CN103862295B - 用于制造转子的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制造转子的系统和方法。一种用于制造转子或其(转子)部件的制造系统包括构造成处理转子的多个处理区段，以及操作性地构造成在多个处理区段之间以及跨过多个处理区段运送转子的多个转移组件。处理区段包括用以执行焊接和有关工艺的焊接处理区段，该有关工艺包括测试、堆叠、焊接准备和焊接。处理区段进一步包括用以执行加工和有关工艺的加工处理区段，该有关工艺包括对转子进行车削、铣削和钻削。转移组件包括托台单元和倾斜单元，托台单元和倾斜单元构造在焊接处理区段中，以沿着焊接处理区段的一部分转移(倾斜和运送)转子。转移组件进一步包括用以跨过处理区段运送转子的运送设施站，运送设施站具有工件传送器和动力传送器。

Description

用于制造转子的系统和方法

技术领域

本公开涉及用于制造转子的工厂设施或系统。

背景技术

用于转子的满载制造工厂包括各种站或车间，它们可在工厂中布置在单个开间(bay)或多个开间中，以执行各种操作来获得转子。这样的车间或站可进一步具有用以执行规定任务的各种区段，区段也可布置在一个或多个开间中。另外，这种工厂还包括运送系统，运送系统用于在站内运送转子部件，以及将转子部件从一个站运送到另一个站，以使得能够在相应的站上进行相应的操作。典型地，这种运送系统包括一个或多个架空起重机，架空起重机能够跨过各种站以及在各种站之间运送转子或其部件。用作运送系统的架空起重机在开间中在站上方的轨道上运行，而且必须同步，使得起重机可在所需时间用于所有站，这本身就是非常繁重和麻烦的工作。

不仅从在安装中遇到的初始成本的观点看，而且从维护的观点看，这样的转子制造厂极其昂贵。特别地，架空起重机不仅具有非常高的初始成本，而且有时需要相当多的维护，以致于在任何给定时间，都有一台起重机可能无法使用和处于修理状态。另外，除了架空起重机，站中的传统装置在改建方面也是非常繁重和麻烦的，改建可能需要减少或增加各种站处的设备的数量，这取决于待制造的转子的种类。此外，用传统工厂中的所有这样的布置，传统工厂可能无法保证精确地安全地制造转子。

虽然可能一般认为以前知道的工厂对于其预期目的是足够的，但本领域仍然需要改进，以基本更能够管理建设这样的工厂的总成本和时间，便利、安全、简易且迅速地制造各种转子。

发明内容

本公开提供一种用于制造转子的制造设施或系统和方法，将在以下简明概述中介绍它们，以提供本公开的一方面或多方面的基本理解，该一方面或多方面意于克服所论述的缺点，而且也包括其所有优点，以及提供一些额外的优点。此概述不是本公开的深入综述。它即不意于标识本公开的关键或重要的元件，也不意于描绘本公开的范围。相反，此概述的唯一目的是以简明形式介绍本公开的一些概念、其方面和优点，作为下文提供的更详细的描述的序言。

本公开的目标是描述一种用于制造转子或部件的制造系统或设施和方法，它们基本较能够管理建设这样的工厂的总成本和时间。另一方面是使得在用于制造转子的这种系统或设施中能够有便利且安全的制造氛围。本公开的另一个目标是描述制造系统在简易地且迅速地制造各种转子方面的能力。本公开的另一个目标是：描述一种能够消除对作为运送设施的起重机的需要的制造系统，起重机被认为是任何传统转子制造工厂中最昂贵的项目；以及提供这种运送系统，即，该运送系统较能够管理用于制造这种运送系统的成本、维护、总材料需求、可用性和操作等。本公开的又一个目标是描述一种在生产和使用方面经济的制造厂。本公开的另一个目标是描述包括在失效或任何其它自然灾害(诸如地震、火灾等)的情况下提供运送。根据以下详细描述和权利要求，本公开的各种其它方面和特征将是显而易见的。

在本公开的一方面，描述一种用于制造具有各种部件的转子的制造系统。该制造系统包括：

构造成处理转子或其部件的多个处理区段，该多个处理区段包括：

焊接处理区段，其构造成执行焊接和一个或多个有关工艺，有关工艺包括对转子或其部件进行测试、堆叠、焊接准备和焊接中的至少一个，以及

加工处理区段，其构造成接收转子或其部件，以执行加工和一个或多个有关工艺，有关工艺包括对转子或其部件进行车削、铣削和钻削中的至少一个；以及

多个转移(maneuvering)组件，其构造成在多个处理区段之间以及跨过多个处理区段转移转子或其部件，多个转移组件包括：

托台单元，其构造在焊接处理区段中，以沿着焊接处理区段的一部分转移转子或其部件，

倾斜单元，其构造在焊接处理区段中，以转移接收自托台单元的转子或其部件，以使其定向倾斜，以及

用以运送转子或其部件的至少一个运送设施站，至少一个运送设施站中的各个包括：

适于接收转子或其部件的工件传送器(shuttle)，以及

动力传送器，其操作性地联接到工件传送器上，以转移工件传送器，以在多个处理区段之间以及跨过多个处理区段运送转子或其部件，以制造转子。

在一个实施例中，制造系统的焊接处理区段包括：

至少一个测试站，其构造成对转子或其部件执行一次或多次测试；

构造成加工被测试的转子或其部件的车床加工站；

第一焊接站，其用以堆叠通过工件传送器和动力传送器从车床加工站接收到的转子部件，以及对该转子部件执行第一焊接操作，以获得处于竖向定向的转子；其中，转子部件在第一焊接站处的竖向定向被托台单元和倾斜单元转换成水平定向；以及

