專利名稱：改進的密封式發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的密封式發(fā)電機。
背景技術(shù)：
參照圖1和2，密封式發(fā)電機1包括外殼2，該外殼2容納定子3和能夠在其中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4。轉(zhuǎn)子4包括由軸承6支撐的軸5。提供密封環(huán)7以將外殼2的內(nèi)部(通常包含H2) 相對于外部環(huán)境密封。已知發(fā)電機1還包括勵磁機8，其產(chǎn)生直流電力以供應給轉(zhuǎn)子繞組9。勵磁機8通常位于外殼2的外部，并且為了將直流電力供應給轉(zhuǎn)子繞組9，軸5設置有其中容納引線10的導管。引線10在一側(cè)上連接至勵磁機8，并且在另一側(cè)上連接至轉(zhuǎn)子繞組9。另外，由于外殼2的內(nèi)部11填充有H2,所以必須提供密封件以防止H2到達勵磁機 8，這是因為當H2與空氣混合時會產(chǎn)生爆炸混合物，在存在火花(由勵磁機產(chǎn)生)時可能爆炸。具體地，圖1顯示了第一類型的發(fā)電機，其中勵磁機8將電力供應給滑環(huán)12，該滑環(huán)12設置在連接至軸5的滑環(huán)軸fe上。如圖所示，在該實施方式中，導管和引線10在軸5和滑環(huán)軸如中延伸?；h(huán)12經(jīng)由徑向桿13 (插入連接至導管的徑向孔中)而連接至引線10 ；然后引線10經(jīng)由徑向柄14(也插入連接至導管的徑向孔中)而連接至轉(zhuǎn)子繞組9。在這些發(fā)電機中，密封件傳統(tǒng)地位于徑向孔與相應的徑向柄14之間的位置A上； 另外(為了冗余度的原因)，將另外的密封件設置在徑向孔與相應的徑向桿13之間的位置 B上。然而，該結(jié)構(gòu)阻止了由H2冷卻引線10 (密封在引線10的上游)。另外，由于大直徑的徑向孔和在其中容納的柄14，所以難以實現(xiàn)在位置A上的密封。此外，由于必須對位置A與B之間的整個導管加壓，這導致測試氣體的浪費和實際困難，所以難以執(zhí)行確定密封件的質(zhì)量的測試操作。可替換地，將密封件安裝在導管與引線10之間(發(fā)電機軸5與滑環(huán)軸如之間) 的位置C上，并且在該情況下，還將另外的密封件(為了冗余度的原因)設置在徑向孔與相應的徑向桿13之間的位置B上。然而在該情況下，由于必須封閉位置A，并且必須密封位置A與B之間的導管，所以也非常難以執(zhí)行測試操作(C與B之間的測試操作不可行)。圖2顯示了另一種發(fā)電機類型，其中發(fā)電機軸5被連接至勵磁機8的轉(zhuǎn)子15，該勵磁機8的轉(zhuǎn)子15圍繞定子16。在該情況下，傳統(tǒng)地在位置D上提供密封件，使得能夠由H2冷卻整個引線10，并且另外，在制造過程中，還能夠以非常容易的方式執(zhí)行質(zhì)量測試。然而，因為僅能從轉(zhuǎn)子15的內(nèi)部到達位置D，所以例如在發(fā)電機停機的過程中不能執(zhí)行進一步的質(zhì)量測試。除了上述缺點以外，因為如果在位置A或C與在位置B上的密封件產(chǎn)生泄漏(對于圖1的發(fā)電機)，或者如果密封件D產(chǎn)生泄漏(對于圖2的發(fā)電機)，H2將會在其被探測之 前到達勵磁機8 (或者其滑環(huán)12)，所以兩種發(fā)電機類型都可能具有安全問題；這可能導致非常危險的情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種改進的密封式發(fā)電機，通過其消除現(xiàn)有技術(shù)的所述問題。在該技術(shù)目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個方面是提供一種發(fā)電機，其中能夠通過可靠的密封件以容易的方式實現(xiàn)密封。本發(fā)明的另一個方面是提供一種發(fā)電機，其中不僅在制造過程中，而且在發(fā)電機的短時停機過程中，能夠以容易且迅速的方式執(zhí)行測試操作。本發(fā)明的另一個方面是提供一種發(fā)電機，其由于H2不能不可預知地到達勵磁機， 而具有非常安全的操作。根據(jù)本發(fā)明，通過依照所附權(quán)利要求提供改進的密封式發(fā)電機而達到該技術(shù)目的以及這些和其他方面。有利地，能夠由H2來冷卻將直流電力從勵磁機供應給轉(zhuǎn)子繞組的引線。


從根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機的優(yōu)選的但不排他的實施方式的描述將會更加明白本發(fā)明的進一步特征和優(yōu)點，在附圖中以非限制性實施例的方式示出，其中圖1和2顯示了兩種不同類型的發(fā)電機；以及圖3和4顯示了分別應用于圖1和2的類型的發(fā)電機的本發(fā)明的實施方式中的密封件。
