Электроагрегаты

В разделе «Неподвижные соединения» основной статьи сайта говорится о редком случае в мировой практике, когда в массовом порядке силовой агрегат ставится на раму или фундамент по статически определимой схеме. Это силовые агрегаты (двигатель + коробка передач) современных автомобилей.

Казалось бы, такое конструктивное решение должно быть примером для производителей электроагрегатов, представляющих собой генераторы, приводимые во вращение от бензиновых или дизельных двигателей.

Однако, во многих случаях такие агрегаты имеют неправильную схему крепления со многими избыточными связями. Часто корпус генератора и блок цилиндров двигателя соединяются между собой жесткой вставкой, а генератор и двигатель крепятся к раме агрегата так же, как если бы они устанавливались на нее по отдельности, то есть используются все штатные точки крепления генератора и двигателя (рис. 1)

Рис. 1. Агрегат со многими избыточными связями

Здесь внутри жесткой вставки валы двигателя и генератора соединены какой-то муфтой способной компенсировать отклонения от их соосности. В местах крепления на раме установлены эластичные подушки. Но все это не меняет сути. Благодаря наличию жесткой вставки, корпус генератора и блок цилиндров двигателя работают как одно целое, а восемь или семь (возможно две передние лапы двигателя объединены балансиром, что эквивалентно одной точке) точек крепления накладывают на эти корпусные элементы множество избыточных связей. Поэтому уже при затяжке крепежных гаек на заводе и корпус генератора, и блок цилиндров получают «лишние» изгибные деформации и напряжения. А далее, при транспортировке агрегата, при его монтаже на месте эксплуатации и в процессе работы любые деформации рамы (например, из-за небрежной временной установки на грунт или вследствие неравномерной осадки фундамента) передаются на корпус генератора и на блок цилиндров двигателя со всеми негативными последствиями. Отметим, что на агрегате по рис. 1 блок радиатора системы охлаждения закреплен на раме в четырех точках, одна из которых заведомо лишняя.

Реже встречаются половинчатые конструктивные решения, одно из которых показано на рис. 2.

Рис. 2. Агрегат с частичным устранением избыточных связей

Здесь для крепления двигателя не используются его две задние штанные точки, но вместе с присоединенным к нему жесткой вставкой генератором агрегат опирается на раму в шести точках. То есть на него наложено лишь немного меньше избыточных связей, чем в случае по рис. 1. А блок радиатора, здесь установлен, пожалуй, еще хуже, поскольку имеет жесткое крепление на двух длинных платиках.

Наконец, еще реже встречаются правильные решения, примером которых может служить агрегат, показанный на рис. 3.

Рис. 3. Агрегат с правильной схемой крепления

Здесь блок цилиндров двигателя и корпус генератора также объединены жесткой вставкой, но закреплены на раме тремя точками. На двигателе используется только его штатное переднее крепление в виде балансира, что эквивалентно одной точке, а генератор соединен с рамой двумя точками крепления. Поэтому при любых деформациях рамы корпус генератора вместе с блоком цилиндров меняют положение в пространстве, но не испытывают лишних нагрузок.

Отметим, что здесь, видимо, используется генератор специального исполнения с двумя точками крепления на корпусе. Но ничто не мешает применять правильную схему крепления и для генератора обычного исполнения.  Нужно просто задействовать лишь две его крепежные лапы из четырех. Или объединить попарно четыре лапы двумя балочками и уже эти балочки крепить к раме каждую в одной точке.

Подобную схему крепления можно рекомендовать для агрегатов малой и средней мощности.

Но она вряд ли пригодна для агрегатов мощностью во многие сотни и тысячи кВт, в которых, к сожалению, также применяются неправильные схемы крепления к раме или к фундаменту.  Если ставить объединенные жесткой вставкой двигатель и генератор большой мощности на три точки, то расстояние между точками крепления по длине рамы окажется слишком велико, и вся конструкция будет испытывать сушественные изгибные напряжения от собственного веса.

Поэтому для мощных агрегатов следует отказаться от жесткой вставки между генератором и двигателем, соединять их валы посредством карданного вала, вала с зубчатыми муфтами, с упрощенными ШРУСами (Шарнирами Равных Угловых Скоростей) или иными компенсирующими устройствами, а генератор и двигатель крепить каждый на три точки.

Д.Д.