第二焊接站，其构造成在转子部件的水平定向下对被工件传送器和动力传送器从第一焊接站运送出的转子部件执行第二焊接操作。

关于这个实施例，为了有利于转子或其部件到达焊接处理区段的车床加工站，多个转移组件中的一个还可包括搬运装置。

在另一个实施例中，焊接处理区段可进一步包括用以对转子或其部件执行一个或多个辅助操作的一个或多个辅助站。一个或多个辅助站可为用于对转子或其部件执行相应的操作的X光测试站、缓冲站、冷却站和炉站中的至少一个。为了沿着一个或多个辅助站运送转子或其部件，可利用托台单元，托台单元能够沿着一个或多个辅助站运送处于其竖向定向的转子或其部件。

在一个实施例中，制造系统的加工处理区段包括：

工件床，其构造成在构造在至少一个运送设施站处的工件传送器处之后，通过动力传送器从焊接处理区段接收转子或其部件；

构造成沿着工件床夹紧转子或其部件的多个夹紧组件；以及

具有集成工具的至少一个自动控制的机器，其构造成对被夹紧在工件床上的转子或其部件执行车削、铣削和钻削中的至少一个。

在另一个实施例中，加工处理区段可进一步包括用以支持在工件床处对转子或其部件进行的一个或多个操作的一个或多个补充组件。

另外，在额外的实施例中，制造系统的多个处理区段还可包括叶片安装(blading)兼洁净室区段，叶片安装兼洁净室区段构造成通过至少一个运送设施站的工件传送器来从加工处理区段接收转子或其部件，以执行一个或多个有关工艺，有关工艺包括对转子或其部件进行清洗、去毛刺和叶片安装。

另外，在另一个额外的实施例中，制造系统的多个处理区段还可包括平衡兼装船区段，平衡兼装船区段构造成通过至少一个运送设施站的工件传送器和动力传送器来从叶片安装兼洁净室区段接收转子或其部件，以执行一个或多个有关工艺，有关工艺包括对转子或其部件进行平衡和装船。

在又一个重要实施例中，提供一种根据上面公开的制造系统来制造转子或其部件的方法。

在本公开中特别地指出了本公开的这些和其它方面，以及刻画本公开的各种新颖性特征。为了更好地理解本公开、其运行优点及其用途，应参照附图，以及其中示出了本公开的示例性实施例的描述性内容。

附图说明

参照结合附图得到的以下详细描述和权利要求，将更好地理解本公开的优点和特征，其中相同元件由相同符号标识，以及其中：

图1示出根据本公开的示例性实施例的用于制造转子或其部件的制造系统的俯视图，其描绘了多个处理区段和多个转移区段；

图2示出根据本公开的示例性实施例的图1的多个处理区段的焊接处理区段的放大俯视图；

图3A(I)和3A(II)和3B示出根据本公开的示例性实施例的、用于运送转子或其部件的多个转移组件中的一个的至少一个运送设施站的各种元件(工件传送器和动力传送器)的侧视图；

图4示出根据本公开的示例性实施例的图1的多个处理区段的加工处理区段的放大俯视图；

图5示出根据本公开的示例性实施例的、用于图1的多个处理区段的涡轮转子和/或发电机转子的叶片安装兼洁净室区段的放大俯视图；

图6示出根据本公开的示例性实施例的图1的多个处理区段的平衡兼装船区段的放大俯视图；

图7A至7F示出根据本公开的示例性实施例的、在图1的制造系统中的材料流(诸如转子或其部件)的线路图的示例；以及

图8示出根据本公开的示例性实施例的制造系统的优点之一。

相同参考标号在对附图的若干视图的描述中指示相同部件。

部件列表：

1000制造系统、系统

2000处理区段

100焊接处理区段；焊接区段

110测试站

120车床加工站；车床站

130第一焊接站

140第二焊接站

150X光测试站

152缓冲站

154冷却站

155炉站(总共150-154，称为“辅助站”)

200加工处理区段；加工区段

210工件床

212、214主轴箱(spindle stock)，夹紧组件

216、218稳定架( 总共212-218，称为“夹紧组件”)

220自动控制的机器

300叶片安装兼洁净室区段

310清洗或去毛刺区域

320、330叶片安装区域(RTB区域320；ITB区域330)

