專利名稱：定子桿搬運器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搬運裝置，用于將定子桿從其定子鐵心狹槽運送到維修區(qū)域，并在維修后將桿定位在狹槽中，以及運送和定位桿的方法。
背景技術(shù)：
某些電氣裝置如發(fā)電機，具有流體冷卻的定子桿。定子桿具有絕緣銅股，這些銅股裝配在狹槽中，并在端部銅焊到銅接線柱上而形成桿組件。每個定子桿包括實心和空心銅導(dǎo)體的組合，稱作股?？招墓商峁┝耸估鋮s劑穿過股包裝件循環(huán)的手段，以防止渦輪發(fā)電機過熱，并通過從絕緣桿排出熱量而提高發(fā)電機的輸出。
定子桿必須定期維護或維修，例如補漏。泄漏定子桿的維修可能需要完全取出、修理或更換。如果取出桿用于維修，則人工從其定子鐵心中的狹槽將其運載到維修區(qū)域，當完成維修時運回到鐵心中。如果更換，則必須將笨重的桿從一個用于插入的中間整備區(qū)域運送到定子鐵心中的狹槽中。當桿位于鐵心中時，人工將其升高和降低到正確的狹槽中，然后插入和楔入。人工移動笨重的桿需要人力和時間，且有安全上的危險。需要對運送和操縱定子桿以將其定位到正確狹槽中的方法進行改進，從而將桿插入和楔入到位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種裝置，用于改進特別在液體冷卻定子重繞過程中對定子桿的運送和操縱。本發(fā)明提供一種撓性桿搬運器，包括一個運動支架；一個提升構(gòu)架組件，該提升構(gòu)架組件旋轉(zhuǎn)連接成環(huán)繞支架的一個垂直軸線旋轉(zhuǎn)，從而前后擺動構(gòu)架組件的遠端，樞轉(zhuǎn)連接成環(huán)繞支架的一個水平軸線樞轉(zhuǎn)，從而升高和降低構(gòu)架組件的遠端；及一個由一個細長導(dǎo)軌構(gòu)成的提升托架，該細長導(dǎo)軌具有用于在長度方向接收一個桿的接收器形狀截面保持件，該提升托架在其長度上的一點連接到縱向構(gòu)架組件的遠端，與連接到構(gòu)架組件一個相對的近端的配重相對，其中提升托架在該點樞轉(zhuǎn)連接到一個水平銷上以允許提升托架朝一側(cè)或另一側(cè)傾斜，從而升高或降低提升托架的端部。
在另一個實施例中，撓性桿搬運器包括一個運動支架；一個由縱向構(gòu)架組件構(gòu)成的提升構(gòu)架組件，該縱向構(gòu)架組件從支架伸出，由多個在收縮位置嵌套在彼此之中而在伸長位置相對于彼此疊縮伸長的具有伸縮功能的部分構(gòu)成；及一個由一個細長導(dǎo)軌構(gòu)成的提升托架，該細長導(dǎo)軌具有用于在長度方向接收一個桿的接收器形狀截面保持件，該提升托架在其長度上的一點連接到縱向構(gòu)架組件的遠端，與連接到構(gòu)架組件一個相對的近端的配重相對，其中提升托架在該點樞轉(zhuǎn)連接到一個水平銷上以允許提升托架朝一側(cè)或另一側(cè)傾斜，從而升高或降低提升托架的端部。
另一個實施例涉及一種用于搬運定子桿的方法，包括將桿裝入一個提升托架中，該提升托架由一個具有接收器形狀截面保持件的細長導(dǎo)軌構(gòu)成，其中提升托架是包括一個運動支架的一個撓性桿搬運器的一部分；通過下列步驟操縱提升托架(i)前后擺動構(gòu)架組件的一端，(ii)升高或降低構(gòu)架組件的一端，(iii)傾斜提升托架而向一側(cè)或另一側(cè)傾斜托架，從而升高和降低提升托架的端部，或者(iv)通過運動支架前后移動該桿，從而定位該桿用于卸載到定子狹槽中；及將桿卸載到狹槽中。
在另一個實施例中，一種用于搬運定子桿的方法，包括通過下列步驟操縱提升托架(i)前后擺動構(gòu)架組件的一端，(ii)升高或降低構(gòu)架組件的一端，(iii)傾斜提升托架而向一側(cè)或另一側(cè)傾斜托架，從而升高和降低提升托架的端部，將桿從定子狹槽裝入一個提升托架中，該提升托架由一個具有接收器形狀截面保持件的細長導(dǎo)軌構(gòu)成，其中提升托架是包括一個運動支架的撓性桿搬運器的一部分；(iv)通過運動支架前后移動該桿，從而定位該桿用于卸載到維修區(qū)域中；及在維修區(qū)域?qū)U卸載。


