一种发电机弹性支撑结构的制作方法

1.本发明涉及发电机技术领域，具体为一种发电机弹性支撑结构。

背景技术：

2.水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成。定子主要由机座、铁芯和绕组等部件组成。定子铁芯用冷轧硅钢片叠成，按制造和运输条件可做成整体和分瓣结构。
3.发电机支承结构直接承受机组运转中产生的振动荷载，必须具有足够的刚度，防止出现共振和过大的动力变形。立式机组的发电机支承结构中，画筒形机墩采用最多。
4.1.设计荷载：作用于机墩上的荷载，按其性质可分为垂直静荷、垂直动荷、水平动荷和扭矩四类。
5.(1)垂直静荷。作用在机墩上的垂直静荷有：1)结构重，包括机墩、风罩和部分楼板重；2)发电机定子重，通过定手机座的基础墩作用于机墩顶面：3)机架及附属设备重，其中下机架重量通过本身基板作用于机墩顶部，上机架及励磁机固定部分重量通过定子基础墩传给机墩。
6.(2)垂直动荷。作用于机墩上的垂直动荷有：1)发电机转子连轴重；2)励磁机转子重；3)水轮机转轮重：4)水轮机转轮轴向水压力。
7.(3)水平动荷。作用于机墩的水平动荷是因机组转动部分质量中心偏离机组中心而引起的水平离心力。
8.(4)扭矩。机组运转时，转子的旋转磁场对定子磁场的作用力，使定子受到环向力的作用，该力通过定子传给机墩，形成扭矩，作用于墩顶。短路扭矩为发电机在三相短路电流情况下产生的扭矩，可达正常扭矩的3-5倍。
9.目前，现有的发电机弹性机座与机墩多为刚性连接，特定情况下扭矩的突然增加导致机座与机墩连接件载荷瞬时陡增，长期工作该处连接件疲劳损伤严重，影响发电机使用寿命，增加维护成本。因此，亟需一种新型的发电机机座支撑结构，针对现有技术缺陷提供良好的解决方案。

