對至少一個交流發電機杆定形的方法和裝置與流程

2023-10-06 19:03:49

本發明涉及用於對交流發電機繞組的至少一個杆進行定形的方法和裝置。特別地，本發明涉及用於發電廠中交流發電機的轉子繞組的至少一個杆進行定形的方法和裝置。

背景技術：

用於產生電力的發電廠通常包括至少一個旋轉渦輪機(汽輪機和/或燃氣渦輪機)，其用於驅動被配置為產生電能的交流發電機。

已知的交流發電機沿縱向軸線延伸，並設置有固定部分定子，以及可動部分轉子。

轉子被容納在定子內側，並由安裝到交流發電機轉軸上的兩個軸承支承。

由此配置的轉子由渦輪機拖動旋轉。

轉子被配置成產生磁場，磁場在定子中感生電動勢，並設置有電繞組。裝配到轉子上的集電器組件從勵磁系統接收電流並將電力提供給轉子的電繞組。

這些繞組通常由銅製的導體杆形成，其沿在轉子端部區域包括弧形部分的路徑延伸。

導體杆的定形通常是由被操作人員所操作的專用裝置來實施，對於這種操作，操作人員必須非常小心並且是此類操作的專業人員。然而，經常發生的情況是，儘管操作人員進行了付出且具有經驗，但導體杆的最終幾何形狀仍不滿足設計方案的要求。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在於提供一種用於對至少一個交流發電機導體杆進行定形的裝置，其克服了上文中所提及的現有技術的缺點；特別地，本發明的目的在於提供一種用於對至少一個交流發電機杆進行定形的裝置，其無論是在功能性方面還是在結構方面，都可以以簡單和低成本的方式最大程度地減少操作人員的手動工作，並確保杆的彎曲滿足設計方案的要求。

根據這些目的，本發明涉及一種用於對至少一個交流發電機杆進行定形的裝置，其包括：

至少一個定形組件，其被配置成對所述杆的至少一個部分進行定形；

移動組件，其被配置成相對於所述杆至少移動所述定形組件。

本發明的另一個目的在於提供一種用於彎曲至少一個交流發電機杆的方法，其可以以簡單和低成本的方式最大程度地減少操作人員的手動工作，並能滿足設計方案的要求。

根據這些目的，本發明涉及一種對至少一個交流發電機杆進行定形方法，其包括以下步驟：

將至少一個定形組件放置在待定形杆的第一部分的旁邊；

通過定形組件對杆的第一部分進行定形。

附圖說明

參照附圖，在仔細閱讀以下非限制性實施例的基礎上，將更好地理解本發明的特徵和優點，其中：

圖1是根據本發明的用於彎曲至少一個交流發電機杆的裝置的示意性立體圖，為清楚起見移除了一些元件；

圖2是圖1中裝置的第一細節的示意性立體圖，為清楚起見示出了橫斷面部分並移除了一些元件；

圖3是圖1中裝置的第二細節的示意性立體圖，為清楚起見示出了橫斷面部分並移除了一些元件；

圖4是圖1中裝置的第三細節的示意性立體圖，為清楚起見示出了橫斷面部分並移除了一些元件。

具體實施方式

圖1中，附圖標記1表示用於使至少一個交流發電機(附圖中未示出)的杆2定形的裝置。

優選地，杆2為用於產生電力的發電廠中交流發電機的轉子導體杆。

顯然，本文所描述的裝置和方法也可應用於定子導體杆。

提供了待定形的交流發電機的杆2，其具有大致進行了預加工的構造。具體說來，待定形的杆2設置有適於被安裝到相應的轉子槽中的第一中間直段 2a，以及直的並被安裝成大致與第一中間段2a正交的兩個端部段2b，段2b利用根據本發明的裝置被定形。

優選地，段2b同時由裝置1進行定形。

裝置1包括鎖定組件3、至少一個定形組件4(示意性地在圖1中示出，並在以下附圖中更好地示出)、至少一個切削組件5(示意性地在圖1中示出，並在以下附圖中更好地示出)以及控制裝置6(圖2中所示)。

特別地，裝置1包括兩個定形組件4以及兩個切削組件5，定形組件4被配置成分別對杆2的段2b進行定形，切削組件5被配置成在定形結束時對杆2的段2b進行切削。

裝置1包括自動裝載和卸載杆2的設備，其在附圖中沒有明確顯示出來。所述設備被配置成拾取杆2，並將它們放置在預定位置。

圖1示出了杆2，該杆2已放置好以使段2b可以進行定形。

此外，裝置1包括移動組件7(示意性地在圖1中示出，並在以下附圖中更好地示出)，移動組件7被構造成移動定形組件4和切削組件5，並通過控制裝置6被調節。

特別地，移動組件7被構造成沿圖1所示的x、y和z三個不同的方向移動每個定形組件4和每個切削組件5。

在本文所描述和所示出的非限制性實施例中，每個定形組件4均被連接到切削組件5。由此，移動組件7移動兩個組，其中每個組均由定形組件4和切削組件5組成。鎖定組件3被構造成牢固鎖定杆2，以便允許定形組件4在固定的杆上進行動作。

