Конструкции роторов и их элементов

| на главную | к оглавлению |

Организационные, контрольно-распорядительные и инженерно-технические услуги
в сфере жилой, коммерческой и иной недвижимости. Московский регион. Официально.

Ротор Р-560 состоит из следующих основных сборок и элементов. Станина 7— основной элемент ротора. Обычно она представляет собой стальную отливку коробчатой формы, внутри которой смонтированы основные сборки и детали. Внутренняя полая часть станины — масляная ванна для смазки конической зубчатой пары и подшипников опор стола ротора и приводного вала.

Стол ротора 2 — основная вращающаяся часть, приводящая во вращение через разъемные вкладыши 4 и зажимы 5 ведущую трубу и соединенную с ней спущенную в скважину бурильную колонну. Стол ротора монтируется на двух шаровых опорах — главной 3 и вспомогательной 8. Главная опора 3 воспринимает динамические циклически действующие нагрузки — радиальную от передаваемого крутящего момента и осевые от трения ведущей трубы о зажимы 5 ротора при подаче колонны и от веса стола ротора, а также статическую нагрузку от веса колонн труб и других элементов при установке их на стол ротора.

Вспомогательная опора 8 стола служит для восприятия радиальных нагрузок от зубчатой передачи и осевых ударов при бурении или подъеме колонны — pppa.ru. Периферийный зазор между станиной 7 и столом 2 ротора выполнен в виде лабиринта, предупреждающего проникновение бурового раствора и грязи внутрь станины и выбрасывание смазки из ротора при вращении стола. Сверху стол ротора закрыт ограждением /, служащим для установки на нем элеваторов и другого оборудования при СПО и защиты операторов.

Конструкция ротора

Горизонтальный приводной вал 6 выполняется обычно в виде отдельной сборки, в которой вал с ведущей конической шестерней, насаженной на нем, монтируется на роликоподшипниках во втулке. Сдвоенный радиально-упорный подшипник, воспринимающий радиальные и осевые нагрузки от зубчатой передачи, устанавливается рядом с конической шестерней. Вторая опора вала — цилиндрический роликоподшипник. На внешнем конце вала монтируется либо цепная звездочка 9 при приводе ротора цепной передачей от лебедки, либо шарнир карданного вала.

Разъемные вкладыши 4, состоящие из двух половин, устанавливают в проходное отверстие ротора, верхняя часть которого снабжена квадратной выемкой. Верхняя часть вкладышей также имеет квадратную форму, в которую входят выступы верхней части зажимов 5 ведущей трубы или роликового зажима при бурении — pppa.ru. При СПО в отверстие вкладышей вставляют конусную втулку для клинового захвата. При бурении зажимы 5 или роликовые зажимы закрепляют болтами, оставляют на ведущей трубе и вместе с ней отпускают в отверстие вкладышей 4.

Стопорное устройство 10 служит для фиксации стола ротора. Рукоятка управления стопорным устройством расположена в углублении верхней ограды ротора. В углублении она защищена от повреждений и, кроме того, не мешает работать. При переводе рукоятки в рабочее положение выдвигается упор, входящий в одну из специальных прорезей на наружной поверхности стола, и препятствует вращению.

Для облегчения труда рабочих и ускорения СПО роторы комплектуют пневматическими клино-выми захватами, для чего на роторе предусмотрен кронштейн, к которому присоединяется ме-ханизм подъема и опускания в отверстие ротора клиньев.

Диаметр отверстия в столе ротора и максимальная статическая нагрузка на стол ротора —основные классификационные параметры — pppa.ru. Они определяют максимальный диаметр долота и максимальные диаметр и вес обсадной колонны, которая может быть спущена в скважину.

Для обеспечения взаимозаменяемости внутренние размеры роторов и вкладышей и наружные размеры вкладышей стандартизованы. Также стандартизованы длина и диаметр конца приводного вала ротора и расстояние от оси отверстия стола до плоскости первого ряда зубьев приводной звездочки, обеспечивающее возможность применения ротора на любой буровой установке.

