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对至少一个交流发电机杆定形的方法和装置

申请号 CN201610099927.4 申请日 2016-01-14 公开(公告)号 CN107026541B 公开(公告)日 2019-07-23
申请人 A.S.EN.安萨尔多开发能源有限责任公司; 安萨尔多能源公司; 发明人 亚历山德罗·巴尔别里; 鲁道夫·卡扎尼加; 芙拉维娅·希莫尼;
摘要 一种用于对至少一个交流发 电机 杆(2)进行定形的装置,其设置有被配置成对杆(2)的至少一部分进行定形的至少一个定形组件(4),以及被配置成相对于杆(2)至少移动所述定形组件(4)的移动组件(7)。
权利要求

1.一种用于对至少一个交流发电机杆(2)进行定形的装置,包括:
至少一个定形组件(4),其被配置成对所述杆(2)的至少一个部分进行定形;
移动组件(7),其被配置成相对于所述杆(2)至少移动所述定形组件(4),以及定组件,该锁定组件被构造成牢固地锁定杆,以便允许定形组件在固定的杆上进行动作,
所述定形组件包括夹持单元以及变形单元,所述杆由夹持单元保持在给定的位置,并由变形单元进行变形。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述移动组件(7)被配置成沿彼此正交的三个不同方向至少移动定形组件(4)。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述移动组件(7)包括至少一个移动单元(10、11),移动单元(10、11)设置有接合到定形组件(4)的架体(12)、被配置成用于引导架体(12)移动的第一引导件(13)、被配置成用于引导第一引导件(13)移动的第二引导件(14)、以及被配置成用于引导第二引导件(14)移动的第三引导件(15)。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述定形组件(4)被配置成每次对一个杆(2)进行定形。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述定形组件(4)被配置成对杆(2)进行定形使得杆(2)中被定形的部分具有由多个直段限定的形状。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述夹持单元(16)和变形单元(17)连续靠近设置。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述夹持单元(16)包括多个夹持元件(18),夹持元件(18)能够被彼此独立地定位,从而限定与杆(2)中要夹持的部分的形状相适应的夹具。
8.根据权利要求7所述的装置,其中每个夹持元件(18)与相应的致动器(23)接合,所述致动器(23)被配置成移动相应的夹持元件(18)与杆(2)相应的部分抵接,并在所述的位置锁定所述夹持元件(18)。
9.根据权利要求8所述的装置,其中所述变形单元(17)包括抵接元件(25)和推压元件(26),所述推压元件(26)被配置为在杆(2)的从夹持单元(16)中出来并且安装于抵接元件(25)和推压元件(26)之间的部分上施加压
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述推压元件(26)能够被定向。
11.根据权利要求9所述的装置,其中所述推压元件(26)被安装成在杆(2)的表面(31)上施加压力,表面(31)在变形后具有凹形轮廓。
12.根据权利要求1所述的装置,其包括至少一个被配置成对杆(2)进行切削并设置在定形组件(4)的下游的切削组件(5)。
13.根据权利要求12所述的装置,其中所述切削组件(5)被接合到所述定形组件(4)。
14.根据权利要求1所述的装置,其包括被配置为控制所述定形组件(4)和所述移动组件(7)的控制装置(6)。
15.根据权利要求1所述的装置,其包括被配置为对杆(2)的至少一个其它的部分进行定形并由移动组件(7)相对于所述杆(2)进行移动的其它定形组件(4)。
16.一种用于对至少一个交流发电机杆(2)进行定形的方法,其包括步骤:
将至少一个定形组件(4)放置在杆(2)待定形的第一部分旁边;
通过锁定组件将杆牢固地锁定,以便允许定形组件在固定的杆上进行动作;以及通过定形组件(4)对杆(2)的第一部分进行定形,其中,通过定形组件的夹持单元将杆保持在给定的位置,并通过定形组件的变形单元对杆进行变形。
17.根据权利要求16所述的方法,其包括在定形步骤之后通过切削组件(5)对杆(2)进行切削的步骤。
18.根据权利要求16所述的方法,其中待定形的所述杆(2)设置有在使用中适于被安装到第一转子槽中的第一直段(2a),以及被安装成大致与第一直段(2a)正交的至少第二直段(2b);所述定形步骤从靠近第一直段(2a)的杆(2)的第二直段(2b)上的杆(2)的第一部分开始进行定形。

