CN1037244A - 将贯穿螺栓装入定子铁心孔的装置和方法 - Google Patents

Abstract

将贯穿螺栓装入发电机的孔的装置和方法，最初 是将贯穿螺栓朝向孔的每一端沿与孔轴成锐角的线 路送进。装置有一对对置的滚轮和支板，至少一个与 支板的一端相隔的导轮，和至少一个与支板另一端相 隔的导轮。支架使滚轮和导轮在两个平行平面上对 齐，贯穿螺栓通过两个平面；支架上有往复件可在一 对间隔的滚轮和第一、第二对导轮间在平行平面的横 向产生相对运动，使贯穿螺栓从它被送进的锐角方向 偏转并与孔的轴线轴向对准，并可以插入。

Description

本发明涉及一种穿过电动发电机定子铁心轴向对准的开口装入一个贯穿螺栓的装置和方法，该开口形成了一个贯穿定子铁心的孔，而最初是朝孔的第一端沿一条与孔的轴线成锐角的线路送进贯穿螺栓。

大的电动发电机，例如发电机一般具有定子铁心，通常包括许多轴向薄的环形铁心片，它们装在一起并压紧形成一个支撑在一个架子上的圆柱形定子铁心。定子线圈装在定子铁心径向内园周的径向槽中，它延伸于定子铁心两个轴向端之外，相互连接形成一个定子绕组。定子铁心片有轴向对齐的开口，形成贯穿定子铁心的孔，贯穿螺栓轴向延伸穿过该孔，被扭紧或用液力张紧的贯穿螺栓轴向两端的螺母将铁心支撑系统保持在装配位置，并保持定子铁心的轴向连续性和整体性。该贯穿螺栓被绝缘，通过螺母使铁心片在轴向压紧。这种电动发电机在US4，227，109中描述过，该专利被转让给本发明的受让人，这是一种使定子均匀膨胀的系统。

不带螺母的贯穿螺栓通常相对于电动发电机的架子可轴向自由滑动并可以穿过定子铁心的孔，这种电机及其贯穿螺栓通常都是大型的组件，典型的贯穿螺栓直径为大约3.175Cm（1.25英吋，它外面缠绕着绝缘材料，总直径约为4.29Cm（1.69英吋），大约7.62m（300英吋）长，重量大约是45Kg（100磅），在某些时候，例如在电动发电机需要翻新改型的时候，需要将贯穿螺栓从定子铁心中取出。然而，电动发电机常常因为其体积的缘故，而被放置在建筑物的正常的地面线以下的空间里，以致电动发电机常常有一部分位于地面线之下。于是，由于在定子铁心端部和建筑物的地板平面或地基的壁之间缺少可利用的空隙，而常常发生困难。缺少足够的空隙，使当贯穿螺栓插入定子铁心的孔时，它们不能轴向对准。

用这种贯穿螺栓进行发电机的改型翻新通常有两种方法。一种方法是将整个发电机和转子抬出低于地面的空间，而使新的螺栓可以插入，这种方法是很昂贵和费时的。并且，如果抬起发电机，就可能导致它安装的偏差，这将引起增加转子的振动。装设贯穿螺栓的第二种方法是使用切断的贯穿螺栓。将一个螺栓的切断部部分地插入，然后焊上下一个切断部分。其组件被进一步插入孔中然后再焊上一个切断部分，重复这个程序，直到连在一起的切断部分形成一个达到发电机长度的长螺栓。然而，因为是被切断再焊接，所以这种螺栓比一个整体的螺栓更为脆弱，特别是在某些应用场合就更是如此，这种方法也将花费大量的时间和费用。

本发明的目的是提供一种系统，能将贯穿螺栓插入电动发电机定子铁心，而该发电机是位于一个凹陷空间，没有足够的空隙使贯穿螺栓与定子铁心的孔轴向对准。

鉴于上述目的，本发明是提供一种装置和方法，用于将贯穿螺栓装入一个贯穿电动发电机定子铁心的轴向对准的开口，该开口形成一个贯穿定子铁心的具有第一端和第二端的孔，而最初是朝孔的第一端沿一条与孔的轴线成锐角的线路送进贯穿螺栓。

本装置有：一对间隔的滚轮，其外圆周上各有一槽;一个支板，它具有第一端和第二端，它使一对滚轮定位，使所述滚轮槽在一个共同平面上对齐。至少有一个第一导轮，其外圆周上有槽，该导轮与支板的第一端间隔开;至少有一个第二导轮，其外圆周上有槽，该导轮与支板的第二端间隔开。一个支架使第一和第二导轮对齐并定位在一个平面上，该平面平行于一对间隔的滚轮所在平面，两平面相隔一个距离，使相隔滚轮和第一、第二导轮的槽之间能通过一个贯穿螺栓;支架上有一往复件，在一对相隔滚轮和第一、第二导轮之间在所述平行平面的横向产生相对运动，借此，使穿过一对间隔滚轮和第一、第二导轮之间的贯穿螺栓在成锐角的送进处偏转，使螺栓向着第一孔端与孔轴同轴地定位，并能装入孔中。第一和第二导轮最好各包括一对相邻的导轮。

