高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构的制作方法

专利2022-06-28  99


本实用新型涉及一种高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构。



背景技术:

常规异步电动机转子端环通常采用深度为5~10mm深环槽与转子导条进行焊接,具有易加工、便于焊接等特点。安全性更好的的高温气冷堆核电站采用氦气作为反应堆的主冷却剂,通过压缩机机组驱动氦气循环进行热量交换。高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机为一种高速立式异步电动机,工作转速范围为800-4200转/分钟。转子端环在高速旋转工况下因离心力的作用产生较大的应力,很容易发生变形,断裂等风险,传统的环槽结构无法满足要求,若加大环槽深度,加工、装配、以及焊接时易发生形变,且增加银焊料使用量,成本增加,还造成端环刚度降低,无法解决问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是设计一种高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构,既能够保证其在高速旋转工况下安全运行,又可沿用常规的端环与转子导条的焊接工艺。本实用新型的技术方案为:一种高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构,电动机转子铁芯(1)两端分别安装有端环(2),端环(2)一侧端面带有多个深凹槽(3)与四个浅凹槽(4),深凹槽(3)沿端环(2)圆周均匀排列,四个浅凹槽(4)沿端环(2)圆周近似均布排列,每个浅凹槽(4)置于两深凹槽(3)之间,转子导条(5)两端深入端环(2),焊接固定转子导条(5)和端环(2)形成连接体,转子导条(5)嵌于转子铁芯(1)内,转子导条(5)与转子铁芯(1)为间隙配合,深凹槽(3)与转子导条(5)数量相等、位置对应,转子导条(5)两端分别装焊到深凹槽(3)内,浅凹槽(4)内安装焊接固定铜垫块(6),铜垫块(6)另一侧紧靠转子压板(7)。

深凹槽3上方与下方设计有四处第一排气孔(8),浅凹槽(4)上方与下方设计有四处第二排气孔(9)。

本实用新型工作原理:

本实用新型的用于高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构,通过焊接方式焊在电机转子导条两端,将转子导条短接起来,形成一个鼠笼结构的闭合回路。端环(2)一侧端面加工有深凹槽(3)、浅凹槽(4),深凹槽(3)与转子导条(6)数量相等、位置对应,转子导条(6)两端分别装焊到深凹槽(3)内。端环(2)有四处浅凹槽(4),两两对称,浅凹槽(4)内装焊有铜垫块(6),铜垫块(6)另一侧紧靠转子压板(7),可防止端环(2)与转子导条(5)焊接后形成的鼠笼结构发生整体轴向位移。深凹槽(3)与转子导条(5)、浅凹槽(4)与铜垫块(6)分别安装到位置后,向深凹槽(3)与转子导条(5)间隙、浅凹槽(4)与铜垫块(6)间隙内填充焊料、焊剂,填满间隙后继续铺放焊料、焊剂,直至深凹槽(3)、浅凹槽(4)全部覆盖,深凹槽(3)上下方设计有四处排气孔(8),浅凹槽上下方也设计有四处排气孔(9)便于空气排出和填充焊料,中频焊机加热,焊料熔化填满间隙并覆盖深凹槽(3)、浅凹槽(4),端环(2)、转子导条(5)、铜垫块(6)焊接形成连接体,形成闭环回路。

本实用新型的优点:

转子端环是传导转子导条内感应电流的的重要部件,在设计中,经过受力分析,常规的环槽结构下,端环与转子导条接触位置所受应力高,存在变形或断裂的风险,无法满足要求,需加大转子导条与端环的接触面积。若仅采用加深环槽的办法,加工、装配、以及焊接时易发生形变,焊接材料增加较多,经计算,端环刚度降低,无法解决变形或断裂的风险。本新型的端环结构,采用深凹槽、浅凹槽结合的设计,深凹槽设计使转子导条深入端环长度增加,既增大了端环与转子导条的接触面积,又保证了端环的刚度。四处浅凹槽,两两对称、近似均布,浅凹槽内装焊有铜垫块,铜垫块另一侧紧靠转子压板,铜垫块尺寸根据浅凹槽底面距转子压板测量尺寸实配加工,可防止端环与转子导条焊接后形成的鼠笼结构发生整体轴向位移。