具體實施例方式在下文中，相同的附圖標記表示與已經(jīng)描述的相同的元件。改進的密封式發(fā)電機1包括容納定子3和轉(zhuǎn)子4的外殼2，該轉(zhuǎn)子4包括軸5。軸5設置有容納引線10的導管，該引線10將來自直流勵磁機8的電力運送到轉(zhuǎn)子勵磁繞組9。引線10由兩個導電棒(典型地由銅制成)制成，該兩個導電棒相互絕緣并且每一個連接至直流勵磁機8的極。導管具有一個或多個密封單元，用于防止包含在外殼2的內(nèi)部11中的氣體到達勵磁機8。每個密封單元具有彼此鄰近的兩個或多個密封件；具體地，每個密封單元包括第一和第二密封件20、21，在彼此之間限定室22，使得從密封件20泄漏的氣體進入該室22 ；即，可能的泄漏不會越過密封件20、21。另外，軸5具有將室22連接至外部的孔23 ；這些孔23優(yōu)選地具有徑向方向。在接近孔23的出口的區(qū)域中，有利地提供傳感器對，用于探測包含在外殼2的內(nèi)部的氣體、典型地是吐；這使得在發(fā)生泄漏的情況下氣體到達勵磁機8 (或滑環(huán)1 之前探測到H2。兩個密封件20、21間隔開設置在導管的擴大部分中，從而在密封件20、21與導管壁25之間限定室22 ；自然地，在兩個密封件20、21互不相鄰的情況下，引線10也參與限定室22。有利地將密封件20、21容納在軸5的端部處，在該軸5的端部處限定了擴大的導
管部分。具體地，擴大的導管部分具有至少兩個不同直徑，每一個用于容納密封件20和 21，從而允許將密封件20、21容易且迅速地插入其中。優(yōu)選地，如圖所示，擴大的導管部分具有三個不同直徑。圖3顯示了本發(fā)明的實施方式，其中軸5被連接至滑環(huán)軸fe，在該滑環(huán)軸fe上提供滑環(huán)12 (圖1)。于是在該實施方式中，將擴大的導管部分設置在位置C上，并且其由滑環(huán)軸如封閉(圖1)。導管具有其中容納有引線10的軸向部分，以及其中容納有連接至轉(zhuǎn)子勵磁繞組9 的徑向柄14的徑向孔；將這些元件限定在軸5中。另外，導管還部分地在滑環(huán)軸fe中延伸，在該滑環(huán)軸fe處提供另外的徑向孔用于容納連接至滑環(huán)12的桿13。圖4顯示了再一個實施方式，軸5連接至勵磁機8，該勵磁機8具有圍繞定子16的圓柱形轉(zhuǎn)子15。在該實施方式中，優(yōu)選地在位置D上限定擴大的導管部分，并且引線10被連接至幾個撓性板26，以提供至勵磁機8的電連接(圖4)。自然地，還在本發(fā)明的該實施方式，導管具有其中容納有引線10的軸向部分以及其中容納有徑向柄14的徑向孔；相反地，不提供另外的徑向孔和桿，并且引線10被直接連接至勵磁機轉(zhuǎn)子15。在所示的兩個實施方式中，兩個密封件20、21具有相同的特征，并且具體地，每個密封件具有連接至引線10的部分27和連接至導管壁25的部分觀；在這兩個部分27J8之間提供0型環(huán)四。另外，在部分觀與軸5之間提供另外的0型環(huán)30。優(yōu)選地，為了易于組裝，與密封件20的部分27的外徑相對應的部分28的內(nèi)徑大于與密封件21的部分27的外徑相對應的部分28的內(nèi)徑。有利地，這些密封件20、21允許引線10和轉(zhuǎn)子5相對于彼此的自由移動，以允許引線10和軸5的自由熱膨脹。從所描述的和所示出的可以明白本發(fā)明的發(fā)電機的操作，并且其主要如下。在制造過程中，由于在設置密封件20和21處的擴大的導管壁25的兩個或優(yōu)選地三個不同直徑，組裝是迅速的且容易的。密封件位于位置C上(圖1和3的實施方式)，或者位置D上(圖2和4的實施方
5式)。這使得負荷10被氫冷卻。因為如果發(fā)生泄漏使得H2經(jīng)過第一密封件20，則其進入室22而不會到 達勵磁機 8(或者其部件，例如滑環(huán)12)，所以操作非常安全。另外，H2從室22經(jīng)過孔23，從而到達傳感器24。這使得在非常早的階段探測到H2泄漏，從而可以執(zhí)行安全程序，避免任何危險并且允許以安全和可靠的方式操作發(fā)電機。另外，由于H2經(jīng)過孔23，所以其不會在室22中積聚(在高壓下)，而有還越過第二密封件21的危險。此外，不僅在制造過程中、而且在發(fā)電機的短時停機過程中，也能夠以非常容易的方式執(zhí)行密封件質(zhì)量測試。實際上，為了執(zhí)行密封件質(zhì)量測試，僅必需封閉孔23，由于這些孔的小直徑，所以這是容易的操作。然后必須對室22加壓(例如經(jīng)由孔23中的一個)，然后以傳統(tǒng)方式檢查密封件20、21的質(zhì)量。除了已經(jīng)陳述的優(yōu)點以外，由于要被加壓的是有限的體積，所以以該方式執(zhí)行測試還非常便宜和迅速。自然地，所描述的特征可以相互獨立地提供。實際上，可以根據(jù)需要以及技術(shù)水平隨意選擇所使用的材料和尺寸。附圖標記1發(fā)電機2夕卜殼3定子4轉(zhuǎn)子5軸5a 滑環(huán)軸6軸承7密封環(huán)8勵磁機9繞組10引線112的內(nèi)部12滑環(huán)13桿14柄158的轉(zhuǎn)子168的定子20、21 密封件22 室23 孔24傳感器25導管壁
