專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，它涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其是依照權(quán)利要求I的前序部分的水輪發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子、尤其是一種如在抽水蓄能電站中使用的水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，例如，該轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子體，該轉(zhuǎn)子體由層疊金屬板構(gòu)成并且由軸向緊固栓保持在一起。圍繞轉(zhuǎn)子體的外部圓周布置有軸向繞組槽，其中轉(zhuǎn)子繞組被插入所述繞組槽并且克服離心力的作用被保持在其中。從轉(zhuǎn)子體軸向地露出并且形成繞組頭部的繞組棒通過(guò)特殊支持裝置被保護(hù)不受離心力的影響。
在這種電機(jī)中，轉(zhuǎn)子上的繞組頭部承受極端的機(jī)械負(fù)荷以及熱負(fù)荷。在這種情況下，繞組頭部相對(duì)于離心力的支持能夠借助于由預(yù)應(yīng)力鋼絲結(jié)合實(shí)心整體鋼環(huán)組成的箍而發(fā)生。然而，轉(zhuǎn)子的復(fù)雜的配合輔助、運(yùn)輸尺寸以及重量限制導(dǎo)致了限制。對(duì)于具有大尺寸的液壓原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子而言，需要使得在發(fā)電站中的安裝位置直接地實(shí)施組裝成為可能。此夕卜，大型實(shí)心鋼環(huán)削弱了通過(guò)繞組頭部的氣流以及從而削弱了對(duì)所述繞組頭部的冷卻。文檔DE19513457現(xiàn)已披露將下壓指布置到轉(zhuǎn)子體的疊層端部，以及提供由至少兩個(gè)環(huán)部組成的支持環(huán)，該至少兩個(gè)環(huán)部在軸向彼此分離，以及在它們的內(nèi)部圓周處被支持在輪轂上，該至少兩個(gè)環(huán)部在轉(zhuǎn)子體的靠近軸線的區(qū)段通過(guò)軸向通過(guò)轉(zhuǎn)子體的第一連接栓與下壓指一同被夾在一起。在離軸線較遠(yuǎn)的區(qū)段配置有第二連接栓，該第二連接栓軸向通過(guò)僅所述至少兩個(gè)環(huán)部以及軸向地將所述至少兩個(gè)環(huán)部夾在一起。最后，配置有徑向通過(guò)繞組頭部以及至少作用在最外面環(huán)部的外部圓周(在軸向觀察時(shí))的第三連接栓。多個(gè)軸向延伸的、彼此對(duì)齊的、半閉合的槽被配置成在圓周方向被分布到所有環(huán)部的外部圓周上，在每種情況下，擁有徑向延伸的螺紋孔的一條直棱均被插入該環(huán)部，其中所述第三連接栓被擰入所述螺紋孔。這提供了能夠被容易地制造的牢固徑向支持。然而，在這個(gè)公知的裝置中，繞組受熱時(shí)的軸向熱膨脹能夠?qū)е吕@組壓到繞組頭部栓(第三栓)上，以及導(dǎo)致所述栓承受非期望的以及無(wú)法承受的彎曲。為避免這些問(wèn)題，文檔WO 2010/115481提出了一種電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子體、環(huán)形繞組頭部、以及支持環(huán)，該環(huán)形繞組頭部被軸向布置成緊鄰轉(zhuǎn)子體并且與其同軸，該支持環(huán)被徑向布置到繞組頭部?jī)?nèi)并且與其同軸，繞組頭部和支持環(huán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)固定的方式被連接到轉(zhuǎn)子體，以及該繞組頭部和支持環(huán)在徑向方向上通過(guò)張力桿被夾到彼此，該張力桿通過(guò)繞組頭部以及支持環(huán)中的徑向孔。張力桿在這種情況下表現(xiàn)為它們的徑向內(nèi)部端部在支持環(huán)上、以及它們的徑向外部端部在支撐繞組頭部的支撐座上。支持體中的徑向孔的凈寬具有與張力桿的直徑相比超出的尺寸，以及支持環(huán)上的張力桿的徑向內(nèi)部端部和繞組頭部上的張力桿的徑向外部端部的支撐裝置使得張力桿能夠朝向徑向方向進(jìn)行有限的傾斜運(yùn)動(dòng)。這具體地通過(guò)張力桿的至少一些端部借助于支撐座被安裝而被實(shí)現(xiàn)，該支撐座具有球形支撐表面。
