CN107893807A - 用于凹口螺母的螺母扭转装置 - Google Patents

用于凹口螺母的螺母扭转装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于凹口螺母的螺母扭转装置。螺母扭转装置包括螺母接合组件以接合凹口中的螺母。螺母接合组件包括：接合凹口中的螺母的螺母接合元件；可堆叠地连接至螺母接合元件和其下方的邻近的可堆叠凸起元件中的一者的至少一个可堆叠凸起元件；和可堆叠地连接至至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个的传动接合元件。螺母接合组件内的棘齿界面允许螺母接合元件沿仅一个方向的旋转，而其他可堆叠元件旋转地互锁。低外形的传动器在小的空间内延伸以将旋转动力传递至螺母接合组件。螺母扭转装置能够与发电机的端子螺母一起应用。

Description

用于凹口螺母的螺母扭转装置
技术领域
本公开大体上涉及工具，且更具体而言，涉及用于工业机器中的凹口螺母(诸如发电机中的端子螺母)的螺母扭转装置。
背景技术
在工业机器上，诸如螺母的大型紧固件用于将机器的部件紧固在一起。在一些设备中存在的一个挑战是在工业机器的维修和/或制造期间接近紧固件。例如，包括多个难以接近的紧固件的工业机器的一种形式是发电机。图1示出了发电机8的一个示例的透视图。发电机8包括围绕转子14延伸的定子12的端部绕组10。如图2的截面中所示，端部绕组10利用伸长的端子18在其内表面30上连接至导线16，该伸长的端子18从转子14的中心线径向地延伸。端子18利用螺母20固连在转子14内，螺母20称为“端子螺母”，其拧入转子14中的凹口22中。端部绕组10还定位在一个或更多个固持环24中，固持环24将端部绕组10保持就位。有时，这有益于上紧端子螺母20。
如图2中所示，端子螺母20定位在非常难以利用常规工具(例如，扳手、套筒扳手组等)到达的部位。更具体而言，端子螺母20定位：a)在转子14内的凹口22内距离转子14的外表面26距离D1(例如大约7-13厘米(cm))处，和b)轴向地在端部绕组12和固持环24的下方距离固持环24的轴向端部27距离D2(例如大约33-43cm)处，其还c)与转子凸缘28轴向地间隔距离D3，例如大约17-27cm。而且，转子14的外表面26和端部绕组10的内表面30之间的距离D4相当小，例如，大约1.25-2.8cm。常规地，接近端子螺母20需要将固持环24、端子绕组10中的至少一些和转子14从定子14移除，这些都是耗时且昂贵的过程。
发明内容
本公开的第一方面提供了一种螺母扭转装置，包括：螺母接合组件，其包括多个可堆叠元件，所述多个可堆叠元件包括：螺母接合元件、构造成可堆叠地连接至螺母接合元件和其下方的邻近的可堆叠凸起元件中的一者的至少一个可堆叠凸起元件，以及构造成可堆叠地连接至该至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个的传动接合元件；棘齿界面，其在螺母接合组件的一对邻近的可堆叠元件之间，允许螺母接合元件沿仅一个方向的旋转，其中，多个可堆叠元件中的其余元件旋转地锁定；和传动器，其构造成将旋转动力从旋转动力源传递到螺母接合组件的传动接合元件，以扭转由螺母接合组件的螺母接合元件接合的螺母。
本公开的第二方面提供了一种用于发电机的端子螺母的螺母扭转装置，所述螺母扭转装置包括：螺母接合组件，其构造成接合转子的凹口中的端子螺母，该端子螺母在发电机的端部绕组的径向内部，螺母接合组件包括：螺母接合元件，其构造成接合凹口中的端子螺母，至少一个可堆叠凸起元件，其构造成可堆叠地连接至螺母接合元件和其下方的邻近的可堆叠凸起元件中的一者，和传动接合元件，其构造成可堆叠地连接至该至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个；螺母接合组件内的棘齿界面，其允许螺母接合元件沿仅一个方向的旋转；和传动器，其构造成在端部绕组和转子之间延伸，且将旋转动力从旋转动力源传递到螺母接合组件的传动接合元件，以扭转由螺母接合组件的螺母接合元件接合的端子螺母。
技术方案1. 一种螺母扭转装置，包括：
螺母接合组件，其包括多个可堆叠元件，所述多个可堆叠元件包括：螺母接合元件、构造成可堆叠地连接至所述螺母接合元件和其下方的邻近的可堆叠凸起元件中的一者的至少一个可堆叠凸起元件，以及构造成可堆叠地连接至所述至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个的传动接合元件；
棘齿界面，其在所述螺母接合组件的一对邻近的可堆叠元件之间，允许所述螺母接合元件沿仅一个方向的旋转，其中，所述多个可堆叠元件中的其余元件旋转地互锁；和
传动器，其构造成将旋转动力从旋转动力源传递到所述螺母接合组件的传动接合元件，以扭转由所述螺母接合组件的螺母接合元件接合的螺母。
技术方案2. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，所述棘齿界面位于以下一者之间：a)所述螺母接合元件和最下方的可堆叠凸起元件、b)一对邻近的可堆叠凸起元件，以及c)所述至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个和所述传动接合元件。
技术方案3. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，各个可堆叠凸起元件和所述传动接合元件包括用于以堆叠方式选择性地、旋转地互锁于彼此的器件。
技术方案4. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，各个可堆叠凸起元件包括弧形本体和弧形边缘，所述弧形边缘从其延伸以用于将各个可堆叠凸起元件与邻近的可堆叠元件对准。