在一个实施例中，支架有：第一对间隔的端板，和在端板中延伸的轴，轴上装有第一导轮;第二对间隔的端板和在端板中延伸的轴，轴上装有第二导轮;在支板第一端和第一对间隔端板之间延伸的第一连杆;在支板第二端和第二对间隔端板之间延伸的第二连杆;在第一对间隔端板屯醇溲由斓牡谝涣?在第二对间隔端板和往复件之间延伸的第二梁，待复件在梁和支板之间延伸，每对端板和各自的连杆之间用枢轴连接;每对端板和各自的梁之间用枢轴连接;每个梁和往复件之间用枢轴连接。

在另一实施例中，支架具有：第一对间隔的端板和在端板中延伸的轴，轴上装有第一导轮;第二对间隔的端板和在端板中延伸的轴，轴上装有第二导轮;一个U形拉梁，具有在第一和第二对端板之间延伸的中间部分，和在中间部分和各自的一对端板之间延伸的腿部，腿部与各自的一对端板铰连，往复件一端固定于U形拉梁的中间部，另一端固定于支板。

下面参照附图，通过最佳实施例的方式对本发明进行更详细的说明。

图1是本发明装置的最佳实施例的侧视图，示出了处于直线状态的贯穿螺栓。

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的视图，为清楚起见去掉了贯穿螺栓。

图3是图1实施例的侧视图，贯穿螺栓处于偏转状态。

图4是本发明装置的另一最佳实施例示意图，处于将贯穿螺栓送进至发电机孔端的位置。

图5是图4实施例的一个示意图，显示了贯穿螺栓最初是与定子铁心的孔成一角度，然后与定子铁心孔同轴方向进入孔。

本装置和方法是用于当电动发电机（例如发电机）因为空间限制而无法使贯穿螺栓在轴向对准定子铁心的孔时，能将贯穿螺栓插入定子铁心。如前面所述，这种螺栓是大约7.62m（300英吋）长。这种螺栓一般由合金钢制成，例如用镍钢，如Mitronic-32合金钢。如前面所述，螺栓上缠绕着绝缘材料，例如一种Nomex牌的绝缘带，在将螺栓装入定子铁心的操作过程中，要保护这个绝缘层。

现在参见附图，装置1用于将贯穿螺栓3装入一个电动发电机定子铁心的孔。装置1包括一对间隔的滚轮5、5′，在其园周上各有一槽7，滚轮由支板9支承可自由转动。支板9最好是一对侧板11、11′，侧板中间有轴13、13′，轴上装有间隔开的滚轮5、5′，侧板间还有附加的间隔件15用于支承滚轮5、5′。支板具有第一端17和第二端19，使间隔的滚轮5、5′定位，使其槽在第一共同平面（在图中用21表示）上对齐。

在一个最佳实施例中，与支板9的第一端17间隔一定距离处，具有第一对相邻的导轮23，23′，导轮外圆周上有槽25，在与支板9的第二端19间隔一定距离处，有第二对相邻的导轮27，27′，导轮外圆周上有槽29，支架31使第一对相邻导轮23和23′与第2对相邻导轮27和27′在一个第二平面（用33表示〕上对齐并定位，第二平面与一对相隔滚轮5，5′所在的平面21相互平行，并隔开一定距离，使相隔滚轮5，5′的槽7和相邻的第一、第二导轮23，23′、27，27′之间足以通过一个贯穿螺栓3。一个往复件35，例如一个具有暴露活塞36的液压油缸，位于支架31上，它能使一对间隔滚轮5，5′与第一和第二对相邻导轮23，23′、27，27′在平行面21、33的横向方向作相对运动。

在图1～3中表示的实施例中，支架31有：第一对间隔的端板37，37′和在相隔端板间延伸的轴39，39′，第一对相邻导轮23，23′装在该轴上;第二对间隔端板41、41′和在相隔端板间延伸的轴43，43′，第二对相邻导轮27，27′装在该轴上。第一对连杆45，45′在支板9的第一端17和第一对相隔端板37，37′之间延伸。连杆45，45′与支板9用枢轴连接，最好是铰接于轴13端部（用47表示），该连杆还与一对间隔端板37，37′用枢轴连接，最好是铰接于在相隔端板37，37′之间延伸的轴销49的端部。如图所示，端板37，37′最好是三角形的，导轮23，23′相邻于三角形的底边51，而轴销49相邻于三角形的顶点53。同样，第二对连杆55，55′在支板9的第二端19和第二对相隔端板41，41′之间延伸。连杆55，55′用枢轴连接于支板9，最好是铰接于轴13′的端部（如57所示），该连杆也用枢轴连接于一对相隔的端板41，41′，最好是铰接于在相隔端板41、41′之间延伸的轴销59。端板41，41′最好也是三角形的，滚轮27，27′相邻于三角形底边61，轴销59相邻于三角形的顶点63。

