間采用較小的緊配合來(lái)保證同心；擋油管(20)與推力滑轉(zhuǎn)子(29)之間采用上導(dǎo)軸承密封環(huán)(21)進(jìn)行密封，上導(dǎo)軸承密封環(huán)(21)裝在擋油管(20)上，并具有足夠的徑向間隙；上導(dǎo)軸承密封環(huán)(21)鑲嵌在擋油管(20)上的凹槽內(nèi)，用定位銷(xiāo)(32)固定在擋油管(20)上，定位銷(xiāo)(32)可以防止密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；在軸承上、下兩端各裝有一個(gè)第一浮動(dòng)密封(28)、第二浮動(dòng)密封(34)，用來(lái)防止軸承油箱內(nèi)的油霧泄露到外部，推力軸承與上導(dǎo)軸承通過(guò)潤(rùn)滑油管路(31)及排油管路(18)進(jìn)行潤(rùn)滑。

下導(dǎo)軸承座(41)通過(guò)下導(dǎo)軸承端蓋(42)安裝在定子機(jī)座(46)上，下導(dǎo)瓦塊(25)安裝在下導(dǎo)軸承座(41)內(nèi)，下導(dǎo)軸承擋油管(27)與滑轉(zhuǎn)子(23)之間的結(jié)構(gòu)與上導(dǎo)推力組合軸承(19)結(jié)構(gòu)相同，采用下導(dǎo)軸承密封環(huán)(26)進(jìn)行密封，下導(dǎo)軸承密封環(huán)(26)鑲嵌在下導(dǎo)軸承擋油管(27)上的凹槽內(nèi)，采用下密封環(huán)定位銷(xiāo)(24)固定在擋油管上，下密封環(huán)定位銷(xiāo)(24)可以防止密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，為維護(hù)方便，將上下兩個(gè)密封環(huán)設(shè)計(jì)成相同尺寸，可以互換使用；在下導(dǎo)軸承上端、下端分別裝有第三浮動(dòng)密封(40)，第四浮動(dòng)密封(44)，用來(lái)防止軸承油箱內(nèi)的油霧泄露到外部，下導(dǎo)軸承(41)通過(guò)下導(dǎo)軸承進(jìn)油管路(3)與下導(dǎo)軸承排油管路(4)完成潤(rùn)滑與冷卻。

電機(jī)支座(1)位于電機(jī)本體的下方，用來(lái)支撐整個(gè)電機(jī)本體并與下方的主氦風(fēng)機(jī)(47)連接，電機(jī)支座(1)主要由鋼板焊接而成，為提高采用雙層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)外兩層側(cè)板之間設(shè)置多道加強(qiáng)筋，定子機(jī)座(46)為方形結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)機(jī)座(49)為圓形結(jié)構(gòu)，電機(jī)支座(1)與定子機(jī)座(46)連接的接口是方形結(jié)構(gòu)，電機(jī)支座(1)與風(fēng)機(jī)機(jī)座(49)的接口是圓形結(jié)構(gòu)。

電機(jī)定子包括機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯位于機(jī)座內(nèi)部，定子繞組嵌入定子鐵芯槽內(nèi)。機(jī)座主要由鋼板焊接而成，機(jī)座內(nèi)設(shè)置了多道筋板來(lái)提高機(jī)座的剛度與強(qiáng)度，定子鐵芯由涂絕緣漆的定子沖片迭壓而成，定子鐵芯被緊固在定子機(jī)座外殼的兩塊端壓板之間，定子鐵芯上分布有多道徑向通風(fēng)溝，在定子鐵芯外圓表面焊接的軸向肋使得定子具有足夠的剛度，定子鐵心采用以機(jī)座內(nèi)徑為基準(zhǔn)的迭裝辦法壓緊，再安裝鐵芯上壓板，然后再壓緊并焊接，同時(shí)將定子鐵芯外圓與軸向肋也焊接成一體，使得定子有足夠的剛度，定子繞組兩端各有兩個(gè)端箍來(lái)固定繞組端部，端箍由不銹鋼材料焊接后再根據(jù)絕緣規(guī)范包扎絕緣材料制成，每個(gè)線圈端部均與端箍進(jìn)行綁扎，在浸漬絕緣漆烘干后，有很高的強(qiáng)度，定子兩側(cè)各裝有一個(gè)水和空氣冷卻器，用來(lái)冷卻電機(jī)內(nèi)部吹出來(lái)的熱風(fēng)，機(jī)座側(cè)面裝有一個(gè)定子出線盒，用來(lái)連接定子繞線引線及電源電纜，機(jī)座側(cè)面裝有輔助接線盒，用來(lái)聯(lián)接定子測(cè)溫、軸承測(cè)溫及測(cè)振元件的引線，轉(zhuǎn)子鐵芯完全由涂漆絕緣的整圓硅鋼片組成，轉(zhuǎn)子鐵芯與軸采用過(guò)盈配合套裝在一起，軸向使用弧鍵與保險(xiǎn)環(huán)固定，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯與軸之間的熱套緊量來(lái)傳遞，鼠籠繞組由銅條與端環(huán)構(gòu)成，銅條裝在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)，銅條與端環(huán)焊接在一起，高強(qiáng)度非磁性鋼制成的護(hù)環(huán)壓裝在轉(zhuǎn)子繞組端環(huán)外圓上。在轉(zhuǎn)子鐵芯兩端各裝有一件平衡盤(pán)用于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)放置平衡塊。