技术方案5. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，所述至少一个可堆叠凸起元件包括多个所述可堆叠凸起元件，各自包括：
其第一侧中的开口，所述开口包括从所述开口向外延伸的凹口，和
从其第二侧延伸的突出，各个突出包括凸耳以用于与邻近的可堆叠凸起元件的第一侧上的相应开口中的相应凹口接合，且
其中，在第一可堆叠凸起元件相对于第二、邻近的可堆叠凸起元件的第一位置中，所述凸耳与所述凹口接合，以防止所述突出从所述开口移除，且将所述第一可堆叠凸起元件和第二可堆叠凸起元件旋转地互锁，且
其中，在所述第一可堆叠凸起元件相对于所述第二、邻近的可堆叠凸起元件的第二位置中，所述凸耳与所述凹口脱离，以允许所述突出从所述开口移除。
技术方案6. 根据技术方案5所述的螺母扭转装置，其中，扭转所述螺母接合组件的所述旋转动力处于将所述螺母接合组件推至所述第一位置的方向。
技术方案7. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，所述传动器包括齿轮箱，所述齿轮箱包括多个啮合齿轮、将所述多个啮合齿轮操作地联接至所述旋转动力源的联接齿轮，以及与所述多个啮合齿轮中的一者和所述螺母接合组件的传动接合元件啮合的风扇齿轮。
技术方案8. 根据技术方案7所述的螺母扭转装置，其中，所述传动接合元件包括：弧形本体，所述弧形本体构造成与所述至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个选择性、旋转地互锁；和接头，其从所述弧形本体延伸且操作地联接至所述风扇齿轮中的槽口，其中，所述风扇齿轮的旋转将旋转移动通过所述螺母接合组件传递至所述螺母接合元件。
技术方案9. 根据技术方案7所述的螺母扭转装置，其中，所述齿轮箱包括多个铰接地联接的节段。
技术方案10. 根据技术方案7所述的螺母扭转装置，其中，所述齿轮箱具有不大于2.7厘米的高度，且所述螺母接合组件在所述齿轮箱的下表面下方延伸。
技术方案11. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，所述螺母接合元件和所述至少一个可堆叠凸起元件中的每一个独立地具有不大于1.25厘米的高度。
技术方案12. 根据技术方案1所述的螺母扭转装置，其中，所述螺母接合元件和所述至少一个可堆叠凸起元件中的每一个独立地具有不大于5厘米的宽度。
技术方案13. 一种用于发电机的端子螺母的螺母扭转装置，所述螺母扭转装置包括：
螺母接合组件，其构造成接合转子的凹口中的所述端子螺母，所述端子螺母在所述发电机的端部绕组的径向内部，所述螺母接合组件包括：
螺母接合元件，其构造成接合所述凹口中的所述端子螺母，
至少一个可堆叠凸起元件，其构造成可堆叠地连接至所述螺母接合元件和其下方的邻近的可堆叠凸起元件中的一个，和
传动接合元件，其构造成可堆叠地连接至所述至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个；
所述螺母接合组件内的棘齿界面，其允许所述螺母接合元件沿仅一个方向的旋转；和
传动器，其构造成在所述端部绕组和所述转子之间延伸，且将旋转动力从旋转动力源传递到所述螺母接合组件的传动接合元件，以扭转由所述螺母接合组件的螺母接合元件接合的所述端子螺母。
技术方案14. 根据技术方案13所述的螺母扭转装置，其中，所述棘齿界面位于以下一者之间：a)所述螺母接合元件和最下方的可堆叠凸起元件、b)一对邻近的可堆叠凸起元件，以及c)所述至少一个可堆叠头凸起元件中的最上方的一个和所述传动接合元件。
技术方案15. 根据技术方案13所述的螺母扭转装置，其中，各个可堆叠凸起元件和所述传动接合元件包括用于选择性地、旋转地互锁于彼此的器件。
技术方案16. 根据技术方案13所述的螺母扭转装置，其中，所述传动器包括齿轮箱，所述齿轮箱包括多个啮合齿轮、将所述多个啮合齿轮操作地联接至所述旋转动力源的联接齿轮，以及与所述多个啮合齿轮中的一者和所述螺母接合组件的传动接合元件啮合的风扇齿轮。
技术方案17. 根据技术方案16所述的螺母扭转装置，其中，所述传动接合元件包括：弧形本体，所述弧形本体构造成与所述至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个选择性、旋转地互锁；和接头，其从所述弧形本体延伸且操作地联接至所述风扇齿轮中的槽口，其中，所述风扇齿轮的旋转将旋转移动通过所述螺母接合组件传递至所述螺母接合元件。
技术方案18. 根据技术方案16所述的螺母扭转装置，其中，所述齿轮箱包括多个铰接地联接的节段。
技术方案19. 根据技术方案16所述的螺母扭转装置，其中，所述齿轮箱具有比所述转子的外表面和所述端部绕组的内表面之间的距离小的高度。
技术方案20. 根据技术方案13所述的螺母扭转装置，其中，所述螺母接合元件、所述至少一个可堆叠凸起元件和所述棘齿元件中的每一个独立地具有比所述转子的外表面和所述端部绕组的内表面之间的距离小的高度。
本公开的例示方面设计成解决本文中描述的问题和/或未论述的其他问题。
附图说明
本公开的这些和其他特征将从结合附图作出的本公开的各方面的下列更详细的描述中变得更容易理解，附图绘出本公开的各种实施例，在附图中：
图1示出了例示、常规发电机的端部绕组的透视图；
图2示出了图1的发电机的端部绕组和端子螺母的截面图；
图3示出了根据各种实施例的移除了端部绕组的转子上的螺母扭转装置的透视图；
图4示出了根据各种实施例的螺母接合组件的透视图；
图5示出了转子的凹口中的端子螺母的俯视图；
图6示出了根据各种实施例的旋转地互锁的螺母接合组件的成对可堆叠凸起元件的透视图；
图7A示出了处于非操作位置的图6的成对可堆叠凸起元件的放大截面，且图7B示出了处于操作位置的成对可堆叠凸起元件的放大截面；
图8A示出了根据本公开的实施例的棘齿界面的分解透视图；