---

Конструкция ротора | Ремонт гидрогенераторов

Страница 5 из 26

Основными нагрузками, действующими на ротор, являются вращающий момент и центробежные силы. Вращающий момент сказывается, в первую очередь, па конструкции остова. В зависимости от габаритных размеров, частоты вращения и условий прочности различают три типа конструкций остова ротора: барабанные, дисковые и спицевые.
Барабанные и спицевые роторы диаметром более 4 м изготавливают разборными. Остов и обод ротора дискового типа представляют собой одно целое. При барабанном и спицевом остове на нем собирают обод из отдельных штампованных сегментов из стали марки Ст. 3 толщиной 3—6 мм или для мощных гидрогенераторов из стали марки Ст. 35 и других толщиной 4 мм.

При шихтовке обода каждый слой сегментов сдвигается относительно предыдущего так, чтобы стыки сегментов смежных слоев нс совпадали. Шихтованный обод прессуется и стягивается шпильками, затем нагревается и расклинивается на остове ротора с помощью встречных клиньев.
По длине обод набран из отдельных пакетов, между которыми имеются каналы шириной 20—40 мм для прохода охлаждающего воздуха, образуемые вентиляционными распорками. Крайние каналы выполняются шириной до 60—80 мм.
Ротор гидрогенератора содержит следующие основные части: вал, остов, обод, сердечники полюсов с обмоткой возбуждения, демпферную обмотку, вентиляторы, контактные кольца с токопроводом, тормозные сегменты.

Полюс ротора состоит из сердечника, обмотки возбуждения, изоляции корпусной и витковой и демпферной системы. Сердечник изготавливается шихтованным из листов стали марки Ст. 3 толщиной 1—2 мм. Изоляцией между листами сердечника служит оксидная пленка. Сердечник прессуется и стягивается с помощью концевых щек шпильками с гайками. Корпусная изоляция состоит из изоляции сердечника, нижней и верхней изоляционных шайб. Крепится сердечник к ободу ротора посредством хвостовиков Т-образной формы или болтов, ввинчиваемых непосредственно в сердечник. Крепление полюсов па ободе ротора производится забиванием парных встречных клиньев между хвостовиком и дном паза обода под хвостовик.

Обмотка возбуждения.

Катушки обмотки полюсов выполняются из меди марки МГМ прямоугольного сечения или из специальной профилированной меди, намотанными на ребро (табл. 1-1 и 1-2). Для увеличения охлаждения наружная выступающая часть профильной меди имеет треугольное сечение. Изготовление катушек с выступающими витками из меди прямоугольного сечения для развития поверхности охлаждения малоэффективно.

Наиболее конструктивно и технологично изготовление катушек с витками из специальной профильной меди.
Катушки имеют прямолинейную часть и лобовую часть — тоже прямую или закругленную. Витки катушки изолируются друг от друга прокладками из асбестовой бумаги толщиной 0,2—0,5 мм па бакелитовом лаке или стеклополотном, пропитанным эпоксидно-резольным или фенольным лаком. Для выравнивания толщины на закруглениях каждого витка с внешней стороны наклеивают дополнительно асбестовые полоски.

При применении мели специального профиля уклон прямолинейных участков у сердечника выравнивают длинными полосками асбестовой бумаги.
В качестве корпусной изоляции катушек от сердечника в гидрогенераторах небольшой мощности применяется микафолий толщиной 0,2 мм, склеиваемый шеллачным лаком. Предварительно промазанные лаком и высушенные на воздухе полосы микафолия накатываются на сердечник утюгом, нагретым до температуры 120—130 °C. В гидрогенераторах средней и большой мощности применяется разборная стеклотекстолитовая или асбостеклотекстолитовая изоляция в виде козырьков для лобовых частей и прямолинейных полос.

