CN206412863U - 用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套 - Google Patents
用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套。本实用新型柔性堵套采用硅橡胶制成，柔性堵套包括连为一体的腰部和腿部，腰部和腿部均开有内孔，腰部内孔与各腿部内孔连通，柔性堵套的腰部截面形状与绝缘盒底部截面形状一致，柔性堵套的腿部截面形状与线棒端部截面形状一致。本实用新型能配合大中型水轮发电机定子线棒引线绝缘盒使用的柔性堵套，可以使定子线棒引线端部灌胶工艺变得更加简单、可靠，从而提高大中型水轮发电机组的生产效率，降低工人的劳动强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种绝缘材料，具体是一种用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套及其装配方法。
背景技术
2014年水电提供了世界约16%的电力，我国水电装机容量突破3亿千瓦，约占全球水电装机总量的1/4。
大中型水轮发电机线圈绝大多数都采用条式线棒，定子上下层线棒下线后，线棒引线连接部位需要进行绝缘处理。最早国内外采用绕包绝缘带的方式进行端绝缘，由于线棒端部空间有限，绕包绝缘带的工艺劳动强度大、而且工艺分散性大、绝缘整体性差、产品外观不美观。随着发电设备制造技术的不断发展，国内外制造厂先后研发并采用了新的端部引线绝缘工艺----绝缘盒工艺，即通过在绝缘盒内灌注绝缘胶的方法来替代绕包绝缘带方法。
大中型水轮发电机绝大部分都为立式机组，上下层定子线棒下入定子槽内后，先经端部绑扎，槽内打入槽楔并通过电压试验，然后进行上下层线棒引线的并头钎焊，钎焊后再进行绝缘盒浇灌，即将绝缘树脂胶注入到绝缘盒里。线棒下线后有上端和下端之分，绝缘盒也有上端绝缘盒和下端绝缘盒之分。下端绝缘盒灌注绝缘胶相对容易：由下往上将绝缘盒套入钎焊后的引线头，下面用支撑将绝缘盒固定，在绝缘盒内加入一定量的绝缘胶，并按要求盖住线棒一定部位的主绝缘，待绝缘胶固化、并确认绝缘盒不发空后，取下支撑件即完成下端绝缘盒浇灌。如果使用同样的办法对上端绝缘盒进行灌注，则需要对定子吊起翻身。
随着水电机组容量越来越大，分瓣运输也已不太可能，水轮发电机定子机座工地叠片下线已成主流。事实证明，整圆叠片下线工艺与分瓣叠片下线工艺相比，发电机性能有很大提高。工地下线不可能将下线后的定子起吊翻身，其上端绝缘盒浇灌在国内的现状是：上下层线棒下入定子槽内、经耐电压试验通过、并头块钎焊并检查合格，将上端绝缘盒套入，用很稠的环氧型腻子将绝缘盒底部开口封堵，封堵是手工操作，由于线棒一个紧挨一个，定子端部空间位置非常有限，操作时难免有遗漏和腻子坍陷的可能，封堵后要等待腻子固化（一般需要5到6个小时），固化后还要先少量试浇注，确认封堵成功才能进行批量浇注，若试浇注出现滴漏，还要对腻子进行补漏。所以存在劳动强度大，生产效率低、一次封堵成功率不高的问题。
专利号为201310525251.7，名称为“一种发电机端部绝缘盒灌胶方法”的中国专利中使用云母绝缘盒和工装将接头封闭，并用环氧腻子将云母绝缘盒与工装接缝处密封，云母绝缘盒预先开注胶孔，使用灌注胶设备，将环氧灌注胶注入注胶孔，并使环氧灌注胶在室温下固化，拆除工装后，云母绝缘盒与环氧灌注胶形成。上述方式的缺陷是：1）需要加工固定绝缘盒的工装；2）由于线棒间的空间非常狭小，工装的安装和拆卸很麻烦；3）由于线棒间的空间狭小，在绝缘盒底部涂敷腻子很难一次封堵成功；4）灌胶需分两部进行，必须先验证封堵效果，才能批量灌胶。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种能提高生产效率，降低工人劳动强度的用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套及其装配方法。
