專利名稱：發(fā)電機定子槽楔緊固度沖擊測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)方測試發(fā)電機在轉(zhuǎn)子就位情況下定子槽楔緊固度的裝置;更具體講，涉及到的這種裝置包括一個小到足以裝到發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙中的遙控承載器，並載有一個沖擊器以激發(fā)槽楔振動，再由渦流裝置對此振動進行測量。
在電力系統(tǒng)汽輪發(fā)電機的計劃內(nèi)或某些強迫停機期間，主要關(guān)心的一件事就是定子繞組的狀況。為定量地確定定子的完整性而進行許多測試。這些測試中最耗時間的就是定子槽楔緊固度的測試，因為要抽出轉(zhuǎn)子以便能進到定子腔區(qū)，特別是槽楔所在處的齒端區(qū)。僅抽出轉(zhuǎn)子即需兩到三天。測試定子槽楔緊固度的已被接受的工業(yè)方法，就是由一個技術(shù)人員輕敲該楔、感覺所引起的振動並悉聽該聲響。松動的槽楔將比緊固者振動更利害，並能用手指感觸到，此外，一個松動的槽楔會發(fā)出具有特征的中空聲，有經(jīng)驗的技術(shù)人員很快地悟會出那一個是松楔。
因為定子槽楔緊固度是防止定子繞組由于電磁和機械負(fù)荷的綜合作用產(chǎn)生振動的唯一結(jié)構(gòu)因素，所以細(xì)心地查明槽楔的緊固度並在有缺陷時校正它乃是十分重要之事?，F(xiàn)場經(jīng)驗證明，保持不住定子線圈在定子槽中的緊固性，將使振動水平提高，導(dǎo)致?lián)p傷並終將造成定子云母絕緣的破壞，在多數(shù)情況下將導(dǎo)致繞組接地或閃絡(luò)。當(dāng)發(fā)生這種情況時，該機組的主管或運行人員就面臨一種既花費時間和又很昂貴的重繞線圈程序。由于這些原因，對定子槽楔的緊度應(yīng)在例行停機期間考慮，而不要等待抽出轉(zhuǎn)子之時。
測試槽楔緊度而不抽出轉(zhuǎn)子的困難之一便是，在定子腔孔和護環(huán)之間的小到只有3.81公分(1 1/2 英寸)的間隙中，要插入某種設(shè)備，以檢查沿定子全長分布的槽楔;另一困難是，槽楔是由非導(dǎo)電、不導(dǎo)磁的材料制成的，例如涂以Kevlar的玻璃纖維，與諸如鋼等其它材料相比是一種機械能的吸收體，以致限制了有效于測量緊固度的技術(shù)的采用。還有一項困難，特別是使用一個沖擊測試器的情況下，那就是定子線圈圍繞一水平軸線輻向向外延伸，以致作用在沖擊器上的重力隨著被測試楔所在的角度位置而變化。
共同擁有的美國專利4，889，000是1987年2月11日提交的先期申請013，478的繼續(xù)申請，它公開了一種低輪廓遙控承載器，它被插到發(fā)電機的轉(zhuǎn)子和定子間的氣隙中進行檢查。該遙控承載器藉助于一個小型化的攝象機定位到一個槽楔上，一個螺管線圈在勵磁情況下敲擊該槽楔，並且由一個麥克風(fēng)錄下該音響反應(yīng)。但是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，還期望應(yīng)用一個比螺管線圈所能產(chǎn)生的沖力更大和更能多次對槽楔產(chǎn)生沖力的裝置;還發(fā)現(xiàn)，用一只計算機來估算該麥克風(fēng)錄下的聲響反應(yīng)是困難的。
專利號4，889，000的檢查裝置也包括有一個渦流測試器，它用作估算定子疊片間的絕緣狀況，共有的美國專利4，803，563也公開了一個裝在承載器上的渦電流測試器，該承載器插在發(fā)電機的定、轉(zhuǎn)子之間，用來監(jiān)察定子各疊片間的絕緣。專利號4，803，563中的承載器依藉嵌裝在該承載器底盤上的永久磁鐵緊靠定子而就位。
為了測試定子槽楔緊固度曾對定量地確定“敲擊、聆聽和感覺”的過程作過其它的試驗;曾開發(fā)出利用一個機械阻抗探頭，它根據(jù)在諧振掃描過程中進行辨識的原理，因為一個緊固槽楔將比松動槽楔具有稍高些的諧振(移相)頻率。這種方法既鑒別不出松動程度的區(qū)別，而且該裝置也沒有足夠大的功率以使在較大型的汽輪發(fā)電機組所采用的尺寸和型號的槽楔產(chǎn)生諧振。此外，這種裝置太大，以致不能進到轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙中。
