Апарат щіткотримачів

Реферат: Апарат щіткотримачів великої електричної машини, наприклад турбогенератора, містить: зварений каркас з забірними вентиляційними вікнами в нижній частині з боків, до яких за допомогою зварювання прикріплені пласкі рамки з крупно-осередковою штампованою сіткою; ізольовані шпильки, закріплені до стінок каркаса, на які встановлено струмоведучі траверси; знімні оглядові двері, із заскленими вікнами, зварний "равлик", закріплений до торця каркаса, причому до згаданих забірних вікон каркаса прикріплені знімні віброфільтри, виконані з кутків, циліндричних пружинних розтяжок і огорож, при цьому кутки зібрані в рамки, закріплені зварюванням і встановлені таким чином, що вертикальні полки рамок примикають до вікон каркаса і кріпляться до нього легкознімним кріпленням, а внутрішні горизонтальні забезпечені принаймні двома рядами співвісних отворів, розташованих у шаховому порядку, до яких закріплені циліндричні пружинні розтяжки у вигляді пружин стиснення малої жорсткості, з великою кількістю витків і відношенням діаметра сталевого пружного дроту до діаметра розтяжки наприклад як 1 до 25-ти, причому розтяжки попередньо розтягнуті на розрахункову величину зазору між витками. UA 87423 U (54) АПАРАТ ЩІТКОТРИМАЧІВ UA 87423 U UA 87423 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електромашинобудування, зокрема до апарату щіткотримачів, крупних електричних машин, наприклад турбогенераторів. У турбогенераторах невеликої потужності контактні кільця ротора розміщені між зовнішнім щитом статора і підшипником, а струмоведучі траверси кріпляться до зовнішнього щита. Вентиляція траверс здійснюється обертовими контактними кільцями, у яких є виступаючі кромки і гвинтова нарізка на робочій поверхні. У великих турбогенераторах потужністю 200 МВт і більше, контактні кільця ротора виносять за підшипник, а для кріплення траверси та охолодження контактних кілець і струмоведучих частин виготовляють закритий кожух-каркас, який встановлюється на фундаментну плиту і має відцентровий вентилятор. Подібні конструкції описані в книзі "Турбогенераторы. Расчет и конструкция" В.В. Титов, Г.М. Хуторецкий, Г.А. Загородная, Г.П. Вартанян, Д.И. Заславский, И.А. Смотров. - "Энергия", Ленинградское отделение, 1967. - С. 143-146, або виконані у турбогенераторах ДП завод "Електроважмаш", ТГВ-200, ТГВ-300 (БІЛТ.061437.002). Такі апарати містять: зварний каркас, з забірними вентиляційними вікнами; траверси, закріплені на ізольованих шпильках до корпусу; зварний "равлик", розташований над контактними кільцями; заглушки і знімні двері з заскленими вікнами. Система охолодження в апаратах витяжна і розімкнена. Забір охолоджуючого повітря відбувається з машинного залу в нижню частину апарату, а викид нагрітого повітря з "равлика" вгору, в машинний зал. На забірних вікнах встановлюються крупно-осередкові штамповані сітки в пласких рамках, приварених до каркаса. Істотними недоліками прототипу є наступні: 1. Крупно-осередкові сітки не перешкоджають попаданню у вентиляційні вікна комах, наприклад комарів, мух, молі і т. д., які потрапляють на контактні кільця і, розбиваючись, забруднюють їх робочу поверхню, тим самим погіршуючи ковзаючий контакт, що спричинить додаткове іскріння щіток, нагрівання і як результат - погіршення комутації струму збудження. 2. Часта чистка контактних кілець зазвичай супроводжується скиданням навантаження турбогенератора і додатковим зношуванням контактних кілець. Перераховані вище недоліки знижують ефективність роботи апарату щіткотримачів змушують встановлювати дрібно-осередкові сітки, які призводять до падіння напору і витрати охолоджуючого повітря. В основу корисної моделі поставлена задача оснащення апарату щіткотримачів вібраційним фільтром для здійснення очищення вхідного потоку повітря в апарат від комах. Вібраційний елемент фільтра - розтяжки, пружинні, безперервно змінюючи зазори, надійно захищають апарат від потрапляння комах не погіршуючи його технічних характеристик. Поставлена задача вирішується тим, що в апараті щіткотримачів, що містить: зварений каркас з забірними вентиляційними вікнами в нижній частині з боків, до яких за допомогою зварювання закріплені пласкі рамки з крупно-осередковою штампованою сіткою; ізольовані шпильки, закріплені до стінок каркаса, на які встановлено струмоведучі траверси; знімні оглядові двері із заскленими вікнами, зварний "равлик", закріплений до торця каркаса, згідно з корисною моделлю, на згадані забірні вікна каркаса прикріплені знімні віброфільтри, виконані з куточків, циліндричних пружинних розтяжок і огорож, при цьому куточки зібрані в рамки, закріплені зварюванням і встановлені таким чином, що вертикальні полки рамок примикають до вікон каркаса і кріпляться до нього легкознімним кріпленням, а горизонтальні виходять всередину вікон і забезпечені принаймні двома рядами отворів, розташованих у шаховому порядку, до яких закріплені циліндричні пружинні розтяжки у вигляді пружин стиснення малої жорсткості, з великою кількістю витків і ставленням діаметра сталевого пружного дроту до діаметра розтяжки наприклад як 1 до 25-ти, причому розтяжки