[發明專利]屏蔽泵電動機轉子聯接環結構

在審

• 申請號: 201710674627.9
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107276283A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 谷鳳玲;李藏雪;宋雨;呂向平;張貴濱;鞏魁鑫;趙忠杰;盛志偉;張進寶;張金慧;劉利劍;周世杰;董娜;李聰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電氣動力裝備有限公司
• 主分類號: H02K3/51
• 分類號: H02K3/51
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種屏蔽泵電動機轉子聯接環結構。

背景技術

屏蔽電動機轉子與泵葉輪共用一根軸，并置于高溫、高壓的反應堆冷卻劑中。屏蔽電動機轉子裝配設計集合了實心鐵心設計和疊片鐵心設計的優點。墊片鐵心由單片的無取向電工硅鋼片組成。鐵心裝配經合金600的轉子壓板軸向壓緊后，熱套在軸上以保證泵在工作時最大限度的保持機械完整性。鐵心處軸外經的尺寸必須滿足靜、循環疲勞強度及轉子剛度的要求。為了減小轉子鐵心飽和電勢對電機磁化電流的影響，采用403不銹鋼材質的軸提供額外的磁通量路徑。相比于非磁性奧氏體不銹鋼，403不銹鋼軸材料具有較高的彈性模量和強度。

屏蔽泵電動機轉子采用轉子鼠籠式繞組將轉子銅條和轉子聯接環焊接在一起。在鼠籠結構中應用耐蠕變的銀銅合金轉子銅條和轉子聯接環，并對鼠籠式繞組進行熱分析、結構分析以及蠕變分析，以確保其60年使用壽命。屏蔽電動機轉子鼠籠繞組焊接時，可以采用傳統的感應釬焊法，這種釬焊方法允許轉子的每一端單獨進行釬焊，并獲得剛性的電磁機械性能兼備的接頭。目前，屏蔽電機中轉子鼠籠結構采用兩端帶有坡口的硬銅母線為轉子銅條，采用紫銅鍛件加工轉子聯接環，在轉子聯接環上加工一個比轉子銅條略寬的一個環形凹槽，將轉子銅條伸到凹槽內進行焊接。傳統的焊接形式容易浪費焊料，在整個凹槽內施焊不能保證每根銅條和端環連接處焊縫上的氣孔、夾渣等焊接質量。

發明內容：

本發明的目的是提供一種屏蔽泵電動機轉子聯接環結構，該聯接環結構既能保證轉子鼠籠式繞組的強度，又能保證轉子銅條和轉子聯接環之間的焊接質量。本發明的技術方案為：電機轉子銅條1兩端焊接轉子聯接環2，轉子聯接環2與轉子銅條1通過焊接固定在一起構成屏蔽泵電機的轉子鼠籠式繞組，轉子聯接環每個槽孔3處采用具有一定角度的坡口設計，第一個坡口采用45°的坡口，第二個坡口采用5°坡口，每個槽孔3處靠近轉子聯接環中心線處的槽口采用階梯結構4。轉子聯接環2和轉子銅條1的材料均采用耐蠕變的銅銀合金UNS C10700，轉子聯接環2帶有與轉子銅條1數目相同的槽孔3，轉子銅條1插裝在槽孔3內。特殊的槽孔結構使轉子聯接環2與轉子銅條1焊接形成鼠籠繞組。

本發明根據屏蔽電機設計的轉子鐵心尺寸及其設計規范要求的轉子鼠籠繞組的導電條件，其結構見圖1和圖2所示。轉子聯接環設計為帶與轉子銅條數目相同的凹槽結構，并通過銅銀焊接配合在轉子銅條的兩個端部，以保持轉子鼠籠式繞組的導電性，如圖3所示。為了在電機后續加工中與轉子上其它部件配合，其焊后加工示意圖如圖4所示。

本發明的優點：轉子聯接環和轉子銅條構成了轉子鼠籠式繞組結構，轉子聯接環被定義為非安全相關部件。在轉子聯接環的設計中，需要考慮轉子聯接環材料的選擇，選擇與轉子銅條相同材質的銅銀合金，可以大幅提高其鼠籠繞組的導電性。另外轉子聯接環在設計過程中，要考慮轉子銅條與轉子聯接環之間的間隙，轉子銅條與轉子聯接環的蠕變疲勞壽命，轉子銅條和轉子聯接環之間的疲勞壽命等因素。

在轉子聯接環的結構設計中，在轉子聯接環上開具和轉子銅條數目相同的凹槽。為了配合轉子銅條的焊接并保證其焊接質量，減小在焊接過程中出現的氣孔和夾渣率，保證屏蔽主泵電機60年免維護的使用壽命。在轉子聯接環每個凹槽處采用具有一定角度的坡口設計，第一個坡口采用45°的坡口設計，第二個坡口采用5°坡口設計，這兩種坡口角度的設計及配合有利于焊料的填充，在每個槽孔中心線的兩端采用圓弧形結構，也有利于焊料的填充。另外每個凹槽處靠近轉子聯接環中心線處的槽口處采用階梯結構設計，能有效的控制在焊接過程中焊料的填充，使保證焊料充分填滿凹槽的同時，不產生溢出。這種型的轉子聯接環結構設計在保證轉子鼠籠式繞組導電性的同時，有效地改善了轉子聯接環與轉子銅條間的焊接質量情況，為屏蔽電動泵60年免維護的使用壽命提供了保證。解決了屏蔽電機轉子聯接環和轉子銅條間焊縫中存在較大氣孔率和夾渣率的技術難題。

附圖說明

圖1轉子聯接環結構剖面圖

圖2轉子聯接環結構示意圖

圖3轉子聯接環與轉子銅條焊接示意圖

圖4焊接后，轉子聯接環加工示意圖

具體實施方式