发电机串接／相线圈用螺栓紧固的球形连接器制造技术

一种改进的发电机（３０）具有连接绕组端部（３１、３２）的连接装置（３８），及一种进行该连接的方法。球面状部分（５０、５２）的头帽（３３、３６）钎焊到每个被连接绕组的端部（３１、３２）。一对连接板条（３９、４０），每个都有一对同样尺寸的球面支座（５８、６０）容纳绕组端部头帽（３３、３６）的球形部分（５０、５２）。用螺栓（４１）将两个连接板条（３９、４０）紧固在一起就提供了电气和机械的连接。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到汽轮发电机绕组的串接和相连接机构，特别涉及到在汽轮发电机中进行电气连接的具有球面几何形状的连接机构。本专利技术应用的场合是大型发电机，例如在核电站或其它工业电站中由汽轮机拖动的发电机。根据这种发电机的尺寸和几何形状在安装或更换定子线圈时，该线圈都必须分段，或对半放置，在安放线圈后，这些绕组元件必须在其端部进行连接。同样地，在每个相绕组端部和环绕发电机定子端的并联相环之间也需要连接起来。在线圈端部之间保持良好的串接和相连接无论从机械的还是电气的观点来看一直都是一个重要的问题。颁发给Vakser等人的美国专利号4，385，254揭示了用于发电机定子的端部连接机构。在Vakser的专利中，汇流条1的一对端部由一个端部连接机构11连接。每个汇流条1的端部被该端部连接机构的一个相应部分所容纳。在一对端部之间的连接机构是由一个夹紧装置构成的，它环绕着每个汇流条的夹持器。本专利技术的一个目的是提供一个改善了的连接器，在发电机的串接和相绕组元件之间进行电气连接。本专利技术的另一个目的是提供一种连接器，尽管线圈端部存在严重的偏移;该连接器仍可在连接器和线圈之间提供完好的接触。本专利技术还有一个目的是在发电机的绕组元件之间进行电气连接时提供一种改进了的方法，该方法将在连接器和线圈之间提供完好的接触。按照上述目标，提供了一种改进了的发电机以及进行上述连接的方法，该发电机具有连接线圈端部的连接器。一个具有球面形状的头帽部分被钎焊到每个需要连接的线圈端部。一对连接器汇流条容纳每个线圈端部头帽的球形部分，每个汇流条设有一对同样尺寸的球面形支座，从而这对连接器汇流条确定了一对球形承窝。然后用螺栓将这两个连接器汇流条紧固在一起，就形成了电气和机械上的连接。在本专利技术的第二个实施例中，每个需要连接的线圈端部具有一个钎焊的球形头帽。一个单个的连接器汇流条有一对球面形的卡座，用来容纳该头帽的球形端，然后该连接器汇流条用一对螺栓固定在头帽上，每个螺栓都穿过该连接器汇流条和每个头帽的球形端。附图说明图1是一个发电机定子的透视图，表示出一对绕组元件的端部以及按照本专利技术用来连接上述端部的连接器;该图也示出了一个相绕组的端部、一个并联相环以及一个用来连接该相绕组和并联相环的连接器。图2是一对绕组元件的端部以及本专利技术的连接器安装就位后的侧视图。图3是图2中一对绕组元件端部及连接器的前视图。图4是一对线圈端部以及按照本专利技术的第二个实施例用来连接该对线圈端部的连接器的侧视图。如同在下面的叙述中所用的惯例，线圈端部的连接指的是线圈分半或分段的端部连接，也包括线圈端部对相环的连接。此外，如同在后面的说明书和权利要求书中所使用的，“线圈端部”这个用语既包括线圈的端部也包括发电机并联相环的头部。首先看图1，这里以图解方式表示出发电机定子的一对绕组元件的端部，以及按照本专利技术连接该端部的方法。图1还根据本专利技术的指导示出了一个相绕组的端部及其与并联相环的连接。如同在技术上众所周知的那样，这些绕组是一种大型发电机(例如在核电站中所用的发电机)定子30的一部分。上部绕组元件31是一个绕组回路的前半部分，如图示终止于上部绕组头帽33处。一个上部线圈水管螺纹接套34钎焊到上部头帽33上并从头帽33向外延伸。水管螺纹接套34接到一个水管(未示出)，用来把水传送到绕组内部以便冷却。同样地，底部绕组元件32终止在底部线圈头帽36处，其底部水管螺纹接套钎焊到底部线圈头帽36上。连接器机构38由第一连接板条39和第二连接板条40组成，紧贴在容纳头帽33和36，从而在该线圈回路的上部绕组元件31和底部绕组元件32之间提供了牢固的机械和电气连接。螺栓41将第一连接板条39和第二连接板条40紧固在一起，在头帽33和36周围贴合得很紧密。同样地，底部相绕组42有附加的头帽43，并联相环44有附加的头帽45，如图示。连接器机构46由第一连接板条47和第二连接板条48组成，定位后在底部相绕组42和并联相环44之间提供了一个可靠的机械和电气接触。螺栓49将第一连接板条47和第二连接板条48紧固在一起，在头帽43和45周围紧密贴合。