[发明专利]保持柴油同步发电机转子磁极螺杆拉紧力试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种保持大型柴油同步发电机转子磁极螺杆拉紧力的试验装置，其特征在于，包括模拟磁轭、模拟磁极、斜垫块、试验螺母和垫圈，其中：本发明还提供了一种保持大型柴油同步发电机转子磁极螺杆拉紧力的试验方法。采用本发明公开的技术方案后，可以了解和掌握各种影响磁极螺杆拉紧力的因素，如磁极螺杆与磁轭磁极螺杆孔刮平平面不垂直、螺母内圆与受力端面不垂直、垫圈两侧平面不平行以及受力面表面粗糙度差等等原因，这些不良因素的存在，都会影响到磁极螺杆拉紧力的大小。经过技术分析，采取有效的工艺技术措施，避免螺杆拉紧力降低以及发生磁极螺杆断裂，确保电机正常运行。

技术领域

本发明涉及一种保持大型柴油同步发电机转子磁极螺杆拉紧力的试验装置以及采用该试验装置的试验方法。

背景技术

在同步电机转子磁极固定方式中，采用螺杆和螺母将磁极固定在磁轭轭上的结构形式是非常普遍的。然而，若将上述结构形式应用在特大型转子上会发生一些意想不到的问题，如：磁极螺杆预紧力不够，转子运转过程中磁极就会松动。由于转子周期性旋转的特点，因此磁极螺杆的径向力和切向力也随着周期性的变化，严重时磁极会发生来回移位，周而复始，磁极发生振动，磁极螺杆受到周期性的扭力变化，久而久之易产生疲劳，最终发生疲劳损伤断裂，使得磁极螺杆预紧力失效，从而造成事故。为避免这种事故的发生，必须找出原因，并采取有效的工艺技术措施来解决。

发电厂用的超大型柴油同步发电机转子的结构主要由轴、磁轭、磁极、螺杆和螺母等零部件组成。常见的超大型柴油同步发电机转子的结构如图1至图3所示，其中间为轴1，轴1的中间法兰处将安装磁轭2，轴1和磁轭2用强力销螺栓3连接固定，磁极4用螺杆5固定在磁轭2的外圆上。由于每个磁极4由二根螺杆5固定，螺杆5必须要有一定的预紧力才能有效克服径向的离心力和重力，才能保证磁极4与磁轭2之间有足够大的摩擦力，才能有效克服切向的电磁力，确保磁极4与磁轭2不发生位移。因此，螺杆5的预紧力大小控制是非常重要的，预紧力符合技术要求，就能保证电机正常运行。

发明内容

本发明的目的是：提供一种验证磁极螺杆的拉紧力的试验装置及试验方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种保持大型柴油同步发电机转子磁极螺杆拉紧力的试验装置，其特征在于，包括模拟磁轭、模拟磁极、斜垫快、试验螺母和垫圈，其中：

模拟磁轭及模拟磁极所使用的材料和技术要求与大型柴油同步发电机转子实际采用的磁轭及磁极相匹配，确保模拟磁极的磁极螺孔与模拟磁轭受力面相互垂直，同时保持磁极螺孔与大型柴油同步发电机转子实际采用的磁极的磁极螺孔以及相关的尺寸相一致；

斜垫块上平面、下平面所在平面呈一夹角，用于模拟磁极的磁极拉杆与磁轭磁极螺杆孔刮平平面不垂直，斜垫块中部设有用于穿设待测螺杆的通孔；

试验螺母的受力端面倾斜；

垫圈直接采用大型柴油同步发电机转子实际使用的产品件；

试验时，模拟磁极设于工作台面上，模拟磁轭直接叠放在模拟磁极上，或者先在模拟磁极上叠放斜垫块再叠放模拟磁轭，将模拟磁极的螺孔与模拟磁轭的孔对准后，拧入待测螺杆，待测螺杆露于模拟磁轭外的端部上套设有试验螺母或套设有试验螺母及垫圈，且待测螺杆露于模拟磁轭外的端部与液压拉伸器相连。

优选地，所述模拟磁轭包括一体的磁极拉杆和极身。

优选地，所述斜垫快的下平面水平，上平面的斜度为1:540。

优选地，所述试验螺母的受力端面与竖直面之间的夹角α为1°。

优选地，所述垫圈两平面的平面度≤0.01mm，两平面的平行度≤0.02mm，两平面的粗糙度为Ra1.6。

本发明还提供了一种保持大型柴油同步发电机转子磁极螺杆拉紧力的试验方法，其特征在于，采用上述的试验装置，包括以下步骤：