優選地，鎖定組件3包括3個沿杆2的段2a安裝的鎖定元件3a、3b和3c。

每個鎖定元件3a、3b、3c包括至少一個鎖定夾具(為了更清楚，附圖中未示出)和被配置為支撐夾具和杆2的相應的支撐元件8a、8b、8c。

優選地，鎖定組件3的操作由控制裝置6(圖2)調節。移動組件7包括適於移動兩個定形組件4中的一個和兩個切削組件5中的一個的第一移動單元10，以及適於移動兩個定形組件4中的另一個和兩個切削組件5中的另一個的第二移動單元11。

第一移動單元10和第二移動單元11大致相同。因此，為簡單起見，在下文中我們將僅描述移動單元10。

參照圖2，移動單元10包括架體12、第一引導件13、第二引導件14和第三引導件15(圖1中部分可見)。

架體12支撐定形組件4和切削組件5，並設置有由控制裝置6控制操作的驅動元件(圖中未示出)。

第一引導件13、第二引導件14和第三引導件15被安裝成分別沿x，y和z三個方向彼此正交。

架體12能夠沿第一引導件13移動。

第一引導件13能夠沿第二引導件14移動。第二引導件14能夠沿第三引導件15移動。

第一引導件13和第二引導件14各自設置有架體和驅動元件(圖中未示出)，驅動部設置於相應的引導件13和14背面並由控制裝置6進行調節。

架體12、第一引導件13和第二引導件14的受控運動使得定形組件4和切削單元5可沿待定形的杆的部分2b定位。

根據本發明的第一個變型，移動單元10、11為電纜移動單元。

由此，人們可避免為了移動杆2而需要較大的移動空間以及可能給操作人員帶來危險情況。

定形組件4優選地被配置成每次對一個杆2進行定形。

由此，人們可避免同時對具有不同回彈彈性的多個杆進行定形，具有不同回彈彈性導致對定形操作具有不同反應。

特別地，定形組件4優選地被配置成對杆2進行定形，使得杆2進行定形的部分具有類似圓周部分的多邊形的形狀(見圖2中可見的杆2定形後的部分)。

換言之，定形組件4被配置成對杆2進行定形，使杆2被定形的部分具有由多個具有給定長度和給定斜率的直段而形成的形狀。

由此，人們可避免使用多個專門構建的裝置來創建具有不同彎曲半徑的形狀。

因此，為了獲得不同的彎曲半徑，簡單地改變確定杆的虛線的數量和長度是足夠的。

事實上，虛線的數目決定了彎曲的寬度，而各個直段的長度限定了定形半徑。

此外，與迄今現有的技術所得到的定形相比，按照多邊形鏈對杆2的定形更為穩定。事實上，在每單個直的段的頂點處有一個例如以單個相、使限定杆2的銅穩步變形的軸向負荷。

參照圖3，定形組件4包括緊挨著設置以便對杆2進行定形的夾持單元16和變形裝置17。

事實上，杆2由夾持單元16保持在給定的位置，並由變形單元17進行適當的變形。

夾持裝置16包括多個夾持元件18，夾持元件18可彼此獨立定位，從而限定與杆2中待夾持的部分的形狀相適應的夾具。由此，夾持單元16可將杆2的直段和彎曲段保持在適當的位置。

特別地，夾持元件18被劃分成內組19和外組20。

在本文所描述和所示出的非限制性示例中，內組19包括三個夾持元件18，它們被布置成彼此相鄰，以便大致限定內夾持面21，外組20包括另外三個夾持元件18，它們被布置成彼此相鄰，以便大致限定外夾持面22，外夾持面22面對內夾持面21。

在使用中，內組19和外組20的夾持元件18被移動以便接近並撞擊杆2相應的部分，然後它們被保持在適當位置以施加力，該力抵抗由變形單元17所施加的彎曲力矩。

特別地，每個夾持元件18均被接合到由控制裝置6調節的相應的致動器23。

致動器23被調節，以致當夾持元件18接近並撞擊杆2時確定相應的夾持元件18的受控制的移動，這樣可避免杆2的不希望的變形，並且致動器23被調節用於確定相應的夾持元件18穩定且抵抗彎曲力矩而被鎖定。

