專利名稱：用于檢修發(fā)電機的轉(zhuǎn)子端部的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢修發(fā)電機的轉(zhuǎn)子端部的裝置和方法。更確切地說，本發(fā)明涉及一種用于無需重新卷繞轉(zhuǎn)子而檢修轉(zhuǎn)子本體端部的裝置和方法。
在長時間的使用之后，為了繼續(xù)有效地運行，某些發(fā)電機結(jié)構(gòu)可能要求進行檢修。在可能要求進行檢修的各種部件當(dāng)中，其中一個部件是發(fā)電機轉(zhuǎn)子本體部分的端部，在轉(zhuǎn)子繞組的齒區(qū)頂部處，該端部易因應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋。
一般情況是，使用一種改進的長的護環(huán)附屬裝置，檢修有嚴(yán)重裂紋的轉(zhuǎn)子繞組齒區(qū)頂部。然而，這種改進裝置改變了銅制繞組的承載，接著又影響轉(zhuǎn)子的槽絕緣墊片。很多轉(zhuǎn)子裝有玻璃-環(huán)氧樹脂-云母的槽絕緣墊片，有助于防止在高應(yīng)力下易產(chǎn)生的裂紋。為了保護轉(zhuǎn)子端部使之免于受到由于長的護環(huán)改進可能產(chǎn)生的附加應(yīng)力造成的損害，一般轉(zhuǎn)子要利用更撓性的諾梅克斯(Nomex)槽絕緣墊片重新卷繞，作為檢修處理的一部分。遺憾的是重新卷繞轉(zhuǎn)子的處理過程費錢而耗時。
很明顯，長期以來一直需要一種用于檢修轉(zhuǎn)子組件本體部分的端部的裝置和方法，這種裝置和方法要比以前使用裝置和方法價廉而省時。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于檢修發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件本體端部的改進裝置，構(gòu)成該裝置比此前價廉而省時。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種用于檢修發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件本體端端部的改進方法，實施該方法比此前已知的方法價廉而省時。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述和其它目的，一個用于將護環(huán)支承在一個電動裝置中的轉(zhuǎn)子本體部分端部的裝置包括一個端部楔塊部件，它用來與護環(huán)相接觸;一個阻尼條，它具有一個貼靠端部楔塊部件的第一表面和一個背向的第二表面;以及一個填充塊，它位于在阻尼條的第二表面和轉(zhuǎn)子的端部繞組部分之間，填充塊具有一個帶錐度的表面，該表面在磁場繞組部分和護環(huán)之間限定了一個降低應(yīng)力的間隙，借此使得在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的過程中使槽絕緣墊片內(nèi)部的應(yīng)力達到最小。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，一個用于電動裝置中的轉(zhuǎn)子端部組件包括有一個轉(zhuǎn)子，它具有本體部分和限定各個槽的一些齒;一個護環(huán);一個端部楔塊部件，該部件在其中一個所述槽內(nèi)，并與護環(huán)相接觸;一個阻尼條，它具有一個貼靠端部楔塊部件的第一表面和一個背向的第二表面;以及一個填充塊，它位于在阻尼條的第二表面和轉(zhuǎn)子的磁場繞組部分之間，該填充塊具有一個帶錐度的表面，該表面在磁場繞組部分和護環(huán)之間限定了一個降低應(yīng)力的間隙，借此，在轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)過程中使各槽內(nèi)部的應(yīng)力，特別是槽絕緣墊片內(nèi)的應(yīng)力達到最小。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，一種制作護環(huán)的方法，該護環(huán)用于附于一個電動裝置中的轉(zhuǎn)子本體部分的端部，該方法包含的步驟是鄰近轉(zhuǎn)子勵磁繞組，定位一個填充塊，該填充塊具有一個帶錐度的表面;將一個端部楔塊部件套在填充塊上;在端部楔塊部件和填充塊之間插入一個填隙片，以塞滿在各部件之間限定的，由于帶錐度的表面所形成的間隙;對端部楔塊部件的外表面進行機加工，使它的尺寸適合于與護環(huán)的突出緊配合部分緊配合;移去填隙片;并鄰近護環(huán)的突出緊配合部分，使端部楔塊部件定位，借此在端部楔塊部件和填允塊之間限定一個間隙，在電動裝置運行的過程中，該間隙將減輕在勵磁繞組部分和護環(huán)之間的應(yīng)力。
