CN1022448C - 端部绕组线棒可移式支撑系统 - Google Patents

Abstract

一种用于汽轮发电机定子端部绕组线棒(3)的可移式支撑系统。它有一个支撑环(15)和一个能将端部绕组(3)在径向和周向都压紧的可移楔系统(35)。这个可移楔结构(35)包括一对带对角面(51，53)的隔块(37，39)，和一个三角形楔子(67)，通过采用贝氏弹簧垫圈(79)，此楔可被推向支撑环(15)。

Description

本发明涉及一种用于汽轮发电机定子端部绕组线棒的可移式（biased）支撑系统，这种支撑系统为端部绕组线棒在径向和周向提供支撑。

大型汽轮发电机的端部绕组通常是利用位于线棒及环绕线棒的各种支撑环之间的适形垫或适形块实现支撑或固定的。这些适形垫常用浸透树脂、有弹性的材料，做成粘结垫或管式件。

正如美国专利第3949257号-它也授予本发明的受让人-所讨论的，适形垫的使用要求提供不同尺寸的垫子，以便满足所需要的特定厚度。这些垫子必须紧密地固定，才能在长期的正常运行中保持线棒紧固。在美国专利第3949257号所描述的改进措施中，支撑环在端部绕组线棒的内表面和外表面都要安装，同时，还有布置在线棒之间的附加支撑环。加强软管布置在支撑环与线棒之间，并沿支撑环的周向延伸，这些软管加压充满环氧树脂。固化后在线棒和支撑环之间维持压力，从而为端部绕组线棒提供牢固的径向支撑。

这样的定子线圈端部固定方式需要避免端部绕组线棒的过度振动以及零件的任何裂纹和磨损。为了在发电机的整个运行寿命期间以低限度的维修量做到这一点，固定系统的设计应该把材料的热膨胀和蠕变考虑在内。许多设计采用螺栓、绑带或弹簧加载楔沿径向为固紧 绕组线圈提供手段。在采用大型支撑环做为线圈绑扎骨架的设计中，线圈必须靠着这一支撑环向外稍微移动从而保证径向的紧固。然而，端部绕组线棒仍有沿支撑环的周向松动的趋势。

早先曾建议，在所有的线圈端部之间使用没有任何可移动机构的楔子。另外的一种设计也采用贝氏加载楔，适于在端部绕组线棒所形成的“蓝框”外径上施加向内的径向载荷。这一方法在通过从外径压紧端部绕组线棒和“拱形绑扎”该绕组从而为径向及周向提供载荷的时候，阻碍了既简单又更坚固的单个大型支撑环的有效使用。

本发明的一个目的，就是为端部绕组线棒提供一种支撑系统，使用的是沿绕组周边的大型支撑环，由它在径向及周向两个方向上提供端部绕组线棒的压紧力。

汽轮发电机端部绕组线棒的可移式支撑系统包括有一个沿多个这样的绕组周向布置的支撑环以及在径向和周向压紧端部绕组的可移楔系统，该可移楔系统包括一对有对角面的隔块和一个置于其间的楔子，同时，比如说一种贝氏弹簧垫圈那样的可移装置，使楔子向支撑环移动。

在一种方案里，这种隔块设计成L型，其纵横部分之间形成一个凹口，端部绕组的一个线棒可以正好置于其中，而另一方案是采用矩形隔块。隔块有对角面，向支撑环的方向收敛，并与三角形楔子相接触。楔子通过穿过其中的螺栓固定到支撑环上，螺栓拧进支撑环中孔洞的螺纹中，同时，一个弹簧，比如说贝氏弹簧垫圈，置于楔子与螺栓头之间，以顶紧它们以及端部绕组。

从以下推荐方案的描述中，本发明会变得更为清晰，此方案仅以附图举例示出。其中：

图1是一个汽轮发电机的局部图，表示出励磁机端和汽轮机端，采用本发明的可移式支撑系统。

图2是一局部视图，说明图1中的汽轮发电机励磁机端绕组线棒被可移式支撑系统固定的情况;

图3是一局部视图，表明图1中的汽轮发电机汽轮机端绕组线棒被可移式支撑系统固定的情况;

图4是图2所示隔块的背面视图;

图5是图3所示隔块的背面视图;