图8B-C示出了根据本公开的实施例的两个备选棘齿界面的示意侧视图；
图8D示出了根据本公开的实施例的用于可堆叠元件的可选对准结构的透视图；
图9示出了根据本公开的实施例的传动接合元件的透视图；
图10示出了根据本公开的实施例的传动器的顶部透视图；
图11示出了根据本公开的实施例的传动器的底视图；
图12示出了根据本公开的实施例的传动器的远侧端部处的风扇齿轮的底视图；
图13示出了根据本公开的实施例的移除了风扇齿轮的传动器的远侧端部的侧视图；
图14示出了根据本公开的实施例的传动器的分段齿轮箱的侧视图；
图15A-G示出了根据本公开的实施例的使用螺母扭转装置的方法的侧视图；
图16示出了根据各种实施例的移除了端部绕组且包括可选支柱支撑件的转子上的螺母扭转装置的透视图。
应当注意的是，本公开的附图不按照比例。附图意图仅绘出本公开的典型方面，并因此不应被认为限制本公开的范围。在附图中，附图之间类似的标号代表类似的元件。
部件列表
8 发电机
10,12 端部绕组
10 外绕组
12 定子
14 转子
16 导线
18 端子
20 端子螺母
22 凹口
24 固持环
24 环
26 外表面
27 轴向端部
30 内表面
100 螺母扭转装置
102 螺母接合组件
102 螺母接合元件
104 棘齿界面
104 传动接合元件
104 螺母接合组件
106 棘齿界面
108 旋转动力源
120 可堆叠元件
130 螺母接合元件
130 棘齿界面
132 可堆叠凸起元件
140 传动接合元件
140 螺母接合元件
141 元件
142 上表面
143 元件
144 开口
146 突出
148 凹口
149 凸耳
150 弧形边缘
152 弧形本体
160 开口
162 第一侧
164 凹口
165 锁定结构
167 弯曲突出
169 弯曲开口
170 突出
172 第二侧
174 凸耳
176 上部
180 棘齿表面
182 棘齿表面
184 弧形本体
186 突出
188 接头
190 齿轮箱
192 啮合齿轮
194 轴
200 近侧端部
204 联接件
206 插座
210 远侧端部
212 风扇齿轮
215 齿轮
216 槽口
217 槽口
218 板
220 板
222 弧形突出
224 弧形突出
226 凹槽
228 表面
230 转子凸缘
232 安装件
240 齿轮箱节段
244 点
250 支柱支撑件
132A 最下方的可堆叠凸起元件
132C 凸起元件
132C 第二可堆叠凸起元件
132C 邻近的可堆叠凸起元件
132C 可堆叠凸起元件
132C 凸起元件
132D 凸起元件
132D 可堆叠凸起元件
132D 凸起元件
132D 第二可堆叠凸起元件
132F 可堆叠凸起元件
192F 联接齿轮
192R 联接齿轮
240A 齿轮箱
240B 齿轮箱
240C 齿轮箱节段
240AB 齿轮箱节段
240AC 齿轮箱节段
132A-132D 可堆叠凸起元件。
具体实施方式
首先，为了清楚地描述本公开，将需要选择涉及且描述涡轮和发电机内的相关机器构件的某些用语。此时，如果可能，常见的工业用语将以与其被接受的意思一致的方式利用和采用。除非另外阐述，否则此种用语应被给予与本申请的背景和所附权利要求的范围一致的宽泛解释。本领域技术人员将明白，通常可用若干不同的或重叠的用语来指特定的构件。在本文中被描述为单个部件的那些在另一情况下可包括或称为由多个构件构成。备选地，在本文中可描述为包括多个构件的那些在别处可称为单个部件。
此外，若干描述性用语可在本文中有规则地使用，且在本部分的开始定义这些用语应是有用的。除非另有阐述，这些用语和它们的定义如下。通常需要描述关于转子的中心轴线在不同的径向位置处的部件。用语“径向”指与发电机的转子轴线的轴线垂直的移动或位置。在诸如此的情况下，如果第一构件与第二构件相比距离轴线更近，则在本文中可阐述为第一构件在第二构件的“径向内侧”或“内侧”。另一方面，如果第一构件与第二构件相比距离轴线更远，则在本文中可阐述为第一构件在第二构件的“径向外侧”或“外侧”。用语“轴向”指与发电机的转子轴线平行的移动或位置。最后，用语“周向”指围绕轴线的移动或位置。将明白的是，此种用语可与涡轮的中心轴线相关地应用。
如上面指出的那样，本公开提供用于工业机器的螺母扭转装置，诸如发电机的主端子螺母。图3示出移除了端子18(图2)、端部绕组10(图2)和固持环24(图2)的转子14上的螺母扭转装置100的透视图；且图4示出了根据各种实施例的螺母接合组件102的透视图。如图3和4中所示，螺母扭转装置100大体上包括螺母接合组件102、棘齿界面104(仅图4)和用于将旋转动力从旋转动力源108传递到螺母接合组件102的传动器106。如将在本文中描述且如图4中最佳地示出的那样，螺母接合组件102包括多个可堆叠元件120，它们可独立地在转子14的外表面26与外绕组10(图2)的内表面30(图2)之间滑动且堆叠在转子14内的凹口22内。任何方式的工具可用于将各个可堆叠元件120引导到凹口22中或从其引导出，例如，杆、平坦条、磁性元件、抓握元件等。各个可堆叠元件120的正确定位可利用任何种类的照相机(例如，管道镜、磁共振成像等)来验证。除了提供棘齿界面104的地方之外，可堆叠元件120构造成旋转地互锁，使得由传动器106传递的旋转动力可被竖直地传递至凹口22内的端子螺母20。传动器106还具有低的外形，以便容易在转子14的外表面26与外绕组10(图2)的内表面30(图2)之间滑动。