上導(dǎo)推力組合軸承中圓形推力瓦塊位于自調(diào)心扇形導(dǎo)軸瓦的上方，圓形推力瓦塊與自調(diào)心扇形導(dǎo)軸瓦安裝在上導(dǎo)推力軸承殼中，推力滑轉(zhuǎn)子與軸之間采用較小的緊配合來(lái)保證同心；擋油管與推力滑轉(zhuǎn)子之間采用上導(dǎo)軸承密封環(huán)進(jìn)行密封，上導(dǎo)軸承密封環(huán)裝在擋油管上，并具有足夠的徑向間隙；上導(dǎo)軸承密封環(huán)鑲嵌在擋油管上的凹槽內(nèi)，用定位銷(xiāo)固定在擋油管上，定位銷(xiāo)可以防止密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；在軸承上、下兩端各裝有一個(gè)第一浮動(dòng)密封、第二浮動(dòng)密封，用來(lái)防止軸承油箱內(nèi)的油霧泄露到外部，推力軸承與上導(dǎo)軸承通過(guò)潤(rùn)滑油管路及排油管路進(jìn)行潤(rùn)滑。

下導(dǎo)軸承座通過(guò)下導(dǎo)軸承端蓋安裝在定子機(jī)座上，下導(dǎo)瓦塊安裝在下導(dǎo)軸承座內(nèi)，下導(dǎo)軸承的擋油管與滑轉(zhuǎn)子之間與上導(dǎo)推力組合軸承結(jié)構(gòu)相同，采用下導(dǎo)軸承密封環(huán)進(jìn)行密封，下導(dǎo)軸承密封環(huán)鑲嵌在下導(dǎo)軸承擋油管上的凹槽內(nèi)，采用下密封環(huán)定位銷(xiāo)固定在擋油管上，下密封環(huán)定位銷(xiāo)可以防止密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，為維護(hù)方便，將上下兩個(gè)密封環(huán)設(shè)計(jì)成相同尺寸，可以互換使用；在下導(dǎo)軸承上端、下端分別裝有第三浮動(dòng)密封，第四浮動(dòng)密封，用來(lái)防止軸承油箱內(nèi)的油霧泄露到外部，下導(dǎo)軸承通過(guò)下導(dǎo)軸承進(jìn)油管路與下導(dǎo)軸承排油管路完成潤(rùn)滑與冷卻。