另一型式的測量槽楔緊固度的裝置是利用一種測力系統(tǒng)。其工作原理是，當(dāng)加沖擊力于定子槽楔時，擊鎚在被反彈前與一個松動楔保持接觸的時間間隔將比緊固狀態(tài)的同類楔者長些。但事實證實，這種測試的靈敏度達不到清楚地鑒別出松緊程度的差別。而且，小到足以用在發(fā)電機氣隙中的這種型式的設(shè)備還沒生產(chǎn)出來。
所以，有必要為確定發(fā)電機定子槽楔緊固度而提供改進的設(shè)備。
也需要提供出這樣的裝置，該裝置能提供更為強有力地定量估定槽楔的緊固度。
對這種裝置的附加要求是，為在定子圓周內(nèi)全方向測試槽楔緊固度而提供連續(xù)的定量估計。
對這種裝置的進一步要求是，它能在不抽出轉(zhuǎn)子的條件下確定出槽楔的緊固度。
結(jié)合附圖和對下述推薦方案所作的說明，將會充分了解本發(fā)明。


圖1為具有本發(fā)明檢查系統(tǒng)的發(fā)電機處于發(fā)電機定子槽楔緊固度被檢查狀態(tài)的示意圖;
圖2為圖1所示發(fā)電機定子中一部分的等比例剖視圖，說明其定子繞組被固定到位的情況;
圖3為置于圖1所示發(fā)電機內(nèi)的本發(fā)明檢查系統(tǒng)的低外形主承載器的背面視圖;
圖4為本發(fā)明檢查系統(tǒng)的低外形主承載器的頂面視圖，已卸除頂蓋;
圖5為圖4所示的一部分的放大圖;
圖6為圖5所示低外形主承載器的一部分，取自剖線Ⅵ-Ⅵ的立剖圖;
圖7為該低外形承載器中探測器和夾持器部分的平面圖;
圖8為沿圖7中剖線Ⅷ-Ⅷ所取的探測器和夾持器的立剖面圖;
圖9為本發(fā)明低外形承載器的另一實施例的頂視平面圖;
圖10為圖9所示改進型承載器中的一部分放大了的立剖面圖，取自剖線X-X。
圖1用圖解方式說明具有本發(fā)明的檢查系統(tǒng)3的一臺大型汽輪發(fā)電機1處于測量發(fā)電機定子槽楔緊固度的情況。發(fā)電機1包括安裝在定子7內(nèi)而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子5。在轉(zhuǎn)子護環(huán)11和定子之間形成一道窄間隙9;在某些發(fā)電機中，這道間隙9可小到1.5英寸，定子7包括有定子線圈13，它們位于定子齒15處並軸向地延伸。
圖2更清楚地表明，由多層疊片17構(gòu)成的定子齒15形成發(fā)電機的各個槽19，各定子線圈13即成對地壓在其中，一個疊在另一個的上面。定子線圈13被墊片21、波紋彈簧部件23和被削斜的棱邊27的定子槽25固定在槽19中，該削斜的棱邊27的槽楔形狀相應(yīng)于定子齒15的側(cè)壁中29的形狀而互相嚙合，波紋彈簧部件23被壓緊在定子槽楔和墊片21之間，所產(chǎn)生的力即把線圈牢固地固定在位。超過時限則該波紋彈簧件即會放松彈性，因而使槽楔變松。如前所述，這就會允許線圈13振動，從而能導(dǎo)致?lián)p害線圈且終將使線圈絕緣毀壞。
回看圖1，本發(fā)明檢查系統(tǒng)3包括一個低外形主承載器31，它並被插在轉(zhuǎn)子和定子間的窄間隙中，沿定子槽移動而檢查楔的緊固度。由下可見，低外形主承載器31載有一個沖擊器和一個探測器，前者使定子槽楔產(chǎn)生振動，后者響應(yīng)此振動而產(chǎn)生電信號。該低外形承載器31還載有一個小型攝象機，操作人員利用它可連續(xù)地將該低外形主承載器定位在槽中的逐個定子槽楔上，藉此而監(jiān)視該沖擊器的運行。低外形主承載器的輸入輸出電信號控制該承載器的位置和沖擊器及探測器的運行，從該探測器輸出的數(shù)據(jù)信號由連接在該低外形主承載器31和控制臺35之間的電纜33傳輸。同樣，攝象機的輸入輸出的控制和影象信號由電纜37傳輸在主承載器和控制臺之間。電纜33被接至一個電子控制柜39，而載有影象信號的電纜37則接到監(jiān)視器41。電子控制柜39包括一個顯示器43和一個鍵盤45，操作人員即可通過它與該檢查系統(tǒng)聯(lián)系和控制該系統(tǒng)。監(jiān)視器41可使操作人員能夠?qū)⒅鞒休d器31定位在選定的定子槽楔上並觀察沖擊器的運行。