技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供一种发电机弹性支撑结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
11.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
12.一种发电机弹性支撑结构，包括环向支撑装置和竖向支撑装置，所述环向支撑装置设置在机座的圆周侧壁与机墩的圆周侧壁之间，所述竖向支撑装置设置在机座底部的环形连接座与机墩底部之间；
13.所述环形连接座上均匀分布有一组竖向安装孔，所述竖向安装孔设置为腰形，所述竖向支撑装置包括一组竖向螺栓，所述竖向螺栓从竖向安装孔中穿过、顶部螺纹连接有
锁紧螺母；
14.所述机座的圆周外壁上固定连接有一组切向连接座，所述切向连接座的中心线与机座的圆周外壁相切，所述环向支撑装置包括芯轴和轴套，所述芯轴穿设在轴套中，所述芯轴与轴套之间放置有弹簧，所述芯轴与切向连接座相连，所述轴套固定连接在机墩的圆周外壁上。
15.进一步地，所述切向连接座末端设置有连接套，所述芯轴的一端设置有连接端，所述连接端上设置有连接叉座，所述连接叉座上的销柱孔中过盈配合有连接销柱，所述连接销柱穿设在连接套中，连接销柱与连接套间隙配合。
16.进一步地，所述芯轴靠近连接端的一端设置有限位座，所述芯轴远离连接端的一端可拆卸连接有支撑座，所述弹簧套设在芯轴上，所述弹簧的两端分别抵在支撑座和轴套的端盖上。
17.进一步地，所述支撑座套设在芯轴末端，所述芯轴末端设置有穿槽，所述穿槽中过盈配合有限位块，所述限位块抵在支撑座背向弹簧的一端。
18.进一步地，所述轴套的圆周外壁上设置有一组连接筋板，所述连接筋板末端设置有底座。
19.进一步地，所述底座与一组切向螺杆固定连接，所述切向螺杆焊接在切向预埋件上，所述切向预埋件的预埋在机墩的圆周侧壁内部。
20.进一步地，所述切向螺杆末端从底座上的安装孔中穿过，所述切向螺杆上螺纹连接有一对锁紧螺母，两侧的锁紧螺母分别压设在底座的两侧端面。
21.进一步地，所述机墩底部预埋有一组竖向螺杆预埋件，所述竖向螺栓焊接在竖向螺杆预埋件上，所述锁紧螺母与环形连接座之间垫设有垫片。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、本发明中，环向支撑装置中芯轴与轴套为弹性连接，机座与机墩连接件载荷瞬时陡增时，首先由弹簧进行缓冲，芯轴的拉力逐渐增加，而后进入刚性连接阶段芯轴完全受力，有效避免了机座扭矩的突然增加导致机座连接件载荷瞬时陡增，降低机座连接件疲劳损伤严重，延长发电机使用寿命，降低维护成本。
24.2、本发明中，切向连接座与芯轴之间通过连接销轴转动连接，而非采用刚性连接，能够实现更好的缓冲效果。
25.3、本发明中，切向预埋件和竖向螺杆预埋件的预埋在机墩内部，安装便捷，连接强度高。
附图说明
26.图1为一种发电机弹性支撑结构的结构示意图；
27.图2为一种发电机弹性支撑结构中机座的结构示意图；
28.图3为一种发电机弹性支撑结构中环向支撑装置的安装结构示意图；
29.图4为一种发电机弹性支撑结构中环向支撑装置的结构分解示意图；
30.图5为一种发电机弹性支撑结构中芯轴的结构示意图；
31.图6为一种发电机弹性支撑结构中轴套的结构示意图；
32.图7为一种发电机弹性支撑结构中竖向支撑装置的结构示意图。
33.图中：1、机座；2、环形连接座；3、环向支撑装置；4、竖向支撑装置；5、竖向安装孔；6、竖向螺杆预埋件；7、竖向螺栓；8、垫片；9、锁紧螺母；10、切向连接座；11、连接套；12、连接叉座；13、连接端；14、连接销柱；15、限位座；16、芯轴；17、穿槽；18、限位块；19、支撑座；20、弹簧；21、轴套；22、连接筋板；23、底座；24、切向螺杆；25、切向预埋件。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1：请参阅图1～7，一种发电机弹性支撑结构，包括环向支撑装置3和竖向支撑装置4，其特征在于：环向支撑装置3设置在机座1的圆周侧壁与机墩的圆周侧壁之间，竖向支撑装置4设置在机座1底部的环形连接座2与机墩底部之间；
36.环形连接座2上均匀分布有一组竖向安装孔5，竖向安装孔5设置为腰形，竖向支撑装置4包括一组竖向螺栓7，竖向螺栓7从竖向安装孔5中穿过、顶部螺纹连接有锁紧螺母9；
37.机座1的圆周外壁上固定连接有一组切向连接座10，切向连接座10的中心线与机座1的圆周外壁相切，环向支撑装置3包括芯轴16和轴套21，芯轴16穿设在轴套21中，芯轴16与轴套21之间放置有弹簧20，芯轴16与切向连接座10相连，轴套21固定连接在机墩的圆周外壁上。
38.本实施例中，环向支撑装置3实现对机座1的环向固定，竖向支撑装置4对机座1进行纵向定位。环向支撑装置3中芯轴16与轴套21为弹性连接，在发电机启动时，即机座与机墩连接件载荷瞬时陡增时，首先由弹簧20进行缓冲，芯轴16的拉力逐渐增加，而后进入刚性连接阶段芯轴16完全受力，有效避免了机座扭矩的突然增加导致机座连接件载荷瞬时陡增，降低机座连接件疲劳损伤严重，延长发电机使用寿命，降低维护成本。
39.当机座扭矩的突然增加时机座1会发生微小的转动，竖向安装孔5设置为腰形，安装时竖向螺栓7位于竖向安装孔5一侧，改设置为机座1转动预留的安全空间，避免竖向螺栓7与竖向安装孔5之间发生干涉。
40.实施例2：请参阅图3～6，一种发电机弹性支撑结构，与实施例1的区别在于，切向连接座10末端设置有连接套11，芯轴16的一端设置有连接端13，连接端13上设置有连接叉座12，连接叉座12上的销柱孔中过盈配合有连接销柱14，连接销柱14穿设在连接套11中，连接销柱14与连接套11间隙配合。
