CN104205587A - 用于修复转子的方法以及转子 - Google Patents

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Abstract

一种转子具有带有突出指状物(8)的转子芯部(7)以及在指状物(8)的轴向端部处由螺钉(13)固定的支撑块(12)，该突出指状物(8)为导体(10)限定槽缝(9)。指状物(8)具有用于容纳螺钉(13)的孔(14)。用于修复转子(3)的方法包括移除螺钉(13)和支撑块(12)、对孔(14)钻孔以增加其直径、将插塞(16)提供到孔(14)内。

Description

用于修复转子的方法以及转子
技术领域
本公开涉及用于修复转子的方法。该转子是转动电机的转子，该转动电机例如为：将连接至燃气或蒸汽涡轮(涡轮发电机)的同步发电机、或将连接至水轮机(水轮发电机)的同步发电机、或异步发电机、或同步或异步电动机或此外的其他类型的电机。
背景技术
转动电机的转子可具有能动部分，其带有转子芯部和转子指状物，该转子指状物为转子绕组限定了槽缝。
在转子指状物的轴向端部处，提供了用于转子绕组(支撑块)的支撑件；通过螺钉将这些支撑件固定至转子指状物，螺钉插入转子指状物的螺纹孔内。卡环连接至能动部分的每一端，以保护和限制转子绕组。
在操作期间，环绕螺纹孔的指状物的区域可能受损坏，由于材料暴露于循环载荷并可能由于启动循环而疲劳。
损坏可能包括：
－可见裂缝，即在转子指状物的表面上延伸的裂缝，
－不可见裂缝，即在指状物内而不在其表面上延伸的裂缝，
－无裂缝指状物。
在维护期间，在可见或不可见的裂缝的情况下，通常通过移除受损坏材料并通过焊接新材料来替换受损坏材料以重建指状物的移除部分，从而修复指状物。
在无裂缝指状物的情况下，通常不采取措施。然而，在一些情况下，即使在进行维护期间指状物不具有裂缝，其材料也已经受损坏(例如由于疲劳)，使得在维护后短时间内也可形成裂缝。
发明内容
本公开的一方面包括提供用以处理转子指状物的无裂缝部分的方法。
通过根据附图提供一种方法和转子而达到这些和进一步的方面。
有利地，根据该方法，移除了受损坏(但无裂缝)材料，延长了转子的使用寿命，并且消除了损坏的诱因。
附图说明
通过在附图中以非限制性示出的方法和转子的优选但非排斥性的实施例的描述，进一步的特性和优点将更加显而易见，其中：
图1是电机的示意图；
图2是图1的细节的横截面；
图3至图7显示了方法的步骤；
图8显示了钻孔和扩孔的步骤；
图9至图12显示了钎焊的步骤；
图13显示了插塞的实施例的正视图；
图14显示了孔的实例；以及
图15显示了插塞的实例。
具体实施方式
图1显示了诸如涡轮发电机的电机。电机1具有定子2和转子3。转子3具有能动部分4和从其端部延伸的轴5。在端部或能动部分4处提供卡环6。
能动部分4具有带有突出指状物8的转子芯部7，该突出指状物8为导体10限定了槽缝9；导体10连接在一起以限定转子绕组。另外，导体10的部分向槽缝9的外面突出并连接在一起以限定转子绕组；这些突出部分位于卡环6的下方。
在指状物8的轴向端部提供用于导体10(其限定绕组)的支撑块12；通过螺钉13固定这些支撑块12。
出于该原因，指状物8具有容纳螺钉13的螺纹孔14。
根据本方法，螺钉13和支撑块12被移除(图4)。
然后对孔14钻孔以增加其直径(图5)。
然后在孔14(图6)内提供插塞16。插塞16减少了孔14周围的应力，因为指状物8内的力是压力(由卡环6引起)，而插塞16遭受压力的显著一部分(相反，由于螺纹表面，螺钉13不遭受任何显著的压力)。
然后将相同或不同的支撑块12胶合至指状物8(图7)的轴向端部。
由于优选地仅在不带有任何裂缝的孔14处提供插塞16，因而在任意孔14的钻孔和任意插塞16的插入之前探测出不带有可见(外部)或不可见(内部)裂缝的孔，使得这种插塞仅被插入不带有可见或不可见裂缝的孔14内。其他的带有可见或不可见裂缝的孔可以通过传统的方法得到修复，例如材料移除以及通过焊接对移除部分的重建。无论如何应清楚的是，本方法也可以对于所有孔实施(即，有裂缝的孔以及无裂缝的孔)。
优选地，本方法在启动循环的给定操作时期或给定数目之后实施。例如，由于在给定操作时期之后实施定期维修操作，因而可以在给定的定期维修操作下实施本方法。例如，本方法可以在第一次或第二次或此外更多次的定期维修操作之后实施。
探测可以包括实施非损坏性的测试，例如超声波测试、液体渗透试验、X射线测试。
孔14具有带有内径17以及外径18的螺纹；钻孔包括在螺纹的外径18之外移除材料，使得在钻孔之后，孔14具有比原来的内径及外径17、18更大的直径19。钻孔后的孔14不具有螺纹。例如，钻孔后的孔可具有圆柱或圆锥形状(图14显示了孔的轻微圆锥形状)。
此外，在钻孔后可以对孔14扩孔，例如以获得需要的公差、产生圆形孔或减轻冲孔效应。
在不同的实例中，可以通过按压将插塞16设置在孔14内，以便使它们紧密配合地连接在孔中。
备选地，可以通过钎焊将插塞连接在孔中。
在这种情况下，钎焊优选地包括将钎焊材料20(例如钎焊材料盘)插入孔14内(图9)，然后将插塞16插入孔14内(图10)，然后加热(例如通过感应)并使插塞16压靠着钎焊材料20(图11)。这引起融化的钎焊材料流动F通过插塞16与孔14之间的缝隙21以填充该缝隙21(此外，也可能挤出一些钎焊材料)。
为了帮助插塞16引入至孔14中以及融化的钎焊材料的流动F，插塞16具有带有至少三个突出肋24的芯部23；例如可以提供六个突出肋24。肋24帮助使插塞16在孔14内居中并且不阻碍插塞引入(例如通过摩擦)。优选地，插塞16由导电和/或磁性材料制成。
插塞16的材料优选地与指状物8的材料相比具有相等或更低的热膨胀系数；这可以帮助减少在操作模式中的张应力。优选地，该特征在压入配合插塞的情况下实施，但也有可能在其他情况下。
此外，插塞可以由带有比转子材料高的屈服强度的材料制成；例如，插塞的材料的化学成分和其他性质可以与转子的材料相同，而较高屈服强度可以通过不同的退火温度获得。而且，该特征优选地在压入配合插塞的情况下实施，但也有可能在其他情况下。
插塞16还可具有弹簧式结构(图15)；这可以使插塞16在该插塞16被按压进入孔14内时对过盈配合较不敏感。而且，该特征优选地在压入配合插塞的情况下实施，但也有可能在其他情况下。
本公开还涉及电机的转子3。
转子3具有能动部分4以及从能动部分4的端部延伸的转子轴5。能动部分4具有带有突出指状物8的转子芯部7，该突出指状物8为导体10限定槽缝9。突出指状物8在其轴向端部处具有孔14和支撑块12。
转子具有连接在孔14中的插塞16。支撑块12例如通过胶合而连接在插塞16上方。
自然地，可以彼此独立地提供所描述的特性。
实际上，可以根据要求和技术状态随意地选择所用材料和尺寸。
附图标记
1          电机
2          定子
3          转子
4          能动部分
5          轴
6          卡环
7          转子芯部
8          指状物
9          槽缝
10      导体
12  支撑块
13  螺钉
14  孔
16  插塞
17  内径
18  外径
19  钻孔后直径
20  钎焊材料
21  缝隙
23  插塞芯部
24  肋
25  元件
26  弹簧
F  钎焊材料的流。

