申请/专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

申请日：2019-03-05

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109861417B

主分类号：H02K1/18

分类号：H02K1/18;H02K1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.07.02#实质审查的生效;2019.06.07#公开

摘要：一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，包括上部固定螺栓、上部弹性绝缘垫片、穿心螺杆、下部固定螺栓和下部绝缘垫片，定子铁心设置螺杆通孔；结构还包括多段绝缘套管和多个绝缘支撑段构成的绝缘结构，绝缘结构设置在螺杆通孔中并与铁心连接，穿心螺杆从绝缘结构中穿过；多个绝缘支撑段被定位在螺杆通孔轴向的不同位置上并依托铁心对穿心螺杆形成多段支撑；在螺杆通孔中，绝缘支撑段具有螺杆穿入端和螺杆穿出端，多个绝缘支撑段具有锥形方向一致的锥形孔，绝缘支撑段在靠近锥形孔小径端和螺杆穿出端之间形成对穿心螺杆的支撑部，支撑部与穿心螺杆挤紧配合，相邻两个绝缘支撑段之间设置有绝缘套管。

主权项：1.一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，包括上部固定螺栓、上部弹性绝缘垫片、穿心螺杆、下部固定螺栓和下部绝缘垫片，所述定子铁心设置螺杆通孔；其特征在于，所述结构还包括多段绝缘套管和多个绝缘支撑段构成的绝缘结构，所述绝缘结构设置在所述螺杆通孔中并与所述铁心连接，所述穿心螺杆从绝缘结构中穿过；所述多个绝缘支撑段被定位在螺杆通孔轴向的不同位置上并依托所述铁心对所述穿心螺杆形成多段支撑；在所述螺杆通孔中，所述绝缘支撑段具有螺杆穿入端和螺杆穿出端，所述多个绝缘支撑段具有锥形方向一致的锥形孔，所述绝缘支撑段在靠近锥形孔小径端和螺杆穿出端之间形成对所述穿心螺杆的支撑部，所述支撑部与穿心螺杆挤紧配合，在螺杆穿入端至靠近锥形孔小径端之间形成穿心螺杆穿入区；相邻两个绝缘支撑段之间设置有所述绝缘套管，所述绝缘套管被所述绝缘支撑段限位；所述绝缘支撑段在螺杆穿入端和螺杆穿出端的内侧分别设置限位台阶，处在相邻两个绝缘支撑段之间的绝缘套管的两端分别靠在所述限位台阶的侧壁上，该绝缘套管的长度比相邻两个绝缘支撑段的相面对的限位台阶之间的距离短；所述绝缘支撑段的外部设置径向凸起，所述径向凸起卡接在铁心叠片之间。