参照图4-9，现在将描述螺母接合元件102的细节。图4示出了螺母接合元件102的透视图，其将定位在凹口22(图3)内以上紧端子螺母(图2)。如图所示，螺母接合组件102可包括多个可堆叠元件120。除了提供棘齿界面104的地方之外，堆叠元件120旋转地互锁。如在本文中使用的那样，“旋转地互锁”指出元件以如下方式联接，使得沿至少一个旋转方向与彼此一起转动，即，使得用于扭转端子螺母20的动力可穿过其传递。尽管不是在所有情况下都需要，但可堆叠元件120例示为具有弧形本体152(图4)，该弧形本体具有开放的中心，即，它们是大体上U形或C形的，以便可堆叠元件可在安装和使用期间放置在端子18周围(图4中的虚线)。在结构不需要在可堆叠元件内延伸的情况下，它们需要具有弧形形状。在可堆叠元件120之间存在：螺母接合元件130、构造成可堆叠地连接于螺母接合元件130或其下方的相邻可堆叠凸起元件132的至少一个可堆叠凸起元件132(六个，在图4中示为132A-F)以及构造成可堆叠地连接于最上方的可堆叠凸起元件(即，示为132F)的传动接合元件140。
端子螺母20可包括任何当前已知或之后的结构来将端子18(图2和4)定位在凹口22(图3)中。例如，端子螺母20可包括螺纹，以将端子18定位在凹口22中，即，在其接合端子18上的螺纹的内部表面和/或其接合凹口22中的螺纹的内部表面上。螺母接合元件130可包括接合且导致端子螺母20(图2和4)的强制转动所需的配合在凹口22内的任何形式的结构。由于端子螺母20(图2和4)的形式可变化，故在螺母接合元件130上提供的接合螺母的结构也可变化。在图4和5中示出的一个实例中，端子螺母20包括上表面142，该上表面142在其中具有多个开口144。在该设置中，如图4中所示，螺母接合元件130可包括多个突出146，该多个突出146构造成接合端子螺母20中的开口144。其他可能性可包括但不限于：用于螺母接合元件围绕螺母20相互作用的常规六角螺母/扳手构造(其中允许空间)、端子螺母20中的销开口(其中对应的销从螺母接合元件130延伸)、端子螺母20的上表面142和螺母接合元件130的下侧之间的棘齿界面。
回到图4，各个可堆叠凸起元件132构造成堆叠在螺母接合元件130(最下方的凸起元件132A)或其下方的另一相邻可堆叠凸起元件的顶上。以此方式，一个或更多个可堆叠凸起元件132可被选择为具有构造成从凹口22向外延伸的高度，且形成扭矩可通过其传递至螺母接合元件130的结构。所采用的可堆叠凸起元件132的数量可基于多个因素，诸如但不限于：凹口22的深度，以及可由转子14的外表面26和端部绕组10的内表面30之间的距离D4指出的各个凸起元件132的高度。在一个实施例中，例如，螺母接合元件130和各个可堆叠凸起元件132独立地具有不大于1.25厘米的高度。类似地，螺母接合元件130和可堆叠凸起元件132中的各个可独立地具有不大于5厘米的宽度(在最宽部位处)。在图4中示出的示例中，螺母接合组件102包括具有基本上相等的高度的六个可堆叠凸起元件132A-F。(图8B-C示出了不同数量的元件132)。虽然各个可堆叠凸起元件132例示为在形状方面基本上相同，但不需要在所有情况下都这样。在一个实施例中，尽管不是在所有情况下都必要的，但各个可堆叠凸起元件132可包括从其延伸的弧形边缘150，以用于将各个可堆叠凸起元件132与邻近的可堆叠元件120对准。例如，可堆叠凸起元件132D上的弧形边缘150可构造成接合其下方的可堆叠凸起元件132C的弧形本体152的外表面，以便将可堆叠凸起元件132D与可堆叠凸起元件132C对准。最下方的可堆叠凸起元件132A可在其上具有弧形边缘150，该弧形边缘150构造成接合螺母接合元件130的弧形本体152的外表面，以便将可堆叠凸起元件132A与螺母接合元件130对准。应强调的是，各个可堆叠元件120的外形可采用不同于弧形的多种不同的形状，例如，多边形、椭圆形等，且边缘150改变以适应不同的形状。在一个实施例中，各个可堆叠元件120可具有独特的外形，以便与具有意在放置在其上的一个且唯一的一个可堆叠元件120的匹配形状的边缘150匹配。
传动接合元件140构造成可堆叠地连接于至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个，例如可堆叠凸起元件132F(图4和9)。如将在本文中描述的，传动接合元件140提供一种结构，传动器106可操作地联接于该结构，以对螺母接合组件102提供旋转力以扭转螺母20。
可堆叠凸起元件132构造成以堆叠的方式选择性地旋转地互锁到彼此上，以允许通过螺母接合组件102应用扭矩。如将明白的那样，存在多种方式来机械地互锁可堆叠凸起元件132。图6示出了处于接合布置的两个可堆叠凸起元件(例如，132C、132D)的一个示例的透视图，且图7A和7B示出了处于接合但非操作位置(图7A)和接合且操作位置(图7B)的两个可堆叠凸起元件的放大侧视图。虽然图6、7A和7B仅示出了凸起元件132C、132D，但该教导能够适用于任何凸起元件132。在图6、7A和7B中示出的示例中，各个可堆叠凸起元件132C、132D包括在其第一侧162的开口160。各个开口160包括凹口164，凹口164从开口向外延伸，即，在沿着相应的凸起元件的弧形本体152的周向方向上。各个可堆叠凸起元件132C、132D还包括从其第二侧172延伸的突出170。各个突出170包括凸耳174以用于与邻近的可堆叠凸起元件的第一侧162上的相应开口160中的相应凹口164接合。各个凸耳174从突出170向外延伸，即，在与凹口164相同的沿着相应的凸起元件的弧形本体152的周向方向上。虽然不必要，但在开口160和突出170之间通常是一对一的匹配。图6示出了多个开口和突出，而图7A和7B仅示出了其中的一个。
如图7A中所示，从分开的位置，可堆叠凸起元件132D可相对于邻近的可堆叠凸起元件132C接合。凸起元件132D的突出170可定位到凸起元件132C的开口160中，且使凸起元件紧密堆叠地靠近。在该接合但非操作位置中，突出170的凸耳174自由地进入开口160的上部176，且与凹口164脱离，从而允许突出170进入开口160或从开口160移除。然而，如图7B所示，在对凸起元件132D施加扭矩时(参见箭头)，凸起元件132D相对于凸起元件132C旋转地滑动以进入接合、操作的位置。在该位置中，凸耳174与凹口164接合，以防止突出170从开口160移除且将第一和第二可堆叠凸起元件132C、132D旋转地互锁。凸起元件132C、132D在该位置中不能竖直地分离(如图所示)。如通过图7B中的箭头示出的那样，螺母接合组件102的旋转动力扭转处于将螺母接合组件102推至接合、操作位置的方向。以此方式，螺母接合组件102形成一体的扭矩传递结构，尽管它是由多个堆叠元件制成的。实际上，可使用任何数量的堆叠元件120来以此方式在凹口的底部中到达端子螺母20。
