專(zhuān)利名稱(chēng)：用于發(fā)電機(jī)端部彎曲繞組的再緊式應(yīng)變墊塊及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)電機(jī)端部彎曲繞組的支撐結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種支撐汽輪發(fā)電機(jī)端部彎曲繞組的再緊式應(yīng)變墊塊。
大型汽輪發(fā)電機(jī)的端部彎曲繞組通常采用位于繞組和各種支撐環(huán)之間的適形墊或適形塊進(jìn)行固定或支撐，這些支撐環(huán)典型地圍繞端部繞組延伸。這些墊通常是浸漬樹(shù)脂的、由氈墊或管狀元件構(gòu)成的彈性材料。這些墊的采用，需要提供大量的不同尺寸的墊子，以便保證在各樣端部彎曲繞組之間能有所需的專(zhuān)門(mén)厚度。這些墊子必須緊密貼合，以便在發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期正常運(yùn)行中保持線棒的固定。
定子線圈的端部彎曲繞組需要支撐，以避免端部繞組在運(yùn)行中可能發(fā)生的過(guò)量振動(dòng)。由于線圈的振動(dòng)通常是在運(yùn)行當(dāng)中發(fā)生的，維持對(duì)墊子和線棒之間緊密度的控制就很困難。支撐件與端部彎曲繞組之間的緊密貼合是所希望的，以便能在長(zhǎng)期正常運(yùn)行中保持這些繞組可靠、安全地固定。這些振動(dòng)可能是因?yàn)橛嘘P(guān)的機(jī)械振動(dòng)和非正常短路，或者是事故狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，會(huì)有非常大的電磁力施加于線棒上。由于這些振動(dòng)，某些支撐件就可能在正常運(yùn)行期間變松。
為支撐汽輪發(fā)電機(jī)端部彎曲繞組，存在著各種各樣的設(shè)計(jì)，比如揭示于1976年4月6日公布、授與庫(kù)泊等人的美國(guó)專(zhuān)利3，949，257號(hào);1983年11月15日公布、授與戴利等人的美國(guó)專(zhuān)利第4，415，825號(hào);以及1989年1月24日公布、授與沃德等人的美國(guó)專(zhuān)利第4，800，314號(hào)等。上面提到的每一個(gè)專(zhuān)利都是授權(quán)于本發(fā)明的申請(qǐng)人。盡管這些方法和裝置的每一種在支撐發(fā)電機(jī)定子端部彎曲繞組中都是滿(mǎn)意的，還是希望有一種能容易再緊固又不需要大量不同尺寸適形墊的設(shè)計(jì)。
1990年7月17日公布的美國(guó)專(zhuān)利第4，942，326號(hào)和1990年8月21日公布的美國(guó)專(zhuān)利第4，950，934號(hào)描述了用于端部繞組線棒的固緊系統(tǒng)。這些申請(qǐng)也被授與本發(fā)明的申請(qǐng)人。盡管這些設(shè)計(jì)對(duì)于支撐端部繞組線棒起著令人滿(mǎn)意的作用，希望還能有一種相對(duì)來(lái)說(shuō)更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，它允許支撐結(jié)構(gòu)的每一個(gè)接觸面對(duì)支撐環(huán)所形成的線圈筐的多平面結(jié)構(gòu)能良好貼合。
本發(fā)明的一個(gè)基本目標(biāo)，就是為發(fā)電機(jī)定子的端部彎曲繞組提供一個(gè)簡(jiǎn)單的、能再緊固的支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)，是為用來(lái)支撐端部彎曲繞組的緊力墊塊提供統(tǒng)一的構(gòu)造。