圖1是一個鉸接定子桿搬運器的透視圖。
圖2是該鉸接定子桿搬運器的局部剖視側(cè)視圖。
圖3是圖2中穿過線A-A的搬運器支架的前視剖視圖。
圖4是搬運器構(gòu)架組件的側(cè)部局部視圖。
圖5是將搬運器提升托架與構(gòu)架組件聯(lián)接在一起的接合結(jié)構(gòu)的側(cè)視局部視圖。
圖6是提升托架的透視圖。
圖7是圖6中穿過線B-B的剖視前視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是一個鉸接機械裝置，可用于將定子桿從維修平臺運送到鐵心中，并將其定位在正確的定子狹槽中。桿搬運器設(shè)計成具有升高/降低、伸長/收縮、擺動或運輸功能，以利于從一個中間整備區(qū)域操縱該桿，特別是定子桿，插入定子鐵心桿狹槽中。該桿插入狹槽中并楔入到位。該裝置提供了支承，用來在插入之前相對于狹槽和端部位置精確地對桿進行定位。在這種應(yīng)用中，桿是長度大于寬度的一個直件。定子桿是一個撓性桿。
該裝置和方法消除了在對桿進行人工提升、運載和定位過程中的物理性應(yīng)力，同時將操縱該桿的總工時減少百分之50。對于4磁極定子，本發(fā)明將液體冷卻定子重繞的平均周期時間從42天大致減少到22天。該裝置和方法通過在插入之前將桿橫向定位在一個鐵心狹槽位置而減小了對桿的絕緣損壞，從而消除了桿從桿狹槽端到端部的滑動。該裝置和方法在核工業(yè)中有特別的優(yōu)點，能夠縮短液體冷卻定子重繞周期時間，保持質(zhì)量，并縮短停機周期。在一項測試中，用了10個技術(shù)人員將一個325磅的定子桿運輸和安放到一個仿制的4磁極定子孔中，而本發(fā)明可以用四個技術(shù)人員來安裝該桿。
本發(fā)明提供了一種定子桿搬運器，其功能是在長度方向用架支承一個縱向桿，例如一個定子桿，通過運動功能運送該桿，升降該桿，傾斜該桿，從而升降桿的每一端，大致前后移動該桿，將該桿帶入一個插入位置如發(fā)電機附近，并前后疊縮該桿而在很緊的區(qū)域內(nèi)將該桿例如操縱到定子桿狹槽附近。本發(fā)明的這些特征和其它特征將從附圖和下面的詳細描述中變得清楚，這些附圖和詳細描述作為例子對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，而不構(gòu)成限定。
圖1是一個鉸接定子桿搬運器10的透視圖，圖2是該鉸接定子桿搬運器10的側(cè)視圖，圖3是圖2中通過線A-A的搬運器支架14的前部剖視圖。圖1至3示出一個鉸接定子桿搬運器10，包括構(gòu)架組件12、支架14和提升托架16。構(gòu)架組件12包括一個帶有配重20的細長構(gòu)架軸18。提升托架16位于構(gòu)架組件12與配重20相對的遠端，配重20位于構(gòu)架組件的近端。該近端是最靠近構(gòu)架組件與支架14的連接點的一端。構(gòu)架軸18在操作上安裝在支架14上，如下面所述被液壓驅(qū)動。
支架14包括前輪24和后輪26，上旋轉(zhuǎn)單元28和下旋轉(zhuǎn)單元30。配重組件20緊固到軸18的相對端。支座和控制板組件40在支架14處與構(gòu)架組件12在操作上聯(lián)接。如下面說明的，電機32和液壓柱塞34位于上部支架旋轉(zhuǎn)單元28中。
圖2和圖3中，所示的支架單元底座36包圍電機38，通過電機鏈輪44、鏈條46及后軸鏈輪48的組合而與后軸42操作聯(lián)接。電機38通過與控制板組件40的聯(lián)接(未圖示)而致動，使操作者能夠通過驅(qū)動后軸42而驅(qū)動后輪26來前后驅(qū)動支架14，后輪26通過凸緣襯套50穿過支架單元底座36聯(lián)接。電機38、軸42和輪26將運動功能賦予定子桿搬運器10，從而例如可以從維修區(qū)域?qū)⒀b載的定子桿運送到發(fā)電機鐵心中的定子桿狹槽中，以及從發(fā)電機鐵心中的定子桿狹槽中運送到維修區(qū)域。