請注意參照圖3到圖8，該低外形主承載器31有一個由不導(dǎo)電又不導(dǎo)磁的諸如纖維玻璃材料做的一個底盤47，沿底盤47每側(cè)裝有可轉(zhuǎn)動的4個輪49。后輪49裝在一個軸51上，該軸由裝在底盤47上的電動機53通過一條定時帶50來驅(qū)動。鏈條55嚙合鏈輪57，使電動機53能驅(qū)動所有的驅(qū)動輪49。號碼器52也受定時帶50驅(qū)動而向電子控制柜39提供表示主承載器運動的信號，以確定該器的位置。許多個1.5英寸和1英寸直徑的釹磁鐵59和61分別布置在底盤47上，靠這些磁鐵能把主承載器固定到定子內(nèi)圓周上所有位置的各定子槽處。安裝在底盤47底部的各導(dǎo)向器63嚙合到定子槽19上，如圖3所示，將主承載器引到所選定的槽。導(dǎo)向器的各部件63′相對其固定部件63″是可側(cè)向運動的，以便調(diào)節(jié)該導(dǎo)向器的寬度，使其適于在各種不同的電機定子槽寬條件下振動。敘述到此，主承載器31基本上類似于美國專利NO.4，803，563中所述。
主承載器31載有一個沖擊器65和一個振動檢測器67，振動檢測器67被裝在一個隔震的檢測器架69上，該架69設(shè)置在主承載器31的底盤47中的一個孔71內(nèi)，並由4個萬向輪73支撐，該架69本身具有一套釹磁鐵75以便定位到定子所有的各方向上。該檢測器架69為了能夠有選擇地與主承載器耦合，是通過固定件79把一個夾緊器77安裝到底盤47上來實現(xiàn)上述耦合的。夾緊器77具有一對鉗子81，它的開合由一臺帶有螺旋軸83的電動機82來操縱，螺旋軸83支撐在支座88中並與一個行程螺母84嚙合，該螺母載有一對驅(qū)動臂85它被扣到鉗81上。夾緊器77通過夾住一個棒80而把該探測器架69定位在孔71中，所以在鉗子81張開時，憑借間隙86而使該檢測器架69與主承載器的其余部分呈現(xiàn)隔震關(guān)系。檢測器的這種隔震保證了檢測器所作的測量偏差不會因沖擊器的運動通過主承載器直接傳輸而被增大。
沖擊器65包括有一個沖擊器頭87，它被一對支撐臂89支持並可轉(zhuǎn)動，以便沿弧形通道91運動。在該沖擊器頭上有一個半球端頭93以便將沖擊器產(chǎn)生的力集中起來，該沖擊器由一個測力元件95進行測量。
沖擊器65必須產(chǎn)生足夠的力，以便壓縮置于定子槽楔25下面的波紋彈簧墊23，而且槽楔越緊固，達到這種狀態(tài)所需的力就越大。業(yè)已確定，為了可靠地測出槽楔的緊固度，在至少兩百個沖擊點的每點上都產(chǎn)生一個力，則需要超過1英尺-磅的能量。因此，該沖擊器頭87應(yīng)具有相當(dāng)大的質(zhì)量，這是因為其被加速的沖程長度受到定轉(zhuǎn)子之間的氣隙寬度所限制。此外，重力不能用來加速該沖擊器頭，這是因為沖擊器必須能工作于所有的方向，包括頭朝下方向。本發(fā)明包括一個機構(gòu)97，用于對沖擊器頭施加一選定的驅(qū)動力。
驅(qū)動力機構(gòu)97包括一對接到支樞臂89上的螺旋拉簧99，它是通過固定到銷釘103上的纜繩101連接的，銷釘103從安裝在該支樞臂上的立柱105上從右上方側(cè)向伸出。該纜繩101藉滑輪107而縛住檢測頭承載器並被各滑輪109向上引導(dǎo)到銷釘103。須注意，彈簧99的軸線應(yīng)置于主承載器31的平面中，使它們可被拉伸到所需的長度，以在轉(zhuǎn)子和定子之間有限的有效空間內(nèi)為沖擊器產(chǎn)生合適的驅(qū)動力。在每個彈簧99的另一端連接的是一根纜繩111，它被纏繞在一個光滑輪113上，各個滑輪113被安裝在一個公共軸115上，該軸由一臺電動機117通過小齒輪119和齒輪120帶動。
一個閉鎖機構(gòu)121用于將該沖擊頭把持在圖6中實線所示的待發(fā)位置，該機構(gòu)121包括一個鎖銷123，它在一個聚四氟乙烯絕緣的軸承125中滑動，該軸承由跨立在各支樞臂89上的一個支座127所支撐。鎖銷123與跨在各支樞臂89上的橫桿129中的一個凹槽128相嚙合。該鎖銷123可被一個脈沖直流螺管線圈131拉回，彈簧133把該鎖銷123偏壓到鎖定位置。借助于電動機117的控制，向彈簧99施加合適的拉力，以致使沖擊器65對承載器31的所有指向都產(chǎn)生恒定的沖擊力。在彈簧99上的拉力釋放時，由一個返回彈簧135把沖擊頭87返回到該待發(fā)射位置。
在低外形承載器上裝有一個小型攝象機136，以定位該承載器和觀察測試情況，對運行人員提供能觀察沖擊器和檢測器的條件。
