CN105247767A - 用于发电机定子铁芯分离的方法和装置 - Google Patents

Abstract

通过使定子铁芯与框架联接构件断开联接并使可滑动构件置入它们之间而使互相联接的定子铁芯与非垂直定向的(包括水平的)发电机框架分离。此后使它们在滑动构件上相对于彼此分离。滑动或可滑动的构件可以包括导轨，或可替代地包括适于与相对的定子铁芯或发电机结构中的一个滚动接合的辊子和与另一结构接触的接合表面。用于使定子铁芯与非垂直定向的发电机框架分离的系统包括适于联接至定子铁芯的轴向端部的第一和第二抬高端板。端板从发电机框架端部向外突出，用于联接至抬高机构。在抬高机构将定子铁芯抬高之后使可滑动构件置入定子铁芯与发电机框架之间。

Description

用于发电机定子铁芯分离的方法和装置

技术领域

发明涉及发电机定子铁芯去除，并且更特别地涉及组装式定子铁芯的从包括水平定向的发电机框架在内的非垂直定向的发电机框架上的现场去除和重新安装。

背景技术

在发电机大翻修期间定子铁芯被从发电机框架中去除。旧的铁芯绕组和绝缘被从定子铁芯薄片堆叠上剥离并用新的替换。替换的定子铁芯被组装在发电机框架内。一般情况下翻修是在发电现场进行，而不是将整个发电机运送至现场外的修理场。

一些发电机设计便于其作为模块的整个定子铁芯组件的通过使铁芯轴线定向处于垂直位置并用被联接至附接于定子铁芯的轴向端部的提升板的起重机或其他吊升装置提升铁芯模块的去除。当垂直提升整个定子铁芯模块时，必须小心以避免由于提升期间的意外接触而损坏或者铁芯或者发电机框架。假设定子铁芯的相对大的直径、轴向长度和重量及与发电机框架的相对小的径向间隙，则吊升操作期间的定子铁芯的小摇摆可能引起意外的碰撞。起重机、吊升机和类似的重型移动装备的购买或租赁是昂贵的、要求物流规划以使它们在施工现场可用并且要求熟练操作的工程师，因此常常使专业分包商的留下成为必要以完成发电机的整修。期望使需要对发电机进行整修的分包商的数量最小化，以及使可能由垂直定子铁芯吊升期间招致的碰撞造成的发电机损坏的可能性最小化。

其他发电机设计不适于在它们的翻修之前垂直地提升定子铁芯。在这些发电机设计中通过用手将定子铁芯拆卸到位。检修人员在发电机框架以其转子转动轴线处于垂直或水平位置被定向的状态下用手持工具按顺序且重复地将多层的铁芯绕组、绝缘和薄片堆叠中的单个铁芯薄片(常常高达75000个单个叠片)去除(类似于考古发掘)。这样的人工劳动耗时且昂贵。发电机框架内的典型就地转子铁芯拆卸需要检修工作人员3至8天的工作以去除多层的薄片、绕组和绝缘。发电机外部的铁芯拆卸消耗较少的检修时间，并允许较快的发电机检修恢复。

发明内容

于是，发明的目的是将定子铁芯作为模块从发电机中去除而不用垂直吊升铁芯，以便消除起重机或其他重型吊升装备的需要。

发明的另一目的是将定子铁芯作为模块从发电机中去除而不用垂直吊升铁芯，以便使由定子铁芯与发电机框架的意外接触产生的发电机损坏的可能性最小化。

发明的附加目的是使从发电机中去除定子铁芯所需的手动劳动最小化，并且具体地以避免用手动劳动完全将铁芯拆卸到位。

这些及其他目的通过一种用于使互相联接的定子铁芯从非垂直定向的发电机框架上分离的方法依照本发明来实现。方法以使各个联接的定子铁芯与框架联接构件断开联接为特征。在断开联接之后使至少一个滑动构件置入定子铁芯与框架之间。此后使各个定子铁芯和框架在至少一个滑动构件上相对于彼此滑动地分离，使得它们从它们的最初联接的相对位置分离。本发明的方法避免了将定子铁芯垂直地吊升离开发电机框架的需要或用手将铁芯全部拆卸的需要。

本发明还以用于使具有第一联接构件的定子铁芯相对于具有与第一联接构件接合的第二联接构件的非垂直定向的发电机框架分离的装置为特征。该装置包括适于置入脱离接合的定子铁芯与发电机框架之间的可滑动构件。可滑动构件使得能够实现定子铁芯与发电机框架之间的相对滑动运动。在一些实施例中可滑动构件包括具有用于与联接构件中的一个可滑动接合的第一表面的导轨。在其他实施例中导轨进一步包括用于与联接构件中的另一个可滑动接合的第二可滑动表面。在其他的实施例中可滑动构件包括适于与相对的定子铁芯或发电机结构中的一个滚动接触的辊子和适于与另一结构接触的接合表面。在发电机被定向处于非垂直位置的状态下可滑动构件置入定子铁芯与框架之间避免了定子铁芯与发电机框架分离期间的它们的意外碰撞。