340洁净室区域

350支持区域

400平衡兼装船区段

410平衡区域

420装船区域

430加载、卸载区域

3000转移组件

500托台单元

600倾斜单元

700运送设施站

710工件传送器

712滑车

712a、712b夹具

714重型滚子

716聚集模块

720动力传送器

800搬运装置

“R”转子、发电机；它们的部件；材料。

具体实施方式

为了透彻地理解本公开，参照以下详细描述，包括权利要求，以及上面描述的图。在以下描述中，为了说明，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的透彻理解。但对本领域技术人员显而易见的将是，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其它情形中，仅以黑框形式显示了结构和装置，以便避免使本公开模糊不清。此说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“另一个实施例”、“各种实施例”的引用意味着，关于该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书各处出现短语“在一个实施例中”未必都表示同一实施例，也不是与其它实施例相互排他的单独或备选的实施例。此外，描述了可能由一些实施例展现但其它实施例未展现的各种特征。类似地，描述了一些实施例可能需要但可能不是其它实施例的要求的各种要求。

虽然以下描述包含许多用于说明的细节，但本领域任何技术人员将理解，对这些细节的许多变型和/或修改都在本公开的范围内。类似地，虽然关于彼此或与彼此结合起来描述本公开的许多特征，但本领域技术人员将理解，可独立地其它特征来提供许多这些特征。因此，阐述本公开的这个描述，而不失去本公开的任何一般性，而且不对本公开施加限制。另外，诸如“主要”、“次要”、“第一”、“第二”等相对用语在本文中不表示任何顺序、高度或重要性，而是用来区分一个元件与另一个元件。另外，用语“一个”、“一种”和“多个”在本文中不表示数量限制，而是表示存在至少一个所指项目。

现在参照图1，示出了根据本公开的示例性实施例的制造系统的示例，它也可被称为用于制造转子或其部件的制造工厂或设施1000(在下文中称为“系统1000”)。系统1000包括多个处理区段2000(在下文中称为“处理区段2000”)和多个转移组件3000(在下文中称为“转移组件3000”)，转移组件3000彼此结合起来构造成在处理区段2000之间以及跨过处理区段2000转移转子或其部件，以使得能够用原材料制造转子或其部件。处理区段2000包括焊接处理区段100(在下文中称为“焊接区段100”)、加工处理区段200(在下文中称为“加工区段200”)、叶片安装兼洁净室区段300和平衡兼装船区段400，它们彼此结合起来按顺序可行地构造成制造转子或其部件。另外，转移组件3000包括托台单元500、倾斜单元600、至少一个运送设施站700和搬运装置800(可在图2中看到)，它们与彼此和处理区段2000共同可行地构造成运送或转移转子或其部件或用于制造转子或其部件的原材料。处理区段2000和转移组件3000在工厂或厂区的地面结构的一部分上构造或布置成一排或多排，从而构造用于材料流或用于交换转子或其部件的一个或多个开间(一个或多个)。

用语“转子或其部件”意于包括用以制造转子或其部件的所有原材料，或者由这样的原材料制成的整块的转子部件(诸如盘、轴端)，或者本身通过组装所有转子部件而制成的转子/涡轮转子，或者通过组装所有这样的部件而制成的发电机/转子发电机，并且如在描述系统1000时需要的那样，转子或其部件本身在下文中可备选地称为“转子”、“转子部件”或“材料”、“发电机”、“涡轮转子”或“转子发电机”，并且可在本文的各图中将它们描绘成“R”。

现在参照图2，示出根据本公开的示例性实施例的处理区段2000的焊接区段100的放大俯视图，并且将结合图1描述它。焊接区段100构造成执行焊接和有关工艺，有关工艺包括对用以构造转子或其部件的原材料进行测试、堆叠、焊接准备和焊接中的至少一个。在不偏离本公开的范围的情况下，焊接区段100能够按照制造此类转子所需求和要求的那样包括或多或少的有关操作。焊接区段100主要包括至少一个测试站110、车床加工站120(“车床站120”)、第一焊接站130和第二焊接站140，它们彼此可行地构造成制造转子或转子部件。

可能必须在执行任何处理之前测试用于制造转子或其部件的原材料，以保证质量。对于这种测试，可在焊接区段100中提供至少一个测试站110。在一个实施例中，焊接区段100中的测试站110可为两个测试站，如图2中显示的那样。在一个实施例中，测试站110可完全易化的超声测试(UT)站，而不偏离按要求结合其它测试能力的其它范围。测试站110构造成对转子部件执行一次或多次这种UT测试，例如，在执行焊接之前，以及在执行焊接之后。特别地，来自开间(一个或多个)的转子部件(诸如转子的盘、轴端)被搬运装置800移动到测试站110附近的材料进入平台112(“平台112”)。在材料到达平台112处之后，可在测试站110上测试或检查材料。之后，利用可构造在测试站110附近的车床站120来加工被测试和检查的转子部件。如果期望的话，可在测试站110上进一步对经加工的转子部件执行测试。