说明书全文

对至少一个交流发电机杆定形的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于对交流发电机绕组的至少一个杆进行定形的方法和装置。特别地,本发明涉及用于发电厂中交流发电机的转子绕组的至少一个杆进行定形的方法和装置。

背景技术

[0002] 用于产生电的发电厂通常包括至少一个旋转涡轮机(汽轮机和/或燃气涡轮机),其用于驱动被配置为产生电能的交流发电机。
[0003] 已知的交流发电机沿纵向轴线延伸,并设置有固定部分定子,以及可动部分转子。
[0004] 转子被容纳在定子内侧,并由安装到交流发电机转轴上的两个轴承支承。
[0005] 由此配置的转子由涡轮机拖动旋转。
[0006] 转子被配置成产生磁场,磁场在定子中感生电动势,并设置有电绕组。装配到转子上的集电器组件从励磁系统接收电流并将电力提供给转子的电绕组。
[0007] 这些绕组通常由制的导体杆形成,其沿在转子端部区域包括弧形部分的路径延伸。
[0008] 导体杆的定形通常是由被操作人员所操作的专用装置来实施,对于这种操作,操作人员必须非常小心并且是此类操作的专业人员。然而,经常发生的情况是,尽管操作人员进行了付出且具有经验,但导体杆的最终几何形状仍不满足设计方案的要求。

发明内容

[0009] 因此,本发明的目的在于提供一种用于对至少一个交流发电机导体杆进行定形的装置,其克服了上文中所提及的现有技术的缺点;特别地,本发明的目的在于提供一种用于对至少一个交流发电机杆进行定形的装置,其无论是在功能性方面还是在结构方面,都可以以简单和低成本的方式最大程度地减少操作人员的手动工作,并确保杆的弯曲满足设计方案的要求。
[0010] 根据这些目的,本发明涉及一种用于对至少一个交流发电机杆进行定形的装置,其包括:
[0011] 至少一个定形组件,其被配置成对所述杆的至少一个部分进行定形;
[0012] 移动组件,其被配置成相对于所述杆至少移动所述定形组件。
[0013] 本发明的另一个目的在于提供一种用于弯曲至少一个交流发电机杆的方法,其可以以简单和低成本的方式最大程度地减少操作人员的手动工作,并能满足设计方案的要求。
[0014] 根据这些目的,本发明涉及一种对至少一个交流发电机杆进行定形方法,其包括以下步骤:
[0015] 将至少一个定形组件放置在待定形杆的第一部分的旁边;
[0016] 通过定形组件对杆的第一部分进行定形。附图说明
[0017] 参照附图,在仔细阅读以下非限制性实施例基础上,将更好地理解本发明的特征和优点,其中:
[0018] 图1是根据本发明的用于弯曲至少一个交流发电机杆的装置的示意性立体图,为清楚起见移除了一些元件;
[0019] 图2是图1中装置的第一细节的示意性立体图,为清楚起见示出了横断面部分并移除了一些元件;
[0020] 图3是图1中装置的第二细节的示意性立体图,为清楚起见示出了横断面部分并移除了一些元件;
[0021] 图4是图1中装置的第三细节的示意性立体图,为清楚起见示出了横断面部分并移除了一些元件。