本發(fā)明達(dá)到了上述目標(biāo)，按照本發(fā)明，簡(jiǎn)言如下用于發(fā)電機(jī)端部繞組的支撐結(jié)構(gòu)包括有嵌于每對(duì)上述繞組之間的楔形件。此楔形件有一個(gè)貫穿此件一側(cè)的開(kāi)口，此開(kāi)口相對(duì)于楔形件的斜面橫向取向。還有穿過(guò)楔形件開(kāi)口并環(huán)繞端部彎曲繞組之一固緊的綁扎件，用來(lái)將楔形件和繞組相對(duì)固定。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是端部彎曲繞組可以通過(guò)移動(dòng)綁扎件和在端部彎曲繞組之間深嵌楔形件并重新固定楔形件很快地得以重新緊固。
本發(fā)明的各種其他目標(biāo)、特點(diǎn)和優(yōu)越性，通過(guò)閱讀下面的詳細(xì)描述并參照?qǐng)D示，將變得更加明顯，描述和圖示僅以實(shí)例的方式表示，其中

圖1是一個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)的部分側(cè)視圖;
圖2是表示具有本發(fā)明的再緊式應(yīng)變墊塊的端部彎曲繞組情況的發(fā)電機(jī)部分端部視圖;
圖3是沿著圖2中線Ⅲ-Ⅲ截取的視圖;
圖4是應(yīng)變墊塊在其初始位置和最終打入位置的示意圖;以及圖5是先前工藝應(yīng)變墊塊的部分端部視圖。
現(xiàn)在可以詳細(xì)參照這些視圖了。圖1表示一個(gè)典型汽輪發(fā)電機(jī)10的局部側(cè)視圖。發(fā)電機(jī)10包含有鐵芯13，鐵芯由許多絕緣疊片16構(gòu)成，疊片可以通過(guò)穿過(guò)其上對(duì)直孔的螺栓19和螺母22固緊成一體。一套線圈25布置在鐵芯13中，并在鐵芯任一端部都伸展出來(lái)，一端與勵(lì)磁機(jī)相聯(lián)(未示出)，另一端與汽輪機(jī)相聯(lián)(亦未示出)。每一個(gè)端部彎曲繞組的上層線棒28和下層線棒31都有在其端部的接頭34，比如說(shuō)用來(lái)在運(yùn)行中傳導(dǎo)通過(guò)線圈25的冷卻液體。端部彎曲繞組28、31通?？恳粋€(gè)圓錐形的、包圍線圈25的支撐環(huán)37來(lái)支撐。端部彎曲繞組在徑向和周向都需要支撐，以避免發(fā)電機(jī)10在正常運(yùn)行中損壞。特別應(yīng)注意，線圈25的端部轉(zhuǎn)彎部分要彼此緊密固定，方法可以是在上層端部彎曲繞組28和下層端部彎曲繞組31之間的徑向空隙中嵌入本發(fā)明的再緊式應(yīng)變墊塊。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2到圖4，本發(fā)明的再緊式應(yīng)變墊塊表示成已嵌入傳統(tǒng)端部彎曲繞組上層28和下層31之間。本發(fā)明的裝置包括一個(gè)楔形件43，它被嵌入以在線圈25的端部彎曲繞組上層28和下層31之間形成緊密貼合。使用玻璃綁帶46或者其他綁扎件，以使楔形件43相對(duì)于上層繞組28或下層繞組31中的任一個(gè)固緊。傾向于將楔形件43和上層繞組28固緊，因?yàn)檫@較容易夠得著，從而在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)較方便。
傾向于楔形件43由具有相對(duì)傾斜面52和55的應(yīng)變楔形墊塊49構(gòu)成。楔形墊塊49用來(lái)壓緊可壓縮填料58，填料58布置在上下層繞組28和31與應(yīng)變墊塊49的每一斜面52和55之間。U形導(dǎo)板61布置在楔形墊塊49的表面52、55與填料58之間，以利于楔形墊塊49的再緊固，并用來(lái)在繞組上下層28和31之間嵌入楔形墊塊時(shí)導(dǎo)向。應(yīng)變墊塊49還至少包括一個(gè)，最好是二個(gè)貫穿墊塊一側(cè)的開(kāi)口64，開(kāi)槽相對(duì)于楔形墊塊的斜面52、55橫向取向，以允許玻璃纖維帶46穿過(guò)開(kāi)口64并圍繞上層繞組28形成圈環(huán)。
