用于生产绕组头支撑件的方法和绕组头支撑件技术

本发明专利技术涉及一种用于生产用于旋转电机的转子(1)的绕组头支撑件的方法。本发明专利技术的目的是为了能够同时以简单的方式生产甚至特别大的绕组头支撑件。根据本发明专利技术，这得以实现是因为绕组头支撑件使用增材制造工艺制成，特别是线弧增材制造。本发明专利技术还涉及一种绕组头支撑件。件。件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产绕组头支撑件的方法和绕组头支撑件


[0001]本专利技术涉及一种用于生产用于旋转电机的转子的绕组头支撑件的方法。
[0002]本专利技术进一步涉及一种用于电机的转子的绕组头支撑件。

技术介绍

[0003]用于电机的转子的绕组头支撑件和用于生产绕组头支撑件的方法从现有技术已知。这种类型的绕组头支撑件被提供，以便吸收由于旋转而作用于转子的绕组头上的离心力，以使得绕组头的不允许的变形被避免。现有技术的绕组头支撑件通常由高强度材料形成，优选地由高强度、不可磁化的钢形成，并且通常包括、如例如文件AT 508 622A1中所描述的、一个或两个环，其中对应的环通常通过锻造和轧制、以及可能地附加工艺来形成，以达到特别高的强度。
[0004]然而，这种类型的绕组头支撑件只可以被形成到由给定的轧制设备预定的最大尺寸。此外，这种类型的绕组头支撑件的最大尺寸也受从生产设施到电机将被操作的地点(通常是发电厂)的运输距离的限制。到现在为止，因此只可能生产达到最大大约6m的最大内径的绕组头支撑件，由此所述绕组头支撑件也可以变为机器设计中的限制因素。