попередньо розтягнуті на розрахункову величину зазору між вітками. Крім цього з метою запобігання розтяжок від попадання на них великих сторонніх предметів, до горизонтальних полиць куточків, всередині забірних вікон приварені з розрахунковим кроком, наприклад прутки огородження; а для зручності установки і зняття віброфільтрів вони забезпечені спеціальними гвинтами з кільцевими голівками. Таке виконання конструкції апарату щіткотримачів, на відміну від прототипу, дозволить здійснити очищення вхідного потоку повітря в апарат від органічних забруднень і істотно підвищить надійність роботи апарату. Заявлена конструкція пояснюється наступними кресленнями, де на фіг. 1 зображено загальний вигляд апарату щіткотримачів; на фіг. 2 показано виносний елемент І, з фіг. 1, на якому зображено загальний вигляд встановленого вібраційного фільтра; на фіг. 3 показано переріз А-А з фіг. 2, на якому зображена геометрія і компонування вібраційного фільтра (поздовжній розріз); на фіг. 4 показано переріз Б-Б з фіг. 2, на якому зображена геометрія і компонування вібраційного фільтра (поперечний розріз). 1 UA 87423 U 5 10 15 20 25 На фіг. 1 зображено загальний вигляд пропонованого апарату щіткотримачів, який містить: зварений каркас 1, із забірними вентиляційними вікнами 2, на які встановлено рамки з крупноосередковою штампованою сіткою 3, ізольовані шпильки 4, на які встановлено струмоведучі траверси 5 знімні оглядові двері 6, зварний "равлик" 7. На фіг. 2 зображено загальний вигляд вібраційного фільтра 8, який виконаний з куточків 9 (фіг. 3) циліндричних пружинних розтяжок 10 (фіг. 3) і огорож 11. На фіг. 3 та фіг. 4 зображено поздовжній і поперечний розріз вібраційного фільтра 8, на якому показані: куточки 9, циліндричні пружинні розтяжки 10, огорожа 11 і спеціальні гвинти з кільцевими голівками 12. Пропонована конструкція апарату щіткотримачів працює наступним чином. У процесі роботи турбогенератора апарат щіткотримачів здійснює подачу струму збудження від стороннього джерела через електричний ковзаючий контакт "електрична щітка - контактні кільця ротора". Одночасно з подачею струму збудження здійснюється охолодження струмоведучих частин повітрям, за допомогою вентилятора, встановленого на валу ротора, по розімкненій системі вентиляції з забором охолоджуваного повітря з машинного залу через вентиляційні вікна, які забезпечені віброфільтрами, і викидом підігрітого повітря від "равлика" до машинного залу. При цьому, через наявність в машинному залі комах, які прилітають від близько розташованої градирні та водойми і затягуються в апарат відцентровим вентилятором, на шляху вхідного потоку тепер встановлені віброфільтри, циліндричні розтяжки яких, під дією вібрації корпусу апарату, безперервно змінюють зазор від нуля до розрахункової величини, за рахунок чого прохідний перетин вентиляційного вікна геометрично змінюється, що перешкоджає проникненню комах (вони тепер розбиваються на розтяжках, не потрапляючи на контактні кільця ротора). Для запобігання від попадання великих сторонніх предметів на розтяжки, між горизонтальними полицями куточків встановлені прутки огорожі, а для зручності установки і зняття віброфільтрів, для періодичної чистки, вони забезпечені спеціальними гвинтами з кільцевими голівками. Таким чином, установка віброфільтрів дозволить підвищити ефективність і надійність роботи турбогенератора. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 1. Апарат щіткотримачів великої електричної машини, наприклад турбогенератора, що містить: зварений каркас з забірними вентиляційними вікнами в нижній частині з боків, до яких, за допомогою зварювання, прикріплені пласкі рамки з крупно-осередковою штампованою сіткою; ізольовані шпильки, закріплені до стінок каркаса, на які встановлено струмоведучі траверси; знімні оглядові двері із заскленими вікнами, зварний "равлик", закріплений до торця каркаса, який відрізняється тим, що до згаданих забірних вікон каркаса прикріплені знімні віброфільтри, виконані з кутків, циліндричних пружинних розтяжок і огорож, при цьому кутки зібрані в рамки, закріплені зварюванням і встановлені таким чином, що вертикальні полки рамок примикають до вікон каркаса і кріпляться до нього легкознімним кріпленням, а внутрішні горизонтальні забезпечені принаймні двома рядами співвісних отворів, розташованих у шаховому порядку, до яких закріплені циліндричні пружинні розтяжки у вигляді пружин стиснення, малої жорсткості, з великою кількістю витків і відношенням діаметра сталевого пружного дроту до діаметра розтяжки наприклад як 1 до 25-ти, причому розтяжки попередньо розтягнуті на розрахункову величину зазору між витками. 2. Апарат щіткотримачів за п. 1, який відрізняється тим, що для запобігання розтяжок із зовнішнього боку від попадання сторонніх предметів, між горизонтальними полицями рамок приварені з розрахунковим кроком, прутки огорожі. 3. Апарат щіткотримачів за п. 1, який відрізняється тим, що для зручності установки і зняття віброфільтрів, вони забезпечені спеціальними гвинтами з кільцевими голівками. 2 UA 87423 U 3 UA 87423 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4