本实用新型解决上述技术技术问题采用的技术方案是：该用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套，采用硅橡胶制成，其特征在于：所述的柔性堵套包括连为一体的腰部和腿部，腰部和腿部均开有内孔，腰部内孔与各腿部内孔连通，柔性堵套的腰部截面形状与绝缘盒底部截面形状一致，柔性堵套的腿部截面形状与线棒端部截面形状一致。上述技术方案的优点是：1）无需加工工装；2）由于堵套为弹性固体件，封堵成功率100%；3）施工劳动强度低、生产效率高，现场整洁。
本实用新型所述的柔性堵套腰部内孔长度比绝缘盒底部外沿长度小20mm以内，柔性堵套腰部内孔宽度比绝缘盒底部外沿宽度小20mm以内。上述技术方案的优点是：1）可以通过拉伸堵套腰部使腰部扩张包住绝缘盒底端口；2）硅橡胶材料的张紧力不仅可以保证端部的密封性而且腰部与绝缘盒外壁的摩擦力可以承载绝缘盒内灌胶的重量（一般在1KG左右）。
本实用新型所述的柔性堵套腿部内孔长度比线棒端部外沿长度小20mm以内，柔性堵套腿部内孔宽度比线棒端部外沿宽度小20mm以内。上述技术方案的优点是堵套腿部套在线棒时已经发生了一定的扩张，硅橡胶材料的张力使堵套腿部固定在线棒上，形成对绝缘盒底部（或堵套腰部截面）的支撑；该支撑力可以达到5KG左右，在绝缘盒内的绝缘胶固化前可以支撑绝缘盒（一般重200g左右）和绝缘胶（一般重1KG左右）的重量。
本实用新型所述的柔性堵套包括腰部和两个腿部，腰部与两个腿部连为一体，腰部和腿部均开有内孔，腰部内孔与各腿部内孔连通，柔性堵套的腰部截面形状与绝缘盒底部截面形状一致，柔性堵套的腿部截面形状与线棒端部截面形状一致，柔性堵套腰部内孔的长度比绝缘盒底部外沿长度小8mm，腰部内孔的宽度比绝缘盒外沿宽度小6mm，柔性堵套腿部内孔长度比线棒端部外沿长度小6mm，腿部内孔宽度比线棒端部外沿宽度小4mm。上述技术方案适用于所有采用两层线棒结构下线，线棒端部通过并头、钎焊后再使用绝缘盒灌胶绝缘的机型。柔性堵套的各尺寸优点是：1）堵套腰部和腿部在装配时受到来自绝缘盒底部和线棒的扩张，硅橡胶材料可以依靠受到的张力将自身固定在线棒和绝缘盒上，形成对绝缘盒和盒内灌胶的支撑；2）堵套腰部和腿部受到的张力适中，安装顺畅。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型开发一种能配合大中型水轮发电机定子线棒引线绝缘盒使用的柔性堵套，可以使定子线棒引线端部灌胶工艺变得更加简单、可靠，从而提高大中型水轮发电机组的生产效率，降低工人的劳动强度。所述的柔性堵套采用绝缘材料，灌胶工艺完成后，该柔性堵套可以不用取下。柔性堵套结构能有效的封堵住绝缘盒的开口端，并且保证当绝缘盒中灌注绝缘胶时,不会因为受到绝缘胶重力的压力而脱落。且柔性堵套具备良好的耐热性，使得其不会因为线棒端部钎焊时的传导热而破坏。堵套材料具备合理的弹性，使得其对上下层线棒的包覆和对绝缘盒盒体的包覆紧密。堵套材料具备合理的挺度，以方便堵套的储运和安装。
附图说明
图1为本实用新型所述柔性堵套结构示意图。
图2为图1中A向视图。
图3为本实用新型所述绝缘盒结构示意图。
图4为本实用新型所述绝缘盒底部结构示意图。
图5为本实用新型所述线棒结构示意图。
图6为图5中B-B截面示意图。
具体实施方式
参见图1～图6，本实用新型所述的柔性堵套采用硅橡胶制成，材料的主要性能参数如下，工作温度范围：-50℃～250 ℃；断裂伸长率：≥200% (DIN 53504-S1)；硫化后绍尔A硬度：45～60（ DIN 53505）；拉伸强度：≥6.5N/mm2 （DIN 53 504 S2）；撕裂强度：≥40N/mm (ASTM D 624 die B)。
