Підшипниковий щит потужних електричних машин

Реферат: UA 78119 U UA 78119 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електромашинобудування, зокрема до підшипникового щита потужних електричних машин, наприклад турбогенераторів. Найбільш близьким до пропонованого рішення за технічною суттю та результатом що досягається, є підшипниковий щит (турбогенератор ТГВ-200-ДП завод "Електроважмаш"), який складається з верхньої та нижньої частини та містить: основну стінку (диск), на якій розташовані радіальні ребра жорсткості; кришку підшипника - на верхній половині щита, й картер підшипника - на нижній половині щита; в яких установлені обойма та вкладиш підшипника (тіло сковзання). На фланцях, із внутрішньої сторони щита, розташована обойма масляного ущільнення. Постачання (подача) масла до обойми масляного ущільнення здійснюється через один отвір, за допомогою патрубка, який закріплено з одного боку щита на його зовнішній стороні. Злив масла з обойми ущільнення здійснюється через групу отворів і один патрубок, який виведено в той же бік щита, що і патрубок подачі масла, на зовнішній стороні підшипникового щита. Найбільш істотними недоліками найближчого аналога є наступні: За рахунок наявності специфічної форми та розміщення патрубків подачі/зливу масла обойми масляного ущільнення на зовнішньому боці щита не виконується симетрія підшипникового щита відносно його вертикальної осі, внаслідок чого, підшипникові щити цілковито втрачають взаємозамінність, з боку турбіни та боку контактних кілець генератора, що з технологічної та економічної точки зору - не доцільно. Внаслідок подачі масла до обойми масляного ущільнення лише з одного отвору та в поєднанні з обертальним характером руху шийки ротора довкола обойми, відбувається нерівномірний розподіл масла в робочій зоні ущільнення, що призводить до зниження ефективності експлуатації масляного ущільнення в цілому. У конструкції прототипу підшипникового щита патрубки подачі/зливу масла обойми масляного ущільнення проходять скрізь зони підвищеного тиску та атмосферного, таким чином утворюючи системи з'єднання: "водень-масло", "масло-повітря" та "водень-повітря", зварювальні шви з'єднання яких, в першому та другому випадках потребують виконання зварювальних швів маслонепроникними, а в третьому випадку - газонепроникними, що підвищує складність і трудомісткість конструкції, та знижує загальній рівень технологічності та надійність турбогенератора. Зазначені вище недоліки знижують техніко-економічну ефективність підшипникового щита та конкурентоспроможність турбогенератора, як продукту електромашинобудівної галузі. В основу корисної моделі поставлена задача уніфікації конструкції підшипникового щита, досягнення, відносно, рівномірного розподілу масла по робочій зоні обойми масляного ущільнення в поєднанні з мінімізацією кількості та спрощенням геометрії зварювальних швів, виконання яких, має високий рівень складності та трудомісткості; крім того, зниження масогабаритних параметрів конструкції та підвищення надійності експлуатації, за рахунок ефективного використання конструкції розподілу системи патрубків живлення (подача/злив) маслом обойми масляного ущільнення. Поставлена задача вирішується тим що в турбогенераторі, що містить підшипниковий щит, який складається: з верхньої та нижньої частини та містить: основну стінку (диск), на якій розташовані радіальні ребра жорсткості; кришку підшипника - на верхній половині щита, й картер підшипника - на нижній половині щита; в яких установлені обойма та вкладиш підшипника (тіло сковзання); при цьому з внутрішньої сторони щита розташована обойма масляного ущільнення, згідно з корисною моделлю, подачу масла до обойми масляного ущільнення виконано за допомогою двох патрубків, однакової геометрії, які, на виході за межі щита з'єднані в одну розподільчу коробку, при цьому згадана коробка знаходиться безпосередньо у внутрішній частині картера підшипника, а потрапляння масла до обойми ущільнення створено щонайменше з двох отворів. Крім того, злив масла з обойми масляного ущільнення виконано через один патрубок, який лежить у площині вертикальної осі щита, при цьому природний злив масла створюється за допомогою спеціальної частини труби, яка виконана під певним нахилом, та розташовано цей патрубок безпосередньо у внутрішній частині картера підшипника. Таке виконання розподілу системи патрубків живлення (подача/злив) маслом обойми масляного ущільнення, на відміну від прототипу, дозволяє зробити конструкцію підшипникового щита взаємозамінною: уніфікується щит зі сторони турбіни та сторони контактних кілець (тобто, утворюється симетрія конструкції безпідшипникового щита, відносно його вертикальної осі); підвищується ступінь рівномірності розподілу масла по робочій зоні обойми масляного ущільнення; зменшується складність зварювальних швів у ланцюзі "водень-масло", "маслоповітря" (маслонепроникні) та істотно зменшується кількість зварювальних швів у ланцюзі 1 UA 78119 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 "водень-повітря" (газонепроникні); крім того, знижуються масогабаритні параметри конструкції та підвищується загальна надійність експлуатації турбогенератора. Заявлена конструкція