JP2735284B2 - 回転電機の補修装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、回転電機のステータコイルの楔による押付
け状態の検査および補修を行なう回転電機の補修装置に
関する。

（従来の技術） 従来、発電所に用いられる回転電機として、第６図に
示すように回転電機本体１にステータ２と、このステー
タ２の円筒状中空部に所定の間隙３を介してロータ４を
回転自在に設けたものがある。ステータ２は、中空部内
面の円周方向に沿って等間隔で、中空部の軸方向に延び
るスロット2aを多数本形成している。そして、これらス
ロット2aに、第７図および第８図に示すようにステータ
コイル５を挿入するとともに、このステータコイル５が
スロット2aの開口より外部に突出するのを防止するため
スロット2aの軸方向端部から楔６を挿入し、ステータコ
イル５に押付け力を作用させるようにしている。この場
合、楔６は、ステータコイル５に直接押付け力を作用す
る楔6aと該楔6aに押付け力を作用する楔6bからなり、こ
れら楔6a、6bをスロット2aの軸方向に沿って交互に挿入
するようにしている。ここで、楔6bはスロット2aの開口
部に形成された圧力受け溝2bに両端部が挿入されてい
る。

なお、図面中、Ｆは楔６の締付けによるステータコイ
ル５への押付け力、Ｂは楔６の締付けによる撓量を示し
ている。

しかして、このように構成される回転電機は、組立て
時に楔6bに十分な撓量Ｂを与えることで、ステータコイ
ル５に対する押付け力Ｆを確保するようにしている。と
ころが、このようにしても、回転電機の運転を長く続け
ていると、何等かの理由で楔６によるステータコイル５
への押付け力が弱まることがあり、これが原因でステー
タコイル５がスロット２より突出してロータ４に接触す
ることがあり、回転電機の破壊など重大事故を招くおそ
れがあった。そこで、従来では、定期的には勿論、ロー
タ４の回転異常や異常音が検出されると、ステータ２の
中空部よりロータ４を引抜き、この中空部に人間が入っ
て、各スロット2aについて楔６によるコイル押付け状態
の検査および補修を行なうようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような定期検査および異常検査に当
り、ロータ４を引抜くことは、ロータ４自身非常に重い
ものなので、作業が難しく多くの人手と費用がかかり、
また、ロータ４を引抜く際に、何かにぶつけてロータ４
を損傷させるなどのおそれがあった。また、このような
面倒な作業を伴うことは、作業の決断が遅れ、回転電機
破壊など重大事故まで発展するおそれが依然として存在
していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロータ
を引抜くことなく、簡単に、かつ短時間で、楔によるコ
イル押付け状態の検査および補修を行なうことができる
回転電機の補修装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、円筒状の中空部を有し該中空部内面の円周
方向に沿って上記中空部の軸方向に延びるスロットを多
数形成し該スロットにコイルとともに該コイルに押付け
力を作用させる楔を設けたステータと、このステータの
中空部に所定間隙を介して回転自在に設けられたロータ
を有する回転電機に用いられる回転電機の補修装置にお
いて、 前記ステータとロータとの間の前記ステータのスロッ
トに沿った方向に挿入されるとともに、前記ステータの
前記中空部内面の円周方向に沿って移動可能に設けられ
るフレームと、このフレームに沿って前記ステータのス
ロットに沿った方向に移動可能に設けられるとともに、
前記ステータのスロットに沿った方向に一列に配設され
る少なくとも前記楔の押付け状態を検査する状態検査手
段および前記楔の押付け状態を補修する補修手段を有す
る補修機構手段と、この補修機構手段を前記ステータの
スロットに対し膨縮部材を用いて固定する固定手段によ
り構成している。

