制造和运输发电机定子芯的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造并准备在发电机中组装定子芯(1)的方法，其中支承元件(7)在安装第一压板(4a)和放置多个定位棒(5)之前或之后安装，所述支承元件在其一个轴向端部处安装到工具设备(10)上并且限定出要组装的定子芯(1)的轴向中心圆柱状内腔(2)的位置。或者，支承元件在叠放叠片(3)之后或在将第二压板(4b)安装至叠片的顶部并在压板上施加轴向压力之后轴向插入到定子芯内腔中。在其安装或插入之后，所述支承元件可拆地固定至定子芯以在处理和/或运输和/或卷绕过程中对其进行支承。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机的制造，更具体地说涉及该发电机定子芯的组装。
技术介绍
在发电行业，发电机定子芯被支承在安装机座上。在优选结构中，如US2007/0241629A1中所述，定子芯由多个叠加的叠片形成，该叠片优选为薄钢片，其堆叠、压配并钳夹在一起而形成大的圆柱状定子芯。可以在定子芯的垂直或水平方位进行堆叠。垂直堆叠利用重力来帮助叠片的放置。然而，在垂直堆叠之后，必须将叠层变换成水平方位以供进一步的处理。在水平堆叠的情况下，在堆叠的步骤之后不需要放倒芯以供处理和/或卷绕和/或运输。通常芯位于支承芯的机座内部。如US 2005/0236926A1中所示，US 5,390,409也给出了一个现有技术机座类型的例子。如例如在EP 0365217A2中所提出的，沿发电机定子芯的外围表面放置的定位棒(key bars)通常焊接或栓接在机座中并且优选为机械耦合至定子芯的叠片，如例如US 6,346,760中所公开的。
技术实现思路
在现有技术中，通常在现成的机座内制造定子芯。如果该制造不在最终的安装场所进行，则将非常困难，这是因为将不得不把全部制造器械运输至每一个安装场所，必须将机座内定子芯的最终组件运送至所述最终安装场所，例如通过火车车辆上。这仅仅对直径有限的定子芯有可能，因为火车车辆本身受铁路轨道、隧道和桥梁所限具有固定的宽度。然而，在发电机领域，对大型发电机的需求逐渐增加，并且因此，对大型定子芯的需求也逐渐增加。在US 4,891,540中提及到，如果能同步制造定子机座和芯然而将其进行组装，则由于减少了生产时间将能够获得显著的经济效益。在US 2002/0074894A1中提到，同时对芯和支承机座进行施工是极其昂贵和费时的。为了同时对定子芯和定子机座进行施工，特别是机座应在最终安装场所进行制造，这是由于机座相比于芯具有更大的直径。随后必须将芯运输至最终安装场所以与机座进行组装。因此本专利技术的一个目的是提供一种有效的方式来制造不带机座的定子芯，并从而提供一种运输大型定子芯的可能性，其中如果该大型定子芯具有机座，则由于过宽，其将不再能通过火车进行运输。本专利技术进一步的目的是提供一种垂直堆叠不带机座的定子芯的方法，同时允许将该定子芯安全放倒为水平方位以供在处理和/或运输过程中进行运输和良好地支承。上述现有技术不能解决这些问题。在现有技术的文献中没有提出无机座的堆叠定子芯的叠片并且尤其是没有公开用于运输定子芯的替代支承结构。因此，本专利技术的一个目的是一种用于制造并准备在发电机中组装定子芯的方法，该定子芯具有沿该定子芯的纵轴的中心圆柱状内腔，该方法包括步骤：-->I：将至少一个第一压板安装到工具设备上并且以沿所述第一压板的周长间隔分布的方式将多个定位棒放置在与要制造的定子芯的纵轴有关的轴向方向上；II：将多个发电机叠片叠放至所述第一压板上，并同时和/或随后将所述发电机叠片与定位棒机械耦合；III：将至少一个第二压板安装至所述发电机叠片上，将所述压板固定至定位棒和/或至少一个轴向固定装置并同时和/或随后向所述压板施加轴向压力。在所述方法中，支承元件在步骤I之前或之后在其一个轴向端部处安装到工具设备上，从而限定出要组装的定子芯的轴向内腔的位置。该支承元件或者也可在步骤II或III之后轴向插入到定子芯的中心圆柱状内腔中。