用于修復(fù)轉(zhuǎn)子的方法以及轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】一種轉(zhuǎn)子具有帶有突出指狀物(8)的轉(zhuǎn)子芯部(7)以及在指狀物(8)的軸向端部處由螺釘(13)固定的支撐塊(12)，該突出指狀物(8)為導(dǎo)體(10)限定槽縫(9)。指狀物(8)具有用于容納螺釘(13)的孔(14)。用于修復(fù)轉(zhuǎn)子(3)的方法包括移除螺釘(13)和支撐塊(12)、對孔(14)鉆孔以增加其直徑、將插塞(16)提供到孔(14)內(nèi)。
【專利說明】用于修復(fù)轉(zhuǎn)子的方法以及轉(zhuǎn)子

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于修復(fù)轉(zhuǎn)子的方法。該轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)動電機(jī)例如為:將連接至燃?xì)饣蛘羝麥u輪(渦輪發(fā)電機(jī))的同步發(fā)電機(jī)、或?qū)⑦B接至水輪機(jī)(水輪發(fā)電機(jī))的同步發(fā)電機(jī)、或異步發(fā)電機(jī)、或同步或異步電動機(jī)或此外的其他類型的電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)動電機(jī)的轉(zhuǎn)子可具有能動部分，其帶有轉(zhuǎn)子芯部和轉(zhuǎn)子指狀物，該轉(zhuǎn)子指狀物為轉(zhuǎn)子繞組限定了槽縫。
[0003]在轉(zhuǎn)子指狀物的軸向端部處，提供了用于轉(zhuǎn)子繞組(支撐塊)的支撐件；通過螺釘將這些支撐件固定至轉(zhuǎn)子指狀物，螺釘插入轉(zhuǎn)子指狀物的螺紋孔內(nèi)?？ōh(huán)連接至能動部分的每一端，以保護(hù)和限制轉(zhuǎn)子繞組。
[0004]在操作期間，環(huán)繞螺紋孔的指狀物的區(qū)域可能受損壞，由于材料暴露于循環(huán)載荷并可能由于啟動循環(huán)而疲勞。
[0005]損壞可能包括:
一可見裂縫，即在轉(zhuǎn)子指狀物的表面上延伸的裂縫，
一不可見裂縫，即在指狀物內(nèi)而不在其表面上延伸的裂縫，
一無裂縫指狀物。
[0006]在維護(hù)期間，在可見或不可見的裂縫的情況下，通常通過移除受損壞材料并通過焊接新材料來替換受損壞材料以重建指狀物的移除部分，從而修復(fù)指狀物。
[0007]在無裂縫指狀物的情況下，通常不采取措施。然而，在一些情況下，即使在進(jìn)行維護(hù)期間指狀物不具有裂縫，其材料也已經(jīng)受損壞(例如由于疲勞)，使得在維護(hù)后短時間內(nèi)也可形成裂縫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開的一方面包括提供用以處理轉(zhuǎn)子指狀物的無裂縫部分的方法。
[0009]通過根據(jù)附圖提供一種方法和轉(zhuǎn)子而達(dá)到這些和進(jìn)一步的方面。
[0010]有利地，根據(jù)該方法，移除了受損壞(但無裂縫)材料，延長了轉(zhuǎn)子的使用壽命，并且消除了損壞的誘因。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過在附圖中以非限制性示出的方法和轉(zhuǎn)子的優(yōu)選但非排斥性的實(shí)施例的描述，進(jìn)一步的特性和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，其中:
圖1是電機(jī)的不意圖；
圖2是圖1的細(xì)節(jié)的橫截面；
圖3至圖7顯示了方法的步驟；
圖8顯示了鉆孔和擴(kuò)孔的步驟； 圖9至圖12顯示了釬焊的步驟；
圖13顯示了插塞的實(shí)施例的正視圖；
圖14顯示了孔的實(shí)例；以及圖15顯不了插塞的實(shí)例。

【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1顯示了諸如渦輪發(fā)電機(jī)的電機(jī)。電機(jī)I具有定子2和轉(zhuǎn)子3。轉(zhuǎn)子3具有能動部分4和從其端部延伸的軸5。在端部或能動部分4處提供卡環(huán)6。
[0013]能動部分4具有帶有突出指狀物8的轉(zhuǎn)子芯部7，該突出指狀物8為導(dǎo)體10限定了槽縫9 ;導(dǎo)體10連接在一起以限定轉(zhuǎn)子繞組。另外，導(dǎo)體10的部分向槽縫9的外面突出并連接在一起以限定轉(zhuǎn)子繞組；這些突出部分位于卡環(huán)6的下方。