底部旋轉(zhuǎn)單元30由輥52和旋轉(zhuǎn)底座組件54支承在支架單元底座36上。輥52與旋轉(zhuǎn)底座組件54的組合賦予支架14一個水平旋轉(zhuǎn)功能，能夠用手對構(gòu)架軸18進行水平定向，并相應(yīng)地能夠在軸18的相對端對提升托架16進行水平定向。
支架14的上部旋轉(zhuǎn)單元28包圍構(gòu)架軸18的一端，通過一個組合襯套56和保持環(huán)58樞轉(zhuǎn)緊固到上/下液壓柱塞34上。柱塞34通過液壓泵60致動。當操作者在控制板組件40致動后，泵60向上驅(qū)動柱塞34，或者向下釋放柱塞，從而相應(yīng)地升降緊固到軸18端部的提升托架16。
電機32可由操作者在控制板組件40處致動，以環(huán)繞一個縱向軸線旋轉(zhuǎn)構(gòu)架軸，從而相應(yīng)地對緊固到軸18端部的提升托架16的端部進行傾斜。當致動時，電機32驅(qū)動鏈輪62以致動鏈條64，鏈條64又驅(qū)動鏈輪66，鏈輪66與構(gòu)架軸18成一體并位于其半徑圓周上。電機驅(qū)動構(gòu)架軸18而環(huán)繞一個中心縱向軸線旋轉(zhuǎn)。當軸18旋轉(zhuǎn)時，提升托架16朝一個方向或另一個方向傾斜，使其端部分別升高和降低。
圖2中所示的液壓泵68驅(qū)動流體到達液壓缸70，液壓缸70通過襯套72和保持環(huán)74與位于構(gòu)架軸18中的一個流體通道(未圖示)聯(lián)接。如圖2和4中所示，構(gòu)架組件12還包括第一部分76、第二部分78和第三部分80。第三部分80嵌套配合在第二部分78中，第二部分78又嵌套配合在第一部分76中。穿過構(gòu)架軸18的流體通道與橫貫第一部分76的一個液壓柱塞組件82聯(lián)接。液壓柱塞組件82驅(qū)動活塞84，所示的活塞84延伸穿過第二部分78和第三部分80。活塞84通過U形夾86和螺栓88連接到第三部分距柱塞組件82較遠的一端。組件82對伸長和收縮部分78和80進行控制。
操作者可在支座控制和板組件40處操作一個控制開關(guān)，以致動泵68，將流體壓力施加到液壓缸70上。當流體缸70致動時，流體通道將流體壓力從液壓缸70傳遞到液壓柱塞組件82。液壓柱塞組件82驅(qū)動活塞84，活塞84又移動第三部分80。當達到所需伸長程度時，操作者可以脫離控制開關(guān)。通過使流體壓力反向，操作者可在軸環(huán)和耐磨板90上將第三部分80疊縮地從第二部分78伸出或者收縮回去，并在軸環(huán)和耐磨板92上將這兩個部分從第一部分76伸出或者收縮回去。
由嵌套部分76、78和80提供的疊縮伸縮功能賦予提升托架16一個伸縮功能，提升托架16通過接合結(jié)構(gòu)98與第三部分80的遠端聯(lián)接，如圖1、圖2和圖5中所示，接合結(jié)構(gòu)98穿過構(gòu)架端部塊94的小孔96聯(lián)接。特別參照圖5，接合結(jié)構(gòu)98包括構(gòu)架端轉(zhuǎn)接器100、構(gòu)架端轉(zhuǎn)接器銷102、提升托架轉(zhuǎn)接器104和提升托架轉(zhuǎn)接器銷106。構(gòu)架端部件94通過垂直構(gòu)架端轉(zhuǎn)接器銷102穿過端部件94的小孔96的樞轉(zhuǎn)聯(lián)接而接納構(gòu)架端部轉(zhuǎn)接器100。提升托架轉(zhuǎn)接器104接納提升托架16，提升托架16通過提升托架轉(zhuǎn)接器銷106穿過提升托架轉(zhuǎn)接器104樞轉(zhuǎn)緊固。由構(gòu)架端部轉(zhuǎn)接器100和提升托架轉(zhuǎn)接器104提供的樞轉(zhuǎn)聯(lián)接允許用手在水平面和垂直面中旋轉(zhuǎn)提升托架16。