在附加到本文的并構(gòu)成為本發(fā)明的一部分的權(quán)利要求中，特別指示了作為本發(fā)明特征的，具有新穎性的這些和另外各種優(yōu)點和特點。然而，為了更好地理解本發(fā)明，它的優(yōu)點和使用目的，應(yīng)當(dāng)參照構(gòu)成為本發(fā)明的另一部分的附圖和附加的介紹，在該介紹部分中表述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


圖1是表示發(fā)電機轉(zhuǎn)子組件本體端部的局部斷面圖，它描繪了先前使用的用于檢修發(fā)電機轉(zhuǎn)子本體端部的裝置;
圖2是描繪轉(zhuǎn)子組件的局部斷面圖，該圖表示實施本發(fā)明方法的第一步;
圖3是與圖2相似的視圖，該圖表示實施本發(fā)明的優(yōu)選方法的第二步;以及圖4是與圖2和圖3相似的視圖，表示實施本發(fā)明的優(yōu)選方法的第三步。
下面參閱各附圖，其中遍及各視圖，相同的參考數(shù)碼標(biāo)注對應(yīng)的結(jié)構(gòu)部分，特別是參照圖1而標(biāo)注的，例如為發(fā)電機的一個電動裝置10包括定子12和轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件安裝在定子12的內(nèi)部能夠旋轉(zhuǎn)并且具有一個本體繞組部分14的端部。本體繞組部分14的端部包括一些在轉(zhuǎn)子本體16中限定的軸向槽，槽中包含一個槽絕緣墊片62，還包括一些銅轉(zhuǎn)子繞組24、一些填充塊26以及導(dǎo)電的阻尼條28，由圖1中均可看到。填充塊26的構(gòu)成在于使它的第一表面貼靠銅繞組24的上表面，它的對置的第二表面貼靠導(dǎo)電的阻尼器件28的下側(cè)。
本體繞組部分14的端部還包括一個端部填充塊32，該填充塊的下表面貼靠銅繞組24的最上側(cè)表面，它的上表面鄰近護環(huán)18。
護環(huán)18比原來裝在發(fā)電機上的護環(huán)要長，以便在移去原護環(huán)緊配合部分下方的齒區(qū)頂部之后，將鍵34重新定位在內(nèi)側(cè)。該護環(huán)18包括一個突出部分20，該突出部分被加熱然后箍到端部楔塊30和轉(zhuǎn)子本體16的外表面上，并利用鍵34鍵接到端部楔塊30上，鍵34緊配在突出部分20中所限定的槽36以及在端部楔塊30中所限定的對應(yīng)槽38中。護環(huán)18還鍵接到轉(zhuǎn)子本體16上。
如圖1所示，端部填充塊32的上表面是經(jīng)過一道利用一個填隙片的工序經(jīng)機加工而形成的，以便在撤去填隙片之前，與轉(zhuǎn)子本體16的外圍尺寸相一致。
在電動裝置10運行的過程中，轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生迫使繞組24向外的離心加速度。槽中各元件的偏移導(dǎo)致使槽絕緣墊片62要承受應(yīng)力，該墊片62在先前必須用更撓性的諾梅克斯材料重新卷繞轉(zhuǎn)子。
下面參閱圖2-4，它們表示了用于構(gòu)成轉(zhuǎn)子組件40的方法，它降低了在槽絕緣墊片中產(chǎn)生的應(yīng)力，并且不需要在安裝護環(huán)18的過程中重新卷繞轉(zhuǎn)子組件。首先參閱圖2，一個帶錐度的填充塊44直接定位在原有轉(zhuǎn)子繞組的頂部銅條42上方。帶錐度的填充塊44并不是端部填充塊58，而是一個直接鄰近端部填充塊58定位的內(nèi)填充塊。填充塊44是帶錐度的，以便在填充塊44直接鄰近端部填充塊58的端部處沿豎直方向尺寸較小。
為了按照本發(fā)明的優(yōu)選方法安裝護環(huán)18，將一個帶錐度的填隙片46插入到在帶度的填充塊44和阻尼條28之間的間隙中，以便對端部楔塊30提供一個實體的不帶錐度的支承。一旦端部楔塊30被適當(dāng)?shù)刂С校瑢λ耐獗砻孢M行機加工，以便與該護環(huán)18的突出部分20的內(nèi)表面進行緊配合。在突出部分的緊配表面50已經(jīng)這樣機加工成形后，撤下填隙片46，填隙片56被定位在轉(zhuǎn)子繞組的頂部銅條42和端部填充塊58之間，端部填空塊58插入組件40到端部楔塊和帶錐度的填充塊44的左方，如圖3所示。