26撓性板27,28 20、21 的部分29、30 0 型環(huán)A、B、C、D傳統(tǒng)密封件位于的位置
權(quán)利要求
1.一種改進的密封式發(fā)電機(1)，其包括外殼0)，該外殼( 容納定子C3)和連接至軸(5)的轉(zhuǎn)子G)，其中該軸(5)設置有容納引線(10)的導管，該引線(10)將來自勵磁機(8)的電力運送到轉(zhuǎn)子勵磁繞組(9)，所述導管包括密封單元，用于防止包含在該外殼 (2)的內(nèi)部中的氣體到達該勵磁機(8)，其特征在于，所述密封單元包括第一和第二密封件 00、21)，該第一和第二密封件O0、21)在彼此之間限定室(22)，使得從密封件O0、21)泄漏的氣體進入該室02)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)具有將該室02)連接至外部的至少一個孔03)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，所述孔具有徑向方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，在該孔03)的出口的區(qū)域中包括傳感器(M)，該傳感器04)用于探測萬一從該外殼( 逸出的氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，所述密封件(20、21)被間隔開設置在擴大的導管部分中，從而至少在該密封件O0、21)與導管壁(25)之間限定該室02)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，在該軸( 的端部處限定所述擴大的導管部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，該擴大的導管部分具有至少兩個不同直徑，每一個用于容納密封件00、21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，該擴大的導管部分由鄰近的滑環(huán)軸 (5a)封閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，撓性板06)被連接至該引線(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，所述導管具有軸向部分和徑向孔， 其中該軸向部分容納所述引線(10)，并且該徑向孔容納連接至該轉(zhuǎn)子勵磁繞組(9)的徑向柄(14)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，所述導管部分地在該滑環(huán)軸(5a) 中延伸，在該滑環(huán)軸(5a)中提供另外的徑向孔，該另外的徑向孔容納連接至該滑環(huán)(12)的徑向桿(13)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，每個密封件O0、21)具有連接至該引線(10)的部分(27)和連接至導管壁0 的部分(觀)，在這兩個部分(27、28)之間提供0型環(huán)(29)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，在該密封件O0、21)的連接至該導管壁05)的部分08)與該軸05)之間提供另外的0型環(huán)(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(1)，其特征在于，每個密封單元具有彼此鄰近的兩個或多個密封件00、21)。
全文摘要
一種改進的密封式發(fā)電機(1)，其包括容納定子(3)和連接至軸(5)的轉(zhuǎn)子(4)的外殼2，其中軸(5)設置有容納引線(10)的導管，其中引線(10)將來自勵磁機(8)的電力運送到轉(zhuǎn)子勵磁繞組(9)。導管具有密封單元，用于防止包含在外殼(2)的內(nèi)部中的氣體到達勵磁機(8)。密封單元包括第一和第二密封件(20、21)，它們在彼此之間限定室(22)，使得從密封件(20、21)泄漏的氣體進入室(22)。
文檔編號H02K5/10GK102158002SQ20111002439
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者M·R·維貝 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司