電機(jī)支座位于電機(jī)本體的下方，用來(lái)支撐整個(gè)電機(jī)本體并與下方的主氦風(fēng)機(jī)連接，電機(jī)支座主要由鋼板焊接而成，為提高采用雙層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)外兩層側(cè)板之間設(shè)置多道加強(qiáng)筋，定子機(jī)座為方形結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)機(jī)座為圓形結(jié)構(gòu)，電機(jī)支座與定子機(jī)座連接的接口是方形結(jié)構(gòu)，電機(jī)支座與風(fēng)機(jī)機(jī)座的接口是圓形結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的高溫氣冷堆核電廠主冷風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)，為高溫氣冷堆核電站核電島內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備，功能類(lèi)似于壓水堆核電站主泵電動(dòng)機(jī)。為提高電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速，本次上導(dǎo)軸承位置設(shè)計(jì)成在推力軸承的下方，此種結(jié)構(gòu)在以往的設(shè)計(jì)中是從未使用過(guò)的，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明，此種結(jié)構(gòu)有效地提高了電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速，經(jīng)計(jì)算，電機(jī)的一階臨界轉(zhuǎn)速大于5200rpm，使得電機(jī)在800～4200r/min工作轉(zhuǎn)速范圍振動(dòng)平穩(wěn)，提高了運(yùn)行安全性。通過(guò)優(yōu)化上軸承密封圈設(shè)計(jì)和氣封設(shè)計(jì)消除了上軸承室漏油及霧化，電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，電機(jī)上機(jī)架最大振動(dòng)速度0.45mm/s，轉(zhuǎn)子振幅79μm。本發(fā)明證明在大型立式高速電機(jī)中也可使用稀油潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承，提升了立式電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，開(kāi)拓了高速立式電機(jī)新的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，開(kāi)創(chuàng)了大型立式高速立式電機(jī)使用稀油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的先河。本發(fā)明適用于大功率立式高速電動(dòng)機(jī)，尤其適合高溫氣冷堆核電站主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明涉及的高溫氣冷堆核電站主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)解決了立式高速電機(jī)因一階臨界轉(zhuǎn)速低而影響電機(jī)振動(dòng)及使用稀油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的問(wèn)題，并且消除了電機(jī)上軸承室漏油及油霧化的問(wèn)題，電機(jī)運(yùn)行振動(dòng)小，性能穩(wěn)定。本發(fā)明開(kāi)拓了高速立式電動(dòng)機(jī)的新領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的油潤(rùn)滑高溫氣冷堆核電廠主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)

圖2本發(fā)明中電動(dòng)機(jī)所用上導(dǎo)推力組合軸承

圖3本發(fā)明中電動(dòng)機(jī)所用上導(dǎo)推力組合軸承

具體實(shí)施方式

如圖1所示為一種油潤(rùn)滑高溫氣冷堆核電廠主冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)，由定子5、轉(zhuǎn)子11、上導(dǎo)推力組合軸承19、下導(dǎo)軸承43、冷卻器8、電機(jī)支座1、定子出線盒38及輔助出線盒39等主要部件組成。該電機(jī)型號(hào)為ylh4500-2，額定功率4500kw，額定電壓6.0kv，額定電流515a，額定轉(zhuǎn)速4000r/min，工作轉(zhuǎn)速范圍800～4200r/min，3相，絕緣等級(jí)h。

電機(jī)定子5包括定子機(jī)座46、定子鐵芯10和定子繞組16，定子鐵芯10位于定子機(jī)座46內(nèi)部，定子繞組15嵌入定子鐵芯10槽內(nèi)，定子機(jī)座46主要由鋼板焊接而成，定子機(jī)座46內(nèi)設(shè)置了多道筋板來(lái)提高機(jī)座的剛度與強(qiáng)度，定子鐵芯10由涂絕緣漆的定子沖片迭壓而成，定子鐵芯10被緊固在定子機(jī)座外殼的兩塊端壓板之間，定子鐵芯10上分布有多道徑向通風(fēng)溝6，在定子鐵芯10外圓表面焊接的軸向肋7使得定子具有足夠的剛度，定子鐵心采用以機(jī)座內(nèi)徑為基準(zhǔn)的迭裝辦法壓緊，再安裝鐵芯上壓板13，然后再壓緊并焊接，同時(shí)將定子鐵芯外圓與軸向肋也焊接成一體，使得定子有足夠的剛度，定子繞組16兩端各有兩個(gè)端箍17來(lái)固定繞組端部，端箍17由不銹鋼材料焊接后再根據(jù)絕緣規(guī)范包扎絕緣材料制成，每個(gè)線圈48端部均與端箍進(jìn)行綁扎，在浸漬絕緣漆烘干后，有很高的強(qiáng)度，定子機(jī)座46兩側(cè)各裝有一個(gè)水和空氣冷卻器8，用來(lái)冷卻電機(jī)內(nèi)部吹出來(lái)的熱風(fēng)，定子機(jī)座46側(cè)面裝有一個(gè)定子出線盒38，用來(lái)連接定子繞線引線及電源電纜，定子機(jī)座46側(cè)面裝有輔助接線盒39，用來(lái)聯(lián)接定子測(cè)溫、軸承測(cè)溫及測(cè)振元件的引線，轉(zhuǎn)子鐵芯9完全由涂漆絕緣的整圓硅鋼片組成，轉(zhuǎn)子鐵芯9與軸46采用過(guò)盈配合套裝在一起，軸向使用弧鍵37與保險(xiǎn)環(huán)36固定，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯9與軸之間的熱套緊量來(lái)傳遞，鼠籠繞組由銅條12與端環(huán)14構(gòu)成，銅條12裝在轉(zhuǎn)子鐵芯9的槽內(nèi)，銅條12與端環(huán)14焊接在一起，高強(qiáng)度非磁性鋼制成的護(hù)環(huán)15壓裝在轉(zhuǎn)子繞組端環(huán)14外圓上。在轉(zhuǎn)子鐵芯9兩端各裝有一件平衡盤(pán)35用于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)放置平衡塊。