[0014]在指狀物8的軸向端部提供用于導(dǎo)體10(其限定繞組)的支撐塊12 ;通過螺釘13固定這些支撐塊12。
[0015]出于該原因，指狀物8具有容納螺釘13的螺紋孔14。
[0016]根據(jù)本方法，螺釘13和支撐塊12被移除(圖4)。
[0017]然后對孔14鉆孔以增加其直徑(圖5)。
[0018]然后在孔14(圖6)內(nèi)提供插塞16。插塞16減少了孔14周圍的應(yīng)力，因?yàn)橹笭钗?內(nèi)的力是壓力(由卡環(huán)6引起)，而插塞16遭受壓力的顯著一部分(相反，由于螺紋表面，螺釘13不遭受任何顯著的壓力)。
[0019]然后將相同或不同的支撐塊12膠合至指狀物8(圖7)的軸向端部。
[0020]由于優(yōu)選地僅在不帶有任何裂縫的孔14處提供插塞16，因而在任意孔14的鉆孔和任意插塞16的插入之前探測出不帶有可見(外部)或不可見(內(nèi)部)裂縫的孔，使得這種插塞僅被插入不帶有可見或不可見裂縫的孔14內(nèi)。其他的帶有可見或不可見裂縫的孔可以通過傳統(tǒng)的方法得到修復(fù)，例如材料移除以及通過焊接對移除部分的重建。無論如何應(yīng)清楚的是，本方法也可以對于所有孔實(shí)施(即，有裂縫的孔以及無裂縫的孔)。
[0021]優(yōu)選地，本方法在啟動循環(huán)的給定操作時期或給定數(shù)目之后實(shí)施。例如，由于在給定操作時期之后實(shí)施定期維修操作，因而可以在給定的定期維修操作下實(shí)施本方法。例如，本方法可以在第一次或第二次或此外更多次的定期維修操作之后實(shí)施。
[0022]探測可以包括實(shí)施非損壞性的測試，例如超聲波測試、液體滲透試驗(yàn)、X射線測試。
[0023]孔14具有帶有內(nèi)徑17以及外徑18的螺紋；鉆孔包括在螺紋的外徑18之外移除材料，使得在鉆孔之后，孔14具有比原來的內(nèi)徑及外徑17、18更大的直徑19。鉆孔后的孔14不具有螺紋。例如，鉆孔后的孔可具有圓柱或圓錐形狀(圖14顯示了孔的輕微圓錐形狀)。
[0024]此外，在鉆孔后可以對孔14擴(kuò)孔，例如以獲得需要的公差、產(chǎn)生圓形孔或減輕沖孔效應(yīng)。
[0025]在不同的實(shí)例中，可以通過按壓將插塞16設(shè)置在孔14內(nèi)，以便使它們緊密配合地連接在孔中。
[0026]備選地，可以通過釬焊將插塞連接在孔中。
[0027]在這種情況下，釬焊優(yōu)選地包括將釬焊材料20 (例如釬焊材料盤)插入孔14內(nèi)(圖9)，然后將插塞16插入孔14內(nèi)(圖10)，然后加熱(例如通過感應(yīng))并使插塞16壓靠著釬焊材料20 (圖11)。這引起融化的釬焊材料流動F通過插塞16與孔14之間的縫隙21以填充該縫隙21 (此外，也可能擠出一些釬焊材料)。
[0028]為了幫助插塞16引入至孔14中以及融化的釬焊材料的流動F，插塞16具有帶有至少三個突出肋24的芯部23 ;例如可以提供六個突出肋24。肋24幫助使插塞16在孔14內(nèi)居中并且不阻礙插塞引入(例如通過摩擦)。優(yōu)選地，插塞16由導(dǎo)電和/或磁性材料制成。
[0029]插塞16的材料優(yōu)選地與指狀物8的材料相比具有相等或更低的熱膨脹系數(shù)；這可以幫助減少在操作模式中的張應(yīng)力。優(yōu)選地，該特征在壓入配合插塞的情況下實(shí)施，但也有可能在其他情況下。
[0030]此外，插塞可以由帶有比轉(zhuǎn)子材料高的屈服強(qiáng)度的材料制成；例如，插塞的材料的化學(xué)成分和其他性質(zhì)可以與轉(zhuǎn)子的材料相同，而較高屈服強(qiáng)度可以通過不同的退火溫度獲得。而且，該特征優(yōu)選地在壓入配合插塞的情況下實(shí)施，但也有可能在其他情況下。
[0031]插塞16還可具有彈簧式結(jié)構(gòu)(圖15);這可以使插塞16在該插塞16被按壓進(jìn)入孔14內(nèi)時對過盈配合較不敏感。而且，該特征優(yōu)選地在壓入配合插塞的情況下實(shí)施，但也有可能在其他情況下。
[0032]本公開還涉及電機(jī)的轉(zhuǎn)子3。
[0033]轉(zhuǎn)子3具有能動部分4以及從能動部分4的端部延伸的轉(zhuǎn)子軸5。能動部分4具有帶有突出指狀物8的轉(zhuǎn)子芯部7，該突出指狀物8為導(dǎo)體10限定槽縫9。突出指狀物8在其軸向端部處具有孔14和支撐塊12。
[0034]轉(zhuǎn)子具有連接在孔14中的插塞16。支撐塊12例如通過膠合而連接在插塞16上方。