具体实施方式

[0022] 图1中,附图标记1表示用于使至少一个交流发电机(附图中未示出)的杆2定形的装置。
[0023] 优选地,杆2为用于产生电力的发电厂中交流发电机的转子导体杆。
[0024] 显然,本文所描述的装置和方法也可应用于定子导体杆。
[0025] 提供了待定形的交流发电机的杆2,其具有大致进行了预加工的构造。具体说来,待定形的杆2设置有适于被安装到相应的转子槽中的第一中间直段2a,以及直的并被安装成大致与第一中间段2a正交的两个端部段2b,段2b利用根据本发明的装置被定形。
[0026] 优选地,段2b同时由装置1进行定形。
[0027] 装置1包括定组件3、至少一个定形组件4(示意性地在图1中示出,并在以下附图中更好地示出)、至少一个切削组件5(示意性地在图1中示出,并在以下附图中更好地示出)以及控制装置6(图2中所示)。
[0028] 特别地,装置1包括两个定形组件4以及两个切削组件5,定形组件4被配置成分别对杆2的段2b进行定形,切削组件5被配置成在定形结束时对杆2的段2b进行切削。
[0029] 装置1包括自动装载和卸载杆2的设备,其在附图中没有明确显示出来。所述设备被配置成拾取杆2,并将它们放置在预定位置
[0030] 图1示出了杆2,该杆2已放置好以使段2b可以进行定形。
[0031] 此外,装置1包括移动组件7(示意性地在图1中示出,并在以下附图中更好地示出),移动组件7被构造成移动定形组件4和切削组件5,并通过控制装置6被调节。
[0032] 特别地,移动组件7被构造成沿图1所示的X、Y和Z三个不同的方向移动每个定形组件4和每个切削组件5。
[0033] 在本文所描述和所示出的非限制性实施例中,每个定形组件4均被连接到切削组件5。由此,移动组件7移动两个组,其中每个组均由定形组件4和切削组件5组成。锁定组件3被构造成牢固锁定杆2,以便允许定形组件4在固定的杆上进行动作。
[0034] 优选地,锁定组件3包括3个沿杆2的段2a安装的锁定元件3a、3b和3c。
[0035] 每个锁定元件3a、3b、3c包括至少一个锁定夹具(为了更清楚,附图中未示出)和被配置为支撑夹具和杆2的相应的支撑元件8a、8b、8c。
[0036] 优选地,锁定组件3的操作由控制装置6(图2)调节。移动组件7包括适于移动两个定形组件4中的一个和两个切削组件5中的一个的第一移动单元10,以及适于移动两个定形组件4中的另一个和两个切削组件5中的另一个的第二移动单元11。
[0037] 第一移动单元10和第二移动单元11大致相同。因此,为简单起见,在下文中我们将仅描述移动单元10。
[0038] 参照图2,移动单元10包括架体12、第一引导件13、第二引导件14和第三引导件15(图1中部分可见)。
[0039] 架体12支撑定形组件4和切削组件5,并设置有由控制装置6控制操作的驱动元件(图中未示出)。
[0040] 第一引导件13、第二引导件14和第三引导件15被安装成分别沿X,Y和Z三个方向彼此正交。
[0041] 架体12能够沿第一引导件13移动。
[0042] 第一引导件13能够沿第二引导件14移动。第二引导件14能够沿第三引导件15移动。
[0043] 第一引导件13和第二引导件14各自设置有架体和驱动元件(图中未示出),驱动部设置于相应的引导件13和14背面并由控制装置6进行调节。
[0044] 架体12、第一引导件13和第二引导件14的受控运动使得定形组件4和切削单元5可沿待定形的杆的部分2b定位
[0045] 根据本发明的第一个变型,移动单元10、11为电缆移动单元。
[0046] 由此,人们可避免为了移动杆2而需要较大的移动空间以及可能给操作人员带来危险情况。
[0047] 定形组件4优选地被配置成每次对一个杆2进行定形。