Claims (15)

1. 一种用于修复转子(3)的方法，该转子(3)具有：
转子芯部(7)，其带有突出指状物(8)，该突出指状物(8)为导体(10)限定槽缝(9)，
至少一支撑块(12)，在指状物(8)的轴向端部处由螺钉(13)固定，
所述指状物(8)具有孔(14)以用于容纳所述螺钉(13)，
该方法的特征在于：
移除所述螺钉(13)和所述至少一支撑块(12)，
对所述孔(14)钻孔以增加其直径，
将插塞(16)提供到所述孔(14)内。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述至少一支撑块(12)胶合至所述指状物(8)的轴向端部。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，用新支撑块替换原来的支撑块(12)。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
探测不带有可见或不可见裂缝的所述孔(14)，以及
仅将所述插塞(16)提供到不带有可见或不可见裂缝的所述孔(14)内。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法在启动循环的给定操作时期或给定数目后实施。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，探测包括实施没有损坏的测试。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔(14)具有带有内径和外径(17,18)的螺纹，其中钻孔包括移除在所述螺纹的外径(18)外面的材料。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过按压将所述插塞(16)提供到所述孔(14)内。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过钎焊将所述插塞(16)连接在所述孔(14)中。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，钎焊包括：
将钎焊材料(20)插入所述孔(14)内，然后
使所述插塞(16)插入所述孔(14)内，然后
加热并使所述插塞(16)压靠在所述钎焊材料(20)上。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过感应而加热所述钎焊材料(20)。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述插塞(16)具有带有突出肋(24)的芯部(23)。
13. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述插塞(16)由与所述指状物(8)的材料相比具有相等或更低的热膨胀系数的材料制成。
14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述插塞(16)具有弹簧式结构。
15. 一种用于电机(1)的转子(3)，具有
转子芯部(7)，其带有突出指状物(8)，该突出指状物(8)为导体(10)限定槽缝(9)，
至少一支撑块(12)，其位于所述指状物(8)的轴向端部处，
所述指状物具有孔(14)，
其特征在于，具有连接在所述孔(14)中的插塞(16)。
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