如图8A中最佳地示出的那样，螺母接合元件130的突出146可具有与端子螺母20的开口144的类似互锁布置。即，螺母20中的开口144可在其中具有凹口148(图8A)，当螺母接合元件130由通过螺母接合组件102施加的扭矩转动时，凹口148与突出146的凸耳149互锁。而且，如图9所示，传动接合元件140可具有与最上方的可堆叠凸起元件132F类似的互锁布置。在一个实施例中，传动接合元件140可包括弧形本体184，弧形本体184构造成与至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个(例如，图4中的132F)选择性地、旋转地互锁。而且，传动接合元件140可包括多个突出186，该多个突出186接合在最上方的可堆叠凸起元件132F中的对应开口160中。突出186可从弧形本体184的底部延伸。最上方的可堆叠凸起元件(例如132F)中的开口160可在其中具有凹口164，如本文中所述，且传动接合元件140的突出186可具有接头188(图9)，当传动接合元件140由通过传动器106施加到其的扭矩转动时，该接头188接合凹口164。如图4和9中所示，传动接合元件140还可以包括接头188，接头188从弧形本体184延伸，以用于操作地联接到传动器106，如将在本文中描述的那样。接头188在弧形本体184上方延伸，使得在操作中，如图8B中最佳地示出的那样，螺母接合组件102在齿轮箱190的下表面228下方延伸，即，到凹口22中。虽然不必要，但如图4中例示的那样，传动接合元件可包括多个元件141、143，它们类似地互锁至本文中所述的其他可堆叠元件120。
如提到的那样，且如图4和8A-C中示出的，棘齿界面104可定位在螺母接合组件102的一对邻近的可堆叠元件120之间，从而允许螺母接合元件130沿仅一个方向(例如顺时针方向)旋转以上紧。在图4和8A中示出的示例中，棘齿界面130定位在螺母接合元件130和最下方的可堆叠凸起元件132A之间。然而，应该强调的是，棘齿界面104实际上可位于任一对可堆叠元件120之间。例如，如图8B中示意地示出的那样，棘齿界面104可位于一对邻近的可堆叠凸起元件(例如示出的132C和132D)之间，或者如图8C中示意性地示出的那样，在至少一个可堆叠凸起元件中的最上方的一个(例如示出的132B)和传动接合元件140之间。在任何情况下，棘齿界面104包括一对相对的棘齿表面180、182，当被沿第一旋转方向(例如示出的逆时针方向)推时，其允许表面之间的旋转滑移，且当被沿相反的旋转方向(例如示出的顺时针方向)推时，其允许表面之间的旋转接合。以此方式，施加于螺母接合组件102的扭矩作用为仅上紧端子螺母20。在螺母接合组件102沿非接合旋转方向(例如逆时针方向)转动时，棘齿表面180、182在彼此上滑动，且可将可堆叠元件20从其向上稍微升起，因此不传递扭矩。
图8D示出了根据本公开的实施例的可选对准或锁定结构165的透视图。如所例示的那样，对准结构165可包括弯曲突出167，该弯曲突出167构造成与邻近的可堆叠元件120的底侧中的弯曲开口169(以虚线示出)匹配，以辅助维持对准的曲线移动，且确保扭矩通过螺母接合组件102的传递。虽然示为在可堆叠凸起元件132上，但对准结构还可用在螺母接合元件130上(在其不包括棘齿界面104的地方)或在传动接合元件104上(仅底部)。
参照图3、10-13，现在将描述传动器106的细节。图10示出了传动器106的顶部透视图；图11示出了传动器106的一个节段的底视图；图12示出了传动器的暴露其风扇齿轮的底视图；且图13示出了移除了风扇齿轮的传动器106的远侧端部的侧视图。如提到的那样，传动器106构造成将旋转动力从旋转动力源108(图3)传递到螺母接合组件102的传动接合元件140，以扭转由螺母接合组件102的螺母接合元件130接合的端子螺母20。例如在图3和15G中例示的传动器106还构造成在转子14的外表面26与端部绕组10的内表面30(以虚线示出)之间延伸以接合传动接合元件140。在一个实施例中，传动器106包括齿轮箱190，齿轮箱190包括多个啮合齿轮192。在图10和11中示出的示例中，啮合齿轮192安装在齿轮箱190内，例如，在轴194上，且相互啮合以用于通过其传递旋转动力。可采用任何数量的齿轮192，例如，在图10中以虚线示出了8个齿轮，且在图3中示出了5个齿轮。齿轮箱190定形为对齿轮192提供支撑，且如图10中所示，当在操作状态下可覆盖它们。在该情况下，虽然不必要，但齿轮箱190的底侧可暴露，如图11中所示的那样，以允许接近齿轮192，例如用于应用润滑剂、维修、替换为不同尺寸的齿轮等。备选地，如图3中所示，齿轮192可从顶部暴露。齿轮192还可完全封闭。
如图10中所示，在传动器106的近侧端部200处，即，邻近旋转动力源108(图3)，传动器106包括联接件204，以用于将传动器106与旋转动力源108选择性地联接。联接件204可包括任何现在已知或者以后开发的机构，以用于将旋转动力源108的输出与传动器106的啮合齿轮192的动力联接齿轮192R(图3和10)旋转地联接。在示出的示例中，联接件204包括插座206，该插座206与旋转动力源108的输出轴(未示出)匹配。最接近联接件204的啮合齿轮192的齿轮作用为动力联接齿轮192R，动力联接齿轮192R将多个啮合齿轮192中的其余齿轮操作地联接至旋转动力源108。