另外，需要使经加工和测试的转子部件移动到焊接区段100的下一个站，该下一个站是第一焊接站130。

为了移动转子部件，利用转移组件3000。特别地，利用至少一个运送设施站700。运送设施站700可位于焊接区段100附近，或者位于焊接区段100和加工区段200之间，而不偏离位于设施上的任何其它期望位置的范围。运送设施站700包括彼此操作性地构造的工件传送器710和动力传送器720。图3A和3B分别示出工件传送器710和动力传送器720的侧视图。将结合图1和2阐明根据本公开的示例性实施例的运送设施站700。工件传送器710和动力传送器720构造成在特定的站内移动，或者跨过处理区段2000的各种站以及在各种站之间移动，以制造转子。特别地，工件传送器710适于接收转子或其部件“R”，如图3A(II)中显示的那样。如图3A(I和II)中显示的那样，在一个实施例中，工件传送器710包括滑车712，滑车712在其相对的端部处具有夹具712a和712b。滑车712可适合任何期望长度的转子部件“R”，并且夹具712a和712b将转子部件夹紧在滑车712上，以将转子部件输送到期望的站或区段。滑车712可具有气垫或重型滚子714。另外，工件传送器710可包括用于聚集转子的聚集模块716。另外，如图3B中显示的那样，动力传送器720操作性地联接到工件传送器710上，以转移到工件传送器710，以在处理区段2000之间以及跨过处理区段2000运送夹紧在其上的转子或其部件“R”，以制造转子。动力传送器720能够线性地、水平地、并排以及沿竖向(即，在(X，Y，Z)坐标中)转移转子部件“R”。

再次参照图2，工件传送器710和动力传送器720的组合将转子部件从车床站120转移到第一焊接站130，在那里，转子部件堆叠在一起且被加热，在此之后，执行第一焊接操作，以获得处于竖向定向的转子。无任何限制，第一焊接操作可为钨惰性气体(TIG)焊接。第一焊接站130是用于执行TIG焊接的完全易化的站。在第一焊接站130上进行第一焊接操作之后，可在第二焊接站140处执行第二焊接操作。为了进行第二焊接操作，可能要求转子部件(特别是转子柱)具有水平定向，这与第一焊接操作期间的竖向定向相反。

在托台单元500和倾斜单元600的联合帮助下，将转子部件在第一焊接站130处的竖向定向转换成第二焊接站140处的水平定向。托台单元500和倾斜单元600可位于焊接区段100处，而不偏离位于设施或系统1000上的任何其它期望位置的范围。托台单元500构造成沿着焊接区段100的一部分转移转子或其部件。另外，倾斜单元600构造成转移转子或其部件，以使定向倾斜。通过托台单元500使转子或其部件从第一焊接站130移动到倾斜单元600，在此处，竖向定向定向成水平定向。

通过利用工件传送器710和动力传送器720来将处于水平定向的转子部件运送到第二焊接站140。在第二焊接站140处，对水平转子执行第二焊接操作。无任何限制，第二焊接操作可为埋弧焊接。第二焊接站140可为用于执行埋弧焊接的完全易化的站。在这种焊接之后，焊接转子可在第二焊接站140附近的测试站110处进一步经受UT测试。在这种测试结束之后，可通过利用工件传送器710和动力传送器720来将转子从第二焊接站140运送到倾斜单元600，以进一步使其定向从水平变成竖向。处于竖向定向的转子可按要求进一步经受其它有关操作。在这样的操作中，转子承载在托台单元500上且被保持，以执行各种操作(称为“辅助操作”)。

对于这样的操作，焊接区段100可包括用以对转子执行一个或多个辅助操作的一个或多个辅助站。这样的辅助站可为用以按处理要求以及如本领域中已知的那样对转子执行相应的操作的X光测试站150、缓冲站152、冷却站154和炉站155中的至少一个。例如，在第一焊接站130处对堆叠的转子部件执行第一焊接操作之前，可加热堆叠的转子部件，因此，可利用炉站155来进行这种加热。在另一个示例中，可利用冷却站154来按照处理要求冷却转子部件。类似地，可利用缓冲站152来保持存货，并且可能需要X光测试站150，以测试品质保证。为了简洁，排除了这样的详细说明。在焊接区段100中进行了所有这种操作之后；通过倾斜单元600使转子(经组装和焊接的)定向进一步从水平定向到竖向，之后，适于通过利用工件传送器710和动力传送器720将转子移动到下一个区段，即，加工区段200。

现在参照图4，示出根据本公开的示例性实施例的加工区段200的放大俯视图。将在本文中参照前面的图1至3B，以描述加工区段200的工艺。在示例中，加工区段200包括工件床210、多个夹紧组件(诸如主轴箱212、214和稳定架216、218)，以及至少一个自动控制的机器220(机器220)，它们共同可行地构造成执行多个加工操作，诸如对转子进行车削、铣削、钻削等。

本公开设想到使工件床210上的转子与大小完全可被夹紧组件(诸如主轴箱212、214和稳定架216、218)容纳的两个全自动控制的机器(诸如机器220)对齐。转子可适于通过夹紧组件212，214；216，218来在夹紧位置上支托在工件床210上，以按照处理要求在加工区段200的铲削区域内部和外部，通过机器220经受各种工艺。在一个实施例中，工件床210构造成通过工件传送器710和动力传送器720从焊接区段100接收转子。另外，夹紧组件212、214；216、218构造成沿着工件床210夹紧转子，以使转子在机器220下经受各种处理。