填隙片56是帶錐度的，使其鄰近帶錐度的填充塊44的端部處，沿豎直方向尺寸較小。一旦填隙片56和端部填充塊58已經(jīng)這樣定位，端部填充塊58即可被機加工，使得與護環(huán)18的轉(zhuǎn)角部分22相一致。隨后移走填隙片56。
下面參閱圖4，然后將護環(huán)18以熱套冷縮配合方式進行安裝并在突出部分20處鍵接到端部楔塊30和轉(zhuǎn)子本體16上。
應(yīng)當(dāng)指出，一個帶錐度的間隙52因此形成在填充塊44和阻尼條28之間，一個類似的間隙60形成在端部填充塊58和護環(huán)18的轉(zhuǎn)角部分22之間。間隙52、60用以在發(fā)電機的運行過程中減輕在轉(zhuǎn)子槽絕緣墊片62上的應(yīng)力以及在轉(zhuǎn)子組件40中的繞組24上的應(yīng)力。實際上，間隙52、60在一個比此前可能達到的更長的彎曲長度范圍內(nèi)消除了槽絕緣墊片的偏移，因此降低了對槽絕緣墊片由于彎曲而產(chǎn)生損壞的可能性。
由于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的轉(zhuǎn)子組件40具有降低應(yīng)力的性能，故可以根據(jù)本發(fā)明進行轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)子本體端部的檢修而無需重新卷繞轉(zhuǎn)子組件。
然而，應(yīng)當(dāng)理解，雖然在上面介紹中已經(jīng)對本發(fā)明眾多特點和優(yōu)點做了陳述，還介紹了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能，這些公開僅是說明性的，在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)，即在所提示的權(quán)利要求的權(quán)項中所表達的全部內(nèi)容范圍內(nèi)，可以詳細(xì)地、特別是在零件的形狀、尺寸和配置的各方面進行改變。
權(quán)利要求
1.一種用支承護環(huán)(18)的裝置，它將該護環(huán)(18)支承在一個電動裝置中的轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分上，該裝置包括一個端部楔塊部件(30)，它用來與護環(huán)(18)相接觸；一個阻尼條(28)，它具有貼靠所述端部楔塊部件(30)的第一表面以及背對的第二表面；以及位于在所述阻尼條(28)的所述第二表面與轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分之間一個填充塊(44)，其特征在于，所述填充塊(44)具有一個帶錐度的表面，該表面在勵磁繞組部分和護環(huán)(18)之間限定了一個降低應(yīng)力的間隙(52)，借此使得在轉(zhuǎn)子(40)的高速旋轉(zhuǎn)過程中，使所述裝置中的應(yīng)力達到最小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征還在于，所述帶錐度的表面位置鄰近所述阻尼條(28)的所述第二表面，借此，在所述阻尼條(28)和所述填充塊(44)之間限定所述的降低應(yīng)力的間隙(52)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的端部楔塊部件(30)的構(gòu)成與配置是為了與護環(huán)(18)的突出緊配合部分接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中的所述端部楔塊部件(30)的構(gòu)成與配置是為了與護環(huán)(18)的突出緊配合部分鍵接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個與所述填充塊(44)相鄰接的端部填充塊(58)，所述填充塊(58)位于在護環(huán)(18)的轉(zhuǎn)角部分和轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征還在于，所述的端部填充塊(58)是帶錐度的，以便在護環(huán)(18)的轉(zhuǎn)角部分和轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分之間限定一個第二降低應(yīng)力的間隙(60)。
