CN106849534B - 用于堆叠电机的定子铁芯的堆垛机和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用以组装电机的定子核心的堆垛机和方法。公开一种用于堆叠电机的定子核心的方法，方法的步骤为：在定子框架附近提供支承件，以运送用于定子核心的至少片材；用布置在定子核心的外部的臂抓住至少片材，臂具有用于夹持至少片材的保持装置；在定子框架内部沿水平方向导引至少片材；以及将至少片材布置成以便组成定子核心。

Description

用于堆叠电机的定子铁芯的堆垛机和方法

技术领域

本公开涉及用以组装电机的定子铁芯的堆垛机和方法。

背景技术

电机特别是旋转电机，诸如连接到燃气涡轮或蒸汽涡轮上的同步发电机(涡轮发电机)，或者连接到水力涡轮上的同步发电机(水力发电机)，或者异步发电机或同步或异步电动马达，或者还有其它类型的电机。这种电机的基本结构是定子，定子具有定子铁芯，在运行中，定子铁芯包围转子，转子具有转子铁芯。定子铁芯由分层环形片材组成，分层环形片材堆叠在彼此上而形成筒体。定子铁芯的堆叠可按水平定向的叠堆或竖向定向的叠堆完成。在本发明中描述水平堆叠。在维护和修理程序中，有时更换定子铁芯的部件而非整个定子铁芯。这些部件是单个片材或成叠堆的若干片材。存在不同的实现堆叠的方法，方法必须满足在布置重型部件的精度方面的高要求。通常，装置安装在定子铁芯内部，以将片材堆叠在定子铁芯上。这些装置包括在定子壳体或者定子框架的内部的轨道，运送片材的台车在轨道上移动。尤其是在堆叠程序的持续时间(包括组织和建造必要结构)的语境中，提供不同的解决办法是有用的。现有技术仅仅提供用以堆叠定子铁芯的堆垛机和方法，它需要相当大量的时间，还涉及对应的费用。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于堆叠电机的定子铁芯的堆垛机和方法，它允许快速堆叠定子铁芯的片材。此目标由本发明的用于堆叠的方法和堆垛机的特征实现。

在一个示例中，在处理方法期间，将具有楔的成对的板置于定子铁芯的槽口中。与其有关的一个优点在于，可保持定子铁芯的稳定性。另一个优点在于，有利于调节片材或将片材堆叠到定子铁芯上。

在本发明的另一个示例中，升降机包括用于使片材进行圆形运动的圆形滑动装置和用于使片材进行水平运动的平面滑动装置。这些措施使得操作者能够对齐片材与组成定子铁芯的片材叠堆。可校正完工的定子铁芯的未对齐，尤其是在堆垛机已经将片材运送到定子铁芯中的情况下。

附图说明

根据在附图中以非限制性示例的方式示出的堆垛机的优选但非穷尽性实施例的描述，另外的特性和优点将变得更加显而易见，其中：

图1显示根据本发明的示例的堆垛机的示意性侧视图，堆垛机具有运送片材叠堆的可移动支承件、具有保持装置的起重机臂、容纳定子铁芯的定子框架，其中堆垛机沿水平方向将片材叠堆布置到定子铁芯上，

图2显示定子铁芯的一部分的示意性透视图，定子铁芯具有成对的板和楔，楔插入到定子铁芯的槽口中，以将片材导引到定子铁芯，

图3显示成对的板的示意性透视图，成对的板具有楔，楔插入到定子铁芯的槽口中，

图4显示成对的板的示意性侧视图，成对的板具有根据图3的楔，

图5显示定子铁芯的示意性侧视图，其具有待堆叠的片材的切口部分、提升片材使其与定子铁芯对齐的升降机、匹配片材的楔瓦(shoe)、以及将升降机连接到楔瓦上的转接器，

图6显示类似于图5的示意性侧视图，升降机包括用于使片材进行圆形运动的圆形滑动装置和用于使片材进行切向运动的平面滑动装置，以对齐片材与定子铁芯。

部件列表

1片材

2定子铁芯

3堆垛机

5支承件

6辊子

7臂

8保持装置

10片材叠堆或叠堆

20定子框架

21齿

22槽口

23成对的板或板

25楔

26有眼螺栓

28楔瓦

29弯面

30升降机

31圆形滑动装置

32平面滑动装置

36转接器。

具体实施方式

参照附图，这些图显示了根据本发明的示例的堆垛机，在其旁边的是定子框架、定子铁芯的一部分，以及具有楔的成对的板，其中，相同参考标号在某个视图中表示相同或相应的部件。