裝在探測器架69上的振動檢測器67包括一個渦流檢測器137。因為定子槽楔是不導(dǎo)電體，所以還設(shè)有一個槽楔跟蹤器139，它至少部分導(dǎo)電。在圖7和8所示的實施例中，跟蹤器是一個真空杯141，該真空杯141是由大約呈X型的安裝板143上的4個懸掛桿144通過各螺旋拉簧145吊掛住。安裝板143有一對直立軸147，它們在裝于檢測器架69上的線性軸承149中滑動。從安裝板143上突出一根導(dǎo)軌151，它與電動機155軸上的小齒輪相嚙合。操作電動機155可使安裝板143升高或下降，于是把該真空杯141有選擇地帶到與鄰近的定子槽楔接觸。在該延伸的位置上有一個限制開關(guān)159，由它起動一臺真空泵(未示出)，通過一根空心軟管161抽空該真空杯141，以使該真空杯141牢固地貼附到鄰接的定子楔上，使真空杯141能精確地跟蹤該定子楔的偏移，這種偏移是由沖擊器65引起振動所造成的。真空杯141實際上是一個由橡膠環(huán)146固定于其底表面上的尼龍盤142。為了對渦流檢測器的運行提供所需的導(dǎo)電材料，在真空杯141上貼附一片銅箔163。
渦流檢測器137包括一個渦流線圈165，它被安裝在大體呈T形傳感器支持件169的底座167中，該支持件169從安裝板143的一個孔171中伸出。在T形傳感器支持件169的各臂175中的各線性軸承173，套在裝于檢測器架69上的一對軸177上，所以借助于具有一個小齒輪181與固定在傳感器支持件169而嚙合的電動機的驅(qū)動，使渦流線圈165能被提升或降低而距真空杯141一定距離。
在操作時，該低外形主承載器31通過間隙9被插在發(fā)電機轉(zhuǎn)子5和定子7之間，藉助導(dǎo)向器63而與一選定的定子槽口19相嚙合。磁鐵59和61把主承載器31圍繞著定子保持在對著定子的位置，而與所選定的定子槽口19的位置無關(guān)。然后，驅(qū)動電動機53被激勵，而將該低外形主承載器31沿著該槽驅(qū)動到位，在監(jiān)視器41上觀察該架位置，該沖擊頭端87達到能夠打擊到一個所謂的“絕佳點(sweet spot)”或所選定槽楔的楔質(zhì)量中心點，同時，真空杯141也被定位到能監(jiān)視該槽楔端頭處的振動。沖擊器被定位到這種狀態(tài)則對一定的沖擊會產(chǎn)生最大的槽楔振動。
隨著該沖擊器被定位在選定槽楔上的期望點處，電動機83操作而打開夾具77和將檢測器架69與主承載器31隔離，磁鐵75將檢測器架69保持在對著定子的位置。然后，電動機155操作使真空杯141伸到與所選定的槽楔接觸，同時，限制開關(guān)159打開真空泵，通過空心管161抽真空，而確保該真空杯141緊貼到選定的槽楔上。然后，電動機179快速操作到使渦流線圈165伸向固定到真空杯141上的銅箔163，在到真空杯141一定距離處，電動機179減速，並密切監(jiān)視渦流電壓，在預(yù)定的校準(zhǔn)平衡點處快速降到零值。在該實施例的設(shè)備中，被選擇為離真空杯上的銅箔處為0.025英寸。在此點處，真空杯141和渦流線圈165被正確定位，並準(zhǔn)備好測量對一個槽楔的沖擊。
在作沖擊的準(zhǔn)備中，沖擊器頭應(yīng)被鎖銷123保持在待發(fā)射位置。操作電動機117將光滑輪113轉(zhuǎn)到使拉簧99儲能，並藉此通過纜繩101對該沖擊器頭施加驅(qū)動力。電動機117具有一個積分號碼器，它能使控制系統(tǒng)控制電動機117的軸旋轉(zhuǎn)，並使轉(zhuǎn)動光滑輪113有正確的轉(zhuǎn)數(shù)。例如，當(dāng)沖擊器“頭朝下”工作于發(fā)電機12點鐘位置”時，沖擊器此時處于抵抗著重力來工作，這時比工作在6點鐘位置需要的彈簧拉力稍小些。
通過將螺管線圈131勵磁而從橫桿129中撤出鎖銷123，即可進行槽楔緊固度的測試，這時允許儲能彈簧99對沖擊器頭87施加一驅(qū)動力，造成沖擊器頭的端頭93以一預(yù)定力打擊這個定子槽楔。真空杯141跟蹤槽楔中發(fā)生的綜合振動。渦流線圈165產(chǎn)生一種信號，該信號與該線圈和真空杯之間的瞬時間隔為函數(shù)關(guān)系，因此它代表了槽楔的偏差。這種裝置測量槽楔的偏斜所達到的精度能夠可靠地區(qū)分出一個松馳槽楔的大幅值振動和一個緊固槽楔的小幅值振動。當(dāng)在彈簧99上的拉力被釋放時，返回彈簧135將沖擊器重置于再發(fā)射狀態(tài)，以備下次沖擊之需。
圖9和10表示本發(fā)明的替代實施例。改進了的承載器201具有一個底盤203，它由多個小輪205構(gòu)成並由它們驅(qū)動，由釹磁鐵207保持在相對著定子的位置上，與前述主承載器31的情況相似。和主承載器31相同，改進型承載器201裝有一個沖擊器209和一個檢測器211。但是，在這個改進結(jié)構(gòu)中，檢測器211位于承載器201的端部並與艙內(nèi)的沖擊器209在一起。這就使主承載器有條件更容易地測試每個定子槽中最后一個楔。