提升托架16參照圖5、圖6和圖7作了詳細描述。圖6是提升托架16的透視圖，圖7是圖6中穿過B-B線的提升托架的剖視前視圖。提升托架通過作為接合結(jié)構(gòu)98一部分的提升托架轉(zhuǎn)接器104緊固到構(gòu)架組件12上。提升托架16包括細長的底座平桿108、細長的后部平桿110和細長頂部平桿112，它們形成定子桿的接收器形狀截面保持件114。這些平桿可由鋁或任何其它適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料制成。提升托架16還包括多個推/拉動作肘接夾116，這些肘接夾116將定子桿(圖1中由118以虛線表示)緊固在由桿108、110和112形成的方C形狀保持件114中。操作中，沿接收器形狀截面保持件114的縱軸線縱向裝載定子桿。下面的操作有助于裝載根據(jù)需要升高降低提升托架16端部并旋轉(zhuǎn)托架16，以將定子桿滾動到托架16上和內(nèi)，或者從托架16定子桿狹槽中將定子桿滾動出來。在將桿裝載到托架16中之后，將推/拉動作肘接夾116夾持到桿上，從而在運送桿的同時將桿緊固在接收器形狀的截面保持件114中。
在本發(fā)明的該實施例中，鉸接桿搬運器10具有(1)運動操作功能，可將支架14、構(gòu)架組件12和提升托架16運送到一個用于裝載定子桿的位置，將裝載的定子桿運送到一個卸載位置，將桿安裝到一個定子鐵心狹槽中；(2)旋轉(zhuǎn)功能，能夠相對于支架14水平旋轉(zhuǎn)構(gòu)架組件12，將提升托架16的端部朝向或遠離裝載或未裝載點定位；(3)動力升/降功能，能夠升降提升托架16而適應(yīng)定子桿的裝載和卸載；(4)動力疊縮功能，朝向或遠離定子桿的位置伸長或收縮提升托架；(5)手動水平旋轉(zhuǎn)功能，能夠用手在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動提升托架；及(6)手動垂直旋轉(zhuǎn)功能，能夠用手在提升托架端部的垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)提升托架。
操作中，定子桿可縱向裝載到包括細長桿的搬運器提升托架16中，這些細長桿具有接收器截面形狀，并由桿夾持件、皮帶、束帶或者提升托架16的配件固定在接收器形狀。一般來講，操作者通過其運動功能(1)將搬運器轉(zhuǎn)移到渦輪機芯部中的一個位置，托架16的縱軸線基本上平行于定子桿的縱軸線。然后，操作者可利用動力升降功能(3)將提升托架16升降到定子桿狹槽的高度，利用疊縮功能(4)將提升托架16帶到定子桿狹槽附近。然后工人可以利用手動功能(5)和(6)，用手傾斜托架16的一端，并水平旋轉(zhuǎn)托架16而將該端部帶到位于或靠近定子桿端部的一個位置。然后可以手動將定子桿端部裝載到托架16的近端。然后一部分一部分地將托架移動靠近定子狹槽，以便一部分一部分地裝載到托架16的接收器114中。當定子桿裝載后，由推拉肘接桿116將其夾持在接收器114中。當夾持在托架16中之后，操作者可放平托架16，通過動力旋轉(zhuǎn)功能(2)將桿固定到一個基本上水平的位置，通過運動功能(1)運送到一個目的區(qū)域，如維修區(qū)域。到達目的區(qū)域后，可根據(jù)功能(3)、(4)、(5)和(6)手動或動力操作托架16內(nèi)的定子桿，以利于卸載?？赏ㄟ^顛倒所述取出桿的過程而將維修過的或新的定子桿安裝回發(fā)電機芯部的定子桿狹槽中。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但可以對本發(fā)明作變化和修改，因此不應(yīng)當限定于對例子的精確描述。本發(fā)明包括落入下面權(quán)利要求范圍內(nèi)的改變和替換。
權(quán)利要求