全文数据：一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构技术领域本发明涉及发电机领域，尤其涉及一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构。背景技术水轮发电机定子铁心通常采用穿心螺杆固定定子铁心叠片，以承受电磁转矩和交变磁场产生的作用力。对于穿心螺杆与定子铁心叠片之间的绝缘，目前主要采用穿心螺杆刷绝缘漆和穿心螺杆套绝缘套管两种方式。对于穿心螺杆刷绝缘漆的方法，由于螺杆上绝缘漆有可能由于横向振动摩擦而损坏，导致铁心烧毁；对于穿心螺杆套绝缘套管的方法，由于螺杆与外加绝缘套管之间存在间隙，穿心螺杆只有上下两端固定，中部没有支撑，处于悬空状态，若铁心过长，有可能会在电磁激励频率下引起共振而造成螺杆断裂，从而损坏定子铁心叠片。因此研究一种安全可靠的定子铁心穿心螺杆结构是一个值得研究的问题。发明内容本发明的目的是提供一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，实现穿心螺杆与定子铁心叠片之间可靠绝缘，并在穿心螺杆中部有多处支撑，结构可靠，适用于铁心较长的水轮发电机定子铁心固定。本发明采用以下技术方案。一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，包括上部固定螺栓、上部弹性绝缘垫片、穿心螺杆、下部固定螺栓和下部绝缘垫片，所述定子铁心设置螺杆通孔；所述结构还包括多段绝缘套管和多个绝缘支撑段构成的绝缘结构，所述绝缘结构设置在所述螺杆通孔中并与所述铁心连接，所述穿心螺杆从绝缘结构中穿过；所述多个绝缘支撑段被定位在螺杆通孔轴向的不同位置上并依托所述铁心对所述穿心螺杆形成多段支撑；在所述螺杆通孔中，所述绝缘支撑段具有螺杆穿入端和螺杆穿出端，所述多个绝缘支撑段具有锥形方向一致的锥形孔，所述绝缘支撑段在靠近锥形孔小径端和螺杆穿出端之间形成对所述穿心螺杆的支撑部，所述支撑部与穿心螺杆挤紧配合，在螺杆穿入端至靠近锥形孔小径端之间形成穿心螺杆穿入区；相邻两个绝缘支撑段之间设置有所述绝缘套管，所述绝缘套管被所述绝缘支撑段限位。优选的，所述锥形孔的小径端的直径仅略比大径端的直径小。优选的，所述绝缘支撑段在螺杆穿入端和螺杆穿出端的内侧分别设置限位台阶，处在相邻两个绝缘支撑段之间的绝缘套管的两端分别靠在所述限位台阶的侧壁上，该绝缘套管的长度比相邻两个绝缘支撑段的相面对的限位台阶之间的距离短。优选的，所述绝缘支撑段的外部设置径向凸起，所述纵向凸起卡接在铁心叠片之间。优选的，所述绝缘套管及所述锥形孔大径端的内径比穿心螺杆直径大0.8~1.2毫米。优选的，所述径向凸起设置在靠近螺杆穿入端的外壁。优选的，所述径向凸起的根部还设置有向着远离螺杆穿出端的方向的轴向凸起，所述轴向凸起也贴靠在螺杆通孔孔壁上，并在轴向凸起的内侧形成对绝缘套管的限位台阶。优选的，对应绝缘支撑段位置的铁心叠片在螺杆通孔处被相应加工成与绝缘支撑段适配的形状。本发明的有益效果是：1、设置多段绝缘套管和多个绝缘支撑段，避免绝缘套管太长，能更加稳定的支撑穿心螺杆，防止穿心螺杆振动，在穿心螺杆外部套上绝缘套管套和绝缘支撑段，起到绝缘的作用，避免穿心螺杆与定子铁心叠片接触；2、绝缘支撑段的锥形孔的小径端的直径仅略比大径端的直径小，使得穿心螺杆容易穿过支撑段，并且支撑段与穿心螺杆之间的缝隙较小，防止穿心螺杆振动；3、绝缘支撑段在螺杆穿入端和螺杆穿出端的内侧分别设置限位台阶，对多段绝缘套管起到限位的作用，防止绝缘套管移位；4、绝缘支撑段的外部设置卡接在铁心叠片之间径向凸起，使得绝缘支撑段与铁心叠片之间的连接更加稳固；5、绝缘套管及锥形孔大径端的内径比穿心螺杆直径略大，可以有效避免穿心螺杆在绝缘套管和绝缘支撑段里晃动；6、径向凸起的根部还设置有轴向凸起，并在轴向凸起的内侧形成对绝缘套管的限位台阶，三者形成三角结构，互相支撑，更加稳定的固定绝缘结构；7、对应绝缘支撑段位置的铁心叠片在螺杆通孔处被相应加工成与绝缘支撑段适配的形状，更加稳定的固定绝缘结构；8、绝缘支撑段中部的内径逐渐收缩至与穿心螺杆直径相同，使得绝缘支撑段与穿心螺杆紧密连接，避免铁心过长在电磁激励频率下引起共振而造成螺杆断裂，从而避免损坏定子铁心叠片。附图说明图1是本发明的结构示意图。图2是本发明绝缘支撑段与绝缘套管连接示意图。图3是本发明的绝缘支撑段的示意图。附图标记说明：1、上部固定螺栓；2、上部弹性绝缘垫片；3、穿心螺杆；4、绝缘套管；5、绝缘支撑段；6、下部固定螺栓；7、下部绝缘垫片；8、定子机座；9、铁心叠片；10、第一限位台阶；11、第二限位台阶；12、支撑部；13、纵向凸起；14、螺杆穿入端；15、螺杆穿出端；16、锥形孔小径端；17、轴向凸起。具体实施方式下面详述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。如图1至图2所示，一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构包括上部固定螺栓1、上部弹性绝缘垫片2、穿心螺杆3、下部固定螺栓6、下部绝缘垫片7，定子铁心设置螺杆通孔。该结构还包括多段绝缘套管4和多个绝缘支撑段5构成的绝缘结构，绝缘结构设置在螺杆通孔中并与铁心叠片9连接，穿心螺杆从绝缘结构中穿过。多个绝缘支撑段被定位在螺杆通孔轴向的不同位置上并依托铁心叠片对穿心螺杆形成多段支撑。在螺杆通孔中，绝缘支撑段具有螺杆穿入端14和螺杆穿出端15，多个绝缘支撑段具有锥形方向一致的锥形孔，绝缘支撑段在靠近锥形孔小径端16和螺杆穿出端之间形成对所述穿心螺杆的支撑部12，支撑部与穿心螺杆挤紧配合，在螺杆穿入端至靠近锥形孔小径端之间形成穿心螺杆穿入区。相邻两个绝缘支撑段之间设置有所述绝缘套管，绝缘套管被绝缘支撑段限位。锥形孔的小径端的直径仅略比大径端的直径小，绝缘支撑段在螺杆穿入端和螺杆穿出端的内侧分别设置限位台阶，第一限位台阶10和第二限位台阶11，用于支撑和限位绝缘套管，将绝缘套管卡牢。处在相邻两个绝缘支撑段之间的绝缘套管的两端分别靠在限位台阶的侧壁上，该绝缘套管的长度比相邻两个绝缘支撑段的相面对的限位台阶之间的距离短。绝缘支撑段的外部设置径向凸起13，纵向凸起卡接在铁心叠片之间，径向凸起设置在靠近螺杆穿入端的外壁，径向凸起的根部还设置有向着远离螺杆穿出端的方向的轴向凸起17，该轴向凸起也贴靠在螺杆通孔孔壁上，并在轴向凸起的内侧形成对绝缘套管的第一限位台阶。绝缘套管及所述锥形孔大径端的内径比穿心螺杆直径大0.8~1.2毫米。对应绝缘支撑段位置的铁心叠片在螺杆通孔处被相应加工成与绝缘支撑段适配的形状。穿心螺杆3具有上部螺纹段和下部螺纹段。上部固定螺栓和上部弹性绝缘垫片2与穿心螺杆上部螺纹段连接，下部固定螺栓7和下部绝缘垫片7与穿心螺杆3下部螺纹段连接。绝缘支撑段5与绝缘套管4连接，避免穿心螺杆与铁心叠片9接触。铁心叠片9固定在定子机座8上。绝缘支撑段5和绝缘套管4为相同材质，两者都为管状。锥形孔的直径从螺杆穿入端到螺杆穿出端逐渐收缩至与穿心螺杆紧密连接，或从螺杆穿入端开始直径保持一段不变后逐渐收缩至与穿心螺杆紧密连接，或从螺杆穿入端开始直径逐渐收缩至与穿心螺杆紧密连接后直径保持不变至第二限位台阶。以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。