При сборке для увеличения изоляционного промежутка на сердечник полюса с двух сторон катушки надевают изоляционные шайбы толщиной 10—20 мм, изготовленные из гетинакса, дельта-фанеры или стеклотекстолита. Шайбы изготавливают фрезерованием пли прессованием в специальных пресс-формах из стеклянной ткани, пропитанной фенольными или эпоксидными лаками. Кроме того, со стороны обода устанавливают стальную шайбу толщиной 2—3 мм и пружины высотой 50—60 мм, диаметром 30—35 мм из проволоки диаметром 4—5 мм, которые располагаются в специальных гнездах в ободе ротора. Пружины отжимают катушку от обода, т. е. удерживают витки катушки при любой частоте вращения в сжатом состоянии.
Все катушки на роторе соединяются последовательно. Соединения выполняются пикетами пластин, набранными из листов медно-фосфористой бронзы марки БрОФ 6,5—1,5 толщиной 0,2—0,5 мм. В быстроходных гидрогенераторах соединения должны крепиться к ободу ротора скобами, оттяжками, шпильками или специальными изоляционными распорками. Пакеты между полюсных соединений крепятся к виткам катушек медными заклепками диаметром 4—6 мм, а затем пропаиваются оловянно-свинцовым припоем марки ПОС 40 с присадкой спирто-канифольного флюса.
Демпферная система предназначается для улучшения условий эксплуатации гидрогенераторов. Способствует затуханию колебаний в переходных режимах при коротком замыкании и переключениях.
При синхронизации гидрогенератора способствует созданию дополнительного вращающего момента, а при двухфазном коротком замыкании — уменьшению перенапряжений в свободной фазе.
Выполняется из круглых медных или латунных стержней, забитых в отверстия по периферии сердечника полюса. По торцам стержни замыкаются накоротко медными шинами с помощью пайки твердыми припоями марки ДОК 59, ПСр 15 или ПМФ 7 Все медные шипы соединяются в сплошное кольцо пакетами из полосовой меди толщиной 0,2—0,5 мм с изгибом для придания соединению эластичности и крепятся болтами. В быстроходных гидрогенераторах концы медных шип закрепляются оттяжками на ободе ротора.

Контактные кольца с токоподводом.

Контактные кольца гидрогенераторов изготавливаются из стали марки Ст. 3. По условиям сборки на многих гидрогенераторах при большом диаметре контактных колец их изготавливают разъемными из двух полуколец, которые соединяют болтами. Контактные кольца собираются на стальном сварном или чугунном остове- звезде на изоляционных прокладках и изолированных шпильках. На некоторых гидрогенераторах крепление контактных колец выполняется посадкой их в горячем состоянии на изолированную втулку, которая насаживается на вал с натягом.
Подключение токоподвода к контактным кольцам производится при монтаже ротора изолированными стальными шпильками. От колец по валу до остова ротора токоподвод выполняется медным гибким пропадом марки ПРГ или изолированными медными шипами. По остову и ободу ротора токоподвод выполняется медными изолированными шинами. Подсоединение токоподвода к полюсам осуществляется пакетом пластин, набранным из листов медно-фосфористой бронзы марки БрОФ 6,5-1,5 толщиной 0,2—0,5 мм, с помощью болтов. Все болтовые соединения токоподвода пропаиваются припоем марки ПОС 40 и изолируются.

• Назад
• Вперёд

Rotor Design

Направление Rotor Design дает учащимся технические знания, необходимые для работы в области исследований и разработок (НИОКР) роторов ветряных турбин.

Профиль выпускника Rotor Design:

• Владение аэродинамикой ротора, аэроупругостью и технологией лопастей с теоретической и экспериментальной точки зрения, а также с соответствующими инженерными методологиями и приложениями
• Осведомленность о текущих разработках в области роторов ветряных турбин дизайн и сопутствующие вопросы
• Способность применять и оценивать передовые методы анализа и проектирования по выбранному факультативному профилю (аэродинамика, конструкции и композиты)

Выпускник аэродинамики:

• Глубокие знания фундаментальной аэродинамики, аэродинамики ротора, нестационарных потоков, активного и пассивного управления потоком , прикладная аэродинамика и аэроакустика ветроустановок, следы ветропарков, а также современные экспериментальные и численные методы
• Мастерство анализа и проектирования аэродинамических систем

Конструкции и композиты Выпускник:

• Знание фундаментальной механики конструкций и механики металлических, композитных и гибридных систем материалов
• Способность разрабатывать аналитические и численные инструменты от быстрых до высокоточных решений
• Опыт применения и улучшения междисциплинарное проектирование, анализ и оптимизация
• Мастерство в области анализа и проектирования технологичности современных композитных изделий с особым вниманием к аспектам, относящимся к ветряным турбинам (например, усталость и устойчивое производство)
• Компетенции в области концептуального проектирования, технологий производства и выбора перспективных композиционных материалов