（作用） この結果、本発明によれば、ステータとロータとの間
のステータのスロットに沿った方向にフレームを挿入
し、このフレームをステータの中空部内面の円周方向に
沿って移動可能にするとともに、このフレームに沿って
補修機構手段を移動させる構成になっているので、ステ
ータとロータとの間でフレームや補修機構手段が脱落す
るような危険要素は存在しておらず、構成が安定してい
る。また、フレームをステータの中空部内面の円周方向
に沿った移動と、このフレームに沿った補修機構手段の
移動という単純な動きで、補修機構手段をステータのい
かなるスロットにも対応して位置させることができるの
で、補修機構手段の位置決めのための操作も簡単にでき
る。また、所望するスロットに補修機構手段を対応させ
た状態から固定手段として、エアーバックなどの膨縮部
材を作動させることで、ステータおよびロータ側に傷な
どを付けることなく、補修機構手段の固定を行うことが
でき、そして、この固定手段による補修機構手段の適確
な固定により状態検査手段および補修手段によるステー
タのスロット内の楔の押付け状態の検査および押付け状
態の補修を安定して行うこともできる。さらに、補修機
構手段での状態検査手段および補修手段は、ステータの
スロット方向に一列に配設されるので、補修機構手段を
スロットに沿った方向に操作しながら、楔の押付け状態
の検査から楔の押付け状態の補修まで連続して行うこと
ができ、かかる検査から補修までの一連の作業を効率よ
く行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は、本発明の補修装置が装着される回転電機の
概略的構成図を示している。図において、11は回転電機
で、この回転電機11はステータ12と、このステータ12の
円筒状中空部に所定の間隙13を介してロータ14を回転自
在に設けている。ステータ12は、その中空部内面の円周
方向に沿って等間隔で上記中空部の軸方向に延びるスロ
ット12aを多数本形成していて、これらスロット12aに、
ステータコイル15を挿入するとともに、このステータコ
イル15がスロット12aの開口より外部に突出するのを防
止するため楔16を挿入し、ステータコイル15に押付け力
を作用させるようにしている。ここで、楔16について
は、第７図および第８図で述べたと同様な構成になって
いる。

そして、このような回転電機11に、第２図に示す本発
明の補修装置20が装着される。この場合、回転電機11の
ロータ14の両端部に環状のガイドレール21、22を取付け
る。これらガイドレール21、22は、２分割可能になって
いて、ロータ14端部への着脱を可能にしている。ガイド
レール21、22には、これらガイドレール21、22に沿って
走行可能な駆動機構23、24を設けている。そして、駆動
機構23、24の間に、上記ステータ12とロータ14の間隙13
に挿通されるフレーム25を設け、上記駆動機構23、24の
ガイドレール21、22に沿った走行によりフレーム25を上
記間隙13に沿って移動できるようになっている。

フレーム25には、補修機構部26を設けている。この補
修機構部26は、フレーム25に沿って配設されたガイドレ
ール251に移動可能に設けられている。この場合の補修
機構部26の移動はタイミングベルト252の引張り量によ
り制御されるようになっている。ここで、補修機構部26
は、第３図に示すように接着材塗布部27と撮影部28を有
する第１のステージ29、楔16による押付け状態を検査す
る状態検査部30を有する第２のステージ31および楔16の
押付け状態を補修する補修部32を有する第３のステージ
からなっている。つまり、第４図に示すように、第１の
ステージ29の接着材塗布部27は、エアシリンダ271を該
エアシリンダ271により動作されるスイングレバー272お
よび該スイングレバー272に設けられ所望箇所に接着材
を塗布するためのノズル273を有し、撮影部28は小型CCD
カメラ281および被写体像（スロット12aの楔16部分、接
着材の塗布部分など）をカメラ281に案内するミラー282
を有している。また、第２のステージ31の状態検査部30
は、エアシリンダ301と該エアシリンダ301により動作さ
れスロット12aの楔16部分を叩くスイングレバー式ハン
マ302、エアシリンダ303と該エアシリンダ303により動
作され上記ハンマ302で叩かれるスロット12aの楔16部分
の振動を拾うスイングレバー式ピックアップ304および
該ピックアップ304により拾われた振動を電気信号とし
て取出す加速度センサ305を有している。さらに、第５
図に示すように、第３のステージ33の補修部32は、エア
シリンダ321と該エアシリンダ321により動作され、スロ
ット12aの楔16部分、ここでは、スロット12aの軸方向に
沿って交互に挿入される楔16a、16bの、楔16aを挟むよ
うに配置される楔16bのうちの一方の楔16b端部に当接さ
れるスイングレバー322、エアシリンダ323と該エアシリ
ンダ323により動作され、他方の楔16b端部に当接される
スイングレバー324を有している。この場合、エアシリ
ンダ323とスイングレバー324は、フレーム325に取付け
られ、第３のステージ33に対してエアシリンダ326の動
作により移動できるようになっていて、スイングレバー
324を他方の楔16b端部に当接した状態で、上記フレーム
325を移動させることで、楔16bの間に挟まれて位置する
楔16aをステータコイル15側に締付可能にしている。