图1显示根据本发明的示例的堆垛机3的示意性侧视图。堆垛机3包括可移动支承件5。支承件5在此示例中是具有辊子6的台车，台车可在工厂的地面上移动。特别地，支承件5可移动到电机的定子框架20附近。定子框架20容纳定子铁芯2，定子铁芯2通常由分层片材1组成。这里，转子(未显示)已经从定子铁芯2中移除。支承件5运送待布置成定子铁芯2的片材1，并且适合承受对应的负载。片材1通常是环形的分层钢板。在图1中，显示了片材叠堆10，其预先组装好，以在修理电机的期间取代定子铁芯2处的损坏的片材叠堆10。在这个示例中，片材叠堆10由在组装到定子铁芯2上之前夹在一起的若干个片材1组成。堆垛机3进一步包括臂7，臂7具有保持装置8，臂7在这里设计成起重机臂。臂7可悬挂在单独的框架处，或者与支承件5结合在一个装置中。在后面的示例中，臂7由支承件5固定和承载。臂7适合运送对应于片材1或片材叠堆10的负载的高负载。臂7包括保持装置8，保持装置8设计成夹紧和运送高负载，尤其是片材1和片材叠堆10。保持装置8在一个示例中包括夹子，或者在不同的示例中包括吸力垫。吸力垫可施加必须的力来夹住和气动地传送片材叠堆10。在各个示例中，堆垛机3包括控制器(未显示)，以控制支承件5和臂7的移动。支承件5和臂7的联合控制使得能够精调片材叠堆10与定子铁芯2的对齐。通常从机器人的技术领域了解到这个控制器。控制器可由操作者操作，或者备选地，控制器上的软件自动执行所描述的移动。在图1中，臂7通过保持器件8连接到定子铁芯2处的片材叠堆10上。这个片材叠堆10是定子铁芯2的一部分，并且人工地与定子铁芯2断开。待移除的片材叠堆10在电机检查期间被标识为有缺陷的。在描述的方法中，仅仅移除了定子铁芯2的这些有缺陷的部分，无缺陷的部分仍然在定子铁芯2处。通过移动抓住片材1的受控制的臂7来从定子铁芯2移除有缺陷的片材叠堆10。臂7枢转、抓住和将有缺陷的片材叠堆10运送到支承件5上。接着，成对的板23各自插入到定子铁芯2的一个槽口22中。成对的板23各自布置成彼此平行，楔25可在板23之间移动，楔25的较小横截面朝外。板23由金属或玻璃环氧树脂制成。借助于成对的板23之间的楔25将这些成对的板23夹到槽口22中。将具有楔25的成对的板23推到槽口22中，并且板23对槽口22的壁施加朝外的力，由于进一步引入楔25，在槽口22和板23之间产生摩擦接触。当操作者将成对的板23固定到定子铁芯2的槽口22上时，成对的板23牢固地连接到槽口22中。这个特征允许在移除损坏的片材叠堆10之后保持剩余定子铁芯2。用这种办法，当移除部件且不再能够保持定子铁芯的稳定性时，避免了定子铁芯2松开。此外，成对的板23只是将片材1引入到剩余定子铁芯2。高精度地调节放回的片材1与定子铁芯2的片材1得到保证。臂7处的保持装置8抓住来自支承件5的新的片材叠堆10，臂7枢转且对定子铁芯2添加新的片材叠堆10。当成对的板23从定子铁芯2突出，以引入到新插入的片材叠堆10的槽口22中时，新的片材叠堆10的槽口22完美地配合定子铁芯2的槽口22。片材叠堆10和定子铁芯2被定子铁芯处的键棒拉住。键棒是现有技术中已知的纵向条。可通过焊接或者可选地用机械手段来对这些构件建立连接。在组成定子铁芯2之后，从定子铁芯2的槽口22移除具有楔25的成对的板23。可用不同的单个片材1或片材叠堆10重复所描述的程序。使用连接到楔25上的有眼螺栓26来施加必须的力，以借助于接合到有眼螺栓26上的工具来移除楔25。要指出的是，支承件5完全在定子铁芯2的开口的内部，没有装置引入到定子铁芯2的开口中。方法和堆垛机3有利于堆叠和修理定子铁芯2，没有装置引入和安装到定子铁芯2中。