Курсы

Студент Rotor Design должен набрать в среднем 30 ECTS за семестр, пройдя как обязательные, так и факультативные курсы, в сумме не менее 120 ECTS для полного магистра (DTU не позволяет получить более 124,5 ECTS для полного магистерская программа). Студенты должны получить одобрение своего полного списка курсов от координаторов трека обоих университетов, присуждающих степень. Обзор курсов, предлагаемых в рамках направления Rotor Design, представлен ниже.

Примечание: перечисленные курсы по выбору являются единственными курсами, предварительно одобренными координаторами трека. Если учащиеся хотят пройти курсы по выбору, которые еще не включены в этот список, они должны попросить своих координаторов курса просмотреть и утвердить курсы, прежде чем записываться на такие курсы.

30 курсов ECTS @DTU Нажмите здесь , чтобы найти информацию о курсах в DTU.
Mandatory		ECTS
46115	Turbulence modeling	5
46300	Wind Turbine Technology and Aerodynamics	10
41320	Advanced Fluid Mechanics	5
Факультативы		ECTS
46500	Probabilistic Method in Wind Energy	5
31200	Fundamentals of Acoustics and Noise Control	5
46200	Planning and Development of Wind Farms (January)	5
41316	Advanced CFD	5
02610	Оптимизация и подгонка данных	5

30 курсов ECTS, вкл. возможная профессиональная подготовка @TU Delft Второй семестр в TU Delft делится на две четверти. Нажмите здесь, чтобы найти информацию о курсах в Делфтском техническом университете.
Обязательно		ECTS
AE4010	Методологии исследования*0052	2
AE4ASM506	Aeroelasticity	3
AE4W21-14	Wind Turbine Aeroelasticity	2
AE4180	Flow Measurement Techniques	3
AE4135	Rotor Аэродинамика	4
AE4W13	Условия площадки для проектирования ветряных турбин	3
AE4W09	Wind Turbine Design	5
WM0324LR	Ethics	3
Electives
AE5055	Professional Training	6
WM1115TU	Elementary Course Dutch for Foreigners	3
AE4117	Взаимодействие жидкости с конструкцией	4
OE44120	Проектирование морских ветряных электростанций	4
*Этот курс можно пройти во 2-м или 3-м семестре

44449595959595959595959595959595959595959595959595959595959595959595959595959595959595959595959595 90555959595959595959595959595959595959595959595

15 ECTS courses + start 45 ECTS Thesis
Mandatory		ECTS
AE4010	Research Methodologies (TU Delft)*	2
One of the two following courses:
46320	Loads, Aerodynamics and Control of Wind Turbines	10
46400	Wind Turbine Measurement Techniques	10
	Магистерская диссертация (с 1 ноября)	45
Факультативы
31200	Fundamentals of Acoustics and Noise Control	5
46500	Probabilistic Method in Wind Energy	5
41316	Advanced CFD	5
02450	Introduction to Machine обучение и анализ данных	5
02610	Оптимизация и подгонка данных	5
46205	Требовых исследований энергетических проектов	5
*В случае, если вы не выполнили этот курс во 2 -й Semester

45 Диссертация ECTS (свободная мобильность)**
Магистерская диссертация должна быть завершена 31 июля
Compulsory DTU		ECTS
	Master Thesis	45
Compulsory TU Delft
AE5912	Master Thesis	45
*Магистерская диссертация находится под контролем двух университетов, присуждающих ученую степень:

30 курсов ECTS @DTU Нажмите здесь , чтобы найти информацию о курсах в DTU.
Mandatory		ECTS
46420	Composite Materials and Fibres	5
46300	Wind Turbine Technology and Aerodynamics	10
41525	Finite Element Methods	10
Electives*		ECTS
41526	Fracture Mechanics	5
31200	Fundamentals of Acoustics and Noise Control	5
46200	Планирование и разработка ветряных электростанций (январь)	5
02450	Введение в машинное обучение и интеллектуальный анализ данных	5