技术实现思路

[0005]这通过本专利技术来解决。本专利技术的目的是明确一种开头所述类型的方法，利用所述方法，绕组头支撑件可以被生产，而与由锻造或轧制装置预定的限制无关。
[0006]此外，这种类型的绕组头支撑件被明确。
[0007]根据本专利技术，第一个目的利用开头所述类型的方法来实现，其中绕组头支撑件通过增材制造工艺来形成，特别是通过线弧堆焊。
[0008]在本专利技术的过程中，发现即使对于在增材制造工艺中生产的物体，对应地高的强度也是令人惊讶地可实现的。用于锻造和轧制的装置因此不再是形成绕组头支撑件所需要的，由此在具有锻造或轧制装置的生产工厂中，生产不再一定需要发生。对应的绕组头支撑件的生产因此在现场也是可能的，例如，在发电厂正被建造的地点处。
[0009]原则上，大不相同的增材制造工艺可以被用来形成对应的绕组头支撑件，包含例如涉及激光器的使用的焊接工艺、或埋弧焊工艺。然而，已经证明如果绕组头支撑件是使用线弧堆焊形成的，则对于实现高强度是特别有利的。这种类型的制造工艺也被称为线弧增材制造。经由对应的焊丝的选择，从而很容易做到影响绕组头支撑件的性质。通常，以下焊丝被使用，利用该焊丝，在对应的方法中，奥氏体结构可以在形成的焊缝中或者在绕组头支撑件中被得到，以便同时获得具有高的强度的不可磁化的绕组头支撑件。
[0010]尽管这种类型的绕组头支撑件，原则上，也可以由可拆卸地彼此连接的单个的段形成，但是优选地规定绕组头支撑件被实施为环形的。对应的绕组头支撑件因此优选地包括一个或更多个环，利用所述一个或更多个环，转子的绕组头可以被稳定。对应的环形绕组头支撑件可以例如通过彼此连接的多个环形焊缝、以简单的方式被形成，并且随后可以被
布置在绕组头的外部或内部，以便支撑绕组头抵抗离心力。
[0011]原则上，绕组头支撑件可以使用以下任何材料来形成，利用所述材料，特定机器所需的机械性质、热性质和磁性性质可以被实现，也就是说，也可以使用塑料、陶瓷等来形成。然而，如果完全奥氏体的结构是通过增材制造工艺形成的，则所需的性质可以以简单的、同时可靠的方式来实现。
[0012]即使绕组头支撑件原则上也可以通过3D打印或烧结工艺(其中例如金属粉末颗粒彼此连接)来形成，但是对于实现特别高的强度的目的来说，优选的是绕组头支撑件利用金属的多个层的堆焊来形成，其中堆焊层优选地具有完全奥氏体的结构。在这种情况下，金属优选地被连续地作为焊丝供应到焊缝。通常被实施为环、或者包括一个或更多个环的绕组头支撑件因此通过施加一个叠一个地布置的多个焊缝来逐层地生成，其中单个焊缝通常被实施为圆形的或环形的。由于磁性性质，形成的环或形成的绕组头支撑件的完全奥氏体的结构对于用于电机中是尤其有益的。
[0013]如果绕组头支撑件是通过将材料施加到移动的、特别是围绕旋转轴旋转的载体元件而形成的，则特别简单的生产方法被实现。例如，具有非常大的直径的环于是可以容易被形成，即使利用其、绕组头支撑件通过线弧堆焊被形成的焊接装置只被稍微移动以便将焊敷金属施加到该环的不同的径向位置和轴向位置。如果可以被布置在例如旋转平台上的载体元件被相应地移动，则焊接装置在环的圆周上的移动因此不是必要的。用于生产对应的绕组头支撑件的设备因此可以被实施为非常简单的且成本高效的。另外，环或环形绕组头支撑件的高精度生产因此是可能的。
[0014]载体元件原则上可以由与绕组头支撑件相同的材料形成。然而，还可以规定载体元件由不同的材料(例如，具有比绕组头支撑件低的强度的材料)形成。在这种情况下，为了获得均质的绕组头支撑件的目的，可以规定绕组头支撑件在绕组头支撑件的至少一层形成之后、特别是在绕组头支撑件完成之后，被从载体元件拆卸。以这种方式形成的绕组头支撑件因此以材料粘合的方式被连接到载体元件，载体元件优选地由金属组成。因此，为了从载体元件拆卸绕组头支撑件，绕组头支撑件可以被从例如载体元件切断。
[0015]如果该绕组头支撑件是由于多个层被一个叠一个地布置而形成的，所述层以材料粘合的方式被连接，则具有高强度的绕组头支撑件被获得。这可以通过一个叠一个地施加多个焊缝来以简单的方式发生，其中单个焊缝优选地由相同的材料形成。层因此可以包括一个焊缝、或彼此挨着布置的和/或一个叠一个地布置的多个焊缝。优选地，层在正被生产的绕组头支撑件的整个截面上(例如，在环的整个截面上)延伸，并且具有小于10cm、特别是小于5cm的高度。这确保绕组头支撑件的稳定的逐层构造。
[0016]在这个背景下，如果层是由于该层的内边界和外边界首先被形成、随之内边界和外边界之间的空间被填充材料而形成的，则是有益的。内边界可以构成形成绕组头支撑件的环的内径，并且外边界可以构成所述环的外径，即使通过对应的堆焊形成的环在用于电机中之前当然仍可以工作，例如，通过车床加工、铣削加工或磨削，以便获得特别圆的绕组头支撑件或具有特别小的不平衡性的绕组头支撑件。
[0017]首先形成层的内边界和外边界已经证明对于实现层的制造期间的有益的温度、以及同时绕组头支撑件的高生产速度是有效的。同时，通过填充内边界和外边界之间的区域，具有高强度和均质性、没有焊接缺陷(如细孔和气孔)的材料容易被获得。
[0018]通常，在内边界和外边界被形成之后，内边界和外边界之间的空间从外边界开始，被填充附加的焊缝，以便在内边界和外边界之间获得连续的层。还可以规定在内边界和外边界被形成之后，一个或两个焊缝一开始被邻近内边界或外边界布置，随之附加的焊缝从外边界或内边界开始被布置，以便填充内边界和外边界之间的空间。以这种方式，实现附加的焊缝被与其相邻地放置的焊缝已经至少稍微地冷却，以便使焊接工艺期间的裂缝的风险最小化。层可以具有例如一个叠一个地布置的两个到五个、特别是三个焊缝的高度。
[0019]为了实现绕组头支撑件的高均质性和强度，优选地规定绕组头支撑件通过使用保护气体来形成，以便防止绕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产用于旋转电机的转子(1)的绕组头支撑件的方法，其特征在于所述绕组头支撑件通过使用增材制造工艺来形成，特别是通过线弧堆焊。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述绕组头支撑件包括环(14)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过所述增材制造工艺来形成奥氏体结构。4.根据权利要求1至3中一项所述的方法，其特征在于所述绕组头支撑件利用金属的多个层(17)的堆焊来形成。5.根据权利要求1至4中一项所述的方法，其特征在于通过将材料施加到移动的、特别是围绕旋转轴(12)旋转的载体元件(6)来形成所述绕组头支撑件。6.根据权利要求1至5中一项所述的方法，其特征在于所述绕组头支撑件是由于多个层(17)一个叠一个地布置而形成的，所述层(17)以材料粘合的方式被连接。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于层(17)是由于所述层(17)的内边界(15)和外边界(16)首先被形成、随之所述内边界(15)和所述外边界(16)之间的空间被填充材料而形成的。8.根据权利要求1至7中一项所述的方法，其特征在于所述绕组头支撑件通过使用保护气体来形成，以便防止所述绕组头支撑件中的氧化物层。9.根据权利要求1至8中一项所述的方法，其特征在于所述绕组头支撑件通过使用具有6％至32％、优选地10％至28％、特别是18％至24％的铬当量的钢来形成。10.根据权利要求1至9中一项所述的方法，其特征在于所述绕组头支撑件通过使用具有10％至40％、优选地16％至32％、特别是24％至29％的镍当量的钢来形成。11.根据权利要求1至10中一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：安德里茨水电有限公司，
类型：发明
国别省市：