在示例中，在本文中可理解机器区段200以及工件床210、夹紧组件(诸如主轴箱212、214和稳定架216、218)和机器220的工作性能。首先，可通过主轴箱212和稳定架218将转子夹紧在工件床210上，以使得能够转动和第一次承受其上的加工处理。在第二次承受和联接时，在夹紧在主轴箱214和稳定架216(这取决于待制造的转子的类型)中的情况下，通过车削处理制造联接凸缘、槽口和其它部件。安装件、联接凸缘和其它设计元件夹紧在主轴箱212和稳定架218上。另外，可在机器220上执行钻削操作，其中，可构造成用主轴箱214上的辅助头钻削第一联接凸缘。另外，可构造成用主轴箱212上的辅助头钻削第二联接凸缘；在本文中，转子可被夹紧在主轴箱214和稳定架216上。取决于转子的类型，可钻削和铣削出所有平衡孔和杉树形凹槽或其它设计元件；在本文中，转子可被夹紧在主轴箱212和稳定架218中。在所有这些步骤之后，可执行移出，其中，转子可被夹紧在被主轴箱212或214的轴驱动的稳定架216和218中。

加工区段200进一步包括用以支持在工件床210处对转子的一个或多个支持性操作的一个或多个补充组件(未显示)。在示例中，补充组件可包括各种激光器以及传感器装置，它们能够使得能够结合有关软件和硬件以及加工区段200处的机器来自动调节转子。在另一个示例中，其它补充组件可包括在加工区段200处的、用以自动地测量和调节机器220的各种装备和器械。也如上文提到的那样，各种夹紧组件212、214；216、218还包括各种补充组件，诸如辅助头、撕开(riven)轴等，以使得能够进行不同技术的各种处理，在加工区段200处对涡轮转子和发电机两者进行车削、钻削和铣削操作。加工区段200以及焊接区段和其它区段(诸如叶片安装兼洁净室区段300和平衡兼装船区段400)的所有这些联合特征使系统1000成为能够按需要和要求制造任何期望种类的转子的混合模式生产系统，从而消除对具有其中需要不同的装备来制造不同种类的转子的传统系统的需求。

现在参照图5，示出根据本公开的示例性实施例的图1的处理区段2000的叶片安装兼洁净室区段300的放大俯视图，并且将结合图1至4阐明它。在加工区段200中执行移出之后，通过工件传送器710使转子移动到叶片安装兼洁净室区段300。在叶片安装兼洁净室区段300处，可执行各种转子制造工艺，包括(但不限于)对转子进行清洗、去毛刺和叶片安装中的至少一个。在示例中，为了使得能够进行这样的操作，叶片安装兼洁净室区段300可包括(无任何限制)：清洗或去毛刺区域310；各种叶片安装区域320、330；以及洁净室区域340。在实施例中，叶片安装区域320可设计成完全适合反作用涡轮叶片安装(RTB)(下文称为“RTB区域320”)工艺，并且叶片安装区域330可设计成完全适合脉冲涡轮叶片安装(ITB)(下文称为“ITB区域330”)工艺。在接收来自加工区段200的转子之后，可将转子发送到清洗或去毛刺区域310，以进行清洗和去毛刺。在一种形式中，清洗和去毛刺可为手动工艺，但是，在另一种形式中；它可为自动工艺。另外，在完成转子的清洗工艺之后，取决于转子的类型，可将转子移动到至少一个叶片安装区域，诸如RTB区域320、ITB区域330，或洁净室区域340。

例如，如果将转子移动到RTB区域320，则执行用于制造反作用涡轮的各种工艺，诸如组装密封条和转动。另外，如果将转子移动到ITB区域330，则执行用于制造脉冲涡轮的各种工艺，诸如，在叶片组装好之后，在转子盘中钻削出销孔。在另外的步骤中，在ITB区域330处，通过叶片和盘而钻削出孔，在此之后，共同对盘和叶片铰孔。在另一个步骤中，在ITB区域330处，组装销，并且将销挤压到叶片和转子盘的同心孔中。在任何情况下，如果全然需要使转子的定向从水平变成竖向，则可通过工件传送器710和动力传送器720将转子移动到倾斜单元600。为了制造发电机，可将转子移动到洁净室区域340，以将杆组装和固定到其上，并且可通过动力传送器720将转子运送到洁净室区域340的外部，以将固定环组装到其上。

叶片安装兼洁净室区段300还可包括多个支持区域350，诸如用以保持转子缓冲的缓冲区域、在洁净室区域340周围的用于对转子进行加工和有关操作的活动单元。在所有的相应工艺都完成之后，取决于转子或发电机的种类，可将转子或发电机运送到平衡兼装船区段400。

图6示出根据本公开的示例性实施例的平衡兼装船区段400的放大俯视图，并且将在本文结合图1至5阐明它。平衡兼装船区段400构造成通过工件传送器710和动力传送器720来从叶片安装兼洁净室区段300接收转子或发电机，以执行有关工艺，有关工艺包括对转子或发电机进行平衡和装船中的至少一个。为了平衡和装船，平衡兼装船区段400包括平衡区域410和装船区域420。平衡兼装船区段400进一步包括加载-卸载区域430，加载-卸载区域430可具有转移组件3000，尤其是包括工件传送器710和动力传送器720的运送设施站700。加载-卸载区域430可使得能够加载和卸载转子或发电机。在使转子或发电机平衡之后，还可在平衡区域410处进行移出，在此之后，可将转子或发电机运送到装船区域。在一种形式中，转子或发电机在运送到装船区域420之前还可经受清洁、清洗。平衡区域410和装船区域420可为用于对转子或发电机执行所有有关工艺的完全易化的区域。现在准备好对转子(诸如涡轮转子)或发电机(诸如发电机转子)装船。