30 курсов ECTS, вкл. возможная профессиональная подготовка @TU Delft Второй семестр в TU Delft делится на две четверти. Нажмите здесь, чтобы найти информацию о курсах в Делфтском техническом университете.
Обязательно		ECTS
AE4010	Research Methodologies*	2
AE4ASM506	Aeroelasticity	3
AE4W21-14	Wind Turbine Aeroelasticity	2
AE4ASM505	Нелинейное моделирование (с использованием МКЭ)	3
AE4ASM109	Проектирование и расчет композитных конструкций I	5
AE4ASM105	Composite Trinity Exercise	4
AE4W09	Wind Turbine Design	5
WM0324LR	Ethics	3
Electives
AE4ASM510	Проектирование и анализ композитных конструкций II	3
AE4ASM511	Устойчивость и анализ конструкций II	3
AE5055	Professional Training	6
AE4117	Fluid-Structure Interaction	4
WM1115TU	Elementary Course Dutch for Foreigners	3
*This курс можно пройти во 2-м или 3-м семестре

15 ECTS courses + start 45 ECTS Thesis
Mandatory		ECTS
AE4010	Research Methodologies (TU Delft)*	2
One of the two следующие курсы:
46320	Нагрузки, аэродинамика и управление ветряными турбинами	10
46400	Wind Turbine Measurement Techniques	10
	Master Thesis (starting November 1st)	45
Electives
41526	Fracture Mechanics	5
31200	Основы акустики и контроля шума	5
46100	Введение в микрометеорологию для энергии ветра	5
02610	Оптимизация и подключение данных	5
*В случае, если вы этого не сделали. 45 диссертаций ECTS (свободная мобильность)**   Master thesis must be finished on 31 July Compulsory DTU ECTS   Master Thesis 45 Compulsory TU Delft AE5912 Магистерская диссертация 45 *Магистерская диссертация находится под контролем двух университетов, присуждающих степень   Обзор курсов, выбранных предыдущими студентами EWEM в качестве факультативных. Заявление об отказе от ответственности: возможно, курс больше не существует или код был изменен. Нет никакой гарантии, что эти курсы будут снова приняты в качестве факультативных. Код     2393 Programming in C++   2450 Introduction to machine learning and data mining   2610 Optimization and data fitting   2619 Model predictive control   10336 Фундаментальные задачи гидродинамики   31200 Fundamentals of acoustics and noise control   41129 Turbulence Theory   41207 Thin-walled beam structures   41215 Plate and shell конструкции   41291 Нелинейное моделирование и анализ конструкций и твердых тел   41319 CFD   41515 Computational multibody dynamics   41516 Anisotropy and fiber composites   41526 Fracture mechanics   41822 Экспериментальная гидродинамика   42003 Energy Economics, Markets and Policies   42004 Feasibility studies of energy projects   46100 Introduction to micro meteorology for wind energy   46200 Планирование и проектирование ветряных электростанций   46211 Морская ветроэнергетика   46320 Loads, aerodynamics and control of wind turbines   46400 Wind turbine measurement technique   46500 Probabilistic methods in wind energy   46800 Исследовательское погружение   Code     E4115 Experimental Simulations   AE4117 Fluid structures interactions   AE4120 Viscous flows   AE4130 Аэродинамика самолета   AE4133 CFD II   AE4138 CFD 4: Uncertainty Quantification   AE4139 CFD 3: Large Eddy Simulation   AE4245 Advanced aircraft design II AE4314 Характеристики, устойчивость и управляемость вертолета   AE4314P Helicopter Performance, Stability and Control Practical   AE4315 Advanced dynamics   AE4350 Bio-inspired Intelligence and learning for Aerospace Applications   AE4445 Введение в авиационный шум   AE4509 Усовершенствованное проектирование и оптимизация композитных конструкций I   AE4628 Structural design of composite aircraft   AE4ASM106 Stability & analysis of structures I   AE4ASM109 Design & analysis of composite structures I   AE4ASM505 Нелинейное моделирование (с использованием МКЭ)   AE4ASM510 Design & analysis of structures II   AE4ASM511 Stability & analysis of structures II   AE4T40 Airborne wind energy   AE4X04 Materials selection in mechanical дизайн   AE4X09 Сенсор и интеллектуальные материалы   AE5055 Professional training   ME46060 Engineering optimization: concepts and applications   ME46115 Compliant Mechanisms   OE44120 Offshore wind farm