[0048] 由此,人们可避免同时对具有不同回弹弹性的多个杆进行定形,具有不同回弹弹性导致对定形操作具有不同反应。
[0049] 特别地,定形组件4优选地被配置成对杆2进行定形,使得杆2进行定形的部分具有类似圆周部分的多边形的形状(见图2中可见的杆2定形后的部分)。
[0050] 换言之,定形组件4被配置成对杆2进行定形,使杆2被定形的部分具有由多个具有给定长度和给定斜率的直段而形成的形状。
[0051] 由此,人们可避免使用多个专构建的装置来创建具有不同弯曲半径的形状。
[0052] 因此,为了获得不同的弯曲半径,简单地改变确定杆的虚线的数量和长度是足够的。
[0053] 事实上,虚线的数目决定了弯曲的宽度,而各个直段的长度限定了定形半径。
[0054] 此外,与迄今现有的技术所得到的定形相比,按照多边形链对杆2的定形更为稳定。事实上,在每单个直的段的顶点处有一个例如以单个相、使限定杆2的铜稳步变形的轴向负荷。
[0055] 参照图3,定形组件4包括紧挨着设置以便对杆2进行定形的夹持单元16和变形装置17。
[0056] 事实上,杆2由夹持单元16保持在给定的位置,并由变形单元17进行适当的变形。
[0057] 夹持装置16包括多个夹持元件18,夹持元件18可彼此独立定位,从而限定与杆2中待夹持的部分的形状相适应的夹具。由此,夹持单元16可将杆2的直段和弯曲段保持在适当的位置。
[0058] 特别地,夹持元件18被划分成内组19和外组20。
[0059] 在本文所描述和所示出的非限制性示例中,内组19包括三个夹持元件18,它们被布置成彼此相邻,以便大致限定内夹持面21,外组20包括另外三个夹持元件18,它们被布置成彼此相邻,以便大致限定外夹持面22,外夹持面22面对内夹持面21。
[0060] 在使用中,内组19和外组20的夹持元件18被移动以便接近并撞击杆2相应的部分,然后它们被保持在适当位置以施加力,该力抵抗由变形单元17所施加的弯曲力矩。
[0061] 特别地,每个夹持元件18均被接合到由控制装置6调节的相应的致动器23。
[0062] 致动器23被调节,以致当夹持元件18接近并撞击杆2时确定相应的夹持元件18的受控制的移动,这样可避免杆2的不希望的变形,并且致动器23被调节用于确定相应的夹持元件18稳定且抵抗弯曲力矩而被锁定。
[0063] 优选地,致动器23为气动致动器,优选具有小孔(例如40毫米),其设置有相应的紧固衬套24。紧固衬套24优选为液压的。
[0064] 在本文所描述和所示出的非限制性示例中,紧固衬套24各自被配置成将相应的致动器23保持在静止位置,并确保约5kN的轴向保持。
[0065] 如上所述的变形单元17被安装在夹持单元16的下游,并被配置成在杆2从夹持单元16突出的部分上施加弯曲力矩。
[0066] 在本文所描述和所示出的非限制性示例中,变形单元17包括抵接元件25和推压元件26,推压元件26被配置为在杆2的从夹持单元16中出来并且设置在抵接元件25和推压元件26之间的部分上施加压力。
[0067] 推压元件26包括头部28和致动器29,致动器29为液压致动器。
[0068] 优选地,由于支撑系统30(图2示意性示出),推压元件26可被定向。由此,推压元件26可沿变形的优选方向施加压力。
[0069] 优选地,支撑系统30包括旋转元件(在图3中示意性地示出),旋转元件包括具有齿带的精密减速齿轮
[0070] 抵接元件25被配置为创建杠杆点,并能够对承受推压元件26的压力的杆2进行弯曲。
[0071] 在本文所描述和所示出的非限制性示例中,抵接元件25具有凹的、大致半圆形的外轮廓。
[0072] 优选地,推压元件26被设置成在杆2的表面31上施加压力,表面31在变形后具有凹形轮廓(也参见图2)。换言之,推压元件26被安装成在杆2的表面31上施加变形力,表面31被认为是“外”表面。