本发明的其他实施例以用于使具有轴向端部和第一联接构件的定子铁芯相对于具有轴向端部和与第一联接构件接合的第二联接构件的非垂直定向的发电机框架分离的系统为特征。该系统包括适于联接至定子铁芯的各个轴向端部的第一和第二抬高端板。端板适于从发电机框架的各个轴向端部在轴向上向外突出，用于联接至抬高机构并此后当抬高机构将定子铁芯抬高时使第一和第二联接构件分离。该系统还包括适于置入定子铁芯与发电机框架之间的可滑动构件。可滑动构件使得能够实现定子铁芯与发电机框架之间的相对滑动运动。本发明系统避免了利用起重机或其他吊升重型装备的需要并避免了定子铁芯与发电机框架的分离期间的它们的意外碰撞。

本领域技术人员可以以任何组合或子组合共同地或个别地应用本发明的目的和特征。

附图说明

通过考虑到结合附图进行的以下详细描述可以容易地理解本发明的教导，其中：

图1示出水平的非垂直定向的发电机的轴向截面，包括了发电机框架和可分离的定子铁芯；

图2示出定子铁芯和发电机框架的立体片段图，包括了使它们相对于彼此保持的联接构件；

图3是定子铁芯和发电机框架联接构件的沿图2的3-3截取的径向截面图；

图4是图1的发电机定子铁芯的局部片段正视图，示出了定子铁芯端板；

图5是具有抬高端板和用于将定子铁芯相对于发电机框架抬高的安装在定子铁芯上的抬高机构的权利要求1的发电机的立体图；

图6是可滑动构件导轨置入分离开的定子铁芯与发电机框架之间之后的具有抬高端板的权利要求1的发电机的立体图；

图7是示出了定子铁芯停靠在可滑动构件导轨上使得铁芯可以被滑动地从发电机框架中去除的详细正视立体图；

图8是定子铁芯被滑动地从发电机框架中去除之后并停靠在图7的可滑动构件导轨上之后的与图6相似的立体图；

图9是包括了辊子的替代实施例可滑动构件的立体图；和

图10是示出了定子铁芯停靠在图9的可滑动构件辊子上使得铁芯可以被滑动地从发电机框架中去除的详细正视立体图。

为了便于理解，相同的附图标记已在可能的情况下被用于指示附图所共有的相同元件。

具体实施方式

在考虑以下描述之后，本领域技术人员将清楚地认识到：本发明的教导可以在定子铁芯与发电机框架的分离时通过将它们定向处于非垂直位置、诸如利用提升千斤顶或其他提升装置等使它们在径向上分离并使至少可滑动构件置入它们之间而容易地利用。此后通过使定子铁芯在可滑动构件上滑动而使定子铁芯在轴向上相对于发电机框架分离。以该方式不需要起重机或其他吊升重型装备以将定子铁芯从发电机框架上分离，并且避免了由定子铁芯/发电机框架接触引起的意外损坏的可能性。通过将定子铁芯作为模块去除，与在铁芯仍在发电机框架中的状态下去除铁芯的一部分所需要的相比，避免了巨大的手动劳动。

参见图1至图3，发电机20被定向处于水平位置，并且具有有着励磁机轴向端部32和涡轮机励磁机轴向端部34的发电机框架30。发电机20也可以被定向处于相对于电厂地板成倾斜角度的其他非垂直位置。发电机框架30具有周向框架支撑36和通过弹簧条紧固件39被附接至框架支撑36的多个轴向定向的框架联接构件、示出为弹簧条38。发电机20具有有着终止于定子铁芯指板40A和定子铁芯端板40B的轴向端部的定子铁芯40。定子铁芯贯穿螺栓40C和建筑螺栓40D轴向上保持着定子薄片42的堆叠。定子铁芯40限定了保持定子铁芯联接构件键条46的多个周向的在轴向上对齐的键槽44。键条46通过键块48以在径向上隔开的关系被联接至各个弹簧条38。键条46和弹簧条38通过联接紧固件和板49被联接到一起。转子50与形成在定子铁芯40内的孔同心地被可转动地安装。定子铁芯保持着终止于定子的各轴向端部处的定子端部绕组60的铁芯绕组。在定子铁芯40维修之前，发电机20优选地被水平地定位在其中修理工作人员具有充分的空间以进行修理的发电设施的区域中。这常常会需要通过在发电机框架30外部安装提升耳轴并用千斤顶顶起在提升耳轴下方的整个发电机而将发电机20从发电机凹坑升高至工业燃气涡轮机检修甲板水平高度。