可壓縮填料58傾向于由氈料制成，選成能補(bǔ)滿(mǎn)繞組上層28和下層31之間的空隙。填料58，傾向于由滌淪多層料構(gòu)成，這樣來(lái)選擇當(dāng)楔形件49從未打入位置67打進(jìn)所希望的位置時(shí)，每一填料58都被壓縮到其原來(lái)形狀的50%，從而將繞組上層28和下層31彼此緊固。用這種型式的設(shè)計(jì)，每次使用都能采用同樣外形尺寸的應(yīng)變墊塊49。然后在導(dǎo)板61和線圈25之間使用合適的各樣填料58，以補(bǔ)滿(mǎn)端部彎曲繞組之間的空隙，并提供必要的壓力，以緊密固定線圈25的端部轉(zhuǎn)彎部分。
如果有必要重新緊固線圈25的端部彎曲部分，用本發(fā)明的再緊式應(yīng)變墊塊就可以很方便地完成。需要做的僅僅是移去玻璃綁帶46并切實(shí)地進(jìn)一步打緊楔子49。當(dāng)線圈處于所需要的固緊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)變墊塊49就可以隨后綁扎到上層繞組28上。如果需要，墊塊49可以移取出來(lái)進(jìn)行整修而不損壞它，正如常規(guī)支撐結(jié)構(gòu)有時(shí)做的那樣，只在間隙中采用較厚的填料58就行了。
如圖5所示，常規(guī)的應(yīng)變墊塊100有需要磨到所需尺寸的表面103，這樣做才能適應(yīng)端部彎曲繞組上層28和下層31之間各種各樣的間隙尺寸。在適形材料106用樹(shù)脂浸漬之后，墊塊100就被打入并綁上綁帶109。如果墊塊100變松，它不能方便地再緊固。一但材料106中的樹(shù)脂硬化，墊塊100和繞組上層28以及下層31就剛性地固定在一起，為了將線圈進(jìn)行重新緊固就得把墊塊100破壞掉。采用本發(fā)明，移去玻璃綁帶46以后，楔子43就能夠進(jìn)一步深嵌進(jìn)去，因?yàn)樵谀抢飳?dǎo)板61是結(jié)合到可壓縮填料58的，楔子43就能夠在導(dǎo)板61之間進(jìn)一步嵌進(jìn)去。這樣，本發(fā)明通過(guò)深嵌和重綁楔子就能容易地重新緊固。因此，只要移去常規(guī)的應(yīng)變墊塊100，本發(fā)明的再緊式應(yīng)變墊塊43就可以裝上去。
為了采用本發(fā)明固定線圈25的端部彎曲部分，要實(shí)施下列步驟每個(gè)導(dǎo)板61都要橫跨繞組界面放置并選用合適的填料58以適合界面之間的間隙。選用主要填料去充滿(mǎn)這一間隙。根據(jù)所希望的緊力，這套組件在未嵌進(jìn)位置67處(圖4)呈緊密配合狀態(tài)。然后將填料58浸漬絕緣樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂，再將墊塊49打到其最終的嵌入位置70。用這種方法，應(yīng)變墊塊49將填料58壓縮一預(yù)先決定的量，足以使繞組28、31彼此緊固。傾向于這一預(yù)定量以氈墊填料58被壓縮百分之五十來(lái)表示。最后，玻璃纖維綁帶46穿過(guò)應(yīng)變墊塊49上的開(kāi)口64、圍繞上層繞組28環(huán)形綁扎，其端頭固定在一起。此外，玻璃纖維綁帶46也可浸以絕緣的樹(shù)脂，在硬化之后，這也避免玻璃帶變松并將楔形墊塊49緊固就位。為了重新緊固繞組上層28和下層31之間的楔形墊塊49，其手續(xù)只是簡(jiǎn)單地割斷和取出玻璃纖維綁帶46，進(jìn)一步嵌進(jìn)應(yīng)變墊塊49，并實(shí)施穿過(guò)開(kāi)口64、圍繞上層或下層線圈將玻璃纖維綁帶46環(huán)包的步驟。