图6是隔块背面的顶视图，正如图2所示但已移去螺栓和贝氏弹簧;最后，

图7是用在现有可移式支撑结构中的隔块另一实施例的顶视图。

现在，参照图1，它表示一个汽轮发电机1，示出在此发电机的汽轮机端7和励磁机端5的端部绕组线棒3。汽轮发电机1包括定子铁芯9，靠螺栓在铁芯压板11之间夹成整体。在端部绕组线棒3之间有隔片13，支撑锥体或支撑环15环绕端部绕组线棒3的外圆周。径向螺杆17穿过端部绕组线棒3和支撑环15上的孔19，在杆头25对面的螺纹端23用螺栓21将此螺杆17固定。从支撑环15看过去的端部绕组线棒3的对侧装有一个辅助支撑环27，它借助穿过其上的孔洞31的螺栓29，紧靠端部绕组线棒固定就位，此螺栓拧进支撑环15上设有螺纹的孔洞33中锁紧。

本发明的可移楔系统35表示在支撑环15的外轴向端，以汽轮发电机1的励磁机端5，即图2，和汽轮发电机1的汽轮机端7，即图3，来说明会更好。

如图2所示，在用于发电机励磁机端5的可移楔系统35的第一 实施例中，装设有一对隔块37和39，它们与支撑环15的内表面41齐平，并布置在线棒分相处的端部绕组线棒3之间。隔块37和39以L型设计加以说明，带有垂直部分43和横腿部分45。如图6所示，隔块37和39有轴向外部47和轴向内部49，这里是沿汽轮发电机轴线看。部件47和49或者形成一个整个零件，或者是固定在一起的两件，隔块37和39的每一个都有对角面51和53，它们向着支撑环15的方向收敛在图示的外部47上，与此同时，内部49也有留有间距的两个相对着的面55和57。适形垫59，例如是浸透树脂的涤纶粘结垫，布置于隔块37的径向外端61与相邻的端部绕组线棒3之间，也布置于隔块39的径向外端63与相邻的端部绕组线棒3之间，在可移楔系统与支撑环15之间，亦即在支撑环15的内表面41上，提供有很薄的柔性抗切层65，如图2和图3所示。

三角形楔子67上有一穿孔69，此楔适合于装配在隔块37和39上的角面51和53之间并与两个面呈滑配合。螺栓71有一端头73，并有足够的长度以使对面的螺纹端75能拧进支撑环15中的螺纹孔77里面锁紧。贝氏弹簧垫圈79位于螺栓71的端头73与三角形楔子67的上表面81之间。做为锁紧措施，可以用环氧浸渍的玻璃带缠绕螺栓头和楔子67中的螺栓。

如图2所示，在汽轮发电机1的励磁机端5，一条端部绕组线棒3嵌在L型隔块37，39的凹口83内，同时，L型隔块的径向最外端面85与径向隔开的相邻端部绕组线棒3相接触。隔块37，39的这一实施例，正好用于端部绕组线棒周向有位移的场合。

在运行中，楔子67，与隔块一起布置在分相处，嵌进对角面 51和53之间的空隙。最好是由玻璃纤维制成的螺栓71穿过贝氏弹簧垫圈79和穿孔69，而与支撑环15上的螺纹孔77以螺纹锁紧。通过拧紧螺栓71，端部绕组线棒3在径向和周向都被压紧，在机器运行时，端部绕组线棒3可能进一步紧靠支撑环15，因为线棒的自由热膨胀要比支撑环15的热膨胀来得大。运行中，全部材料都可能出现某些蠕变，这趋于降低楔子的荷载，松驰地足够程度，贝氏弹簧79将起作用，推动三角形楔子67，以维持紧固。在冷却时，由于热缩的差别，可能发生进一步降低荷载的趋势，而可能出现贝氏弹簧79的进一步随动。根据对受压材料蠕变特性的了解，可以对楔子67和贝氏弹簧79选择合适的尺寸，以保证必要的长期紧固性。这一结构还有另外的优越性，亦即随动能力可以在维修期间很容易又完全地恢复，如果需要，拧紧螺栓71就行。考虑到端部绕组线棒在打入楔子时可能发生的轻微的周向移动，在端部绕组线棒3和支撑环15之间设有很薄的柔性抗切层41。抗切层41很薄，但在径向又很有刚性，这就能在周向承受无害的永久切变而不破坏环氧粘合剂。螺栓71，贝氏垫圈79和隔块37，39最好都用环氧和玻璃的复合物制成。

在图3所示的实施例中，这里的可移楔结构35用在发电机的汽机端7，所提供的一对隔块37和39实际上是梯形的，其最外面的径向直端面85接触着一对平行布置的端部绕组线棒3。同样，也描述了另一种把螺栓71固定到支撑环15的方法，环上的孔洞77可能不用攻螺纹而穿过支撑环15，而螺栓71贯穿过楔子67和支撑环15，并用紧靠支撑环的螺帽86将其固定。

