Двухмашинный агрегат транспортного средства

 

Сущность изобретения: двухмашинный агрегат транспортного средства содержит на общем корпусе ротора магнитные системы главного 11 и вспомогательного генераторов . Благодаря тому, что массивные магнитопроводы возбуждения главного и вспомогательного генераторов закреплены на корпусе ротора посредством ребер 13, образующих в совокупности каналы 17 вдоль оси корпуса, обеспечивается улучшение массогабаритных показателей. 5 ил.

СОК)Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК ()9) (1)) (ю))5 Н 02 К 5/20, 19/16

ГОСУДАРСТВЕ НЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) UINHA8 !м vccvvag t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889729/07 (22) 12.12.90 (46) 23.06.93, Бюл. N. 23 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого злектромашиностроения

Харьковского завода "Электротяжмаш" им, В.И.Ленина (72) В.П.Осичев, В.С.Сысоев, В.И.Вовк и

А.В.Осичев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1101980, кл. Н 02 К 19/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1304137, кл. Н 02 К 19/16, 987.

Тепловоз 2ТЭ116, изд, Транспорт. М.:

1985, с. 6, 7, с, 190 — 192, 59 42 H /3 31 52 57 58 (54) ДВУХМАШИННЫЙ АГРЕГАТ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Сущность изобретения: двухмашинный агрегат транспортного средства содержит на общем корпусе ротора магнитные системы главного 11 и вспомогательного генераторов, Благодаря тому, что массивные мвгнитопроводы возбуждения главного и вспомогательного генераторов закреплены на корпусе ротора посредством ребер 13, образующих в совокупности каналы 17 вдоль оси корпуса, обеспечивается улучшение массогабаритных показателей, 5 ил. д <О 29 0 //1//6 4> Ф7 45 ХО

/ g

1823О81

Изобретение относится к электротехнике, в частности касается двухмашинного агрегата для тепловоза, включающего главный (тяговый) синхронный генератор и вспомогательную электрическую машину, смонтированные в одном корпусе.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей. повышение технологичности в изготовлении и ремонте, надежности в эксплуатации и эффективности охлаждения двухмашинного агрегата, На фиг. 1 представлен продольный разрез двухмашинного агрегата; на фиг. 2, 3— фрагмент соединения корпуса ротора с магнитопроводом и вариант крепления полюса на магнитопроводе главного генератора, сечение А-А и вид по стрелке Б; на фиг, 4, 5— фрагмент крепления полюса на магнитопроводе вспомогательного генератора, сечение В-В и вид по стрелке Г.

На фиг. 1 показан двухмашинный агрегат, ротор 1 которого содержит соединенные в одно целое посредством сварки сварно-литой корпус 2, включающий фланец 3 для соединения с дизелем, цилиндр 4 и втулку 5 для эапрессовки sana 6 под установку сферического подшипника качения 7, ребро 8 и массивный магнитопровод 9 ротора 10 главного генератора 11, образующие в совокупности с цилиндром осевые каналы

12, ребра 13 и массивный магнитопровод 14 ротора 15 вспомогательного генератора 16, образующие в совокупности с втулкой 5 каналы 17 и установленные и закрепленные на магнитопроводах посредством крепежа полюса 18 главного генератора и полюса 19 вспомогательного генератора, а посредством посадки на вал — контактные кольца 20.

Как видно иэ фиг, 1,выводы 21 катушек возбуждения 22 полюсов главного генератора, изоляционные элементы с контактами

23 и шины межкатушечных соединений 24 расположены и закреплены на противоположном контактным кольцам торце 25 магнитопровода 9, а полюсов вспомогательного генератора — на торце 26 магнитопровода 14 непосредственно у контактных колец, причем выводные шины 27 от выводов катушек возбуждения на контактные кольца главного генератора расположены и закреплены посредством колодок 28 предпочтительно на корпусе ротора в одном из каналов под магнитопроводом как вспомогательного так и главного генераторов.

Статор 29 главного генератора собран в общем корпусе 30 агрегата. Статор 31 вспомогательного генератора собран в корпусе

32, который смонтирован в общем корпусе агрегата и закреплен посредством крепежа

55 осевых каналов для прохода обособленного от главного генератора потока хладагента вспомогательного генератора и расположения в одном из них выводных шин от катушек возбуждения на контактные кольца главного генератора.