这里，在图7A至7F中描绘根据本公开的各种示例性实施例的材料流(诸如涡轮转子、发电机转子或其部件)的各种示例，如在图1至6中结合各种区段(诸如区段100、200、300、400)和各种转移组件(诸如500、600、700和800)所阐明的那样，并且可根据以上说明理解它们。例如，图7A示出示例性标准复式(spaghetti)流程的图。图7B示出示例性标准模拟流程的图。图7C示出示例性化石型转子流程的图。在图7C中，将用于制造转子或转子部件的原材料转移到各种区段，以如描述的那样进行各种操作。例如，流程从1开始，而且后面的顺序是2至17。在相应的站处按顺序执行相应的操作。在1处，超声检查、盘和轴端加工；在2处，堆叠和TIG焊接；在3处，倾斜；在4处，SAW焊接、冷却和研磨；在5处，倾斜；在6处，竖向对齐；在7处，加热处理；在8处，冷却；在9处，竖向对齐；在10处，倾斜；在11处，在运送设施站700上运送；在12处，加工，诸如测量在焊接之后的跳动、车削转子/转子部件的侧部、联接孔、平衡孔、开杉树形凹槽、在叶片组装之前移出；在13处，去毛刺和清洗；在14处，叶片安装和护罩转动，诸如密封条组装，用万向接头转动密封条、叶片组件和齿轮、护罩转动、清洁、组装最后一级转子构件、最后一级转子叶片；在15处，卸载；在16处，平衡和最终检查；在17处，清洗、保护包装。

材料流的另外的示例可包括如图7D至7F中描绘的那样。图7D示出示例性核能型转子流程的图。在图7D中，类似于7C，将用于制造转子或转子部件的原材料转移到各种区段，以如描述的那样进行各种操作。例如，流程从1开始，后面的顺序为2至17。在相应的站处按顺序执行相应的操作。在1处，超声检查、盘和轴端加工；在2处，堆叠、TIG焊接和X光检查；在3处，倾斜；在4处，SAW焊接、冷却和研磨；在5处，倾斜；在6处，竖向对齐；在7处，热处理；在8处，冷却；在9处，竖向对齐；在10处，倾斜；在11处，在运送设施站700上运送；在12处，加工，诸如测量在焊接之后的跳动、车削转子/转子部件的侧部、联接孔、平衡孔、开杉树形凹槽、在叶片组件之前移出；在13处，去毛刺和清洗；在14处，叶片安装；在15处，卸载；在16处，平衡和最终检查；在17处，清洗、保护包装。

图7E示出示例性发电机流程的图。在图7E中，类似于7C和7D，将用于转子或转子部件的原材料转移到各种区段，以如描述的那样进行各种操作。例如，流程从1开始，后面的顺序为2至9。在相应的站处按顺序执行相应的操作。在1处，在运送设施站700上运送；在2处，加工，诸如测量跳动、转动、联接孔、开槽；在3处，去毛刺和清洗；在4处，各种操作，诸如清洁、杆组装、电压测试、用万向接头检查跳动；在5处，固定环，诸如组装固定环，加工：用滑环转动；在6处，卸载；在7处，平衡；在8处，几何构造检查；在9处，包装和装船。图7F示出示例性联合化石型(焊接中和焊接之后)、核能和发电机流程。根据所述图明显的是，对于制造适于制造任何种类的转子或发电机等的系统1000来说，区段2000的任何组合或有任何期望数量的区段2000的转移组件3000都是可行的。本公开旨在将系统1000中的任何这种次要或主要修改覆盖在它的范围内。这里为了简洁，排除了对它的详细说明。

本公开还描述一种通过利用系统1000来制造转子、发电机或其部件的方法。用于这种制造的方法可较好地得自以上对系统1000的说明，并且因此，在本文中排除了此说明，以避免重复和冗余，以及使本公开保持简洁。

本公开的系统在各种范围都是有利的。系统是混合模型生产线，其被调节成结合制造任何种类的转子或发电机的能力。系统还可结合用于制造所有类型的转子或发电机的所有种类的工艺，包括对转子的空白盘和轴端进行加工和材料测试、连结盘和轴端、焊接转子、焊接检查加热处理、机械加工、组装、平衡、清洗、清洁和保藏等。对于消除需要用起重机作为运送设施(这被认为是任何传统转子制造工厂中最昂贵的项目)，以及提供能够较好地管理成本、维护、用于制造这样的运送系统的总材料需求、可用性和操作等的这样的运送系统，本系统是有利的。通过各种转移组件排除起重机在许多方式是有利的，包括(但不限于)降低系统的工厂结构的总高度，如可在图8中看到的那样(本工厂结构的实际区域可由黑色阴影描绘)，减小制造这样的工厂的总成本降低，这样的工厂的总安装时间也减少等。本系统在运送系统方面也是有利的，因为能够经受住失效或任何其它自然灾害(诸如地震、火灾等)的情况。