在另外一种可移楔结构的实施例中，如图7所示，隔块37和 39各成一体。隔块37带有一个导槽87，而隔块39带有一个导槽89，在隔块装配阶段，导槽87和89彼此相对，导槽87和89各有带导角的端面91和93，由上述导槽所确定，此导角面向支撑环15的方向收敛。三角形楔子67可在导槽87和89中滑动，并与隔块37和39上的导角端面91和93滑配合，同时，一个螺栓穿过三角形楔子67上的通孔69，带着贝氏弹簧垫圈拧进支撑环15上的螺纹孔，三角形楔子67提供了所希望的楔紧作用。

Claims (11)

1、一种用于机电装备端部绕组线棒(3)的可移式支撑系统，它有一个支撑环(15)，环绕着多个周向间隔配置的上述相绕组端部布置；该可移式支撑系统的特征在于：

可移楔系统(35)位于上述间隔开的端部绕组之间，用以在径向和周向两个方向上压紧上述绕组；

上述可移楔系统(35)包括一对与上述的支撑环(15)的内表面(41)齐平的相对的隔块(37，39)以及

布置在这对隔块(37，39)之间的一个楔子(67)，用以沿周向移动隔块；上述的隔块(37，39)具有在上述的支撑环(15)方向上收敛的对角面(51，53)，上述的楔子(67)是与上述的对角面(51，53)可滑动地配合的三角形楔子，和一个移动装置(79)，将上述楔子(67)向上述支撑环(15)移动。

2、由权利要求1所述的可移式支撑系统，其特征是：上述楔子（67）有一个贯穿的孔道（69），上述支撑环（15）上有一攻有螺纹的孔（77），而螺栓（71）可以伸进上述孔道（69）而与上述螺纹孔（77）以螺纹啮合锁紧。

3、由权利要求2所述的可移式支撑系统，其特征是：上述螺栓（71）有一端头（73），而上述移动机构（79）包括位于上述端头（73）和上述楔子（67）之间的贝氏弹簧垫圈。

4、由权利要求3所述的可移式支撑系统，其特征是：上述隔块（37，39）有凹口，一根端部绕组线棒可嵌于其中。

5、由权利要求3所述的可移式支撑系统，其特征是：上述隔块（37，39）是梯形的。

6、由权利要求3所述的可移式支撑系统，其特征中：每一上述隔块（37，39）上都有一导槽（87，89），上述导槽彼此相对，上述对角面（51，53）由上述导槽（87，89）所确定。

7、由权利要求1所述的可移式支撑系统，其特征是：上述楔子（67）有一贯穿的孔道（69），上述支撑环（15）也有一贯穿孔（77），而螺栓（71）可贯穿上述孔道（69）及孔洞（77），并用一个紧靠上述支撑环（15）的螺帽（86）固定。

8、一种用于机电设备端部绕组线棒（3）的可移式支撑系统，其支撑系统的特征为：

一个支撑环（15），环绕很多周向间隔配置的上述相绕组端部安置;

一个可移楔系统（35），位于上述端部相绕组（3）之间，用以在径向和周向都压紧上述端部绕组;上述可移楔系统（35），包括一对相对的隔块（37，39），一个楔子（67）的一个移动装置（79）;

上述隔块（37，39）有对角面（51，53），此面向着上述支撑环（15）的方向收敛;

上述楔子（67）是一个三确形楔，与上述对角面（51，53）滑动配合，并有一个贯穿全楔的孔道（69），同时，上述支撑环（15）上有一攻螺纹的孔洞（77），螺栓（71）贯穿上述孔道（69），并在上述螺纹孔洞（77）中以螺纹拧紧，上述螺栓（71）有一个与上述楔子上表面相隔一段间距的端头（73）;

上述移动装置（79）是一个贝氏弹簧垫圈，安置在上述螺栓的端头（73）与上述楔子（67）之间。

9、由权利要求8所述的可移式支撑系统，其特征是：其中的隔块（37，39）有一凹口，一根端部绕组线棒可嵌于其中。

10、由权利要求8所述的可移式支撑系统，其特征是：其中的上述隔块（37，39）是梯形的。

11、由权利要求8所述的可移式支撑系统，其特征是：其中的第一上述隔块（37，39）上都有一导槽（87，89），上述导槽（87，89）彼此相对，而上述对角面（51，53）由上述导槽（87，89）所确定。

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