На фиг, 2, 3 показан вариант крепления полюса, при котором квадратной формы головка 51 стяжного болта опирзется на стержень 52 и расположена в выемке 53 шихтованного сердечника, а стяжные гайки

54 — на внутреннем диаметре магнитопровода.

На фиг, 4, 5 показан вариант крепления полюса, при котором цили täðè÷åcкой формы головка стяжно о ь ол л также рлсполона его торце 33. Диафрагма 34 воронкообразной формы закреплена на статоре вспомогательного генератора, уплотнена в сочленении с торцом 35 магнитопровода ротора главного генератора и отделяет поток хладагента вспомогательного генератора от потока хладагента главного генератора. Диафрагма 36 закреплена на ребрах втулки ротора и исключает проход хладагента по каналам под магнитопроводом ротора всгюмогательного генератора. Диафрагма 37 закреплена на ребрах 38 общего корпуса статора перед головками 39 задних лобовых частей 40 обмотки статора 41 главного генератора, уплотнена в сочленении с корпусом статора вспомогательного генератора и разделяет общий поток хладагента главного генератора, поступающий из общей камеры

42 на входе через отверстия 43 в торце общего корпуса статора на два обособленных потока, первый иэ которых проходит, как показано сплошной линией со стрелкой по зазорам в головках и между катушками в задних лобовых частях обмотки статора в межполюсные каналы ротора главного генератора 44 и на выход в общую камеру 45, а второй — no осевым каналам 46 в железе статора главного генератора и по зазорам между катушками в передних лобовых час30 тях 47 обмотки статора и на выход в общую камеру, как показано пунктирной линией со стрелкой, для чего предусмотрена диафрагма 48. по крайней мере ниже оси агрегата для выравнивания величины потока хладагента по каналам железа статора, если подача хладагента в агрегат производится через отверстие ниже оси, например, в торце входного патрубка 49. а выход в атмосферу — через отверстие в выходном патрубке

40 ниже оси, в радиальном направлении, Аксиальные ребра (см. фиг. 2) соединяют в одно неразъемное целое магнитопровода и корпус ротора, которые в совокупности образуют по окружности ряд

1823081 жена в выемке шихтованного сердечника и опирается на стержень, но под головкой болта установлена подкладная шайба 56 со

:тенками 57, а на торце головки болта (гайки) выполнено нечетное количество радиально расположенных шлицев 58 и зубцов

59 шлицевого соединения, посредством которого производится крепление полюса на магнитопроводе генератора и стопорение крепежа оТ самоотвинчивания с использованием листов сердечника полюса и (или) стенок подкладной шайбы, отгибные части

60 и 61 которых при этом заведены в шлицы.

При изготовлении ротора магнитопровода систем возбуждения главного и вспомогательного генераторов сваривают посредством аксиальных ребер в одно неразъемное целое с общим корпусом ротора агрегата и обрабатывают их одновременно, с одной установки на станке, а полюса в сборе с катушками возбуждения закрепляют на магнитопроводах посредством крепежа с фасонной головкой болта (гайки), полученной методом горячей высадки, и пропитывают изоляцию одновременно всех полюсов, что предпочтительно.

55

Отличие в изготовлении и сборке статоров и двухмашинного агрегата в целом заключается практически в том, что диафрагмы, образующие обособленные друг от друга потоки хладагента в главном генераторе и обособленный от главного генератора поток хладагента вспомогательного генератора, монтируют на статорах при их изготовлении. Монтаж диафрагм в отдельно стоящем статоре главного и вспомогательного генераторов существенно технологичнее, чем установка их внутри агрегата, а главное, исключает воэможность попадания крепежа внутрь агрегата, например, при снятии диафрагм для обслуживания контактных соеди::ен и полюсов и при их последующей установке, Литосварная конструкция ротора и соединение посредством аксиальных ребер с массивными магнитопроводами главного и вспомогательного генераторов в одно неразъемное целое способствуют снижению напряжений в корпусе на изгиб и напряжений в магнитопроводак на разрыв под действием центробежных сил.

Надежность соединения шихтованнэго сердечника полюса с массивным магнитопроводом обеспечена закреплением посредством крепежа, причем головка болта, например, опирается на стержень, расположенный в шихтованном сердечнике полюса, а стопорение крепежа от самоотвинчивания обеспечено, в частности. подкладной шай15

50 бой и применением квадратной i,: в,ll болта.