往复件35通过紧固件65装在支板9上，在与滚轮5，5′的槽7的所在平面21垂直的方向从支板9向上延伸。一个第一梁67在位于与支板9相隔的往复件活塞36上的U形箍69和第一对端板37，37′之间延伸，而一个第二梁71在活塞36上的U形箍73与第二对端板41、41′之间延伸。两个梁67和71通过轴销75和77分别铰接于U形箍69和73，而梁的另一端通过轴销49和59分别铰接于各自的端板37，37′和41，41′。

装置1在图4和图5所示的实施例中用数字80表示。支架31包括：第一对间隔的端板37，37′，轴39，39′在端板间延伸，轴上装有第一对导轮23，23′;第二对间隔的端板41，41′，轴43，43′在端板间延伸，轴上装有第二对相邻的导轮27，27′。一个U形拉梁具有在第一和第二对端板37，37′和41，41′之间延伸的一中间部83和两个腿部85和87。腿部85在中间部83和第一对间隔端板37，37′之间延伸，并通过轴销89与端板铰接;而腿部87在中间部83和第二对间隔端板41，41′之间延伸，并通过轴销91与端板铰接。支杆93用于加强腿部和中间部。往复件35装在支架31的中间部83上，在垂直于上述平面的方向延伸。

在装置1和81的两个实施例中，在支架上都有往复件用以在第一对滚轮和第一、第二对相邻导轮之间产生相对运动。在每一实施例中产生一种运动。在用装置1所表示的第一实施例中，活塞36使第一和第二对相邻导轮23、23′和27、27′向一对滚轮5、5′移动;而在用装置81所表示的第二实施例中，活塞36使一对滚轮5、5′向第一和第二对相邻导轮23、23′和27、27′移动。在两个实施例中，贯穿螺栓3穿过一对相隔的滚轮和第一、第二对相邻导轮之间，而贯穿螺栓在成锐角的初始送进处偏转，使螺栓朝定子铁心孔端与该孔同轴定位并能够装入该孔。并且，图中的实施例显示了在滚轮5、5′的每一侧各有一对相邻的导轮，也可以用一个这样的导轮来代替一对导轮，这也不脱离本发明的范围。

图4和5示出了本发明的实际操作过程。如图所示，电动发电机95有一定子铁心97，定子铁心97有铁心片99，铁心片有开口101，开口101形成一个有第一端105和第二端107的孔103。如图所示，电动发电机95常常被放置在低于地面或地基109的空间，这就妨碍了将贯穿螺栓笔直地轴向装入孔103的第一端105。根据本发明，使贯穿螺栓前端111接近孔103，尾端113远离孔端，与孔103的轴线成锐角α向孔103的第一端105送进。

而带绝缘层的贯穿螺栓是处于支板的滚轮5、5′，与支板9的一端17相隔的导轮23、23′和与支板9的另一端19相隔的导轮27、27′的压力之下，在贯穿螺栓的外表面上施加了一个负载。

贯穿螺栓3可以用手工通过装置1装入，装置1可以用手握住，或由一可松开地固定于电动发电机95上的固定装置115，和/或一可松开地固定于相邻的地基109或其他支承表面的固定装置117支撑，固定装置包括支腿119。

上面描述了用本装置将贯穿螺栓装入定子铁心的孔的情况。但应注意到，本装置还可用于在空间有限的地方将贯穿螺栓从定子铁心中取出，它是通过与上述相反的步骤，将同轴装入的贯穿螺栓送入装置1，使贯穿螺栓与孔轴线成锐角偏转，并按此锐角将贯穿螺栓取出。

Claims (9)

1、一种用于将贯穿螺栓(3)装入电动发电机(95)定子铁心(97)的轴向对准的开口(101)的装置，该开口形成一个贯穿定子铁心的具有第一和第二端(105、107)的孔(103)，最始是将贯穿螺栓(3)朝向所述第一孔端(105)沿与所述孔(103)的轴线成一锐角的线路将其送进，其特征在于：所述装置具有：