然而，這種解決方式的一個(gè)不足是，所有的張力桿需要為傾斜運(yùn)動(dòng)而獨(dú)立準(zhǔn)備，這導(dǎo)致了相當(dāng)大的設(shè)計(jì)和配合的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種如一開(kāi)始提到的類型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)避免公知的電機(jī)關(guān)于保護(hù)繞組頭部抵抗離心力的不足，以及其特征在于抵消繞組頭部的熱膨脹，其就設(shè)計(jì)而言是有效的以及簡(jiǎn)單的。這一目的通過(guò)權(quán)利要求I中的特征的總體而實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其是一種水輪發(fā)電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子疊片，該轉(zhuǎn)子疊片在電機(jī)軸線的方向延伸并且具有轉(zhuǎn)子繞組，該轉(zhuǎn)子繞組在轉(zhuǎn)子疊片的每個(gè)端部形成繞組頭部，所述繞組頭部被緊固到繞組頭部支承部，該繞組頭部支承部被同心地布置到繞組頭部中，并且在軸向毗鄰轉(zhuǎn)子疊片，以便借助于徑向通過(guò)繞組頭部的栓來(lái)攔阻離心力，以及緊固件被設(shè)計(jì)成安全地吸收繞組頭部的軸向膨脹。本發(fā)明的特性在于，該栓在每種情況下在T形錘架上被緊固到繞組頭部支承部上，該T形錘架在軸向上延伸，以及以軸向可移動(dòng)的方式被安裝到繞組頭部支承部中的相關(guān)的軸向T形槽中。根據(jù)本發(fā)明的一種配置，所述栓為螺栓并且被擰入該T形錘架。本發(fā)明的另一種配置，其特征在于，在每種情況下，具有相同徑向基準(zhǔn)的多個(gè)栓在軸向被布置成一個(gè)在另一個(gè)之后，以及具有相同徑向基準(zhǔn)的的所有栓被緊固到公用的T形錘架，或者被擰入公用的T形錘架。特別地，具有相同徑向基準(zhǔn)的所有栓均通過(guò)公用的保持元件從外部作用到繞組頭部。


以下將通過(guò)結(jié)合附圖的典型實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖I示出了依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的細(xì)部的側(cè)向透視圖；以及圖2從橫切電機(jī)軸線(圖2a)的視角以及軸向(圖2b)視角示出了圖I所示的電機(jī)中的繞組頭部的布置以及緊固件。
具體實(shí)施例方式圖I示出了依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子的側(cè)向透視圖。僅部分區(qū)段可被看見(jiàn)的轉(zhuǎn)子11沿電機(jī)軸線20延伸以及包括轉(zhuǎn)子體或轉(zhuǎn)子疊片12，繞組頭部支承部13在所示的端部毗鄰所述轉(zhuǎn)子疊片。容納轉(zhuǎn)子繞組(未示出)的軸向繞組槽被布置到轉(zhuǎn)子疊片12的外部圓周。暴露的繞組棒(圖2中的15a、b)從轉(zhuǎn)子疊片12露出，形成繞組頭部(圖2中的15)，該繞組頭部需要相對(duì)于在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的離心力而被支持。為此，徑向定向栓18被配置到繞組頭部15的區(qū)域，所述栓貫通繞組頭部15并且被緊固到繞組頭部支承部13。為使繞組頭部15以及其緊固件能夠自由軸向膨脹，整個(gè)繞組頭部緊固件需要補(bǔ)償繞組的熱膨脹。在提出的解決方案中，這可以憑借繞組頭部緊固件能夠在軸向移動(dòng)的事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于具有相同徑向基準(zhǔn)的栓18的每個(gè)軸向系列而言，在每種情況下均提供一個(gè)公用的軸向延伸的T形錘架17，用于繞組頭部15的栓18被緊固到該T形錘架17。為此，T形錘架17被配置有相應(yīng)地分離的螺紋孔，螺栓形式的栓18其內(nèi)部端部被擰入所述螺紋孔。T形錘架17在繞組頭部支承部13中的軸向定向、匹配的T形槽16中被軸向引導(dǎo)。栓18其頭部被支持在外側(cè)的、公用的軸向延伸的保持元件21上，以及所述保持元件通過(guò)例如基部層22施加徑向壓力到繞組頭部15。夾層23能夠被布置到繞組棒15a和15b之間，以便將均勻地產(chǎn)生的力引入到繞組頭部15中。