图5至图8示出用于在定子铁芯40及其发电机框架30两者都被定向处于非垂直(优选水平)位置的状态下使两者分离的定子铁芯分离系统70的第一示例性实施例，和用于使定子铁芯与发电机框架分离的方法。转子50和相关联的支承支架被用已知方法从发电机框架30上去除。定子铁芯端部绕组60通过用手被从定子铁芯40的涡轮机和励磁机端部去除，使各个定子铁芯指板40A、端板40B贯穿螺栓40C和建筑螺栓40D露出。定子铁芯40和发电机框架30被断开联接，(例如，通过物理上将发电机框架弹簧条联接构件38与定子铁芯键条联接构件46松开并去除非承重键块48)。定子铁芯端部抬高板72诸如通过联接于贯穿螺栓40C(有或没有贯穿螺栓延伸部)而被附接至定子铁芯40的涡轮机和励磁机端部。端部抬高板72具有从发电机框架30的轴向端部向外突出的抬高板延伸部74。框架端板76被附接至发电机框架30的励磁机和涡轮机轴向端部32、34中的每一个。诸如液压千斤顶等的抬高机构78置入各个成对的定子端部抬高板延伸部74与框架端板76之间。将抬高机构78抬高；使定子铁芯40与发电机框架30在径向上分离，使得在它们之间没有承重的物理接触的状态下存在有隔开的间隙。至少一个滑动构件置入发电机框架30与定子铁芯40之间的间隙内。

在图5至图8的实施例中，滑动构件包括停靠在发电机框架30上且从框架延伸出来的至少一个并且优选多个导轨80，其中导轨停靠在导轨支撑79上。在该方式中导轨80也被置于定子铁芯40下方。将发电机20的各端部上的抬高机构78降低，其中定子铁芯40现在停靠在导轨80上。此后，将抬高机构78和接近导轨支撑79的至少框架端板76去除，使得作为模块单元的全部定子铁芯40可以通过使其在导轨80上滑动而在轴向上从发电机框架30上分离。如图7所示，滑动构件实施例导轨80置入轴向上支撑的各个联接构件：定子铁芯键条46与发电机框架弹簧条38之间。导轨80具有键条滑动表面82，其如示出的是形成在导轨中的用于键条46的可滑动的接收的通道。导轨还具有与弹簧条38配合的弹簧条滑动表面84。

图9和图10中示出定子铁芯分离系统的替代示例性实施例。滑动或可滑动的构件包括在弹簧条38的平行排之间的辊子组件90，并且优选地为轴向上对齐且置入发电机框架30与定子铁芯40之间、如在发电机框架30内的5点钟和7点钟周向位置处的辊子组件的阵列。以该方式，整个断开联接的模块化定子铁芯40可以通过使定子铁芯在辊子组件上滑动而在轴向上从发电机框架30上分离。各辊子组件包括用于抵靠定子铁芯40外周的辊子92和用于与发电机框架30接合的远离辊子92的接合表面94。接合表面94可以与形成在作为定子铁芯40分离程序的一部分被插入的可移除的固定装置中的互补接合表面配合。可替代地，互补接合表面可以被永久地安装在发电机框架中。

辊子组件90优选地包括便于发电机框架30与定子铁芯40之间的选择性相对径向调节的诸如流体千斤顶、螺纹千斤顶或可调的垫片堆叠等的高度调节机构96。有利地，如果高度调节机构96是提升机构或千斤顶，则它可以用于将定子铁芯40抬高远离发电机框架30而不需要与图5至图8的之前的实施例有关地描述的端部抬高板72/抬高板延伸部74、框架端板76或外部抬高机构78。抬高系统部件的消除允许定子铁芯40在不用去除定子铁芯端部绕组60的状态下从发电机框架30上分离，因为没有在定子铁芯的轴向端部上安装端部抬高板72的需要。然而，如果期望的话，也可以与本发明的辊子组件90一起利用这些抬高系统部件。一旦定子铁芯40由辊子组件90支撑，它就可以在轴向方向上被滑动至发电机框架30的外部、被传递至已知的悬吊和吊升组件或其他铁芯运送系统上并被运送至修理区域整修。

任一定子铁芯分离系统实施例也可以用于将定子铁芯40安装到发电机框架30内。以该方式，定子铁芯40可以作为模块结构被从发电机20上去除或被安装在发电机20中，而不需要在发电机框架30的受限空间内用手进行铁芯组装或拆卸。

尽管已经在这里详细地示出并描述了含有本发明的教导的各种实施例，但是本领域技术人员可以容易地设想出仍然含有这些教导的很多其他变化的实施例。发明在其应用上不限于在描述中所阐述的或附图中所图示出的组成部件的构造和布置的示例性实施例细节。发明能够有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。还有，应该理解的是，这里使用的措辞和术语是用于描述的目的并不应该被视为限制性的。这里的“包含”、“包括”或“具有”及其变形的使用意味着涵盖此后列出的项目及其等同物以及附加的项目。除非另外指定或限制，术语“被安装”、“被连接”、“被支撑”和“被联接”及其变形被广义地使用并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和联接。此外，“被连接”和“被联接”不限于物理或机械连接或联接。