权利要求：1.一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，包括上部固定螺栓、上部弹性绝缘垫片、穿心螺杆、下部固定螺栓和下部绝缘垫片，所述定子铁心设置螺杆通孔；其特征在于，所述结构还包括多段绝缘套管和多个绝缘支撑段构成的绝缘结构，所述绝缘结构设置在所述螺杆通孔中并与所述铁心连接，所述穿心螺杆从绝缘结构中穿过；所述多个绝缘支撑段被定位在螺杆通孔轴向的不同位置上并依托所述铁心对所述穿心螺杆形成多段支撑；在所述螺杆通孔中，所述绝缘支撑段具有螺杆穿入端和螺杆穿出端，所述多个绝缘支撑段具有锥形方向一致的锥形孔，所述绝缘支撑段在靠近锥形孔小径端和螺杆穿出端之间形成对所述穿心螺杆的支撑部，所述支撑部与穿心螺杆挤紧配合，在螺杆穿入端至靠近锥形孔小径端之间形成穿心螺杆穿入区；相邻两个绝缘支撑段之间设置有所述绝缘套管，所述绝缘套管被所述绝缘支撑段限位。2.如权利要求1所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，所述锥形孔的小径端的直径仅略比大径端的直径小。3.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，所述绝缘支撑段在螺杆穿入端和螺杆穿出端的内侧分别设置限位台阶，处在相邻两个绝缘支撑段之间的绝缘套管的两端分别靠在所述限位台阶的侧壁上，该绝缘套管的长度比相邻两个绝缘支撑段的相面对的限位台阶之间的距离短。4.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，所述绝缘支撑段的外部设置径向凸起，所述纵向凸起卡接在铁心叠片之间。5.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，所述绝缘套管及所述锥形孔大径端的内径比穿心螺杆直径大0.8~1.2毫米。6.根据权利要求4所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，所述径向凸起设置在靠近螺杆穿入端的外壁。7.根据权利要求6所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，所述径向凸起的根部还设置有向着远离螺杆穿出端的方向的轴向凸起，所述轴向凸起也贴靠在螺杆通孔孔壁上，并在轴向凸起的内侧形成对绝缘套管的限位台阶。8.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子铁心穿心螺杆结构，其特征在于，对应绝缘支撑段位置的铁心叠片在螺杆通孔处被相应加工成与绝缘支撑段适配的形状。

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