图2显示定子铁芯2的一部分的透视图，圆柱形开口用于插入转子(未显示)。在此图中，从定子铁芯2移除有缺陷的片材叠堆10，定子铁芯2因而是不完整的。显示了在定子铁芯2的内部加工出槽口22，它被对应的齿21包围。槽口22通常用来容纳定子导向条。在所描述的方法中，从定子铁芯2移除导向条。成对的板23(它们之间有楔25)而是插入到至少一些槽口22中。在这个示例中，各个第四槽口22布置有成对的板23。具有楔25的成对的板23如上面描述的那样固定到槽口22中。成对的板23突出通过槽口22的一部分或全部轴向长度，并且突出超过定子铁芯2的齿21，如可在图2中看到的那样。板23的凸出部分用来将片材1或片材叠堆10导引到定子铁芯2，以符合高精度。板23的凸出部分接合到可插入的片材叠堆10的槽口22中。沿水平方向进行堆叠，定子铁芯2平行于地面而突出，如可在图1中看到的那样。在一个或多个片材叠堆10连接到定子铁芯2上之后，定子铁芯2完成，压板(未显示)安装在定子铁芯2的端部处，以例如用液压装置进一步夹持片材1。为了进一步上固定子铁芯2，可沿轴向通过定子铁芯2而应用螺栓。那时定子铁芯2的修理就基本完成。

图3显示成对的板23的透视图，成对的板23由两个可拆换的平行板23组成，板23被楔25分开。在这个示例中，成对的板23包括在板23之间的三个楔25。楔25垂直于成对的板23的纵向轴线突出。楔25具有螺纹膛孔，以旋入有眼螺栓26。通过使工具接合在有眼螺栓26的眼中，可从成对的板23中拉出和移除楔25。而且，通过上下移动倾斜楔25，可调节板23的面对槽口22的壁的力。

图4显示根据图3的成对的板23的楔25的侧视图。在正视图中显示楔25在上端处布置有有眼螺栓26。楔25向下渐缩。由于这种设计，当楔25向下移动，并且板23向外压到槽口22的壁时，板23上的力得到加强。

图5显示定子铁芯2的示意性侧视图，将堆叠片材1的切口部分。在示意图中显示缝隙22和限定片材1的缝隙22的对应的齿21。垂直与图像平面而完成水平堆叠。这里未显示堆垛机3的臂7到达定子铁芯2中。如所描述的那样，臂7垂直于图像平面而到达定子铁芯2中。在臂7的端部处布置升降机30。升降机30包括气动组件，以沿箭头示出的方向以受控制的方式提升升降机30。升降机30移动的方向是定子铁芯2的竖向方向。升降机30通过转接器36连接到楔瓦28上。当升降机30相应地移动时，转接器36和楔瓦28移动。楔瓦28在上侧处具有弯面29，弯面29的弯曲度匹配待堆叠的片材1的弯曲度，如可在图5中看到的那样。楔瓦28尤其适合运送片材1。另外，在升降机30的应用的情况下，片材1与定子铁芯2对齐。片材1升起，直到实现片材1与已经堆叠好的片材1、叠堆10，或者定子铁芯2的端板的恰当对齐。由于高精度对于堆叠过程是必需的，升降机30的气动装置以高灵敏度提升是最重要的。

图6显示类似于图5的示意性侧视图，升降机30连接到臂7上，以突出到定子铁芯7中。升降机30将片材1提升到恰当位置，以使片材1与定子铁芯2对齐，类似于图5的示例。另外，升降机30包括适合圆形运动的圆形滑动装置31，如弯箭头所指示的那样。圆形滑动装置31在一侧处连接到转接器36上，以连接到楔瓦28上。围绕圆形滑动装置31的竖向轴线的圆形运动通过转接器36传递到楔瓦28和片材1。圆形移动由堆垛机3的操作者操纵，以精调片材1在定子铁芯2中的旋转位置。在片材1关于叠堆10的角不对齐的情况下，通过使圆形滑动装置31以恰当的角旋转，操作者对齐片材1。在下侧处，圆形滑动装置31连接到平面滑动装置32上，平面滑动装置32连接到堆垛机3的臂7上。平面滑动装置32可对片材1执行水平运动，如水平箭头所指示的那样。移动平面滑动装置32会通过圆形滑动装置31和转接器36而使楔瓦28对应地移动。堆垛机3的操作者触发平面滑动装置32会精调片材1与叠堆10在水平方向上的位置。堆垛机3应用平面滑动装置32和圆形滑动装置31允许片材1与片材叠堆10在所有方向上对齐。堆叠过程得到促进，因为不对齐直接在叠堆10处得到补偿，可避免拉出片材1，再次抓住片材1，并且再次追踪片材1。堆垛机3因而节约维护时间。此外，而且甚至更重要的是，避免倾斜安装的片材1导致磁性性能被削弱。