沖擊器209和檢測器211都是根據(jù)主承載器31上的相應(yīng)機構(gòu)修改的。由各支持臂215可轉(zhuǎn)動地支撐著的沖擊器頭213被一對面對面的鎖銷217保持在發(fā)射位置，該鎖銷被壓縮彈簧219偏壓到閉鎖位置。鎖銷217被一對纜繩221回拉，該對纜繩繞過光滑輪223，並以相反方向纏在底盤203上安裝的電動機227上的光滑輪225上。由一對拉簧229對沖擊器頭施加負(fù)載，使其處于發(fā)射位置，拉簧229通過纜繩231連接到?jīng)_擊器頭213，纜繩231穿過滑輪233之上和滑輪235之下，並連接到從各支持臂215上的支柱239側(cè)向伸出的銷釘237上。各彈簧229的另一端接到繞在光滑輪243上的纜繩241上，光滑輪243又安裝在一個公共軸245上。該軸245具有一個齒輪247，它由電動機249上的小齒輪251驅(qū)動。沖擊器頭213被返回彈簧253偏壓到發(fā)射位置，該簧253在各支持臂215上的立柱255和安裝于底盤上的支柱257之間拉緊。定位在沖擊器的各支持臂215之間的一臺小型攝象機259使運行人員有條件將該承載器201定位，以測試所選定的定子槽楔，以及觀察該沖擊器和檢測器的運行。
改進了的檢測器211包括一個裝在底盤203孔263內(nèi)的獨立的檢測器架261，但與底盤203為隔震狀態(tài)，並由8個泡沫墊265撐住。泡沫墊可用諸如低密度短晶格的氨基甲酸乙脂泡沫制成。圍繞在檢測器架頂部的突緣262以及圍繞孔263底部的突緣264，形成與所述泡沫墊的壓配合，從而能把檢測器架返回到所述的孔中。各分散的釹磁鐵267將檢測器架261固定到定子膛內(nèi)。
架261載有一個渦流檢測器269和一個槽楔跟蹤器271。槽楔跟蹤器271包括一只安裝在軸275端部的腳273，該軸275支撐在檢測器架261上的一個線性軸承277中。腳273由一個螺旋壓簧279壓到定子槽楔25上。為了維持低重量，腳273最好用諸如尼龍材料制做。由于這種材料是不導(dǎo)電的，故在腳的上表面上設(shè)置一條銅箔帶281。當(dāng)承載器被置于一個定子槽楔上面的時候，腳273被提升到一個被壓緊的位置，此時承載器是由馬達289所驅(qū)動的光滑輪287、縛在滑輪285並繞在光滑環(huán)287上的纜繩283定于此定子槽楔的上方。上和下限開關(guān)291和293分別控制電動機289，使腳273定位于伸出或退回位置。從軸275的上端側(cè)向突出的桿295被一只彈簧297連接到架261上，以便把該腳保持到與渦流檢測器對正。渦流控制器269包括裝在渦電流線圈套301內(nèi)的一個渦電流線圈299，該套301由一對線性軸承303支撐以便作豎向運動，軸承303則套裝在承載器261支撐著的軸305上。附在該渦流線圈套301上的托架307支撐著一根導(dǎo)軌309，該導(dǎo)軌309嚙合一個由電動機313驅(qū)動的小傳動齒輪311。電動機313的操作即可提升或降低該渦流線圈。一個限制開關(guān)315置于行程的上限。線圈299在與腳273上銅箔281的精確距離達到預(yù)定的零位之前，可一直被下降，如前所述。
在本發(fā)明的特定實施例已被詳述之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會到，根據(jù)公開了的全部講述可發(fā)展出各種不同的改進型和變種，因此，所公開的具體裝置的方案僅是為了說明的目的，而不限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍應(yīng)由后附的各項權(quán)利要求和任一個或全部與之類似的情況所決定。
權(quán)利要求
1.測量發(fā)電機(1)定子(7)槽楔(25)緊固度的裝置，不需抽出轉(zhuǎn)子(5)，所述裝置的特征在于一個低外形承載器(31、201)可插在轉(zhuǎn)子(5)和定子(7)之間的間隙(9)中，並可連續(xù)定位而貼近所選定的定子槽楔(25)；一個沖擊器(65、209)，載在所述低外形承載器(31、201)上，所述沖擊器敲打選定的定子槽楔(25)，而在其中建起機械振動；以及一個振動檢測器(67、211)，裝在所述低外形承載器(31、201)上，所述振動檢測器包括一個槽楔跟蹤器(139、271)，對著上述選定的定子槽楔(25)而被支撐著，並在該楔(25)響應(yīng)所述沖擊器(65、209)的敲擊而振動時跟蹤；所選定的定子槽楔(25)，所述的槽楔跟蹤器至少是部分導(dǎo)電的，以及一個渦電流線圈(165、299)，能定位在與所述槽楔跟蹤器(139、271)空間分開的一固定點處，它產(chǎn)生一電信號，該信號在所述槽楔跟蹤器與所述選定的定子楔(25)共振時，隨著該槽楔跟蹤器與該渦電流線圈之間空間相隔距離的改變而變化。