design   OE4680 Арктическое машиностроение   UD9001 Creative problem solving   UD9002 Solar Energy   WI4019 Non-linear differential equations   WB1416 Numerical methods for dynamics   WB1424 Турбулентность A   WM0355 Critical reflection on technology   WM0540 Successful leadership, innovation and entrepreneurship within the energy sector   WM0636 Duurzame energie-economie   WM1115 Начальный курс голландского языка для иностранцев   WM1136 Письменный английский для технологов   Радикальная конструкция несущего винта CL-475 произвела революцию в армейской авиации – Музей армейской авиации США испытательная система произвела революцию в полетах вертолетов благодаря радикально новой конструкции несущего винта. Lockheed CL-475 — самый редкий самолет, и он находится в Музее армейской авиации США. По словам Боба Митчелла, куратора Музея армейской авиации США, единственный в мире самолет был доказательством концепции, которая никогда не предназначалась для запуска в производство. CL-475 был первым предприятием Lockheed в сфере винтокрылой авиации, и в результате самолет имел вид самолета без крыльев. Но, несмотря на его необычный дизайн, технология, которую он предоставил, работала на удивление хорошо, сказал Митчелл. «Еще в конце 1950-х годов компания Lockheed рассматривала нынешние конструкции вертолетов… и компания отметила одну вещь: роторные технологии того времени позволяли создавать очень нестабильную платформу», — сказал куратор. «На них было трудно летать, и их приходилось постоянно регулировать и поддерживать, чтобы поддерживать горизонтальный полет. Итак, они начали смотреть на роторные системы на них и поняли, что там слишком много движущихся частей. «В то время, во время вращения роторной системы, она делает ряд вещей — машет крыльями, оперяет, охотится, опережает, отстает — все это для поддержания подъемной силы роторной системы», — продолжил он. . «Поскольку все это происходит, в этой системе возникает сильная вибрация и большая нестабильность, поэтому Lockheed начала рассматривать бесшарнирную конструкцию ротора, которая позже будет известна как жесткая роторная система». Компания придумала CL-475, который работал с гиросинхронизированной роторной системой, в которой использовался гироскоп для регулировки шага и других движений роторной системы, чтобы исключить многие движущиеся части. По словам Митчелла, первая версия самолета имела двухлопастную систему, которая оказалась неудачной, но когда инженеры придумали трехлопастную систему, они обнаружили, что самолет стал очень устойчивым. С добавлением дополнительной лопасти вибрация самолета уменьшилась, и для достижения подъемной силы требовалось меньше оборотов. «Когда-то шли с трехлопастной системой, ставили на самолет и кое-где подправляли, а теперь это был совсем другой самолет — очень устойчивый», — рассказал куратор. Другим преимуществом гиросинхронизированной системы несущего винта было то, что независимо от поперечной нагрузки, воздействующей на самолет, в разумных пределах фюзеляж всегда находился в центре и зависал на стабилизированной широте. Инженеры Lockheed дополнительно доказали надежность гиросинхронизированной системы несущего винта, добавив длинную руку сбоку от самолета с прикрепленным сиденьем и поместив человека на сиденье, сказал Митчелл. «У большинства самолетов вы получите наклон фюзеляжа, потому что он пытается компенсировать этот вес, в то время как CL оставался в полете ровно даже с такой нагрузкой», — сказал он. «Система изгиба с системой ротора смогла компенсировать это». Хотя CL-475 так и не был запущен в производство, армия была впечатлена его конструкцией ротора и в конечном итоге получила контракт на разработку технологии, что впоследствии привело к созданию XH-51, а затем к программе Cheyenne. «CL-475 фактически сломал парадигму вертолетных роторных систем того времени, и нам повезло, что он есть в нашей коллекции», — сказал куратор. «Он был разработан просто для проверки концепции, и как только она доказала свою работоспособность, они сохранили всю телеметрию и данные и перешли к следующей эволюции».