无论如何，优选为在步骤III之后，所述支承元件可拆地固定至定子芯以供在处理和/或运输和/或卷绕过程中支承定子芯。换句话说，本专利技术通过在叠放叠片过程中使用定位棒支承定子芯以及在叠放之后或之前将管插入定子芯以用于在放倒、如果必要、还有处理和/或运输过程中进行支承来解决上述问题。所述管接替了现有技术中使用的定子机座的支承功能，但是，其没有增加定子芯的外径，因为其是插入到中心内腔中。这允许将不带机座的定子芯自身的直径最大化到火车车辆或任何其它运输媒介的最大宽度。根据本专利技术的方法可以节省由定子机座所增加的宽度和重量并从而可以运输更大直径的定子芯。管使得使用和例如通过焊接固定多个外部板(所谓的腹板)不再是必须的，还允许进行倾倒和/或卷绕和/或运输。其还提供了对芯的主要支承，使得能够在运输中对定子芯进行安全的机械操作。由于定子芯的制造，即堆叠步骤，以及定子机座的焊接能够同时进行，可显著减少生产时间并从而获得更高的效率并因此获得更高的经济效益。在本专利技术的第一优选实施例中，定位棒至少在步骤I中，优选在全部步骤I，II和III中在垂直位置并且平行于要制造的定子芯的垂直纵轴排列。现有技术中没有使垂直堆叠简化的建议。US 2005/0235480A1甚至明确提到需要用水平地叠放定子芯来替代垂直叠放。现有技术仅提供了例如通过使用定位棒延伸件来水平组装定子芯的改进方法，而US 2005/0236926A1公开了穿过定子机座的中心轴的中心轨道结构，以帮助在水平叠放过程中在定子机座内放置和精确调节叠片。如果支承元件轴向伸出定子芯的至少一个轴向端部，优选为两端，则更加有利。支承元件例如可以是管。根据本专利技术进一步的优选实施例，支承元件的外径基本对应于定子内腔的直径。在进一步的优选实施例中，定位棒沿定子芯的外围均匀分布。此外，优选该定位棒优选为在步骤I中固定至所述第一压板，和/或优选为在步骤III中固定至所述第二压板。位于定子芯周围的定位棒的数量优选为在2至8的范围内。优选通过以积极方式、优选为通过螺栓连接，和/或非积极方式、优选为通过螺纹连接，和/或通过粘附、优选为通过焊接将所述压板固定至定位棒向所述压板施加轴向压力。进一步优选将至少一个第一压板和至少一个第二压板固定至定位棒和/或至少一个轴向固定装置从而使得压板向叠放在第一压板和第二压板之间的发电机叠片施加方向相对的力。优选所述压板和/或所述发电机叠片是环状的。发电机叠片可以以积极和/或非积极方式和/或通过粘附耦合至定位棒。所述耦合可以在步骤II中或之后或在步骤-->III中或之后进行。所述定子芯优选为具有约3.5米到5.5米范围内的直径和为约6米到12米、优选为8米到10米范围内的优选长度，以及约300吨到500吨、优选为350吨到400吨范围内的优选重量。有利的是，支承元件在步骤II和III之后插入定子芯中。但是，其也可以在步骤I之前或步骤I和II之间被安装或插入。在步骤I，II和III中，支承元件优选为在该支承元件的至少一个端部仍旧保持固定至工具设备。在步骤I，II和III之后，如果上述步骤在定子芯的垂直位置执行，优选为例如通过倾放将包含有位于其中心圆柱状内腔中的所述支承元件的定子芯转变到水平位置。所述支承元件在倾放过程中在该支承元件的至少一个端部保持固定至工具设备。在步骤I，II和III之后，对定子芯进行卷绕步骤和/或处理和/或运输并且在这些情况下仅在随后与定子机座进行组装。为了分别进行处理和/或运输，如果支承元件的至少一个轴端适应(is adapted to)运输系统或中间承接系统(intermediateadapting system)则是特别有利的。优选为，在步骤III之后，无机座地将带有位于其中心圆柱状内腔内的支承元件的定子芯运输至另一地点。