可壓縮的浸漬氈墊填料58很容易適合需要緊固的線圈表面的形狀，而錐形可打進(jìn)墊塊49又能夠制成統(tǒng)一形狀來(lái)配具體的發(fā)電機(jī)10和定子鐵芯13的端部彎曲繞組間隙。傾向于在未打入位置67處填料58有個(gè)0.635厘米(0.25英吋)的額定間隙73。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它容易適配線圈尺寸的變化以及為取得合適的氈墊壓力而做的楔入動(dòng)作，而且，如果由于振動(dòng)效應(yīng)而致松的時(shí)候它有再緊固的特點(diǎn)。因此，提供了用來(lái)固緊發(fā)電機(jī)定子端部彎曲繞組的簡(jiǎn)單方法和裝置，這是一個(gè)方便可行的再固緊的方法。
在本發(fā)明的特定實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述的同時(shí)，精于此道的人們會(huì)理解到，按照所揭示的總體說(shuō)明，可發(fā)展出各種各樣的修正和替代方案。因此，所披露的專(zhuān)門(mén)結(jié)構(gòu)僅僅做為說(shuō)明之用，而不是做為局限，本發(fā)明的范圍將在所附權(quán)利要求中及其部分和全部的等價(jià)物中，給出全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.用于發(fā)電機(jī)端部繞組(28，31)的一種支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)包括能夠嵌入一對(duì)上述繞組(28，31)之間的楔形件(43)，所說(shuō)的楔形件有一個(gè)開(kāi)口，它相對(duì)于這個(gè)楔形件的斜面橫向取向；能夠穿過(guò)上述楔形件(43)并環(huán)繞上述繞組之一固緊的綁扎件；以及一對(duì)相對(duì)的、一般來(lái)說(shuō)呈U形的導(dǎo)板(61)，每一個(gè)都布置在上述楔形件與上述繞組(28，31)之間，上述導(dǎo)板的取向使上述楔形件正好位于導(dǎo)板之間。
2.權(quán)利要求1中的支撐結(jié)構(gòu)，其中的上述楔形件(43)包括楔子(49)，它有一個(gè)由上述斜面(52，55)組成的夾角，它還含有上述開(kāi)口;以及可壓縮填充件(58)，它布置在上述每對(duì)繞組(28，31)之一與上述每對(duì)U型導(dǎo)板(61)之一中間。
3.權(quán)利要求1中的支撐結(jié)構(gòu)，其中的上述綁扎件包括一個(gè)玻璃纖維帶(46)，它穿過(guò)上述開(kāi)口、環(huán)繞上述繞組之一，其帶頭固定在一起。
4.權(quán)利要求2中的支撐結(jié)構(gòu)，其中所說(shuō)的可壓縮填充件(58)是以絕緣樹(shù)脂浸漬的。
5.用于發(fā)電機(jī)(10)端部繞組(28，31)的可再緊固式支撐，它包括具有一個(gè)夾角的楔子(49)，可以嵌進(jìn)一對(duì)上述繞組(28，31)之間，此楔上還有一對(duì)開(kāi)槽(64)，開(kāi)槽相對(duì)于此楔(49)的斜面橫向取向;可壓縮填充件(58)，它布置在每一對(duì)上述繞組(28，31)之一與此楔之間;一對(duì)玻璃纖維綁帶(46)，每個(gè)綁帶都穿過(guò)上述開(kāi)槽(64)中的一個(gè)、圍繞上述繞組中的一個(gè)形式環(huán)繞，帶子的端頭固定在一起;以及一反相對(duì)的、通常呈U形的導(dǎo)板(61)，每個(gè)導(dǎo)板布置在楔子(49)和一個(gè)上述可壓縮填充件之間。