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征還在于，所述的槽楔跟蹤器(139)包括一個真空杯(141)，藉真空作用而固定到所述選定的定子槽楔(25)處;對所述真空杯實施抽真空的裝置(161);以及一個導(dǎo)電元件(163)，固定到所述真空杯上。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的槽楔跟蹤器(271)包括一只腳元件(273);以及彈簧偏壓裝置(279)，偏壓所述腳元件到與所述選定的定子槽楔相接觸的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置(155、289)使所述槽楔跟蹤器能伸到和脫離與所述選定的定子槽楔(25)接觸的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，裝置(179、313)，它在槽楔跟蹤器被伸到與所述選定的定子槽楔(25)相接觸時，將所述渦電流線圈(165、299)從一退回位置伸到與所述槽楔跟蹤器(139、271)有一定距離的所述固定點處。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征還在于，裝置(69、77、261、265)，它把所述振動檢測器(67、211)與所述沖擊器(65、209)實行振動隔離。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征還在于，所述隔離振動檢測器振動的裝置包括一個獨立的檢測器架(69)，所述振動檢測器即裝在其上;以及將所述獨立檢測器架與所述低外形承載器(31)有選擇地進行耦合和退耦(77)的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述低外形承載器(31)定界出一個穿透的孔(71)，所述檢測器架(69)即布設(shè)在低外形承載器的所述孔中，並在該檢測器架和該低外形承載器之間有間隙(86)。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述隔離該振動檢測器振動的裝置包括一個獨立的檢測器架(261)，所述振動檢測器安裝于其上，所述低外形承載器(201)定界出一個孔(263)穿過其中，以布置該檢測器架;以及吸收振動裝置(265)，將所述檢測器架(261)聯(lián)接到所述低外形承載器(201)上。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述沖擊器包括一個沖擊器頭(87、213);安裝裝置(89、215)，安裝著所述沖擊器頭，使其沿著一預(yù)定通道(91)朝向所選定的定子槽楔(25)運動;裝置(97、229)，施加一選定的驅(qū)動力于所述沖擊器頭上，以驅(qū)動所述沖擊器頭沿所述預(yù)定通道去敲擊選定的定子槽楔;以及閉鎖裝置(121、217)，能將所述沖擊器頭箝制在與所選定的定子槽楔有一定距離並能向其發(fā)射沖擊力的發(fā)射位置;當(dāng)解除閉鎖時，將所述沖擊器頭藉所述驅(qū)動力沿所述預(yù)定通道驅(qū)動到釋放狀態(tài)的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征還在于，所述施加選定的驅(qū)動力于所述沖擊器頭上的裝置包括彈簧裝置(99、229)，連接到所述沖擊器頭(87、213)上;以及將所述彈簧裝置預(yù)加力的裝置(117、249)，以使其準(zhǔn)備承受預(yù)選定的負(fù)載。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征還在于，所述低外形承載器(31、201)實質(zhì)上是平面的，並定界出一個平行于由所述定子槽楔(25)所定界的平面而延伸的平面，其中所述沖擊器運動所沿著的預(yù)定通道(91)是橫切于由所述低外形承載器所界限的所述平面，並且其中所述的彈簧裝置(99、229)包括至少一個彈簧，該彈簧具有一個在所述承載器的所述平面中延伸的軸線，以及包括一根纜繩裝置(101、231)，該纜繩裝置對所述沖擊器頭施加至少由一個彈簧所產(chǎn)生的力，以沿所述預(yù)定通道驅(qū)動所述沖擊器頭(87、213)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述纜繩裝置被連接到所述的至少一根彈簧(99、229)的一端，並且其中給所述至少一根彈簧預(yù)加力的裝置包括由電動機驅(qū)動的裝置(117、249)，以便有選擇地給所述至少一根彈簧的另一端預(yù)加力。