虽然已经参照本发明的示例性实施例来详细描述了本发明，但对本领域技术人员显而易见的将是，可作出各种改变，以及采用等效方案，而不偏离本发明的范围。为了说明和描述，已经介绍了本发明的优选实施例的前述描述。不意于为穷尽性的，或者不意于使本发明局限于公开的确切形式，并且按照以上教导，修改和变型是可行的，或者可通过实践本发明来获得修改和变型。选择和描述实施例是为了阐明本发明的原理，并且其实际应用使得本领域技术人员能够在各种实施例中利用本发明，因为它们适合构想到的特定用途。意于的是本发明的范围由所附权利要求及其等效方案限定。

Claims (7)

1.一种用于堆叠电机的定子铁芯(2)的方法，所述方法具有以下步骤：在定子框架(20)附近提供支承件(5)，以运送待堆叠的片材(1)，以组成所述定子铁芯(2)；用布置在所述定子框架(20)的外部的臂(7)抓住待堆叠的片材(1)，所述臂(7)包括用于夹持待堆叠的片材(1)的保持装置(8)；在所述定子框架(20)的内部沿水平方向导引所述臂(7)处的待堆叠的片材(1)；布置待堆叠的片材(1)，以用多个待堆叠的片材(1)组成所述定子铁芯(2)；在更换缺陷片材(1)时，抓住所述定子铁芯(2)中的缺陷片材(1)；从所述定子铁芯(2)移除缺陷片材(1)；用来自所述支承件(5)的待堆叠的片材(1)代替缺陷片材(1)；在从所述定子铁芯(2)移除缺陷片材(1)之后，将具有楔(25)的成对的板(23)布置在所述定子铁芯(2)的槽口(22)之间，以导引来自所述支承件(5)的待堆叠的片材(1)；以及在更换缺陷片材(1)之后，移除具有楔(25)的所述板(23)。

2.一种堆垛机(3)，其用于堆叠片材(1)，以组成电机的定子铁芯(2)，所述堆垛机(3)包括：在定子框架(20)外部的支承件(5)，其用以运送待堆叠的片材(1)；布置在所述定子框架(20)的外部的臂(7)，其包括用于夹持待堆叠的片材(1)的保持装置(8)，以抓住和导引待堆叠的片材(1)，且沿水平方向堆叠待堆叠的片材(1)；以及，用于布置具有楔(25)的成对的板(23)的器件；

其中，在更换缺陷片材(1)时，所述臂(7)抓住所述定子铁芯(2)中的缺陷片材(1)，从所述定子铁芯(2)移除缺陷片材(1)，以及用来自所述支承件(5)的待堆叠的片材(1)代替缺陷片材(1)；

并且其中，在从所述定子铁芯(2)移除缺陷片材(1)之后，所述用于布置具有楔(25)的成对的板(23)的器件将具有楔(25)的成对的板(23)布置在所述定子铁芯(2)的槽口(22)之间，以导引来自所述支承件(5)的待堆叠的片材(1)，并且在更换缺陷片材(1)之后，移除具有楔(25)的所述板(23)。

3.根据权利要求2所述的堆垛机(3)，其特征在于，所述支承件(5)是能够被辊子支承件(6)移动的台车。

4.根据权利要求3所述的堆垛机(3)，其特征在于，所述臂(7)是起重机臂。

5.根据权利要求4所述的堆垛机(3)，其特征在于，所述臂(7)包括吸力垫(8)，以通过用所述吸力垫(8)在待堆叠的片材(1)上施加吸力来将待堆叠的片材(1)临时固定到所述臂(7)上。

6.根据权利要求2所述的堆垛机(3)，其特征在于，所述臂(7)包括：楔瓦(28)，其具有对应于待堆叠的片材(1)的弯面(29)，以从待堆叠的片材(1)的内侧匹配待堆叠的片材(1)；以及升降机(30)，其用以通过所述楔瓦(28)沿竖向方向提升待堆叠的片材(1)。

7.根据权利要求6所述的堆垛机(3)，其特征在于，所述升降机(30)包括：圆形滑动装置(31)，其用于使待堆叠的片材(1)进行圆形运动；以及平面滑动装置(32)，其用于使待堆叠的片材(1)进行水平运动，以对齐待堆叠的片材(1)与所述定子铁芯(2)。

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