Claims (20)

1.一种用于使互相联接的定子铁芯从非垂直地定向的发电机框架上分离的方法，包括：

使各个联接的定子铁芯与框架联接构件断开联接；

使至少一个滑动构件置入所述定子铁芯与框架之间；和

使所述各个定子铁芯和框架在所述至少一个滑动构件上相对于彼此滑动，使得它们从它们的最初联接的相对位置分离。

2.根据权利要求1所述的方法，所述断开联接步骤包括使定子铁芯键条与发电机框架弹簧条断开联接。

3.根据权利要求1所述的方法，所述置入步骤包括在插入所述至少一个滑动构件之前使所述定子铁芯与框架联接构件在径向上分离。

4.根据权利要求3所述的方法，所述分离步骤包括使所述定子铁芯相对于所述框架升高。

5.根据权利要求4所述的方法，包括利用从由导轨和辊子构成的组中选择的至少一个滑动构件来进行所述置入和滑动步骤。

6.根据权利要求4所述的方法，所述断开联接步骤包括在所述升高步骤之前使定子铁芯键条与发电机框架弹簧条断开联接。

7.根据权利要求6所述的方法，包括利用置入所述各个键条与弹簧条之间的至少一个导轨滑动构件来进行所述置入和滑动步骤。

8.根据权利要求4所述的方法，所述升高步骤包括：将抬高端板附接至所述定子铁芯的各个轴向端部，所述端板从所述发电机框架的各个轴向端部在轴向上向外突出；和使所述抬高端板相对于所述框架在外部升高。

9.根据权利要求8所述的方法，包括利用从由导轨和辊子构成的组选择出的至少一个滑动构件来进行所述置入和滑动步骤。

10.一种用于使具有第一联接构件的定子铁芯相对于具有与所述第一联接构件接合的第二联接构件的非垂直定向的发电机框架分离的装置，包括适于置入在脱离接合的定子铁芯与发电机框架之间的可滑动构件，所述可滑动构件使得能够实现所述定子铁芯与发电机框架之间的相对滑动运动。

11.根据权利要求10所述的装置，所述可滑动构件包括具有用于与所述联接构件中的一个可滑动地接合的第一表面的导轨。

12.根据权利要求11所述的装置，所述导轨进一步包括用于与所述联接构件中的另一个可滑动地接合的第二可滑动表面。

13.根据权利要求12所述的装置，当被插入其间时所述导轨第一表面适于与定子铁芯键条可滑动地接合并且所述第二表面适于与发电机框架弹簧条可滑动地接合，用于便于两个条的相对滑动分离。

14.根据权利要求11所述的装置，包括具有大于相应的定子铁芯和发电机框架的组合轴向长度的合计轴向长度的导轨结构，使得发电机铁芯能够在与所述导轨结构接合的状态下与发电机框架完全轴向分离。

15.根据权利要求10所述的装置，所述可滑动构件包括适于与相对的定子铁芯或发电机结构中的一个滚动接触的辊子和适于与另一结构接触的接合表面。

16.根据权利要求15所述的装置，包括用于使所述辊子与第一接合表面之间的距离选择性地变化的机构。

17.一种用于使具有轴向端部和第一联接构件的定子铁芯相对于具有轴向端部和与所述第一联接构件接合的第二联接构件的非垂直定向的发电机框架分离的系统，包括：

适于联接至定子铁芯的各个轴向端部的第一抬高端板和第二抬高端板，所述端板适于从所述发电机框架的各个轴向端部在轴向上向外突出，用于联接至抬高机构并此后当所述抬高机构将定子铁芯抬高时使所述第一联接构件和第二联接构件分离；和

适于置入在所述定子铁芯与发电机框架之间的可滑动构件，所述可滑动构件使得能够实现所述定子铁芯与发电机框架之间的相对滑动运动。

18.根据权利要求17所述的系统，所述可滑动构件包括适于置入在脱离接合的第一联接构件和第二联接构件之间的具有用于与所述联接构件中的一个可滑动接合的第一表面的导轨。

19.根据权利要求18所述的系统，包括具有大于相应的定子铁芯和发电机框架的组合轴向长度的合计轴向长度的导轨结构，使得发电机铁芯能够在与所述导轨结构接合的状态下与发电机框架完全轴向分离。

20.根据权利要求17所述的系统，所述可滑动构件包括适于与相对的定子铁芯或发电机结构中的一个滚动接触的辊子和适于与另一结构接触的接合表面。