14.不需抽出轉(zhuǎn)子(5)測量發(fā)電機(1)的定子(7)中定子槽楔(25)的緊固度的裝置，此裝置的特征在于一個低外形遙控承載器(31、201)，它可插在轉(zhuǎn)子(5)和定子(7)之間的一道狹隙(9)中，並且可連續(xù)地定位在貼近所選定的定子槽楔(25)處;一個沖擊器(65、209)，載于所述低外形承載器(31、201)上，所述沖擊器敲打所選定的定子槽楔(25)以在其中建起一機械振動;一個振動檢測器(67、211)，載于所述低外形承載器(31、201)上，當(dāng)所述楔被所述沖擊器(65、209)敲擊而反應(yīng)出振動時，該檢測器探測所選定的定子楔的偏斜;裝置(69、77、261、265)，隔離所述振動檢測器免受所述沖擊器的振動。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征還在于，所述振動檢測器(67、211)包括一個槽楔跟蹤器(139、271)，它對著所述選定的定子槽楔(25)而被支撐著，當(dāng)所述槽楔響應(yīng)被所述沖擊器(65、209)敲擊而振動時跟蹤所述選定的定子槽楔(25)，所述槽楔跟蹤器至少是部分導(dǎo)電的;以及一個渦電流線圈(154、299)，可定位在與所述槽楔跟蹤器(139、271)有一定距離的一固定點處，產(chǎn)生一系列電信號，所述信號隨著所述槽楔跟蹤器與所述選定的定子槽楔(25)共振而在該槽楔跟蹤器和該渦電流線圈之間分開的空間距離的改變而變化。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征還在于，裝置(155、289)使所述槽楔跟蹤器(139、271)延伸到與所述選定的定子槽楔能相接觸或脫離接觸。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征還在于，所述槽楔跟蹤器(139)包括一個真空杯(141)，依靠真空固定到所述選定的定子槽楔上;裝置(116)，對所述真空杯實施抽真空;以及一個導(dǎo)電元件(163)，固定到所述真空杯上。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述的槽楔跟蹤器包括一個腳元件(273);以及彈簧偏壓裝置(279)，偏壓所述腳元件到與所述選定的定子槽楔(25)相接觸的位置。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征還在于，所述的振動隔離裝置包括有一個獨立的檢測器架(69)，它承載著所述振動檢測器(67)和有選擇地將所述獨立的檢測器架與所述低外形承載器(31)進行耦合和退出耦合的裝置(77)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征還在于，所述低外形承載器(31)定界出一個穿過那里的孔(71)，並且在所述低外形承載器中的上述孔內(nèi)布置所述的檢測器架(69)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征還在于，所述有選擇地將該獨立檢測器架(69)與所述低外形承載器(31)進行耦合和退出耦合的裝置(77)包括裝置(81)，該裝置定位于所述獨立檢測器架在所述低外形承載器(31)的所述孔(71)內(nèi)，在該低外形承載器和該獨立檢測器架之間有一個間隙(86)。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征還在于，所述定位裝置包括一個可釋放的夾具(81)，用于有選擇地把所述獨立檢測器架夾持在該低外形承載器(31)中所述孔(71)內(nèi)的一個位置上，並在所述低外形承載器和該獨立檢測器架之間具有上述的間隙(86)。