專利名稱：線圈切割工具和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及線圈，例如諸如AC馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和變壓器線圈的機(jī)器的端部繞組。更具體而言，本發(fā)明涉及用于切割諸如端部繞組的線圈而促進(jìn)移除以進(jìn)行修理和維護(hù)的工具和方法。
背景技術(shù)：
諸如發(fā)電機(jī)和馬達(dá)的電力機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子一般由鋼鍛件構(gòu)建而成，并且包括許多沿轉(zhuǎn)子的長度延伸的槽口。通過把被稱為轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體布置到轉(zhuǎn)子的槽口中來在電的方面纏繞轉(zhuǎn)子。定子一般由許多堆疊的金屬迭片構(gòu)建而成。定子也包括沿定子的長度延伸的槽口，并且通過把被稱作定子線圈的導(dǎo)體布置到定子的槽口中來在電的方面纏繞定子。響應(yīng)于磨損，必須從定子上移除定子線圈，并且定期更換定子線圈。通過使用往復(fù)鋸切割端部繞組以及移除切下的線圈端部而實(shí)現(xiàn)這種移除。用往復(fù)鋸切割端部繞組會(huì)產(chǎn)生塵埃，塵埃會(huì)污染環(huán)境，并且引起環(huán)境、健康和安全擔(dān)憂。另外，在其中使用石棉絕緣來使線圈絕緣的情況下，往復(fù)鋸的使用以及所產(chǎn)生的塵埃可為特別成問題的。它還會(huì)導(dǎo)致操作員疲勞，這帶來操作員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。另外，這個(gè)方法往往是耗時(shí)的，因?yàn)楸仨殕为?dú)地切割端部繞組。這個(gè)情形會(huì)促使機(jī)器的停機(jī)時(shí)間增加，以及因此促使成本增加。還使用了剪刀動(dòng)作式切割機(jī)來切割端部繞組，這在線圈位于狹窄的槽口或空間中而使得沒有空間供剪刀動(dòng)作式切割機(jī)操作時(shí)是實(shí)際的。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的第一方面提供了一種工具，其包括在其遠(yuǎn)端上具有切削刃的刀片；可操作地連接到刀片的近端上的雙向作用液壓缸；以及連接到雙向作用液壓缸上且沿遠(yuǎn)側(cè)方向、沿縱向從雙向作用液壓缸延伸的至少一個(gè)導(dǎo)引臂，其中，該至少一個(gè)導(dǎo)引臂設(shè)置在刀片旁邊，并且平行于刀片的路徑而延伸。本公開的第二方面提供了一種切割線圈對(duì)的方法。該方法包括提供這樣的工具，其包括在其遠(yuǎn)端上具有切削刃的刀片；可操作地連接到刀片的近端上的雙向作用液壓缸；以及連接到雙向作用液壓缸上且沿遠(yuǎn)側(cè)方向、沿縱向從雙向作用液壓缸延伸的導(dǎo)引臂對(duì)。至少一個(gè)導(dǎo)引臂設(shè)置在刀片旁邊，并且平行于刀片的路徑而延伸。工具被布置成使得線圈對(duì)被捕捉在導(dǎo)引臂對(duì)之間，并且銷部件穿過導(dǎo)引臂對(duì)中的各個(gè)臂的遠(yuǎn)端中的孔，使得線圈對(duì)被捕捉在銷部件和刀片之間。該方法進(jìn)一步包括接合雙向作用液壓缸；縮回刀片；以及移除銷部件。根據(jù)結(jié)合附圖所得到的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它方面、優(yōu)點(diǎn)與顯著的特征將變得顯而易見，以下詳細(xì)描述公開了本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中，相同部件在所有圖中由相同的參考符號(hào)表不。


圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工具。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法。部件列表10工具 12刀片15切削刃14雙向作用液壓缸16第一導(dǎo)引臂17第一軌道18第二導(dǎo)引臂19第二軌道20銷部件21穩(wěn)定板22第一線圈24第二線圈26軸28連接器部件
