[发明专利]新型低温升水冷定子机座及其焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机领域，具体说是一种新型低温升水冷定子机座及其焊接方法，特别适用大功率电机和发电机的定子机座。

背景技术

在风力发电技术的发展史上，减轻重量和减少振动是永久不衰的话题。重量越大，整体风塔承受的压力就越大，而此时产生振动，将会是致命的危险，所以改进结构，降低重量迫在眉睫。现用的风力发电机，大多数结构还是由电机和冷却器两部分组成，这样的组合形式固定，体积大，在风塔机舱中占用空间较大，相对而言，机舱必须做大才能够放入冷却器，将冷却器和定子组合为一体的低温升水冷定子机座，这种电机机座很多厂家都在使用，内筒体与法兰连接，为主要受力主体，机座脚与内筒体直接焊接，导致振动在第一时间传到机座脚，振动较大，另外内筒较厚、较长，重量大，其结构保守，所占用的空间减少了，但重量没有太大变化。

    同时，在水道筋的焊接过程中，筋板的等分是以划线为主，由于划线繁杂，误差大，在中筒焊塞缝的过程中易偏移而产生焊瘤(见附图2)，焊瘤无法清理，而且在水道中抢占了水道的走水容积，从而降低了降温效果。如果偏移过大，塞焊缝就焊不到水道筋上，那么中筒和筋板及内筒就不会连在一起，当水道走水时就会产生压力，如果中筒和筋板及内筒不连在一起，中筒就会裂开而造成机座报废。

发明内容

为了解决现有技术中定子机座内筒直接与法兰焊接，振动大，重量大，且焊接水道筋工艺繁杂，累积误差大，焊接质量差，使用寿命低，不利于降温等不足，本发明提供了一种结构简单、紧凑，重量小，振动小的新型低温升水冷定子机座，其焊接方法简单，能有效避免累积误差，提高焊接质量和使用寿命，确保充分降温。

本发明采用的技术方案是：一种新型低温升水冷定子机座，包括外筒、中筒、内筒和机脚组件，外筒内壁经多根加强筋连接中筒外壁，中筒内壁经多根水道筋连接内筒外壁，内筒的两端经挡水环封装中筒与内筒之间的空腔，水冷定子设置于内筒内，其特征在于所述内筒长度与水冷定子长度相同，且小于外筒长度。

所述外筒两端均连接有法兰。

所述多根水道筋呈迷宫式依次连通式设置于中筒与内筒之间的空腔内，水道筋与中筒轴向同向。

所述机脚组件连接外筒上。

一种新型低温升水冷定子机座的焊接方法，包括以下步骤：

a、内筒制作：

a-1、按内筒的所需尺寸下内筒板料后放在卷板机上卷成内筒形状，在内筒纵缝焊接头处打坡口45°，先用二保焊打底焊第一层，二氧化碳气体流量13-15L/min，焊接电流160-200A，焊接电压30-34V，焊速15-25mm/min，焊丝直径1.2mm，焊丝牌号TWE-711；第二层至第四层用埋弧焊将内筒纵缝焊焊上，焊接电流400-550A，焊接电压30-36V，焊速0.15-0.25圈/min，焊丝直径4mm，焊丝牌号H08MnA，焊剂为HJ431，后一层焊接时控制前一层间温度小于200℃；纵缝焊完后继续在卷板机上将内筒压圆，不圆度控制在１-1.5mm之内；

a-2、在内筒两端用二保焊角焊挡水环内环，二氧化碳气体流量10-15L/min，焊接电流140-180Ａ，焊接电压30-34V，焊速为15-25mm/min,焊高4-6mm, 焊丝直径1.2mm，焊丝牌号TWE-711，然后将内筒侧立安装在旋转工作台上,用二保焊将挡水环外环面与内筒焊缝焊平，二氧化碳气体流量10-15L/min，焊接电流140-180Ａ，焊接电压30-34V，焊速为15-25mm/min，焊丝直径1.2mm，焊丝牌号TWE-711;

a-3、在内筒一端挡水环外环面上划出十字基准线，第一根水道筋中心对应十字基准线点焊于内筒上，由筋板定位模依靠于第一根水道筋定位后续水道筋，多根水道筋沿内筒外圆周均匀点焊固定在内筒上，再用二保焊焊接水道筋的两侧角焊缝，二氧化碳气体流量10-15L/min，焊接电流140-180Ａ，焊接电压30-34V，焊速为15-25mm/min，焊丝直径1.2mm，焊丝牌号TWE-711，焊高6-10mm;

a-4、在内筒两端各点焊一个十字架，回火处理，回火温度500-550℃，回火时间2小时；回火后十字架打中心孔，在车床上夹顶校正后将挡水环和水道筋车出所需外圆的尺寸；

a-5、将十字架去除，在内筒外圆、水道筋两侧面和挡水环两端面上涂防锈涂料；

b、中筒制作：