另外，各种转移组件的特性在于，容易且便利地移动和运送转子或发电机的构件，或者本身重量高达350吨的转子或发电机，同时保持必要的安全。此外，这样的转移组件对于允许轻型结构的工厂中有开间，以及显著减小开间体积是有利的。此外，由于一致地完成对各个模块的加工，所以可大大减少运送。本系统的焊接和加工区段可具有数量减少的机器类型，这与传统工厂相反，并且仍然包括在一种类型的机器上制造各种转子的灵活性。此外，除了前述优点、这种构建方法或顺序之外，系统还包括当今工厂和方法的各种其它优点。

为了说明和描述，已经介绍了本公开的具体实施例的以上描述。它们不意于为穷尽性的，或者不意于使本公开局限于公开的确切形式，而且显然，考虑到以上教导，许多修改和变型是可行的。选择和描述实施例，以便最佳地阐明本公开的原理及其实际应用，从而使得本领域其它技术人员能够最佳地以适合构想到的特定用途的各种修改利用本公开和各种实施例。要理解的是，构想到各种省略和等效物的替代，因为实际情形可提出或呈现便利，但它们意于覆盖应用或实现，而不偏离本公开的权利要求的精神或范围。

Claims (13)

1.一种用于制造具有各种部件的转子的制造系统(1000)，所述制造系统(1000)包括：

构造成处理所述转子或其部件的多个处理区段(2000)，所述多个处理区段(2000)包括：

焊接处理区段(100)，其构造成执行焊接和一个或多个有关工艺，所述有关工艺包括下者中的至少一个：对所述转子或其部件进行测试、堆叠、焊接准备和焊接，以及

加工处理区段(200)，其构造成接收所述转子或其部件，以执行加工和一个或多个有关工艺，所述有关工艺包括下者中的至少一个：对所述转子或其部件进行车削、铣削和钻削；以及

多个转移组件(3000)，其构造成在所述多个处理区段(2000)之间以及跨过所述多个处理区段(2000)转移所述转子或其部件，所述多个转移组件(3000)包括：

托台单元(500)，其构造在所述焊接处理区段(100)中，以沿着所述焊接处理区段(100)的一部分转移所述转子或其部件，

倾斜单元(600)，其构造在所述焊接处理区段(100)中，以转移接收自所述托台单元(500)的转子或其部件，以使所述转子或其部件的定向倾斜，以及

用以运送所述转子或其部件的至少一个运送设施站(700)，所述至少一个运送设施站(700)中的各个包括：

适于接收所述转子或其部件的工件传送器(710)，以及

动力传送器(720)，其操作性地联接到所述工件传送器(710)上，以转移所述工件传送器(710)，以在所述多个处理区段(2000)之间以及跨过所述多个处理区段(2000)运送所述转子或其部件，以制造所述转子；

其中，所述多个处理区段(2000)进一步包括：

叶片安装兼洁净室区段(300)，其构造成通过所述至少一个运送设施站(700)的所述工件传送器(710)从所述加工处理区段(200)接收所述转子或其部件，以执行一个或多个有关工艺，包括对所述转子或其部件进行清洗、去毛刺和叶片安装；和

平衡兼装船区段(400)，其构造成通过所述至少一个运送设施站(700)的所述工件传送器和动力传送器(710、720)来从所述叶片安装兼洁净室区段(300)接收所述转子或其部件，以执行有关工艺，所述有关工艺包括对所述转子或其部件进行平衡和装船中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述焊接处理区段(100)包括：

至少一个测试站(110)，其构造成对所述转子或其部件执行一次或多次测试；

构造成加工被测试的转子或其部件的车床加工站(120)；

第一焊接站(130)，其用以堆叠通过所述工件传送器和动力传送器(710、720)从所述车床加工站(120)接收到的转子部件，以及对所述转子部件执行第一焊接操作，以获得处于竖向定向的转子；其中，所述转子部件在所述第一焊接站(130)处的竖向定向被所述托台单元和倾斜单元(500、600)转换成水平定向；以及

第二焊接站(140)，其构造成在所述转子部件的水平定向下对被所述工件传送器和动力传送器(710、720)从所述第一焊接站(130)运送出的所述转子部件执行第二焊接操作。

3.根据权利要求2所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述焊接处理区段(100)进一步包括：

用以对所述转子或其部件执行一个或多个辅助操作的一个或多个辅助站(150-154)，其中，所述一个或多个辅助站(150-154)是用以对所述转子或其部件执行相应的操作的X光测试站(150)、缓冲站(152)、冷却站(154)和炉站(155)中的至少一个，其中，所述托台单元(500)沿着所述一个或多个辅助站(150-154)以所述转子或其部件的竖向定向运送所述转子或其部件。

4.根据权利要求2所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述多个转移组件(3000)包括用于将所述转子或其部件搬运到所述焊接处理区段(100)处的所述车床加工站(120)的搬运装置(800)。