具體實(shí)施例方式下面參照其關(guān)于電機(jī)的應(yīng)用來描述本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例。雖然關(guān)于呈A/C馬達(dá)的形式的電機(jī)來描述本發(fā)明的實(shí)施例，但是要理解，該教導(dǎo)同等地能夠應(yīng)用于其它電機(jī)，包括(但不限于)發(fā)電機(jī)、變壓器和具有線圈的其它機(jī)器。另外，在下面參照標(biāo)稱大小來描述本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例，并且標(biāo)稱大小包括一組標(biāo)稱尺寸。但是，應(yīng)當(dāng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明的實(shí)施例同樣能夠應(yīng)用于任何適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)、發(fā)電機(jī)和/或其它機(jī)器。另外，應(yīng)當(dāng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明同樣能夠應(yīng)用于各種標(biāo)度的標(biāo)稱大小和/或標(biāo)稱尺寸。如上面指出的那樣，本發(fā)明的各方面提供了一種用于切割諸如電力機(jī)或電機(jī)的端部繞組的線圈的工具和方法。如圖I中顯示的那樣，工具10包括在其遠(yuǎn)端上具有鋒利的切削刃15的刀片12。刀片12的近端可操作地連接到雙向作用液壓缸14上。在一個(gè)實(shí)施例中，雙向作用缸可具有大約15. 24cm(大約6英寸)的行程長度，并且可輸送大約20. 68mPa (大約3000psi)的壓力。至少一個(gè)導(dǎo)引臂16沿遠(yuǎn)側(cè)方向、沿縱向從雙向作用液壓缸14、在刀片12旁邊且平行于刀片12的路徑而延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，工具10可包括設(shè)置在刀片12的相反的側(cè)部上的兩個(gè)導(dǎo)引臂16、18。第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18各自分別在其內(nèi)表面上包括相應(yīng)的第一軌道17和第二軌道19，以在工具10的操作期間導(dǎo)引刀片12。在工具10的操作期間，刀片12沿著第一軌道17和第二軌道19在導(dǎo)引臂16、18中滑動(dòng)，從而使刀片12保持垂直于預(yù)期切割的位置，這類似于鍘刀。第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18各自可具有通過其遠(yuǎn)端的孔，銷部件20可插入到孔中。在一個(gè)實(shí)施例中，銷部件20是單獨(dú)地形成的零件；在其它實(shí)施例中，銷部件20可與第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18中的一個(gè)或兩者成一體。銷部件20可移除地將第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18的遠(yuǎn)端連接到彼此上。工具10可進(jìn)一步包括固定到第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18中的各個(gè)上的穩(wěn)定板21。穩(wěn)定板21促使在第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18之間保持期望的間隔，以允許刀片12在導(dǎo)引臂16、18之間操作，以及允許線圈22、24被固定在導(dǎo)引臂16、18之間。第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18彼此間隔開，使得線圈對(duì)22、24裝配在第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18之間，第一線圈22設(shè)置在該對(duì)中的第二線圈24的遠(yuǎn)側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，線圈22、24可為端部繞組。典型地，線圈22、24可由銅或其它傳導(dǎo)性材料制成。在各種實(shí)施例中，線圈22、24在橫截面上可基本為長方形，并且可對(duì)線圈22、24進(jìn)行堆疊和絕緣。在一個(gè)實(shí)施例中，該對(duì)中的各個(gè)線圈22、24的厚度可介于大約I. 27cm(大約0. 5英寸)和大約3. 5cm(大約I. 5英寸)之間。線圈對(duì)22、24的總高度可共為大約11. 4cm(大約4. 5 英寸)，因此，沿著第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18在穩(wěn)定板21的遠(yuǎn)側(cè)邊緣和銷部件20之間的距離必須為至少大約11. 4cm。刀片12可通過軸26來聯(lián)接到雙向作用液壓缸14上。連接器部件28可進(jìn)一步設(shè)置在雙向作用液壓缸14和刀片12之間。連接器部件28在形狀上可基本為環(huán)形，其中具有孔，軸26穿過該孔。第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18可進(jìn)一步通過例如螺栓或其它緊固件來固定到連接器部件28上。在一個(gè)實(shí)施例中，連接器部件28在近端上帶螺紋，而雙向作用液壓缸14則在遠(yuǎn)端上帶螺紋。