このような補修機構部26を設けたフレーム25には、エ
アバック35を設けている。このエアバック35は、ステー
タ12とロータ14の間隙13の所望位置に補修機構部26を固
定するためのものである。

第２図に戻って、補修装置20は、ケーブル40を介して
コントロールセンタ41に接続されている。コントロール
センタ41は、ガイドレール21、22に沿った駆動機構23、
24の駆動制御、フレーム25のガイドレール251に沿った
補修機構部26の駆動制御を始めとして、補修機構部26の
接着材塗布部27でのエアシリンダ271の制御およびノズ
ル273からの接着剤の吹付け制御、撮影部28でのカメラ2
81の制御および撮影画面のモニタ、状態検査部30でので
のエアシリンダ301、303の制御、加速度センサ305から
の測定信号の収集および解析、補修部32でのエアシリン
ダ321、323、326の制御を夫々行なうようになってい
る。

次に、このように構成した実施例の動作を説明する。

まず、補修装置20を回転電機11に装着するには、ロー
タ14両端部にガイドレール21、22を取付ける。そして、
回転電機11のステータ12とロータ14の間隙13に補修機構
部26を有するフレーム25を挿入するとともに、駆動機構
23、24を介してガイドレール21、22に取付けるようにす
る。

この状態から、コントロールセンタ41の制御により、
補修機構部26の位置を決定するが、この制御により補修
機構部26は、駆動機構23、24を介してガイドレール21、
22に沿ってステータ12とスロット12aの間隙13を移動さ
れるとともに、フレーム25のガイドレール251に沿って
スロット12aの軸方向に移動される。この状態は、撮影
部28で撮影された画面をモニタすることで監視するよう
になる。そして、補修機構部26の位置を決定したところ
で、エアバック35を脹らませ、補修機構部26の位置を固
定する。

この状態から、楔16の押付け状態を検査する。この場
合、状態検査部30のエアシリンダ303を駆動してピック
アップ304を検査対象の楔16面に当接させる。次いで、
エアシリンダ301を駆動してハンマ302により検査対象の
楔16表面を叩くことにより、この振動がピックアップ30
4を拾われ、加速度センサ305より電気信号として取出さ
れる。そして、この信号はコントロールセンタ41に送ら
れ、ここで解析されることにより、楔16の押付け状態の
良否が判断される。ここで、異常がなければ、エアバッ
ク35を縮めて、補修機構部26を次の検査位置に移動させ
るようにする。以下、同様にして、楔16の押付け状態の
良否の検査が実行される。

ここで、楔16の押付け状態の異常が検出されると、補
修部32が駆動される。この場合、最初にエアシリンダ32
1を駆動して、補修対象の楔16aを挟むように配置される
一方の楔16d端部にスイングレバー322を当接させ、次い
で、エアシリンダ323を駆動して、他方の楔16d端部にス
イングレバー324を当接させる。そして、この状態か
ら、エアシリンダ326を駆動すると、第３のステージ33
に対してスイングレバー324を設けたフレーム325が移動
されるので、楔16bに挟まれて位置される楔16aは、ステ
ータコイル15側に締付けられるようになる。そして、こ
の締付け作業を終了したところで、接着剤塗布部27を駆
動する。この場合、撮影部28で撮影された画面をモニタ
しながら、補修を行なった楔16aを特定し、スイングレ
バー272によりノズル273の方向を制御して接着剤を塗布
するようになる。