優選地，致動器23為氣動致動器，優選具有小孔(例如40毫米)，其設置有相應的緊固襯套24。緊固襯套24優選為液壓的。

在本文所描述和所示出的非限制性示例中，緊固襯套24各自被配置成將相應的致動器23保持在靜止位置，並確保約5kn的軸向保持。

如上所述的變形單元17被安裝在夾持單元16的下遊，並被配置成在杆2從夾持單元16突出的部分上施加彎曲力矩。

在本文所描述和所示出的非限制性示例中，變形單元17包括抵接元件25和推壓元件26，推壓元件26被配置為在杆2的從夾持單元16中出來並且設置在抵接元件25和推壓元件26之間的部分上施加壓力。

推壓元件26包括頭部28和致動器29，致動器29為液壓致動器。

優選地，由於支撐系統30(圖2示意性示出)，推壓元件26可被定向。由此，推壓元件26可沿變形的優選方向施加壓力。

優選地，支撐系統30包括旋轉元件(在圖3中示意性地示出)，旋轉元件包括具有齒帶的精密減速齒輪。

抵接元件25被配置為創建槓桿點，並能夠對承受推壓元件26的壓力的杆2進行彎曲。

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、大致半圓形的外輪廓。

優選地，推壓元件26被設置成在杆2的表面31上施加壓力，表面31在變形後具有凹形輪廓(也參見圖2)。換言之，推壓元件26被安裝成在杆2的表面31上施加變形力，表面31被認為是「外」表面。

由此，如果你使用軟銅(軟且韌性較大)以及如果你使用硬銅(具有高彈性)的情況下，杆2的幾何定形均更為精確。

此外，由於推壓元件26被安裝成在杆2的所謂「外」表面31上施加變形力，可能由變形力所引起的杆2的伸長蓄積杆2的端部，其將由切削組件5進行切削。

參照圖4，切削組件5被配置成在定形周期結束時通過液壓操作的切削裝置32對杆2進行切削。

事實上，切削組件5安裝於定形組件4的下遊(參見圖1)。

有利的是，在定形後進行切削使操作人員能夠校正在定形步驟期間可能造成的錯誤。

此外，切削組件5安裝於定形組件4的下遊使得廢物切屑最小化，因此保持了裝置1的整體清潔。

優選地，切削組件5接合到相應的定形組件4，使得第一移動單元10和第二移動單元11不僅移動定形組件4，也移動相應的切削組件5。由此，通過控制裝置6可沿杆2調節切削組件5的位置。

特別地，在定形周期結束時，控制裝置6被配置成將切削組件5定位在所希望的包含可能的變形誤差的高度。

有利的是，本文所描述和所示出的切削組件5是非常緊湊的，並且可在非常小的空間內移動。

在使用中，根據本發明的用於對至少一個交流發電機杆2進行定形的方法大致包括以下步驟：

通過杆2的自動裝載和裝卸裝置每次自動裝載一個杆2；

通過鎖定組件3將杆2鎖定在給定的位置；

通過移動組件7移動定形組件4，使得每個定形組件4被安裝在待定形的杆2的第一部分的區域內；

通過支撐系統30調整推壓元件26的方位；

通過定形組件4對相應的杆2的第一部分進行定形；

通過移動組件7移動定形組件4，以致到達待定形的杆2的第二部分的區域內，並通過支撐系統30再次調整推壓元件26的方位；

通過定形組件4對所述第二部分進行定形，並且，如有必要，則針對杆2的其它部分重複所述方法的最後兩個步驟，直到完成整個杆2的定形；

通過切削組件5在所需的長度對杆2進行切削；

通過杆2的自動裝載和裝卸裝置自動卸載定形後的杆2。

優選地，通過定形組件4進行第一次定形的杆2的部分屬於杆2的第二段2b並接近第一段2a。

然後移動定形組件4，以致逐漸對沿杆2第二段2b的所有部分進行定形，這些部分離第一段2a越來越遠。由此，在加工過程中由於杆2的伸長所導致的可能的錯誤都聚集在第二段2b的最遠端部分，而這一部分將被切掉。

有利的是，以上所列出的所有操作均由控制裝置6執行並調節。

基本上，控制裝置6負責整個裝置1的數控。

因此，利用控制裝置6的數控，裝置1每次可自動對一個杆2進行定形， 從而形成類似所期望的周界的直的段的多邊形鏈。

由此，除了對構成要獲取的多邊形鏈的段的長度和數目的確定，裝置1被設計成利用固定的參數進行操作。實際上，可根據設計方案的要求而改變這些參數。

基於這些方面，根據本發明的裝置1快速並且同時精確地確定對杆2進行定形。

事實上，已進行的研究表明利用根據本發明的裝置1對杆2的定形的誤差小於十進位小數。

此外，根據本發明的裝置1非常緊湊，並且可沿杆2中不是很長的段進行操作。這主要是基於夾持裝置14的結構，其設置有被調整為與杆2的形狀相適應的夾持元件17。

最後，很清楚的是，本文所描述的裝置和方法可進行改變和變型，而不超出所附權利要求的保護範圍。