由于所描述的繞組頭部15及其在繞組頭部支承部13上的緊固件的設(shè)計(jì)，首先，在運(yùn)行過(guò)程中在繞組頭部15上產(chǎn)生的離心力 被攔阻并且被引入到繞組頭部支承部13中，以及其次，繞組的熱膨脹不會(huì)導(dǎo)致在栓18處的任何剪切力的累積，因?yàn)閼{借T形錘架17在T形槽16中軸向滑動(dòng)，所述栓以及整個(gè)緊固件在圖I所示的軸向移動(dòng)方向19上共同地相對(duì)于繞組頭部支承部13移動(dòng)。附圖標(biāo)記列表10旋轉(zhuǎn)電機(jī)(尤其是水輪發(fā)電機(jī))11 轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)子疊片13繞組頭部支承部14繞組槽15繞組頭部15a, b 繞組棒16T 形槽ITT形錘架18 栓19移動(dòng)方向20電機(jī)軸線21保持元件22基部層23 夾層
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)，尤其是一種水輪發(fā)電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(11)，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子疊片(12)，所述轉(zhuǎn)子疊片(12)在電機(jī)軸線(20)方向延伸并且具有轉(zhuǎn)子繞組(15a，b)，所述轉(zhuǎn)子繞組(15a，b)在所述轉(zhuǎn)子疊片(12)的每個(gè)端部形成繞組頭部(15)，所述繞組頭部(15)被緊固到繞組頭部支承部(13)，所述繞組頭部支承部(13)被同心地布置到所述繞組頭部(15)中，并且在軸向毗鄰所述轉(zhuǎn)子疊片(12)，以便借助于徑向通過(guò)所述繞組頭部(15)的栓(18)來(lái)攔阻離心力，以及緊固件(16，17，18，21)被設(shè)計(jì)成安全地吸收所述繞組頭部(15)的軸向膨脹，其特征在于，所述栓(18)在每種情況下在T形錘架(17)上被緊固到所述繞組頭部支承部(13)上，所述T形錘架(17)在軸向上延伸，并且以軸向可移動(dòng)的方式被安裝到所述繞組頭部支承部(13)中的相關(guān)的軸向T形槽中。
2.如權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述栓(18)為螺栓形式并且被擰入所述T形錘架(17)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，在每種情況下，具有相同徑向基準(zhǔn)的多個(gè)所述栓(18)在軸向被布置成一個(gè)在另一個(gè)之后，以及具有相同徑向基準(zhǔn)的所有所述栓(18)被緊固到公用的T形錘架(17)或者被擰入公用的T形錘架(17)。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，具有相同徑向基準(zhǔn)的所有所述栓(18)均通過(guò)公用的保持元件(21)從外部作用到所述繞組頭部(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)，包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括在電機(jī)軸線(20)方向延伸并且具有轉(zhuǎn)子繞組(15a，b)的轉(zhuǎn)子疊片(12)，轉(zhuǎn)子繞組(15a，b)在轉(zhuǎn)子疊片(12)的每個(gè)端部形成被緊固到繞組頭部支承部(13)的繞組頭部(15)，繞組頭部支承部(13)被同心地布置到繞組頭部中并且在軸向毗鄰轉(zhuǎn)子疊片(12)，以便借助于徑向通過(guò)繞組頭部(15)的栓(18)以及被設(shè)計(jì)成安全地吸收繞組頭部(15)的軸向膨脹的緊固件(16，17，18，21)來(lái)攔阻離心力。憑借栓(18)被緊固到繞組頭部支承部(13)的T形錘架(17)而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、安全的緊固，T形錘架在軸向延伸并且以軸向可移動(dòng)的方式被安裝到繞組頭部支承部(13)的相應(yīng)的軸向T形槽中。
文檔編號(hào)H02K3/51GK102957251SQ20121034415
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者S·西弗伊爾迪茲, A·施韋里, R·N·奧凱, H·瓦爾澤, M·施密德 申請(qǐng)人:阿爾斯通法國(guó)水電公司