一对间隔的滚轮(5、5′)，在其园周上各有一槽7；

一个支板(9)，有第一端(17)和第二端(19)，支板使所述一对滚轮(5、5′)定位，使其槽(7)在第一共同平面上对齐；

至少一个第一导轮(23)，其外圆上有槽(25)，导轮与支板(9)的第一端(17)相隔开一个距离。

至少一个第二导轮(27)，其外圆上有槽(29)，导轮与支板(9)的第二端(19)相隔开一个距离。

一个支架(31)，用于使第一和第二导轮(23、27)在第二平面上对齐并定位，第二平面平行于一对间隔滚轮(5、5′)所在的平面，并与该平面隔开一定距离，使所述一对间隔滚轮(5、5′)和所述第一、第二导轮(23、27)的槽之间足以通过一个贯穿螺栓；

一个往复件(35)，位于支架(31)上，用于在一对间隔滚轮(5、5′)和第一、第二导轮(23、27)之间在所述两个平行平面的横向产生相对运动，借此，使贯穿螺栓(3)通过一对间隔滚轮(5、5′)和第一、第二导轮(23、27)时从所在的锐角产生偏转，朝向所述第一孔端(105)并与所述孔(103)的轴线同轴地定位，并适于装入该孔。

2、权利要求1所述的装置，其特征在于：具有第一对相邻的导轮（23、23′），其外圆周上各有槽（25），该导轮与所述支板（9）的第一端（17）相隔开一定距离;和第二对相邻的导轮（27、27′），其外圆周上各有槽（29），该导轮与所述支板（9）的第二端（19）相隔开一定距离。

3、权利要求1和2所述的装置，其特征在于：所述支架（31）包括：第一对相隔的端板（37、37′），轴（39、39′）在端板间延伸，轴上装有所述第一对相邻导轮（23、23′）;第二对相隔端板（41、41′），轴（43、43′）在端板间延伸，轴上装在所述第二对相邻导轮（27、27′）;第一对连杆（45、45′），在支板（9）的第一端（17）和所述第一对相隔端板（37、37′）之间延伸;第二对连杆（55、55′），在所述支板（9）的第二端（19）和第二对相隔端板（41、41′）之间延伸;在所述第一对相隔端板（37、37′）和所述往复件（35）之间延伸的第一梁（67）;在所述第二对相隔端板（41、41′）和所述往复件（35）之间延伸的第二梁（71）;所述往复件（35）在所述梁（67、71）和所述支板（9）之间延伸;在每对侧板（11、11′）和对应的连杆（45、45′，55、55′）之间为枢轴连接（47、57）;在每对端板（37、37′，41、41′）和对应的梁（67′、71′）之间为枢轴连接（49、59）;在每个梁（67、71）与所述往复件（35）之间为枢轴连接。

4、权利要求1、2或3中所述的装置（1），其特征在于：所述间隔的端板（37、37′，41、41′）是三角形的，所述导轮（23、23′，27、27′）相邻于所述三角形的底边（51）;所述梁（67、71）和连杆（45、45′，55、55′）通过枢轴连接于所述三角形的顶点附近。

5、权利要求1、2、3或4所述的装置（1），其特征在于：在所述往复件（35）的端部具有对置的U形箍（69、73），所述第一和第二梁（67、71）用枢轴连接于所述对置的U形箍。

6、权利要求1或2所述的装置（1），其特征在于：所述支架包括：第一对间隔的端板（37、37′）和在端板间延伸的轴（39、39′），轴上装有第一对相邻的导轮（23、23′）;第二对间隔的端板（41、41′）和在端板间延伸的轴（43、43′），该轴上装有第二对相邻的导轮（27、27′）;一个U形拉梁具有一个在所述第一和第二对端板（37、37′，41、41′）间延伸的中间部（83）和在所述中间部（83）和对应的一对端板间延伸的腿部（85、87），所述腿部（85、87）铰接于所述对应的一对端板（37、37′，41、41′），所述往复件（35）一端固定于所述U形拉梁的中间部，另一端固定于所述支板（9）。

7、权利要求6所述的装置（1），其特征在于：所述间隔的端板（37、37′，41、41′）是三角形的，所述导轮（23、23′，27，27′）相邻于三角形的底边（51），所述腿部（85、87）铰接于所述三角形的顶点附近（89、91）。

8、将贯穿螺栓插入电动发电机定子铁心的轴向对准的开口的方法，所述开口形成一个贯穿定子铁心的孔，该孔有第一端和第二端，其特征在于：

一个具有前端和尾端的贯穿螺栓朝向所述孔的第一端，沿与所述孔的轴线成锐角的线路送进;

使所述贯穿螺栓前端和尾端中间受一个弯曲力，使所述前端与所述孔的第一端轴向对准;

继续送进贯穿螺栓，使所述前部ü龅目祝钡角岸送ü隹椎牡诙恕?

9、权利要求8所述的方法，其特征在于：所述贯穿螺栓由镍基合金钢制成，并包有绝缘层。

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