Для охлаждения агрегата используРтсч нагнетательная принудительная вен иля ция с подачей хладагента в общую камеру на входе в агрегат и распределением потока хладагента по параллельным ветвям нэ три . обособленных друг от друга потока: первый — через вспомогательный генератор, второй — через зазоры в головках и между катушками в задних лобовых частях обмотки статора и межполюсные каналы ротора главного генератора, а также третий — через осевые каналы железа статора и зазоры между катушками в передних лобовых частях обмотки статора главного генератора с выходом в общую камеру перед выбросом хладагента в атмосферу, Такая схема вентиляции обеспечивает эффективное использование хладагента, хорошее охлаждение обмоток агрегата и снижает расход энергии на вентиляцию, Формула изобретения

1. Двухмашинный агрегат транспортного средства. содержащий на общем корпусе магнитные системы главного и вспомогательного генераторов, включающие каждая соединенный с общим корпусом ротора массивный магнитопровод с закрепленными на нем посредством резьбовых соединений полюсами, шихтованные сердечники которых снабжены выступающими за торцы стержнями, а выводы катушек возбуждения между собой и с идущими от них под магнитопроводом шинами, присоединяемыми к контактным кольцам, соединены на изоляционных элементах, а также содержащий статор главного и статор вспомогательного генераторов в об;цем корпусе агрегата, общие камеры в агрегате на входе и выходе хладагента и разделяющие на части общий поток хладагента внутри агрегата диафрагмы. отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения технологичности в производстве и ремонте, надежности в эксплуатации и эффективности охлаждения, массивные магнитопроводы возбуждения главного и вспомогательного генераторов неразъемно соединены с корпусом ротора посредством ребер, образующих в совокупности каналы вдоль оси корпуса.

2, Агрегат по и. 1, отличающийся тем, что изоляционные элементы с контактами для межкатушечных и выводных на контактные кольца соединений полюсов главного генератора расположены на противоположном контактным кольцам торце массивного магнитопровода, а вспомогательного генератора — на стопп конгэкт1823081

Х2

Рог 2

B//db

Фиг 5 Составитель С,Флоринская

Ла г 5

Редактор T.Ìåëüíèêîâà Техред M,Mîðãåíòàë Корректор П.Гереши

Заказ 2184 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Пзгент", г. Ужгород, yn f гнаг на, 101 ных колец, при этом выводные шины от катушек полюсов к контактным кольцам главного генератора расположены и закреплены в одноь1.из образованных ребрами каналов под магнитопроводами полюсов главного и вспомогательного генераторов.

3. Агрегат по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на корпусе стагора вспомогательного генератора закреплена, а в сочленении с массивным магнитопроводом ротора главного генератора уплотнена диафрагма воронкообразной формы, которая образует обособленный от главного генератора канал прохода хладагента через вспомогательный генератор из общей камеры на входе, через вспомогательный генератор, через воронкообразной формы диафрагму, через каналы под массивным магнитопроводо л полюсов главного генерагора в общую камеру на выходе хладагента из агрегата.

4. Агрегат по пп, 1-3, о т л и ч э ю ц и йс я тем, что на корпусе статора главного генератора закреплена, а в сочленении с корпусом статора вспомогательного генератора уплотнена диафрагма, которая образует два обособленных канала прохода хладагента, идущих через главный генератор. один канал — через зазоры в головках и

5 лобовых частях обмотки статора в межполюсное пространство ротора с выходом в общую камеру и второй канал — через осевые каналы в железе статорэ, зазоры в лобовых частях обмотки статора на

10 противоположной головкам стороне, с выходом каждого из них в общую камеру агрегата..

5, Агрегат по и. 1, отличающийся тем, что головки болтов или гайки крепле15 ния полюса на магнитопроводе опираются на расположенные в башмаке сердечника стержни, выполнены в виде цилиндра и при этом содержат нечетное число радиально идущих от периферии в направлении к цен20 тру шлицев и зубцов шлицевого соединения, а листы шихтованного сердечника полюса и (или) стенки подкладной шайбы заведены с периферии в некоторые из этих шлицев, обеспечивая стопорение крепежа

25 от сэмоотвинчивэния,