[0073] 由此,如果你使用软铜(软且韧性较大)以及如果你使用硬铜(具有高弹性)的情况下,杆2的几何定形均更为精确。
[0074] 此外,由于推压元件26被安装成在杆2的所谓“外”表面31上施加变形力,可能由变形力所引起的杆2的伸长蓄积杆2的端部,其将由切削组件5进行切削。
[0075] 参照图4,切削组件5被配置成在定形周期结束时通过液压操作的切削装置32对杆2进行切削。
[0076] 事实上,切削组件5安装于定形组件4的下游(参见图1)。
[0077] 有利的是,在定形后进行切削使操作人员能够校正在定形步骤期间可能造成的错误。
[0078] 此外,切削组件5安装于定形组件4的下游使得废物切屑最小化,因此保持了装置1的整体清洁。
[0079] 优选地,切削组件5接合到相应的定形组件4,使得第一移动单元10和第二移动单元11不仅移动定形组件4,也移动相应的切削组件5。由此,通过控制装置6可沿杆2调节切削组件5的位置。
[0080] 特别地,在定形周期结束时,控制装置6被配置成将切削组件5定位在所希望的包含可能的变形误差的高度。
[0081] 有利的是,本文所描述和所示出的切削组件5是非常紧凑的,并且可在非常小的空间内移动。
[0082] 在使用中,根据本发明的用于对至少一个交流发电机杆2进行定形的方法大致包括以下步骤:
[0083] 通过杆2的自动装载和装卸装置每次自动装载一个杆2;
[0084] 通过锁定组件3将杆2锁定在给定的位置;
[0085] 通过移动组件7移动定形组件4,使得每个定形组件4被安装在待定形的杆2的第一部分的区域内;
[0086] 通过支撑系统30调整推压元件26的方位;
[0087] 通过定形组件4对相应的杆2的第一部分进行定形;
[0088] 通过移动组件7移动定形组件4,以致到达待定形的杆2的第二部分的区域内,并通过支撑系统30再次调整推压元件26的方位;
[0089] 通过定形组件4对所述第二部分进行定形,并且,如有必要,则针对杆2的其它部分重复所述方法的最后两个步骤,直到完成整个杆2的定形;
[0090] 通过切削组件5在所需的长度对杆2进行切削;
[0091] 通过杆2的自动装载和装卸装置自动卸载定形后的杆2。
[0092] 优选地,通过定形组件4进行第一次定形的杆2的部分属于杆2的第二段2b并接近第一段2a。
[0093] 然后移动定形组件4,以致逐渐对沿杆2第二段2b的所有部分进行定形,这些部分离第一段2a越来越远。由此,在加工过程中由于杆2的伸长所导致的可能的错误都聚集在第二段2b的最远端部分,而这一部分将被切掉。
[0094] 有利的是,以上所列出的所有操作均由控制装置6执行并调节。
[0095] 基本上,控制装置6负责整个装置1的数控。
[0096] 因此,利用控制装置6的数控,装置1每次可自动对一个杆2进行定形,从而形成类似所期望的周界的直的段的多边形链。
[0097] 由此,除了对构成要获取的多边形链的段的长度和数目的确定,装置1被设计成利用固定的参数进行操作。实际上,可根据设计方案的要求而改变这些参数。
[0098] 基于这些方面,根据本发明的装置1快速并且同时精确地确定对杆2进行定形。
[0099] 事实上,已进行的研究表明利用根据本发明的装置1对杆2的定形的误差小于十进制小数。
[0100] 此外,根据本发明的装置1非常紧凑,并且可沿杆2中不是很长的段进行操作。这主要是基于夹持装置14的结构,其设置有被调整为与杆2的形状相适应的夹持元件17。
[0101] 最后,很清楚的是,本文所描述的装置和方法可进行改变和变型,而不超出所附权利要求的保护范围。
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