附图说明:

图1为本实用新型高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构图。

图2为图1的b向剖视图。

图3为深凹槽示意图。

图4为浅凹槽示意图。

具体实施方式

图1所示为本实用新型高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构图,电动机转子铁芯1两端分别安装有端环2,转子导条5两端均深入端环2,焊接固定转子导条5和端环2形成连接体,转子导条5嵌于转子铁芯1内,转子导条5与转子铁芯1为间隙配合。

图2为图1的b向剖视图,端环2一侧端面带有多个深凹槽3与四个浅凹槽4,深凹槽3沿端环2圆周均匀排列,四个浅凹槽4沿端环2圆周近似均布排列,每个浅凹槽4置于两深凹槽2之间,深凹槽3与转子导条5数量相等、位置对应,转子导条5两端分别装焊到深凹槽3内,浅凹槽4内安装焊接固定铜垫块6,铜垫块6另一侧紧靠转子压板7。

图3为深凹槽示意图。深凹槽3与转子导条5数量相等、位置对应,深凹槽上下方设计有四处第一排气孔8,中频焊焊接端环2与转子导条5时,焊料熔化流入深凹槽3与转子导条5间隙,空气通过四处第一排气孔8排出,最终熔化焊料填充满四处第一排气孔8。

图4为浅凹槽示意图。浅凹槽上下方设计有四处第二排气孔9,中频焊焊接端环2与铜垫块6时,焊料熔化流入浅凹槽4与铜垫块6间隙,空气通过四处第二排气孔9排出,最终熔化焊料填充满四处第二排气孔9。


技术特征:

1.一种高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构,其特征是:电动机转子铁芯(1)两端分别安装有端环(2),端环(2)一侧端面带有多个深凹槽(3)与四个浅凹槽(4),深凹槽(3)沿端环(2)圆周均匀排列,四个浅凹槽(4)沿端环(2)圆周近似均布排列,每个浅凹槽(4)置于两深凹槽(3)之间,转子导条(5)两端深入端环(2),焊接固定转子导条(5)和端环(2)形成连接体,转子导条(5)嵌于转子铁芯(1)内,转子导条(5)与转子铁芯(1)为间隙配合,深凹槽(3)与转子导条(5)数量相等、位置对应,转子导条(5)两端分别装焊到深凹槽(3)内,浅凹槽(4)内安装焊接固定铜垫块(6),铜垫块(6)另一侧紧靠转子压板(7)。

2.根据权利要求1所述的一种高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构,其特征是:深凹槽(3)上方与下方设计有四处第一排气孔(8),浅凹槽(4)上方与下方设计有四处第二排气孔(9)。

技术总结
本实用新型涉及一种高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机转子端环结构,电动机转子铁芯1两端分别安装有端环2,转子导条5两端均深入端环2,焊接固定转子导条5和端环2形成连接体,转子导条5嵌于转子铁芯1内,转子导条5与转子铁芯1为间隙配合。本实用新型采用深凹槽、浅凹槽结合的设计,深凹槽设计使转子导条深入端环长度增加,既增大了端环与转子导条的接触面积,又保证了端环的刚度。四处浅凹槽,两两对称、近似均布,浅凹槽内装焊有铜垫块,铜垫块另一侧紧靠转子压板,铜垫块尺寸根据浅凹槽底面距转子压板测量尺寸实配加工,可防止端环与转子导条焊接后形成的鼠笼结构发生整体轴向位移。

技术研发人员:王景明;盛志伟;王泽宇;王晓文;王利楠;李璐;李函霖
受保护的技术使用者:哈尔滨电气动力装备有限公司
技术研发日:2019.12.02
技术公布日:2020.06.09

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