[0035]自然地，可以彼此獨(dú)立地提供所描述的特性。
[0036]實(shí)際上，可以根據(jù)要求和技術(shù)狀態(tài)隨意地選擇所用材料和尺寸。
[0037]附圖標(biāo)記 I電機(jī)
2定子 3轉(zhuǎn)子 4能動部分 5軸 6 卡環(huán) 7轉(zhuǎn)子芯部 8指狀物 9槽縫 10 導(dǎo)體 12支撐塊 13螺釘 14孔 16插塞17內(nèi)徑18外徑19鉆孔后直徑20釬焊材料21縫隙23插塞芯部24肋25元件26彈簧
F釬焊材料的流。
【權(quán)利要求】
1.一種用于修復(fù)轉(zhuǎn)子(3)的方法，該轉(zhuǎn)子(3)具有: 轉(zhuǎn)子芯部(7)，其帶有突出指狀物(8)，該突出指狀物(8)為導(dǎo)體(10)限定槽縫(9)， 至少一支撐塊(12)，在指狀物(8)的軸向端部處由螺釘(13)固定， 所述指狀物⑶具有孔(14)以用于容納所述螺釘(13)， 該方法的特征在于: 移除所述螺釘(13)和所述至少一支撐塊(12)， 對所述孔(14)鉆孔以增加其直徑， 將插塞(16)提供到所述孔(14)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述至少一支撐塊(12)膠合至所述指狀物⑶的軸向端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，用新支撐塊替換原來的支撐塊(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 探測不帶有可見或不可見裂縫的所述孔(14)，以及 僅將所述插塞(16)提供到不帶有可見或不可見裂縫的所述孔(14)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法在啟動循環(huán)的給定操作時期或給定數(shù)目后實(shí)施。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，探測包括實(shí)施沒有損壞的測試。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔(14)具有帶有內(nèi)徑和外徑(17，18)的螺紋，其中鉆孔包括移除在所述螺紋的外徑(18)外面的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過按壓將所述插塞(16)提供到所述孔(14)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過釬焊將所述插塞(16)連接在所述孔(14)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，釬焊包括: 將釬焊材料(20)插入所述孔(14)內(nèi)，然后 使所述插塞(16)插入所述孔(14)內(nèi)，然后 加熱并使所述插塞(16)壓靠在所述釬焊材料(20)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，通過感應(yīng)而加熱所述釬焊材料(20)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述插塞(16)具有帶有突出肋(24)的芯部(23)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述插塞(16)由與所述指狀物(8)的材料相比具有相等或更低的熱膨脹系數(shù)的材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述插塞(16)具有彈簧式結(jié)構(gòu)。
15.一種用于電機(jī)⑴的轉(zhuǎn)子(3)，具有 轉(zhuǎn)子芯部(7)，其帶有突出指狀物(8)，該突出指狀物(8)為導(dǎo)體(10)限定槽縫(9)， 至少一支撐塊(12)，其位于所述指狀物(8)的軸向端部處， 所述指狀物具有孔(14)， 其特征在于，具有連接在所述孔(14)中的插塞(16)。
【文檔編號】H02K15/00GK104205587SQ201380016003
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】T.奧普德貝克, K.維德曼恩, S.巴達(dá)塞拉, S.K.米斯拉, S.M.波特, M.諾伊 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司