因而，連接器部件28和雙向作用液壓缸14能夠通過螺紋連接到彼此上，即旋到彼此上。刀片12以及第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18可由鋼制成。在一個(gè)實(shí)施例中，刀片12可由S7工具鋼制成。工具10的操作可在大約20. 65cm2 (大約3. 22英寸2)的面積上提供大約20. 68mPa (大約3000psi)的力。還提供了一種切割線圈對(duì)22、24的方法。轉(zhuǎn)到圖2，在步驟SI中，提供上面描述的工具10。工具10包括在其遠(yuǎn)端上具有鋒利的切削刃14的刀片12，以及可操作地連接到刀片12的近端上的雙向作用液壓缸14。至少第一導(dǎo)引臂16或者成對(duì)的第一導(dǎo)引臂和第二導(dǎo)引臂16、18(如在圖I中顯示的實(shí)施例中那樣)連接到雙向作用液壓缸14上，并且沿遠(yuǎn)側(cè)方向、沿縱向從該雙向作用液壓缸14延伸。第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18(如果存在的話)設(shè)置在刀片12旁邊，并且平行于刀片12的路徑而延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，刀片12和第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18可由鋼制成。在步驟S2中，可將工具10布置在線圈22、24的附近，使得線圈對(duì)22、24被捕捉在成對(duì)的第一導(dǎo)引臂和第二導(dǎo)引臂16、18之間。線圈22、24設(shè)置成使得線圈22在線圈24的遠(yuǎn)側(cè)。在步驟S3中，銷部件20可在線圈22、24的遠(yuǎn)側(cè)穿過第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18中的孔30、32。因而，銷部件20將線圈22，24捕捉在工具10中，被導(dǎo)引臂16、18、銷部件20和穩(wěn)定板21/刀片12約束。線圈對(duì)22、24中的各個(gè)的厚度可介于大約I. 27cm至大約3. 5cm之間，并且線圈對(duì)22、24的總高度可共為大約11. 4cm。在步驟S4中，通過接合雙向作用液壓缸14來促動(dòng)工具10。在刀片12在單個(gè)行程中剪穿第一線圈24以及然后剪穿線圈22而執(zhí)行切割時(shí)，銷部件20承受反作用載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，行程可花大約21秒切割線圈22、24兩者。在大約20. 65cm2 (大約3. 22英寸
2)的面積上，雙向作用液壓缸14所提供的力可為大約20. 68mPa(大約3000psi)。一旦進(jìn)行了切割，則在步驟S5中縮回刀片12，以及在步驟S6中，銷部件20被從第一導(dǎo)引臂16和第二導(dǎo)引臂18上移除。在一個(gè)實(shí)施例中,可在大約90秒的間隔內(nèi)實(shí)行該方法。然后在步驟S7中，可從線圈 22、24上移除可手持且便攜的工具10，而且準(zhǔn)備好對(duì)后面的線圈對(duì)或單個(gè)線圈使用工具10。如本文所用，用語“第一”、“第二”等不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而是相反，它們用來使一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分開，而且用語“一個(gè)”和“一種”在本文中不表示對(duì)數(shù)量的限制，而是相反，它們表示存在所引用的項(xiàng)目中的至少一個(gè)。與數(shù)量結(jié)合起來使用的修飾語“大約”包括本數(shù)，并且具有上下文所規(guī)定的含義(例如包括與特定數(shù)量的測(cè)量相關(guān)聯(lián)的誤差度)。如本文所用，后綴“(一個(gè)或多個(gè))”意圖包括其修飾的項(xiàng)目的單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，從而包括那個(gè)項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)(例如金屬(一種或多種)包括一種或多種金屬)。本文公開的范圍是包括性的和可單獨(dú)地組合(例如“高達(dá)大約25_，或者更具體而言，大約5mm至大約20mm”的范圍包括“大約5mm至大約25mm的范圍的端點(diǎn)和所有中間值”等)。雖然在本文中描述了多種實(shí)施例，但是，根據(jù)說明書將理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在其中作出各種元件組合、變型或改進(jìn)，而且它們?cè)诒景l(fā)明的范圍內(nèi)。另外，可作出許多改良，以使特定的情形或材料適于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍。因此，意圖的是本發(fā)明不限于作為為了執(zhí)行本發(fā)明而構(gòu)想的最佳模式所公開的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種工具(10)，包括 在其遠(yuǎn)端上具有切削刃(15)的刀片(12)； 可操作地連接到所述刀片(12)的近端上的雙向作用液壓缸(14);以及 連接到所述雙向作用液壓缸(14)上且沿遠(yuǎn)側(cè)方向、沿縱向從所述雙向作用液壓缸(14)延伸的至少一個(gè)導(dǎo)引臂(16)，其中，所述至少一個(gè)導(dǎo)引臂(16)設(shè)置在所述刀片(12)旁邊，并且平行于所述刀片(12)的路徑而延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工具(10)，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)引臂(16)進(jìn)一步包括兩個(gè)導(dǎo)引臂(16，18)，其中，所述兩個(gè)導(dǎo)引臂(16，18)設(shè)置在所述刀片(12)的相反的側(cè)部上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具(10)，其特征在于，所述工具(10)進(jìn)一步包括可移除地 將所述兩個(gè)導(dǎo)引臂(16，18)中的各個(gè)的遠(yuǎn)端連接在一起的銷部件(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具(10)，其特征在于，所述工具(10)進(jìn)一步包括固定到所述兩個(gè)導(dǎo)引臂(16，18)中的各個(gè)上的穩(wěn)定板(21)，以在所述兩個(gè)導(dǎo)引臂(16，18)之間保持一定距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具(10)，其特征在于，在所述兩個(gè)導(dǎo)引臂(16，18)之間的距離容納線圈對(duì)(22，24)，所述線圈對(duì)(22，24)設(shè)置成使得第一線圈(22)在第二線圈(24)的遠(yuǎn)側(cè)，并且所述線圈對(duì)(22，24)設(shè)置在所述第一導(dǎo)引臂和所述第二導(dǎo)引臂(16，18)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具(10)，其特征在于，所述第一線圈(22)和所述第二線圈(24)中的各個(gè)的厚度介于大約I. 27cm和大約3. 5cm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工具(10)，其特征在于，所述工具(10)進(jìn)一步包括將所述刀片(12)聯(lián)接到所述雙向作用液壓缸(14)上的軸(26)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工具(10)，其特征在于，所述工具(10)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述雙向作用液壓缸(14)和所述刀片(12)之間的連接器部件(28)，所述連接器部件(28)包括孔，所述軸(26)穿過所述孔，其中，所述導(dǎo)引臂對(duì)(16，18)固定到所述連接器部件(28)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具(10)，其特征在于，所述連接器部件(28)在近端上帶螺紋，而所述雙向作用液壓缸(14)在遠(yuǎn)端上帶螺紋，并且所述連接器部件(28)和所述雙向作用液壓缸(14)能夠通過螺紋連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工具(10)，其特征在于，所述銷部件(20)可移除地插入到所述兩個(gè)沿縱向延伸的導(dǎo)引臂(16，18)中的各個(gè)中的孔中。
全文摘要
本發(fā)明涉及線圈切割工具和方法。公開了一種用于切割電力機(jī)中的線圈的工具(10)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，工具(10)包括在其遠(yuǎn)端上具有切削刃(15)的刀片(12)。刀片(12)在其近端上可操作地連接到雙向作用液壓缸(14)上。工具(10)進(jìn)一步包括聯(lián)接到雙向作用液壓缸(14)上且沿遠(yuǎn)側(cè)方向、沿縱向從雙向作用液壓缸(14)延伸的至少一個(gè)導(dǎo)引臂(16)，其中，該至少一個(gè)導(dǎo)引臂(16)設(shè)置在刀片(12)旁邊，并且平行于刀片(12)的路徑而延伸。
文檔編號(hào)H02K15/00GK102738971SQ20121011005
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月4日
發(fā)明者A·J·湯姆科, J·M·薩薩特利, S·W·阿利 申請(qǐng)人:通用電氣公司