柔性堵套的尺寸需要与特定机型的线棒结构、尺寸以及绝缘盒的尺寸特点相匹配，以保证堵套自身的强度以及和堵套与线棒、绝缘盒体之间足够的包覆力。本实施例所述柔性堵套适用于所有立式水轮发电机，水轮发电机的槽数越多，采用柔性堵套所体现的生产效率和经济效益的提高越明显。
柔性堵套包括腰部1，腰部1上设置有两个腿部2，腰部1与腿部2连为一体，类似于裤子的形状。腰部1上开有腰部内孔11，每个腿部2上开有腿部内孔21，腰部内孔11与各腿部内孔21连通。柔性堵套的腰部1截面形状与绝缘盒3底部截面形状一致，柔性堵套的腿部2截面形状与线棒4端部截面形状一致。柔性堵套腰部内孔11的长度c比绝缘盒底部外沿长度n小8mm，腰部内孔11的宽度d比绝缘盒外沿宽度w小6mm，上述尺寸一般控制在小20mm以内。柔性堵套腿部内孔21长度a比线棒端部外沿长度y小6mm，腿部内孔21宽度b比线棒端部外沿宽度z小4mm，上述尺寸一般控制在小20mm以内。
柔性堵套采用模压方法制造，主要设备为硅橡胶混炼机和平板硫化机，其工艺步骤如下。
第一步，炼胶。将满足技术条件的硅橡胶原料混炼成可供模压的胶料。
第二步，称量。称取重量合适的胶料。
第三步，填模。将称好的胶料放入固定于平板硫化机上的模具中。
第四步，合模。平板硫化机在液压的作用下使上下模闭合，胶料在模腔内流动并填满膜腔。
第五步，硫化。胶料在模具中受热，保持一段时间直至完全硫化。
第六步，脱模。开模，取出堵套。
第七步，冷却。堵套自然冷却至室温。
本实用新型所述柔性堵套的装配方法：1）柔性堵套1通过其腿部内孔21套装在未焊接的线棒4上；2）钎焊线棒4端部的铜并头块5；3）安装绝缘盒3，将柔性堵套1移动到绝缘盒3开口端部，拉伸柔性堵套的腰部1，将绝缘盒3开口包住。以本实施例中108槽的SFW1250-20/1730机型为例，用根据本实用新型所生产的柔性堵套，单机生产工时可以节省48到56小时，而材料成本并不增加。
虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，比如设置在腰部上的腿部最佳方案为两个，但也可以设置多个，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套，采用硅橡胶制成，其特征在于：所述的柔性堵套包括连为一体的腰部和腿部，腰部和腿部均开有内孔，腰部内孔与各腿部内孔连通，柔性堵套的腰部截面形状与绝缘盒底部截面形状一致，柔性堵套的腿部截面形状与线棒端部截面形状一致。
2.根据权利要求1所述的用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套，其特征在于：所述的柔性堵套腰部内孔长度比绝缘盒底部外沿长度小20mm以内，柔性堵套腰部内孔宽度比绝缘盒底部外沿宽度小20mm以内。
3.根据权利要求1所述的用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套，其特征在于：所述的柔性堵套腿部内孔长度比线棒端部外沿长度小20mm以内，柔性堵套腿部内孔宽度比线棒端部外沿宽度小20mm以内。
4.根据权利要求1所述的用于立式水轮发电机定子线棒引线绝缘盒的柔性堵套，其特征在于：所述的柔性堵套包括腰部和两个腿部，腰部与两个腿部连为一体，腰部和腿部均开有内孔，腰部内孔与各腿部内孔连通，柔性堵套的腰部截面形状与绝缘盒底部截面形状一致，柔性堵套的腿部截面形状与线棒端部截面形状一致，柔性堵套腰部内孔的长度比绝缘盒底部外沿长度小8mm，腰部内孔的宽度比绝缘盒外沿宽度小6mm，柔性堵套腿部内孔长度比线棒端部外沿长度小6mm，腿部内孔宽度比线棒端部外沿宽度小4mm。
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