如图3和10中所示，传动器106在远侧端部210处与螺母接合组件102的传动接合元件140操作地联接，以对其传递扭矩。应注意的是，传动器106和传动接合元件140的特定实施例仅是例示性的，且它们在本公开的范围内可采取多种备选形式。在一个实施例中，如图11-13中最佳地示出的那样，传动器106的远侧端部210可包括风扇齿轮212，风扇齿轮212在其一侧上利用其弧形齿轮组215(图12)与多个啮合齿轮192中的风扇联接齿轮192F啮合。在相对侧，风扇齿轮212包括槽口216，槽口216构造成与螺母接合组件102的传动接合元件140的接头188啮合。如图12和13中所示(风扇齿轮从图13移除)，风扇齿轮212在槽口217(图13)内在两个板218、220(图13)之间行进，两个板218、220联接于齿轮箱190(例如，焊接或以其他方式紧固)，允许风扇齿轮212的(可能有限的)弧形移动。在一个实施例中，各个板218、220可包括弧形突出222、224(图13)，弧形突出222、224与风扇齿轮212的相对侧中的弧形凹槽226(图12)匹配，以控制风扇齿轮212的行进路径来确保与风扇联接齿轮192F啮合。图3示出了(在风扇齿轮212的凹槽226内的)突出在齿轮箱190的一部分内的备选实施例。在任何情况下，如图3和10中所示，传动接合元件140的接头188与风扇齿轮212中的槽口216接合，使得风扇齿轮212的旋转将旋转移动传递至螺母接合组件102的螺母接合元件140，以上紧端子螺母20(图3)。如图8B中所示，螺母接合组件104在齿轮箱190的下表面228下方延伸。
参照图3和15G，旋转动力源108可锚固至转子凸缘230，例如，利用任何形式的安装件232，以用于其对转子凸缘230的临时固定。旋转动力源108可包括任何现在已知的或以后开发的扭矩施加装置，例如，由电动、气动或液压器件驱动的马达。旋转动力源108应当能够沿顺时针方向和逆时针方向二者施加扭矩。
在一些应用中，空间可如此受限，使得在图3中例示为一件式单元的传动器106可能不能够在转子凸缘230和端部绕组10之间插入。为了解决该情况，在一个实施例中，传动器106可分段，以允许将其安装在较小的部分中。例如，如图10重所示，传动器106的齿轮箱190可包括在联接点244处联接的两个或更多个齿轮箱节段240A、240B等(在图10中示出两个)。各个齿轮箱240A、240B可包括一个或更多个啮合齿轮192，且取决于预期的位置，包括联接齿轮192R或192F中的一个。联接点244可包括任何现在已知的或之后开发的紧固件，以用于操作地定位齿轮箱节段240A、240B，以确保齿轮192的啮合。在一个实施例中，联接点244可为用于在使用时固定齿轮箱节段240A、240B的位置的简单的紧固件，例如，简单的销连接、掣子连接中的枢轴等。在该情况下，具有风扇齿轮212的一个齿轮箱节段240A可在端部绕组10和转子14之间滑动，且一个或更多个其他齿轮箱节段240B依次联接至齿轮箱节段240A，直到提供足够的长度以达到与旋转动力源108的期望连接。在另一个实施例中，如图14中所示，齿轮箱节段240A、240B可铰接地联接，以便传动器106可折叠或展开。铰接可包括任何现在已知的或以后开发的铰接联接，其能够允许齿轮箱节段240A、240B匹配且允许其相应的端部啮合齿轮192操作地匹配。在该情况下，传动器106可以部分地展开，具有风扇齿轮212(图12)的一个齿轮箱节段240A可在端部绕组10和转子14之间滑动，且一个或更多个其他齿轮箱节段240B沿转子14依次展开，直到传动器处于适当的位置以达到用于与旋转动力源108连接的期望位置。
应理解的是，传动器106可以与本文中描述的那些方式不同的备选方式分段。而且，虽然传动器106在本文中已被描述为包括多个齿轮，但可采用对螺母接合组件102的动力传动的备选形式，其中空间允许例如链条传动、液压或气动动力传动、电动动力传动等。
图15A-G示出了根据本公开的实施例的使用螺母扭转装置100的方法。如本文中提到的那样，各个可堆叠元件120具有容易利用端部绕组10和转子14之间的空间滑动的高度。在图15A中，在第一步骤中，螺母接合元件130在端部绕组10和转子14之间滑动且定位在凹口22内。各个可堆叠元件120(图4)可利用任何形式的工具(例如，杆、平坦条、磁性元件、抓握元件等)滑动到适当的位置中并且/或者在凹口22内转动。各个可堆叠元件120的正确定位可利用任何种类的成像装置(例如，照相机、管道镜、磁共振成像等)来验证。一旦在凹口22中，则可操纵(例如转动)螺母接合元件130，使得其突出146(图4)与端子螺母20的开口142(图4)匹配。如图15B和15C中所示，填充凹口22所需的任何数量的可堆叠凸起元件132A-132D可依次滑动到适当的位置中，使得传动接合元件140可与其最上方的一个旋转地互锁以传递扭矩。各个可堆叠凸起元件132可在端部绕组10和转子14之间滑动到凹口22中，且如在本文中关于图7A和7B描述的那样互锁。如图15D中所示，一旦足够数量的可堆叠凸起元件132(例如132A-13E)在适当位置，则传动接合元件140可滑动到适当的位置中，以与最上方的可堆叠凸起元件(例如132E)互锁。各个可堆叠元件120构造成使得其相应的突出与竖直地在其下方的可堆叠元件120的开口(例如160)匹配，且当例如顺时针转动时旋转地且竖直地互锁，以施加扭矩。如关于图7A和7B解释的那样，一旦处于适当的位置，则螺母接合元件130、可堆叠凸起元件132和传动接合元件140形成螺母接合组件102。如本文中解释的那样，棘齿界面106设在一对可堆叠元件120之间(图4)，以允许沿仅一个方向的扭矩传递。