5.根据权利要求1所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述加工处理区段(200)包括：

工件床(210)，其构造成通过所述工件传送器(710)和所述动力传送器(720)从所述焊接处理区段(100)接收所述转子或其部件；

多个夹紧组件(212-218)，其构造成沿着所述工件床夹紧所述转子或其部件；以及

具有集成工具的至少一个自动控制的机器(220)，其构造成对夹紧在所述工件床(210)上的所述转子或其部件执行车削、铣削和钻削中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述加工处理区段(200)进一步包括：

一个或多个补充组件，其用以支持在所述工件床处对所述转子或其部件进行的一个或多个操作。

7.根据权利要求1所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述叶片安装兼洁净室区段(300)包括一个或多个区域，所述一个或多个区域包括清洗或去毛刺区域(310)、至少一个叶片安装区域(320、330)，以及洁净室区域(340)，用于在相应的区域处对所述转子执行清洗、去毛刺和叶片安装中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的制造系统(1000)，其特征在于，所述叶片安装兼洁净室区段进一步包括多个支持区域(350)，用于支持缓冲操作和加工操作中的至少一个。

9.一种根据前述权利要求1至8中的任一项所述的制造系统(1000)来制造转子或其部件的方法，所述方法包括：

在所述多个处理区段(2000)上执行多个处理操作，以处理所述转子或其部件，所述处理操作包括：

执行焊接和有关的一个或多个工艺，所述有关的一个或多个工艺包括在所述焊接处理区段(100)上对所述转子或其部件进行测试、堆叠、焊接准备和焊接中的至少一个，以及

执行加工和有关一个或多个工艺，所述有关一个或多个工艺包括在所述加工处理区段(200)上对所述转子或其部件进行车削、铣削和钻削中的至少一个；以及

执行多个转移操作，以在所述多个处理区段(2000)之间以及跨过所述多个处理区段(2000)转移所述转子或其部件，所述转移操作包括：

通过构造在所述焊接处理区段(100)中的托台单元(500)，沿着所述焊接处理区段(100)的一部分转移所述转子或其部件，

通过构造在所述焊接处理区段(100)处的倾斜单元(600)，使接收自所述托台单元(500)的所述转子或其部件的定向倾斜，以及

通过所述至少一个运送设施站(700)的所述工件传送器和动力传送器(710、720)，在所述多个处理区段(2000)之间以及跨过所述多个处理区段(2000)转移所述转子或其部件，以制造所述转子；

其中，执行所述多个处理操作进一步包括：

执行一个或多个工艺，包括在所述叶片安装兼洁净室区段(300)处对所述转子或其部件进行清洗、去毛刺、叶片安装，其中，所述叶片安装兼洁净室区段(300)构造成通过所述工件传送器(710)从所述加工处理区段(200)接收所述转子或其部件；

在平衡兼装船区段(400)处使所述转子或其部件平衡；以及

在所述平衡兼装船区段(400)处对所述转子或其部件装船，其中，所述平衡兼装船区段(400)构造成通过所述工件传送器和动力传送器(710、720)从所述叶片安装兼洁净室区段(300)接收所述转子或其部件。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述焊接处理区段(100)处执行焊接和有关工艺包括：

在所述至少一个测试站(110)上对所述转子或其部件执行一次或多次测试；

在车床加工站(120)上加工被测试的转子或其部件；

在第一焊接站(130)上，对通过所述工件传送器和动力传送器(710、720)从所述车床加工站(120)接收到的所述转子部件执行所述第一焊接操作，以使所述转子部件堆叠，以获得处于竖向定向的所述转子；其中，通过所述托台单元和倾斜单元(500、600)将所述转子部件在所述第一焊接站(130)处的竖向定向转换成水平定向；以及

在第二焊接站(140)上在所述转子或其部件的水平定向下对所述转子部件执行第二焊接操作，其中，通过所述工件传送器和动力传送器(710、720)，以所述水平定向将所述转子或其部件从所述第一焊接站(130)运送到所述第二焊接站(140)。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述焊接处理区段(100)上执行焊接和有关工艺进一步包括：

执行一个或多个辅助操作，包括在一个或多个辅助站(150-154)处对所述转子或其部件进行测试、缓冲、冷却、加热，其中，通过所述托台单元(500)，沿着所述一个或多个辅助站(150-154)以所述转子或其部件的竖向定向运送所述转子或其部件。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，执行所述多个转移操作包括通过搬运装置(800)将所述转子或其部件搬运到所述焊接处理区段(100)的车床加工站(120)。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，执行加工和有关工艺包括：

在工件床(210)构造在所述工件传送器(710)上之后，通过所述动力传送器(720)，将来自所述焊接处理区段(100)的所述转子或其部件接收在所述加工处理区段(200)处的所述工件床(210)上；

夹紧多个夹紧组件(212-218)，所述多个夹紧组件(212-218)构造成沿着所述工件床(210)夹紧所述转子或其部件；以及

通过具有集成工具的至少一个自动控制的机器(220)，对夹紧在所述工件床(210)上的所述转子或其部件执行车削、铣削和钻削中的至少一个。