以下、同様にして、楔16の押付け状態の異常が検出さ
れると、上述の補修作業が実行されることになる。

したがって、このようにすれば、回転電機11のステー
タ12とロータ14の間隙13に補修機構部26を挿入し、この
状態で上記間隙13に沿った方向およびステータ12のスロ
ット12a方向に移動させるとともに、撮影部28からの画
面をモニタしながら楔16の押付け状態の検査を始め、押
付け状態の締め付けおよび接着剤の塗布の補修などの作
業を自動的に行なうことができるので、従来、ステータ
中空部よりロータを引抜き、この中空部に人間が入って
作業を行なっていたものに比べ、かかる作業を簡単に、
安い費用で実現できるとともに、作業時間も短時間とな
り作業能率の飛躍的な向上も図ることができる。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を
変更しない範囲で適宜変形して実施できる。上述の実施
例では、補修機構部26に接着剤塗布部27、撮影部28、状
態検査部30、補修部32を設けた場合を示したが、塗料を
塗布するための塗料塗布部、回転電機11の運転により間
隙13部分に浮遊する摩耗粉を吸引排除する吸引部などを
設けてもよい。この場合、塗料塗布部には、塗料のスプ
レーノズルが用いられ、吸引部には、真空吸引ノズルが
用いられる。また、接着剤塗布部27のスイングレバー27
2には、繊維強化ゴムの特性を利用したマニプレータを
使用してもよい。このようなマニプレータを使用する
と、ノズル273を操作する範囲が複雑な場合も簡単に対
処できる。さらに、このようなマニプレータを利用し、
これに先端にハンドルなどを装着すれば、間隙13に進入
した異物をまみ出す機能を付加することもできる。

［発明の効果］ 本発明は、ステータとロータとの間のステータのスロ
ットに沿った方向にフレームを挿入し、このフレームを
ステータの中空部内面の円周方向に沿って移動可能にす
るとともに、このフレームに沿って補修機構手段を移動
させる構成になっているので、ステータとロータとの間
でフレームや補修機構手段が脱落するような危険要素は
存在しておらず、構成が安定している。また、フレーム
をステータの中空部内面の円周方向に沿った移動と、こ
のフレームに沿った補修機構手段の移動という単純な動
きで、補修機構手段をステータのいかなるスロットにも
対応して位置させることができるので、補修機構手段の
位置決めのための操作も簡単にできる。また、所望する
スロットに補修機構手段を対応させた状態から固定手段
として、エアーバックなどの膨縮部材を作動させること
で、ステータおよびロータ側に傷などを付けることな
く、補修機構手段の固定を行うことができ、そして、こ
の固定手段による補修機構手段の適確な固定により状態
検査手段および補修手段によるステータのスロット内の
楔の押付け状態の検査および押付け状態の補修を安定し
て行うこともできる。さらに、補修機構手段での状態検
査手段および補修手段は、ステータのスロット方向に一
列に配設されるので、補修機構手段をスロットに沿った
方向に操作しながら、楔の押付け状態の検査から楔の押
付け状態の補修まで連続して行うことができ、かかる検
査から補修までの一連の作業を効率よく行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の補修装置が装着された回転電機を示す
概略的構成図、第２図は本発明の一実施例を示す斜視
図、第３図は同実施例に用いられる補修機構部を示す斜
視図、第４図および第５図は同補修機構部を詳細に示す
斜視図、第６図乃至第８図は一般に発電所で用いられる
回転電機の一例を説明するための構成図である。 11…回転電機、12…ステータ、12a…スロット、13…間
隙、14…ロータ、15…ステータコイル、16…楔、20…補
修装置、21、22…ガイドレール、25…フレーム、251…
ガイドレール、26…補修機構部、27…接着剤塗布部、28
…撮影部、30…状態検査部、32…補修部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の中空部を有し該中空部内面の円周
   方向に沿って前記中空部の軸方向に延びるスロットを多
   数形成し該スロットにコイルとともに該コイルに押付け
   力を作用させる楔を設けたステータと、このステータの
   中空部に所定間隙を介して回転自在に設けられたロータ
   を有する回転電機に用いられる回転電機の補修装置にお
   いて、 前記ステータとロータとの間の前記ステータのスロット
   に沿った方向に挿入されるとともに、前記ステータの前
   記中空部内面の円周方向に沿って移動可能に設けられる
   フレームと、 このフレームに沿って前記ステータのスロットに沿った
   方向に移動可能に設けられるとともに、前記ステータの
   スロットに沿った方向に一列に配設される少なくとも前
   記楔の押付け状態を検査する状態検査手段および前記楔
   の押付け状態を補修する補修手段を有する補修機構手段
   と、 この補修機構手段を前記ステータのスロットに対し膨縮
   部材を用いて固定する固定手段と を具備したことを特徴とする回転電機の補修装置。