如图15D和15E中所示，取决于传动器106的形式，齿轮箱节段240A、240AB、240AC滑动到适当的位置中。由于传动器106(齿轮箱节段240)具有低的外形，故它们容易在端部绕组10和转子14之间的空间内滑动。图15D示出了传动器106包括铰接地连接的齿轮箱节段240A、240B的实施例，且图15E示出了具有未铰接地连接但依次放置在端部绕组10和转子14之间且联接的齿轮箱节段240A、240B、240C的传动器106。应强调的是，任一实施例可包括任意数量的齿轮箱节段240。在任何情况下，包括风扇齿轮212的齿轮箱节段240A首先插入，使得风扇齿轮212的槽口216接合传动接合元件140的接头188。一旦传动器106完全处于适当的位置，如图15中所示，旋转动力源108就可以利用安装件232安装至转子凸缘230。
此外，如图16的透视图中所示，可选的支柱支撑件250可利用任何现在已知的或以后开发的紧固件(例如螺栓)固连于传动器106的任何部分且固连于转子凸缘230。支柱支撑件250作用为在必要的地方周向地保持传动器106的位置(例如，定心)。支柱支撑件250可包括用于调节其长度的任何机构，例如，可连接的不同长度的区段、螺丝扣(示出)等。
在操作中，旋转动力源108操作成通过传动器106以上紧螺母20的方式施加扭矩，例如，经由联接件204、动力联接齿轮192R(图3和10)、啮合齿轮192、风扇联接齿轮192F和风扇齿轮212，到螺母接合组件102。即，由旋转动力源108施加的上紧扭矩通过啮合齿轮192传递至风扇齿轮212，风扇齿轮212在其转动时使传动接合元件140旋转。在传动接合元件140转动时，其对最上方的可堆叠凸起元件140(例如图4中的132F)施加上紧扭矩，最上方的可堆叠凸起元件140又对各个较低的可堆叠元件120施加扭矩。如关于图7B描述的那样，扭矩迫使各个可堆叠元件120以与其下方的可堆叠元件120旋转地(且竖直地)互锁的方式转动，从而导致螺母接合组件102作用为基本上一体的元件以对端子螺母20施加扭矩。在通过螺母接合组件102施加上紧扭矩时，螺母接合元件140上紧端子螺母20。一旦风扇齿轮212到达最大行程距离(例如，如由弧形齿轮组215(图12)的弧和/或传动接合元件140限制)，则旋转动力源108可反转，以沿相反方向移动风扇齿轮212。在这发生时，棘齿界面104释放，从而防止螺母接合元件140和转动和端子螺母20的松动。一旦风扇齿轮212返回其可再次对传动接合元件140施加扭矩的行程位置，则旋转动力源108反转，这再次接合棘齿界面106以施加扭矩来上紧端子螺母20。应理解的是，一旦端子螺母20被充分上紧，则扭矩装置100的部件可以以与关于图15A-G描述的相反的顺序移除。
本文中描述的螺母扭转装置100提供在不移除发电机的部件的情况下上紧难以接近的螺母(诸如发电机的端子螺母20)的工具。装置100因此在维护和/或维修发电机和其可应用的其他工业机器方面节约时间和成本。螺母接合组件102的可堆叠元件120可在尺寸方面设定为实际上适应任何紧密配合和凹口深度。
本文中使用的用语仅用于描述具体实施例，且不意图限制本公开。如在本文中使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还要理解的是，当在本说明书中使用时，用语“包括”和/或“包括了”规定所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组合的存在或增加。“可选的”或“可选地”意思是指随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且该描述包括发生该事件的实例和不发生该事件的实例。
在本文中贯穿说明书和权利要求书使用的近似语言可用于修饰可以可容许变化而不导致其涉及的基本功能的变化的任何数量表达。因此，由一个或多个诸如“大约”、“近似”和“大致”的用语修饰的值不限于所指定的准确值。在至少某些实例中，近似语言可与用于测量该值的工具的精度对应。在此，且贯穿说明书和权利要求，范围限制可结合并且/或者互换，确定此种范围并且其包括在本文中包含的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。对范围的特定值应用的“近似”适用于两个值，且除非另外取决于测量该值的仪器的精度，可指出所声明的值的+/-10%。如在本文中使用的那样，“大致”指出了所述的部件之间的充分变化性，只要不与它们的预期功能偏离。
下面的权利要求中的所有方式或步骤加功能元件的相应结构、材料、动作和等同物意图包括如特别要求保护的用于与其他要求保护的元件结合地执行该功能的任意结构、材料或动作。已出于例示和描述的目的提出了本公开的描述，但其不意图为详尽的，或是限于处于所公开形式的公开内容。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，很多更改和变更对本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。实施例被选择和描述为以便最好地解释本公开的原理和其实际应用，因此使本领域的普通技术人员中的其他人员能够理解具有适于所构想的特定用途的各种修改的各种实施例的公开内容。

Claims (10)

1.一种螺母扭转装置(100)，包括：
螺母接合组件(102,104)，其包括多个可堆叠元件(120)，所述多个可堆叠元件(120)包括：螺母接合元件(102,130)、构造成可堆叠地连接至所述螺母接合元件(102,130)和其下方的邻近的可堆叠凸起元件(132)中的一者的至少一个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)，以及构造成可堆叠地连接至所述至少一个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)中的最上方的一个的传动接合元件(104,140)；