下面转到图2，在上部绕组元件31和下部绕组元件32之间的电气/机械连接将被更详细地进行描述。上部线圈头帽33和底部线圈头帽36分别具有球形的中心部分50和52。每个连接板条39、40包含有一个上部卡座54和一个底部卡座56，分别用来容纳上部线圈头帽33和底部线圈头帽36。每个卡座54、56分别包括一个球面形状的支座部分58、60，用来容纳球形中心部分50、52的一部分。为了在上部绕组元件31和底部绕组元件32之间保持良好的电气/机械连接並容许线圈偏移，每个卡座54、56分别设有扩大的部分62、64，它在卡座54、56和对应的球形中心部分50、52之间提供了一个小的间隙。第一和第二连接板条39、40被夹紧元件例如螺栓41牢固地相互固定住。在图2所示的本专利技术的较佳实施例中，每个连接板条39、40在靠近每个线圈31、32处设有一对接受螺栓的孔74。螺栓41穿过在第一连接板条39和第二连接板条40中对应的孔，把连接板条紧固在一起。以这种方式，第一和第二连接板条39和40相互连接，以提供紧密贴合。下面转到图3，即沿图2的3-3线所取的横截面图，表示采用螺栓41使连接板条39和连接板条40相连接，螺栓41延伸穿过螺栓容纳孔74将连接板条39、40紧紧夹在一起。图3还示出了尺寸“A”，它是上部卡座54的球面部分58和底部卡座56的球面部分60之间的最大距离。现在叙述上部绕组元件31和底部绕组元件32的连接方法，或者说将底部相绕组42与并联相环44相连接的方法。在常规设计的汽轮发电机中，从上部和底部绕组元件31、32，或底部相绕组42和并联相环44安装开始进行连接。首先，两个串接线圈31、32或一个相绕组42和一个并联相环引线44安装在汽轮发电机30中。每个线圈31、32、42和/或相环引线44应有一个具有中心球形部分50的头帽33钎焊到其端部。其次，测量出在上部头帽33球形部50的任何部分与底部头帽36球形部52的任何部分之间的最远距离。如前所述，这个距离在图3中以距离“A”表示。第一连接板条39和第二连接板条40中的每一个都备有一个预先加工好的单个卡座54。然后在每个连接板条39、40上加工出与第一个卡座54具有同样外形尺寸的第二个卡座56，使得沿卡座54、56的对应点相隔的距离也是“A”。为了保证量测被加工的卡座56尺寸的精度，卡座56可以与一个具有所要求尺寸的参照球面进行比较。下一步，为保证高质量的电气连接，连接板条39和40与头帽33、36的球形部分50、52相接触的表面要镀银。然后连接机构38通过将连接板条39、40放置在一起进行装配，使得头帽33、36的球形部分50、52在由卡座54、56所限定的球面形开口里紧密贴合。夹紧螺栓41(例如可以是1.27厘米即1/2吋的螺栓，由高强度不锈钢制成)通过螺栓容纳孔74插入，将第一连接板条39和第二连接板条40牢固地固定在一起。然后拧紧夹紧螺栓41使夹紧力达到10，000磅，以保证二者间可靠的连接。下面转到图4，由此叙述本专利技术的另一个实施例。图中，第一个线圈80和第二个线圈82分别终止在线圈端部84和86。包括一个球形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机（３０）包括连接绕组（３１、３２）端部的连接器（３８），上述绕组（３１、３２）的端部之间具有一定的间隔，绕组端部有各自的伸出轴线；上述每个连接器（３８）的特征在于：具有预定几何形状的第一和第二头帽（３３、３６）固定在一对绕组元 件（３１、３２）各自的端部；一种导电材料制成的第一和第二连接板条（３９、４０），每个上述第一和第二板条（３９、４０）具有两个其间距等于上述线圈端部间隔的卡座（５４、５６），上述第一和第二连接板条卡座（５４、５６）具有对应于上述伸出轴线的 各自的轴线；上述第一和第二连接板条卡座（５４、５６）确定了两个开口，其几何形状与上述预定的几何形状相配合，其间距等于上述线圈端部间距；上述第一和第二头帽（３３、３６）包括突出的球形部分（５０、５２），上述第一和第二连接板条卡座（５４ 、５６）的每一个包括一个球面形支座（５８、６０），在其球面上有扩大的部分（６２、６４），因此上述确定的开口包括球面形部分，用来容纳上述头帽的上述突出的球形部分（５０、５２）；以及夹紧元件（４１）用来把上述第一和第二连接板条（３９、４０） 夹紧在一起，以致于上述头帽（３３、３６）紧固地放置在上述确定的开口里。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：莉那特施丁尼尔逊，海克托奥斯瓦尔多鲍克，约翰米吉巴特拉，达里尔罗纳莫里逊，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]