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征還在于，所述的振動檢測器(67、211)包括一個槽楔跟蹤器(139、271)，它對著所述選定的定子槽楔(25)而被支撐，並且在所述槽楔被所述沖擊器(65、209)敲擊而引起振動時跟蹤所述選定的定子槽楔(25)，所述槽楔跟蹤器至少是部分導(dǎo)電的，以及一個渦電流線圈(165、299)，被定位在與所述槽楔跟蹤器(139、271)有一定距離的一固定點處，它產(chǎn)生一系電信號，該信號在所述槽楔跟蹤器與所述選定的定子槽楔(25)共振時隨著在該槽楔跟蹤器和該渦流線圈之間的空間距離的改變而變化。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征還在于，裝置(155、289)將所述槽楔跟蹤器(139、271)伸展到與所述選定的定子槽楔(25)相接觸和脫離接觸的位置;
25.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征還在于，隔離所述振動檢測器(211)免受振動的裝置包括一個獨立的檢測器架(261)，其上安裝著所述振動檢測器(211)，所述低外形承載器(201)定界出一個穿透的孔(263)，所述檢測器架(261)即布設(shè)在其中;以及振動吸收裝置(265)，它連接所述檢測器架(261)到所述低外形承載器(201)上。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征還在于，所述低外形承載器中的所述孔(263)是靠近和終于所述低外形承載器(201)的。
27.測量分布于一臺水平指向的發(fā)電機(7)內(nèi)圓周上定子槽(19)中用來固定定子線圈(13)的定子槽楔(25)緊固度的裝置而不需抽出發(fā)電機轉(zhuǎn)子(5)，所述裝置的特征在于一個低外形承載器(31、201)插在轉(zhuǎn)子(5)和定子(7)之間的窄隙(9)中，並可連續(xù)地定位到貼近所選定的定子槽(19)中所選定的定子槽楔(25)處;所述裝置的特征在于一個沖擊器(65、209)載于所述低外形承載器上，並且具有一個沖擊器頭(87、213)，該沖擊器頭敲擊所述選定的定子槽楔(25)並在其中建起一機械振動;裝置(97、229)對所述沖擊器頭(87、213)施加一驅(qū)動力，該驅(qū)動力根據(jù)該沖擊器頭的重力影響進行調(diào)節(jié)，以致使所述沖擊器頭以一選定的力敲擊所述水平指向的定子圓周上所有定子槽(19)中選定的定子槽楔(25);以及一個振動檢測器(67、211)，載于所述低外形承載器(21、201)上，在所述沖擊器頭(87、213)以所述選定的力敲擊所述的槽楔而引起槽楔振動時，檢測所選定的定子槽楔(25)的偏斜。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征還在于，施加所述驅(qū)動力于所述沖擊器頭上的裝置(97、229)包括接到所述沖擊器頭(87、213)上的彈簧裝置(99、229);按所述調(diào)節(jié)的驅(qū)動力的需要對所述彈簧裝置施加預(yù)加力的裝置(117、249);以及閉鎖裝置(121、217)，它使所述沖擊器頭抵制所述調(diào)節(jié)的驅(qū)動力而被箝制到與所選定的定子槽楔(25)有一定距離的發(fā)射位置，以及當(dāng)解除閉鎖時，它使所述沖擊器頭釋放而被所述調(diào)整定了的驅(qū)動力驅(qū)動到所述選定的定子槽楔處。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征還在于，起動該沖擊力的裝置(95)，藉此以使所述沖擊器頭敲擊所述選定的定子槽楔。
全文摘要
一臺低外形遙控承載器(31)插在發(fā)電機的轉(zhuǎn)子(5)和定子(7)之間，所載的沖擊器能通過預(yù)加力而以一定大小的沖擊力敲擊定子上所有的定子槽楔，造成該槽楔振動。檢測器與沖擊器是隔震的，并能測量振動的槽楔偏斜。檢測器還包括一個渦流線圈定位到能測量與槽楔跟蹤器的距離，后者與槽楔一起振動。槽楔跟蹤器可以是固定到楔上的真空杯；渦流線圈還能測量其距偏壓到振動著的槽楔上的一個腳彈簧的距離。
文檔編號G01N33/00GK1048265SQ9010302
公開日1991年1月2日 申請日期1990年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月19日
發(fā)明者喬治·弗蘭克林·戴利, 馬克·威廉·費斯切爾 申請人:西屋電氣公司