7.一種用于電動裝置的轉(zhuǎn)子(40)端部組件，它包括一個具有本體和限定各槽的若干齒的轉(zhuǎn)子(40);護環(huán)(18);端部楔塊部件(30)，它在其中一個所述槽內(nèi)，與所述護環(huán)(18)相接觸;一個阻尼條(28)，它具有貼靠所述端部楔塊部件(30)的第一表面以及背向的第二表面;以及一個填充塊(44)，它位于在所述阻尼條(28)的所述第二表面和所述轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分之間，其特征在于，所述填充塊(44)具有一個帶錐度的表面，該表面在勵磁繞組部分和護環(huán)(18)之間限定了一個降低應(yīng)力的間隙。借此使得在轉(zhuǎn)子(40)高速旋轉(zhuǎn)的過程中使在所述槽內(nèi)的應(yīng)力，特別是槽絕緣墊片的應(yīng)力達到最小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征還在于，所述帶錐度的表面位置鄰近所述阻尼條(28)的所述第二表面，借此，在所述阻尼條(28)和所述填充塊(44)之間限定所述的降低應(yīng)力的間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中所述的端部楔塊部件(30)的構(gòu)成和配置是為了與所述護環(huán)(18)的突出緊配合部分接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中所述的端部楔塊部件(30)的構(gòu)成和配置是為了與所述護環(huán)(18)的突出緊配合部分鍵接。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，還包括一個鄰近所述填充塊(44)的端部填充塊(58)，所述端部填充塊(58)位于在所述護環(huán)(18)的轉(zhuǎn)角部分和所述的轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其特征還在于，所述的端部填充塊(58)是帶錐度的，以便在所述護環(huán)(18)的轉(zhuǎn)角部分和所述的轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組部分之間限定一個第二降低應(yīng)力的間隙。
13.一種制作護環(huán)(18)的方法，該護環(huán)(18)附于一個電動裝置中的轉(zhuǎn)子(40)本體部分端部，其特征在于，其中的步驟是(a)鄰近轉(zhuǎn)子(40)的勵磁繞組，定位一個填充塊(44)，所述填充塊(44)具有一個帶錐度的表面;(b)將端部楔塊部件(30)套在所述填充塊(44)上;(c)在所述端部楔塊部件(30)和所述填充塊(44)之間插入一個填隙片，以便塞滿在所述元件之間限定的由于所述帶錐度的表面所形成的間隙。(d)對所述端部楔塊部件(30)的外表面進行機加工，使其尺寸適合于與護環(huán)(18)的突出緊配合部分相配合;(e)移去填隙片;以及(f)鄰近護環(huán)(18)的突出緊配合部分，使端部楔塊部件(30)定位，借此在端部楔塊部件(30)和填充塊(44)之間限定一個間隙，在電動裝置的運行過程中，該間隙將減輕在勵磁繞組部分和護環(huán)(18)之間的應(yīng)力。
全文摘要
一種在電動裝置中的轉(zhuǎn)子本體部分端部上支承護環(huán)的裝置，它包括一個用來與該護環(huán)相接觸的端部楔塊、阻尼條，它具有貼靠端部楔塊部件的第一表面和背對的第二表面、以及位于在阻尼條的第二表面和轉(zhuǎn)子的勵磁繞組部分之間的一個填充塊。該填充塊具有一個帶錐度的表面，該表面在磁場繞組部分和該護環(huán)之間限定了一個降低應(yīng)力的間隙，使得在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的過程中，使絕緣墊片和勵磁繞組中的應(yīng)力達到最小。
文檔編號H02K3/48GK1112743SQ9411902
公開日1995年11月29日 申請日期1994年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月3日
發(fā)明者威廉C·戈德鈉, 羅伯特L·瑪菲, 小艾伯特C·塞斯瑪 申請人:西屋電氣公司