41.芯轴16靠近连接端13的一端设置有限位座15，芯轴16远离连接端13的一端可拆卸连接有支撑座19，弹簧20套设在芯轴16上，弹簧20的两端分别抵在支撑座19和轴套21的端盖上。
42.支撑座19套设在芯轴16末端，芯轴16末端设置有穿槽17，穿槽17中过盈配合有限位块18，限位块18抵在支撑座19背向弹簧20的一端。
43.轴套21的圆周外壁上设置有一组连接筋板22，连接筋板22末端设置有底座23。
44.底座23与一组切向螺杆24固定连接，切向螺杆24焊接在切向预埋件25上，切向预埋件25的预埋在机墩的圆周侧壁内部。
45.切向螺杆24末端从底座23上的安装孔中穿过，切向螺杆24上螺纹连接有一对锁紧螺母9，两侧的锁紧螺母9分别压设在底座23的两侧端面。
46.本实施例中，切向连接座10与芯轴16之间通过连接销轴14转动连接，而非采用刚性连接，能够实现更好的缓冲效果。在扭矩增加的初始阶段，弹簧20逐渐向芯轴16传递载荷，最后支撑座19与轴套21接触，芯轴16完全承受载荷。切向预埋件25的预埋在机墩的圆周侧壁内部，切向螺杆24通过一对锁紧螺母9与底座23连接，安装便捷，连接强度高。
47.实施例3：请参阅图7，一种发电机弹性支撑结构，与实施例1的区别在于，机墩底部预埋有一组竖向螺杆预埋件6，竖向螺栓7焊接在竖向螺杆预埋件6上，锁紧螺母9与环形连接座2之间垫设有垫片8。
48.本实施例中，竖向螺杆预埋件6预埋在机墩底部，连接强度更高。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种发电机弹性支撑结构，包括环向支撑装置(3)和竖向支撑装置(4)，其特征在于：所述环向支撑装置(3)设置在机座(1)的圆周侧壁与机墩的圆周侧壁之间，所述竖向支撑装置(4)设置在机座(1)底部的环形连接座(2)与机墩底部之间；所述环形连接座(2)上均匀分布有一组竖向安装孔(5)，所述竖向安装孔(5)设置为腰形，所述竖向支撑装置(4)包括一组竖向螺栓(7)，所述竖向螺栓(7)从竖向安装孔(5)中穿过、顶部螺纹连接有锁紧螺母(9)；所述机座(1)的圆周外壁上固定连接有一组切向连接座(10)，所述切向连接座(10)的中心线与机座(1)的圆周外壁相切，所述环向支撑装置(3)包括芯轴(16)和轴套(21)，所述芯轴(16)穿设在轴套(21)中，所述芯轴(16)与轴套(21)之间放置有弹簧(20)，所述芯轴(16)与切向连接座(10)相连，所述轴套(21)固定连接在机墩的圆周外壁上。2.根据权利要求1所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述切向连接座(10)末端设置有连接套(11)，所述芯轴(16)的一端设置有连接端(13)，所述连接端(13)上设置有连接叉座(12)，所述连接叉座(12)上的销柱孔中过盈配合有连接销柱(14)，所述连接销柱(14)穿设在连接套(11)中，连接销柱(14)与连接套(11)间隙配合。3.根据权利要求2所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述芯轴(16)靠近连接端(13)的一端设置有限位座(15)，所述芯轴(16)远离连接端(13)的一端可拆卸连接有支撑座(19)，所述弹簧(20)套设在芯轴(16)上，所述弹簧(20)的两端分别抵在支撑座(19)和轴套(21)的端盖上。4.根据权利要求3所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述支撑座(19)套设在芯轴(16)末端，所述芯轴(16)末端设置有穿槽(17)，所述穿槽(17)中过盈配合有限位块(18)，所述限位块(18)抵在支撑座(19)背向弹簧(20)的一端。5.根据权利要求2所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述轴套(21)的圆周外壁上设置有一组连接筋板(22)，所述连接筋板(22)末端设置有底座(23)。6.根据权利要求2所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述底座(23)与一组切向螺杆(24)固定连接，所述切向螺杆(24)焊接在切向预埋件(25)上，所述切向预埋件(25)的预埋在机墩的圆周侧壁内部。7.根据权利要求6所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述切向螺杆(24)末端从底座(23)上的安装孔中穿过，所述切向螺杆(24)上螺纹连接有一对锁紧螺母(9)，两侧的锁紧螺母(9)分别压设在底座(23)的两侧端面。8.根据权利要求1所述的一种发电机弹性支撑结构，其特征在于：所述机墩底部预埋有一组竖向螺杆预埋件(6)，所述竖向螺栓(7)焊接在竖向螺杆预埋件(6)上，所述锁紧螺母(9)与环形连接座(2)之间垫设有垫片(8)。

技术总结

本发明公开了一种发电机弹性支撑结构，包括环向支撑装置和竖向支撑装置；环形连接座上均匀分布有一组竖向安装孔，竖向安装孔设置为腰形，竖向支撑装置包括一组竖向螺栓，竖向螺栓从竖向安装孔中穿过、顶部螺纹连接有锁紧螺母；机座的圆周外壁上固定连接有一组切向连接座，切向连接座的中心线与机座的圆周外壁相切，环向支撑装置包括芯轴和轴套，芯轴穿设在轴套中，芯轴与轴套之间放置有弹簧，芯轴与切向连接座相连，轴套固定连接在机墩的圆周外壁上。有效避免了机座扭矩的突然增加导致机座连接件载荷瞬时陡增，降低机座连接件疲劳损伤严重，延长发电机使用寿命，降低维护成本。降低维护成本。降低维护成本。