1.一種撓性桿搬運器(10)，包括運動支架(14)；提升構(gòu)架組件(12)，該提升構(gòu)架組件(12)旋轉(zhuǎn)連接成環(huán)繞支架(14)的一垂直軸線旋轉(zhuǎn)，從而前后擺動構(gòu)架組件(12)的遠端，樞轉(zhuǎn)連接成環(huán)繞支架(14)的一水平軸線樞轉(zhuǎn)，從而升高和降低構(gòu)架組件(12)的遠端；包括一細長導(dǎo)軌的提升托架(16)，該細長導(dǎo)軌具有用于在長度方向接收一個桿的接收器形狀截面(114)，該提升托架(16)在其長度上的一點連接到縱向構(gòu)架組件(12)的遠端，與連接到構(gòu)架組件(12)一個相對的近端的配重(20)相對，其中提升托架(16)在該點樞轉(zhuǎn)連接到一水平銷(106)上，以允許提升托架(16)朝一側(cè)或另一側(cè)傾斜，從而升高或降低提升托架(16)的端部。
2.如權(quán)利要求1所述的搬運器(10)，其中提升托架(16)在該點樞轉(zhuǎn)連接到一個垂直銷(102)，以允許提升托架(16)水平旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的搬運器(10)，其中提升托架(16)由一個軸(18)的延伸部連接到構(gòu)架組件(12)的終端，該軸(18)裝配成從構(gòu)架組件(12)中伸出，從而疊縮地收縮到構(gòu)架組件(12)中或者從中伸出。
4.一種撓性桿搬運器(10)，包括運動支架(14)；包括縱向構(gòu)架組件(12)的提升構(gòu)架組件(12)，該縱向構(gòu)架組件(12)從支架(14)伸出并包括多個在收縮位置嵌套在彼此之中而在伸長位置相對于彼此疊縮伸長的具有伸縮功能的部分(76，78，80)；包括一個細長導(dǎo)軌的提升托架(16)，該細長導(dǎo)軌具有用于在長度方向接收一個桿的接收器形狀截面(114)，該提升托架(16)在其長度上的一點連接到縱向構(gòu)架組件(12)的遠端，與連接到構(gòu)架組件(12)的一個相對近端的配重(20)相對，其中提升托架(16)在該點樞轉(zhuǎn)連接到一個水平銷(106)，以允許提升托架(16)朝一側(cè)或另一側(cè)傾斜，從而升高和降低提升托架(16)的端部。
全文摘要
一種撓性桿搬運器(10)，包括一個運動支架(14)；一個提升構(gòu)架組件(12)，該提升構(gòu)架組件(12)旋轉(zhuǎn)連接成環(huán)繞支架(14)的一個垂直軸線旋轉(zhuǎn)，從而前后擺動構(gòu)架組件(12)的遠端，樞轉(zhuǎn)連接成環(huán)繞支架(14)的一個水平軸線樞轉(zhuǎn)，從而升高和降低構(gòu)架組件(12)的遠端；及一個由一個細長導(dǎo)軌構(gòu)成的提升托架(16)，該細長導(dǎo)軌具有用于在長度方向接收一個桿的接收器形狀截面保持件(114)，該提升托架(16)在其長度上的一點連接到縱向構(gòu)架組件(12)的遠端，與連接到構(gòu)架組件(12)一個相對的近端的配重(20)相對，其中提升托架(16)在該點樞轉(zhuǎn)連接到一個水平銷(106)上，允許提升托架(16)朝一側(cè)或另一側(cè)傾斜，從而升高或降低提升托架(16)的端部。
文檔編號G01J5/60GK1473745SQ03136869
公開日2004年2月11日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月22日
發(fā)明者S·A·奧利弗, G·L·斯圖爾特, J·D·金, T·博格倫, H·小杜普雷, G·B·費爾古森, F·吉拉斯皮, H·P·勒博伊夫, E·小麥克米利斯, C·J·小博尼, J·L·羅伯茨, S A 奧利弗, 勒博伊夫, 小博尼, 斯圖爾特, 牌綻, 罌嗣桌 , 羅伯茨, 蠱, 衤, 費爾古森, 金 申請人:通用電氣公司