棘齿界面(104,106,130)，其在所述螺母接合组件(102,104)的一对邻近的可堆叠元件(120)之间，允许所述螺母接合元件(102,130)沿仅一个方向的旋转，其中，所述多个可堆叠元件(120)中的其余元件旋转地互锁；和
传动器，其构造成将旋转动力从旋转动力源(108)传递到所述螺母接合组件(102,104)的传动接合元件(104,140)，以扭转由所述螺母接合组件(102,104)的螺母接合元件(102,130)接合的螺母。
2.根据权利要求1所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，所述棘齿界面(104,106,130)位于以下一者之间：a)所述螺母接合元件(102,130)和最下方的可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)、b)一对邻近的可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)，以及c)所述至少一个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)中的最上方的一个和所述传动接合元件(104,140)。
3.根据权利要求1所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，各个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)和所述传动接合元件(104,140)包括用于以堆叠方式选择性地、旋转地互锁于彼此的器件。
4.根据权利要求1所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，各个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)包括弧形本体(184)和弧形边缘，所述弧形边缘从其延伸以用于将各个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)与邻近的可堆叠元件对准。
5. 根据权利要求1所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，所述至少一个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)包括多个所述可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)，各自包括：
其第一侧(162)中的开口(160)，所述开口(160)包括从所述开口(160)向外延伸的凹口(22,148,164)，和
从其第二侧(172)延伸的突出(146,170)，各个突出(146,170)包括凸耳(149,174)以用于与邻近的可堆叠凸起元件(132)的第一侧(162)上的相应开口(160)中的相应凹口(22,148,164)接合，且
其中，在第一可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)相对于第二、邻近的可堆叠凸起元件(132)的第一位置中，所述凸耳(149,174)与所述凹口(22,148,164)接合，以防止所述突出(146,170)从所述开口(160)移除，且将所述第一可堆叠凸起元件和第二可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)旋转地互锁，且
其中，在所述第一可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)相对于所述第二、邻近的可堆叠凸起元件(132)的第二位置中，所述凸耳(149,174)与所述凹口(22,148,164)脱离，以允许所述突出(146,170)从所述开口(160)移除。
6.根据权利要求5所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，扭转所述螺母接合组件(102,104)的所述旋转动力处于将所述螺母接合组件(102,104)推至所述第一位置的方向。
7.根据权利要求1所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，所述传动器包括齿轮箱(190)，所述齿轮箱(190)包括多个啮合齿轮(192)、将所述多个啮合齿轮(192)操作地联接至所述旋转动力源(108)的联接齿轮，以及与所述多个啮合齿轮(192)中的一者和所述螺母接合组件(102,104)的传动接合元件(104,140)啮合的风扇齿轮(212)。
8.根据权利要求7所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，所述传动接合元件(104,140)包括：弧形本体(184)，所述弧形本体(184)构造成与所述至少一个可堆叠凸起元件(132,132C,132D,132F)中的最上方的一个选择性、旋转地互锁；和接头(188)，其从所述弧形本体(184)延伸且操作地联接至所述风扇齿轮(212)中的槽口(216,217)，其中，所述风扇齿轮(f212)的旋转将旋转移动通过所述螺母接合组件(102,104)传递至所述螺母接合元件(102,130)。
9.根据权利要求7所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，所述齿轮箱(190)包括多个铰接地联接的节段。
10.根据权利要求7所述的螺母扭转装置(100)，其特征在于，所述齿轮箱(190)具有不大于2.7厘米的高度，且所述螺母接合组件(102,104)在所述齿轮箱(190)的下表面(228)下方延伸。
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