6.權(quán)利要求5中的再緊式支撐結(jié)構(gòu)，其中的上述可壓縮填充件(58)是用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的。
7.在一個(gè)具有上下層端部繞組(28，31)的發(fā)電機(jī)中，用于固定上述端部繞組的再緊式支撐結(jié)構(gòu)，它包括楔形件(43)，它可以嵌進(jìn)上下層繞組之間，此楔形件有一對(duì)穿過(guò)其側(cè)部的開(kāi)口，此開(kāi)口相對(duì)于上述楔形件的一個(gè)斜面橫向取向;綁扎件，它可以穿過(guò)上述楔形件的開(kāi)口、圍繞上述繞組之一固緊;以及一對(duì)導(dǎo)板(61)，每個(gè)導(dǎo)板都布置在上述楔形件與上述上下層繞組之一中間。
8.權(quán)利要求7的發(fā)電機(jī)，其中該支撐結(jié)構(gòu)的上述楔形件(43)包括一個(gè)楔子(49)，它有一個(gè)由上述斜面(52，55)形成的夾角，此楔子上面還有一對(duì)開(kāi)口;以及兩個(gè)可壓縮填料(58)，上部填料布置在上層繞組和一個(gè)上述導(dǎo)板之間，而下部填料布置在下層繞組和另一個(gè)上述導(dǎo)板之間。
9.權(quán)利要求8中的發(fā)電機(jī)，其中的每一個(gè)上述導(dǎo)板件都包括有相對(duì)的、通常呈U形的導(dǎo)板(61)，上導(dǎo)板布置在楔子(49)和上填料之間，而下導(dǎo)板布置在楔子和下填料之間，上述導(dǎo)板的取向，使此楔子能位于導(dǎo)板之間。
10.權(quán)利要求9中的發(fā)電機(jī)，其中的上述綁扎件包括一對(duì)玻璃纖維帶(46)，每個(gè)帶子都穿過(guò)上述開(kāi)口之一并環(huán)繞上層繞組，此帶的端頭固定在一起。
11.權(quán)利要求9中的發(fā)電機(jī)，其中的上述綁扎件包括一對(duì)玻璃纖維帶(46)，每個(gè)帶子都穿過(guò)上述開(kāi)口之一并環(huán)繞下層繞組，此帶的端頭固定在一起。
12.一種能重新固緊發(fā)電機(jī)端部彎曲繞組的方法，此方法包括下列步驟Ⅰ.將在側(cè)面有一穿口的楔形件置于一對(duì)上述繞組之間;Ⅱ.將一對(duì)可壓縮填料件放在一對(duì)上述繞組的每一個(gè)與此楔形件之間;Ⅲ.將楔形件在上述填充件之間、也在上述繞組之間嵌入，使上述填充件被壓縮一個(gè)預(yù)定的量;以及Ⅳ.穿過(guò)上述開(kāi)口并環(huán)繞上述繞組之一繞上玻璃綁帶，并將其端頭固定在一起，使上述端部彎曲繞組彼此相對(duì)固定。
13.權(quán)利要求13列舉的方法，進(jìn)一步包括將上述填充件以絕緣樹(shù)脂浸漬的步驟。
全文摘要
用于固定發(fā)電機(jī)的線圈25之端部彎曲部分的裝置及方法。一個(gè)楔形應(yīng)變墊塊49嵌進(jìn)定子端部彎曲繞組的一對(duì)上層28與下層31之間。將絕緣環(huán)氧樹(shù)脂浸漬過(guò)的可壓縮填充件58，布置在應(yīng)變墊塊49的上面52、下面55與每一個(gè)繞組28、31之間。此應(yīng)變墊塊向內(nèi)打進(jìn)，以固緊繞組，并使填充件58壓縮到其原始厚度的大約50％。一對(duì)上下層導(dǎo)板61幫助在墊塊嵌進(jìn)時(shí)導(dǎo)向。然后將玻璃纖維帶46穿過(guò)楔子側(cè)面的開(kāi)口64并環(huán)繞繞組28、31中的任一個(gè)。
文檔編號(hào)H02K3/50GK1063974SQ9110097
公開(kāi)日1992年8月26日 申請(qǐng)日期1991年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月9日
發(fā)明者羅伯特·湯姆森·沃爾特 申請(qǐng)人:西屋電氣公司