пояснюється наступними кресленнями, де на фіг. 1 зображено загальний вид підшипникового щита (зовнішній бік); на фіг. 2 показано переріз А-А з фіг. 1, по вертикальній осі щита, на якому зображено внутрішнє наповнення щита: обойма масляного ущільнення, обойма та вкладиш підшипника, патрубки подачі/зливу масла та ін.; на фіг. 3 показано виносний елемент з фіг. 2, на якому зображено геометрію патрубка зливу масла; на фіг. 4 показано переріз Б-Б з фіг. 3, на якому зображено розподільчу коробку та геометрію патрубків подачі масла; на фіг. 5 показано переріз В-В з фіг. 3, на якому зображено кінцеві частини патрубків подачі масла та два отвори, що створюють живлення робочої зони обойми масляного ущільнення маслом. На фіг. 1 і фіг. 2 зображено загальний вид підшипникового щита з перерізом по вертикальній осі, який містить: основну стінку (диск) 1, на якому радіально розміщені ребра жорсткості 2, кришку підшипника 3, картер підшипника 4, обойму 5 та вкладиш 6 підшипника, обойму масляного ущільнення 7. У нижній частини картера підшипника (фіг. 1, 3) розташовані фланець подачі масла 8 та фланець зливу масла 9 з обойми масляного ущільнення; розподільча коробка 10 (фіг. 3, 4), з якої виходять два патрубки подачі масла однакової геометрії 11 та 12 (фіг. 3, 4, 5), та патрубок зливу масла 13, зі спеціальної частини труби, яка має деякий нахил (фіг. 3, 4). Потрапляння масла до обойми масляного ущільнення здійснюється через два отвори 14, які розташовані симетрично вертикальній осі підшипникового щита. Крім того, на фіг. 3, 4, 5 схематично зображено подачу масла 15 (товста лінія) та злив масла 16 (пунктирна лінія) з обойми масляного ущільнення 7. Пропонована конструкція підшипникового щита здійснює роботу таким чином. В процесі експлуатації турбогенератора, за допомогою обойми масляного ущільнення, підшипниковий щит здійснює герметизацію робочого водню, який знаходиться в корпусі статора турбогенератора. Безпосередньою ущільнювальною середою в обоймі масляного ущільнення є - масло. Подача масла на обойму ущільнення починається 7 (фіг. 2, 3) з трубопроводів подачі масла, які приєднуються до конструкції підшипникового щита за допомогою фланця 8 (фіг. 1, 3). Рух подачі масла 15 потрапляє у розподільчу коробку 10, яка знаходиться безпосередньо у нижній частині картера підшипника 4. З розподільчої коробки 10 масло підіймається по двох патрубках (однакової геометрії) 11 та 12 угору, проходить через отвори основної стінки 1 щита, та потрапляє до обойми масляного ущільнення 7, через два (симетричних, відносно вертикальної осі щита) отвори 14 (фіг. 3, 4). Після того як, масло зробить коло по обоймі ущільнення (виконуючи сам процес ущільнення водню) воно потрапляє, через групу отворів у втулці щита 16 (фіг. 3), до патрубка зливу масла 13, що лежить у площині вертикальної осі щита, та знаходиться безпосередньо у картері підшипника, який має спеціальну частину труби, що має певний кут нахилу, задля створення природного зливу ущільнювальної середи - масла. Злив масла з обойми масляного ущільнення підшипникового щита закінчується трубопроводом, який кріпиться до фланця зливу масла 9 (фіг. 1, 3). Таким чином, запропонована конструкція підшипникового щита, за рахунок ефективного використання конструкції розподілу системи патрубків живлення (подача/злив) маслом обойми масляного ущільнення, дозволяє уніфікувати щит (зі сторони турбіни та сторони контактних кілець); підвищити ступень рівномірності розподілу масла по робочій зоні обойми масляного ущільнення; зменшити складність зварювальних швів у ланцюзі "водень-масло", "маслоповітря" (маслонепроникні) та істотно зменшити кількість зварювальних швів у ланцюзі "воденьповітря" (газонепроникні). Крім того, пропонований підшипниковий щит має, відносно знижені, масогабаритні параметри конструкції та підвищує загальний рівень надійності експлуатації турбогенератора. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Підшипниковий щит потужних електричних машин, наприклад турбогенераторів, що складається з верхньої та нижньої частин та містить основну стінку (диск), на якій розташовані радіальні ребра жорсткості; кришку підшипника - на верхній половині щита, й картер підшипника - на нижній половині щита; в яких установлені обойма та вкладиш підшипника (тіло сковзання); при цьому з внутрішньої сторони щита розміщена обойма масляного ущільнення, який відрізняється тим, що подачу масла до обойми масляного ущільнення виконано за допомогою двох патрубків однакової геометрії, які на виході за межі щита з'єднані в одну розподільчу коробку, при цьому згадана коробка знаходиться безпосередньо у внутрішній частині картера 2 UA 78119 U 5 підшипника, а потрапляння масла до обойми ущільнення відбувається щонайменше з двох отворів. 2. Підшипниковий щит за п. 1, який відрізняється тим, що злив масла з обойми масляного ущільнення виконано через один патрубок, який лежить у площині вертикальної осі щита, при цьому природний злив масла створюється за допомогою спеціальної частини труби, яка виконана під певним нахилом (кутом), та розташовано цей патрубок безпосередньо у внутрішній частині картера підшипника. 3 UA 78119 U 4 UA 78119 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 5