上導(dǎo)推力組合軸承19中圓形推力瓦塊30位于自調(diào)心扇形導(dǎo)軸瓦33的上方，圓形推力瓦塊30與自調(diào)心扇形導(dǎo)軸瓦33安裝在上導(dǎo)推力軸承殼22中，推力滑轉(zhuǎn)子29與軸45之間采用較小的緊配合來(lái)保證同心；擋油管20與推力滑轉(zhuǎn)子29之間采用上導(dǎo)軸承密封環(huán)21進(jìn)行密封，上導(dǎo)軸承密封環(huán)21裝在擋油管20上，并具有足夠的徑向間隙；上導(dǎo)軸承密封環(huán)21鑲嵌在擋油管20上的凹槽內(nèi)，用定位銷(xiāo)32固定在擋油管20上，定位銷(xiāo)32可以防止密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)；在軸承上、下兩端各裝有一個(gè)第一浮動(dòng)密封28、第二浮動(dòng)密封34，用來(lái)防止軸承油箱內(nèi)的油霧泄露到外部，推力軸承與上導(dǎo)軸承通過(guò)潤(rùn)滑油管路31及排油管路18進(jìn)行潤(rùn)滑，具體形式參照如圖2所示。

下導(dǎo)軸承41通過(guò)下導(dǎo)軸承端蓋42安裝在定子機(jī)座46上，下導(dǎo)瓦塊25安裝在下導(dǎo)軸承座2內(nèi)，下導(dǎo)軸承擋油管27與滑轉(zhuǎn)子23之間與上導(dǎo)推力組合軸承19結(jié)構(gòu)相同，采用下導(dǎo)軸承密封環(huán)26進(jìn)行密封，下導(dǎo)軸承密封環(huán)26鑲嵌在下導(dǎo)軸承擋油管27上的凹槽內(nèi)，采用下密封環(huán)定位銷(xiāo)24固定在擋油管上，下密封環(huán)定位銷(xiāo)24可以防止密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，為維護(hù)方便，將上下兩個(gè)密封環(huán)設(shè)計(jì)成相同尺寸，可以互換使用；在下導(dǎo)軸承上端、下端分別裝有第三浮動(dòng)密封40，第四浮動(dòng)密封44，用來(lái)防止軸承油箱內(nèi)的油霧泄露到外部，下導(dǎo)軸承2通過(guò)下導(dǎo)軸承進(jìn)油管路3與下導(dǎo)軸承排油管路4完成潤(rùn)滑與冷卻，具體形式參照如圖3所示。

電機(jī)支座1位于電機(jī)本體的下方，用來(lái)支撐整個(gè)電機(jī)本體并與下方的主氦風(fēng)機(jī)47連接，電機(jī)支座1主要由鋼板焊接而成，為提高采用雙層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)外兩層側(cè)板之間設(shè)置多道加強(qiáng)筋，定子機(jī)座46為方形結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)機(jī)座43為圓形結(jié)構(gòu)，電機(jī)支座1與定子機(jī)座46連接的接口是方形結(jié)構(gòu)，電機(jī)支座1與風(fēng)機(jī)機(jī)座43的接口是圓形結(jié)。