[发明专利]转子支架与转子铁心联接用组合键

说明书

技术领域

本发明涉及一种转子支架与转子铁心联接用组合键。

背景技术

当大型电机极数较多时，定子与转子之间往往产生很大的电磁转矩，电机转子的输出机械转矩近似等于电磁转矩；因此电机转子系统要承担很大的机械转矩，电机转子系统机械转矩传递主要由转子支架和转子铁心构成，二者之间设置组合键，即在径向和切向两个方向保持力矩传导的可靠，并且在二者之间的过盈量要有严格要求，使得转子铁心与转子支架接触采用过盈配合，抑制二者因过盈量不足而引起的转子振动超标现象，以提高大转矩电机转子系统转矩传递的可靠性。

传统组合键锁紧结构分为主键和附属键，主键的截面为T型，附属键的截面为矩形；主键的T型截面上半部分高出键槽并深入转子冲片，减少转子冲片轭部的有效长度，轭部磁场密度增加，导致损耗及噪音增大；两件附属键分别设置在主键T型截面下半部分两侧，传统组合键锁紧结构有两种设置锁紧的方式，将主键设置为对打斜键，或将附属键设置为对打斜键，这两种锁紧方式均无法有效隔离径向与切向之间的锁紧联系；传统组合键的对打斜键为通长时，直线度不容易保证，容易造成对打斜键与径向和切向大部分接触不良，进而引起运行时转子系统振动；不论主键设置为对打斜键方式，还是附属键设置为对打斜键方式，仅仅能控制切向过盈量，均无法单独控制径向过盈量，随着电机运行温升增高，会因切向过盈量变小，导致T型截面主键限位失效，进而影响径向的限位，导致转子系统重心偏移，最终引起转子系统的振动超标，同时改变转子系统运行时的临界转速。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子支架与转子铁心联接用组合键，解决以往组合键锁紧结构过盈量不稳定的问题。本发明的技术方案是：托架(7)固定在转子支架(8)上，主键(2)与托架(7)接触连接，转子冲片(12)套装在转子支架(8)外部，转子冲片(12)的下侧的矩形凸起(5)与主键(2)接触采用过盈配合，矩形凸起(5)与转子冲片(12)的轭部(4)连接，转子冲片(12)的轭部(4)与转子冲片(12)的齿(6)连接为一体，矩形凸起(5)左侧与第一附属键(1)接触采用过盈配合，矩形凸起(5)右侧与第二附属键(3)接触采用过盈配合，第一附属键(1)和第二附属键(3)均与托架(7)接触采用过盈配合，转子冲片(12)内侧存在多个的矩形凸起(5)。

本发明放置主键和附属键的主键槽为复合键槽结构，可以有效地隔离径向过盈量和切向过盈量，主键为矩形，低于主键槽的槽口，并且在主键的槽底设有矩形次槽，转子冲片内圆探出矩形凸起；相比主键矩形凸起略宽，保证矩形凸起与附属键径向实现接触采用过盈配合，同时保证在切向方向主键与附属键之间留有间隙。从属键为组合对打斜键结构，并且从属键为非通长的分段式结构，可以加大转子铁心轴向方向的接触面积，从属键的对打斜键结构合缝为径向方向，从属键在径向方向与转子冲片之间留有间隙；主键主要负责保持径向过盈量，从属键主要负责保持切向过盈量；切向方向主键与附属键之间的间隙与径向方向从属键和转子冲片之间的间隙，实现了径向过盈量与切向过盈量的分离；转子冲片内圆设有探出矩形凸起，矩形凸起与主键接触采用过盈配合。

本发明的转子支架与转子铁心联接用组合键结构，热套式过盈方式实现了径向过盈，对打斜键式过盈方式实现了切向过盈。当电机达到热稳定后，转子铁心和转子支架会随着温度的升高不断向外热膨胀，由于转子铁心温度比转子支架的温度高20K～40K，使得转子铁心的径向膨胀量比转子支架大，必须计算出转子铁心与转子支架。安装先将转子铁心加热，不断地测量转子铁心的内圆膨胀量，当膨胀量达到计算要求后，将转子铁心套入转子支架，并将主键插入，当转子铁心、主键、转子支架冷却后，再插入附属键，并完成对打斜键的锁紧。附属键、转子支架的托架、转子铁心的矩形凸起形成刚性接触宽度较小，因此受热膨胀量相比转子径向较小，因此仅用对打斜键便可以完成转子支架与转子铁心的切向锁紧过盈量要求。由于转子冲片内圆处设置了矩形凸起，改善以为在内圆处设置内陷矩形凹槽结构的应力分布，降低由此引起转子冲片槽底圆角处的应力集中。

转子支架与转子铁心联接用组合键结构主要分为径向方向过盈配合、切向方向过盈配合、主键及斜键锁定、组合键周向布置四部分功能构成。径向方向过盈配合主要负责组合键在径向方面的过盈配合功能；切向方向过盈配合主要负责组合键在切向方面的过盈配合功能；主键及斜键锁定主要负责主键和斜键在电机轴向方向的限位锁定功能；组合键轴向布置主要控制多个组合键在电机周向的布置顺序。