优选地，在运输之后和与定子机座进行组装之前或之后，将支承元件从定子芯的内腔中取出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造并准备在发电机中组装定子芯(1)的方法，该定子芯(1)具有沿该定子芯(1)的纵轴(L)的中心圆柱状内腔(2)，该方法包括步骤：I：将至少一个第一压板(4a)安装到工具设备(10)上并且以沿所述第一压板(4a)的周长间隔分布的方式将多个定位棒(5)放置在与要制造的定子芯(1)的纵轴(L)有关的轴向方向上；II：将多个发电机叠片(3)叠放至所述第一压板(4a)上，并同时和/或随后将所述发电机叠片(3)与定位棒(5)机械耦合；III：将至少一个第二压板(4b)安装至所述发电机叠片(3)上，将所述压板(4b)固定至定位棒(5)和/或至少一个轴向固定装置(6)并同时和/或随后向所述压板(4a，4b)施加轴向压力；其中支承元件(7)在步骤I之前或之后用其一个轴向端部安装到工具设备(10)上并且限定出要组装的定子芯(1)的轴向内腔(2)的位置，或者在步骤II或III之后轴向插入到定子芯(1)的中心圆柱状内腔(2)中，以及其中在步骤III之后，所述支承元件(7)可拆地固定至定子芯(1)以供在处理和/或运输和/或卷绕过程中支承定子芯(1)。

【技术特征摘要】
2008.12.18 EP 08172143.31.一种用于制造并准备在发电机中组装定子芯(1)的方法，该定子芯(1)具有沿该定子芯(1)的纵轴(L)的中心圆柱状内腔(2)，该方法包括步骤：I：将至少一个第一压板(4a)安装到工具设备(10)上并且以沿所述第一压板(4a)的周长间隔分布的方式将多个定位棒(5)放置在与要制造的定子芯(1)的纵轴(L)有关的轴向方向上；II：将多个发电机叠片(3)叠放至所述第一压板(4a)上，并同时和/或随后将所述发电机叠片(3)与定位棒(5)机械耦合；III：将至少一个第二压板(4b)安装至所述发电机叠片(3)上，将所述压板(4b)固定至定位棒(5)和/或至少一个轴向固定装置(6)并同时和/或随后向所述压板(4a，4b)施加轴向压力；其中支承元件(7)在步骤I之前或之后用其一个轴向端部安装到工具设备(10)上并且限定出要组装的定子芯(1)的轴向内腔(2)的位置，或者在步骤II或III之后轴向插入到定子芯(1)的中心圆柱状内腔(2)中，以及其中在步骤III之后，所述支承元件(7)可拆地固定至定子芯(1)以供在处理和/或运输和/或卷绕过程中支承定子芯(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少在步骤I中，优选在全部步骤I，II和III中，所述定位棒(5)在垂直位置并且平行于要制造的定子芯(1)的垂直纵轴(L)排列。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，支承元件(7)在步骤II或III之后插入定子芯(1)中。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤I，II和III之后，例如通过倾放将包含有位于其中心圆柱状内腔中的所述支承元件(7)的定子芯(1)转移到水平位置，其中在倾放过程中，优选为还在步骤I，II和III中，所述支承元件(7)在该支承元件(7)的至少一个端部仍旧保持固定至工具设备(10)。5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤I，II和III之后，对定子芯(1)进行卷绕步骤和/或运输并且仅在随后与定子机座进行组装，以及其中在运输之后和与定子机座进行组装之前或之后，所述支承元件(7)从定子芯(1)的内腔(2)中取出。6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤III之后，无机座地将带有位于其中心圆柱状内腔(2)内的支承元件(7)的定子芯(1)运输至另一地点。7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·韦里耶，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH