JPH04229037A - 発電機回転子のコイルスロットくさび着脱用の工具および支持具 - Google Patents

発電機回転子のコイルスロットくさび着脱用の工具および支持具

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JPH04229037A
JPH04229037A JP3145258A JP14525891A JPH04229037A JP H04229037 A JPH04229037 A JP H04229037A JP 3145258 A JP3145258 A JP 3145258A JP 14525891 A JP14525891 A JP 14525891A JP H04229037 A JPH04229037 A JP H04229037A
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slot
rotor
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Richard J Keck
リチャード・ジョン・ケック
Dennis R Ulery
デニス・ロイ・ウレリー
Steven C Walko
スティーブン・チャールス・ワルコ
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General Electric Co
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、発電機回転子の銅コイルを所
定の位置に保持するばち形スロットくさびの挿入または
引抜きを行うための方法および装置に関するものである
。
【０００２】
【発明の背景】回転電気機械の回転子は界磁巻線を含ん
でいて、それにより発生された磁束が固定子中に電流お
よび電圧を生み出す。特に大形発電機の場合には、最適
性能を達成しかつ維持するために回転子の巻線を適当に
冷却することが重要である。定格出力の大きい発電機に
おいては、熱除去目的のために直接導体冷却方法が採用
されている。かかる直接導体冷却方法は、回転子本体の
両端から供給された冷却流体が回転子の全長にわたって
設けられたサブスロット内に流入し、そして回転子のコ
イルスロット内に配置された銅導体、クリーページ・ブ
ロックおよびスロットくさびを貫通して設けられた半径
方向の開口を通して放出されるというものである。
【０００３】かかる機械の定格出力が上昇するのに伴い
、回転子の長さは増大し、それに対応して銅コイル、ク
リーページ・ブロックおよびスロットくさびの長さも増
大することになる。回転子がたとえば毎分３６００回の
速度で回転する際に銅コイルを所定の位置に保持するた
め、概してばち形の横断面を有するスロットくさびが使
用されている。先行技術においては、かかるスロットく
さびは６〜１２インチの長さを有するのが通例であった
。それ故、特に大きい定格出力を有する長い回転子の場
合には、各々のコイルスロットに対して複数のスロット
くさびを使用することが必要であった。そこで、組立の
ために必要な部品の数を減らすと共に総合的な組立速度
を早めようとする努力の結果、全長くさびが設計されか
つ使用されるようになった。かかる全長くさびの２つの
実例について述べれば、それらは７２インチおよび１３
０インチの長さを有している。従来、かかる全長くさび
はハンマおよび当て板を用いてコイルスロット内に圧入
されていた。長さ７２インチの全長くさびの装着は比較
的容易であるが、装着操作には時間がかかる。長さが大
きくなると、装着は一層多くの時間がかかると共にやや
困難となる。
【０００４】
【発明の概要】本発明に従えば、たとえばスロットくさ
びの通気孔に取付けられた特別設計の着脱工具並びに回
転子軸に取付けられた支持具および高強度のベルトを用
いたウィンチを使用することにより、先行技術の場合よ
りも遥かに容易に、コイルスロットに対する全長のスロ
ットくさびの挿入および引抜きを行い得ることが見出さ
れた。その上、本発明の着脱工具および支持具はたとえ
ば回転子軸の継手上において回転させることができ、そ
れによって任意のコイルスロットと整列させることがで
きる。
【０００５】本発明の着脱工具はまた、スロットくさび
の（半径方向に沿って見た）外側の表面にも内側の表面
にも取付け得ることが見出された。その結果、回転子軸
の継手からコイルスロットまでの距離を越える長さを持
ったくさびの引抜きを行うこともできる。すなわち、非
常に長いくさびを引抜く場合には、着脱工具が回転子軸
の継手に取付けられた支持具に接近するまでくさびを引
抜いた後、着脱工具をくさびの外側の表面から取外し、
上下を反転させ、次いでコイルスロットの近傍において
くさびの内側の表面に連結すれば、くさびを更に引抜く
ことができる。このような操作を数回繰返せば、くさび
をコイルスロットから完全に引抜くことができる。
【０００６】本発明の上記およびその他の目的や利点は
、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むこ
とによって自ら明らかとなろう。
【０００７】
【詳細な記載】図１Ａ〜１Ｄは、本発明に基づくスロッ
トくさび着脱用の工具および支持具に関する一般的な使
用環境および使用分野を示している。先ず図１Ａを見る
と、発電機用の典型的な回転子１が示されている。かか
る回転子１は、タービンまたは減速歯車装置との連結用
の継手２や、たとえば銅導体およびスロットくさびを保
持するためのコイルスロット３のごとき通常の構成要素
を含んでいる。前述の通り、発電機の定格出力の上昇に
伴って回転子の長さは増大し、そのために回転子のコイ
ルスロットはたとえば７２または１３０インチの長さを
有することがある。
【０００８】図１Ｂおよび１Ｃに示されるごとく、回転
子のコイルスロット４は半径方向に沿って配置され、そ
して絶縁された銅コイル５、クリーページ・ブロック６
およびスロットくさび７を含んでいる。スロットくさび
７は概してばち形の横断面を有していて、回転子の回転
に際して銅コイル５およびクリーページ・ブロック６を
所定の位置に保持するために役立つ。図１Ｃおよび１Ｄ
を考察すればわかる通り、スロットくさび７は通気孔８
を有している。それらの通気孔８は、図１Ｄに示される
ごとく等間隔で配置されており、かつ導体、絶縁体およ
びクリーページ・ブロックを貫通して伸びるガス通路９
と整列している。
【０００９】全長くさびを使用し、かつ前述のごとき通
常の方法（すなわち、ハンマおよび当て板の使用）によ
ってそれらを回転子のコイルスロット内に装着する場合
、かかる装着は明らかに時間のかかる面倒かつ困難な仕
事である。特に、くさびがステンレス鋼から成りかつ５
フィートを越える長さを有する場合にはそれが顕著であ
る。図２は、着脱工具２１と、空気圧式または電動式の
ウィンチ機構２２を具備したくさび引取用支持具２０と
を含む本発明の装置を示している。ウィンチ機構２２は
ポリエステル製の紐のごとき高強度のベルト２３を含ん
でいて、これはベルト巻取ドラム２４から伸び、ローラ
２５に掛けられ、そして最終的に着脱工具２１に連結さ
れている。
【００１０】図２および３に示されるごとく、くさび引
取用支持具２０はウィンチ取付枠２２ａを含んでおり、
かつクランプアセンブリ２６および２７の使用によって
回転子軸のタービン側端部の継手２に取付けられている
。これらのクランプアセンブリは支持具のビーム２８に
調整可能に取付けられているから、かかる支持具を様々
な直径の継手に取付けることができる。たとえば、クラ
ンプアセンブリ２６はビーム２８に沿って設けられた１
連の穿孔を使用しながらボルト−合せピン機構によって
ビーム２８に取付けることができる。なお、図中にはた
だ１組の穿孔しか示されていない。他方、クランプアセ
ンブリ２７はたとえばビーム溝穴−ボルト締め機構（図
示せず）によってビーム２８に取付けられている結果、
図２に示されるごとく垂直方向に沿ってそれを滑動させ
て調整することができる。このクランプアセンブリ２７
は、ねじ棒および付属のつまみ２７ａを回すことによっ
て所定の位置に固定することができる。
【００１１】平頭のねじ（図示せず）によって案内板２
９ａおよび２９ｂが相互に固定されており、またそれら
は追加のボルト締め機構（図示せず）の使用によって側
方案内部材２９ｃと共にビーム２８に固定されている。 案内板２９ａおよび２９ｂの寸法および形状は、タービ
ン側継手の端面に設けられた少なくとも２種の陥凹部に
嵌合し得るように決定されている。図２の場合、案内板
２９ａは図示された継手２の陥凹部に対して相補的な寸
法および形状を有している。かかる案内板２９ａは、く
さび引取用支持具２０を継手２の回りに回転させた際に
も、該支持具の継手２の中心に配置された状態に維持す
るために役立つ。その結果、クランプアセンブリ２６お
よび２７を弛めれば、工具２１を回転子の周辺に設けら
れた任意のコイルスロットと整列させることができるの
である。
【００１２】案内板２９ｂに対して相補的な寸法および
形状を持った陥凹部を有する継手に対して（図２に示さ
れたような）支持具２０を取付けるためには、両方の案
内板をビーム２８から取外し、それらの順序を変えてビ
ーム２８に固定し、次いで支持具２０を継手に取付けれ
ばよい。このような構成によれば、くさび引取用支持具
２０は数種の回転子および継手構造に対するスロットく
さびの挿入および引抜きのために使用することができ、
従ってより高度の融通性を有することになる。
【００１３】図４および５には、リンクピン３０および
ベルト連結部材３１を介してウィンチベルト２３に取付
けられた着脱工具２１の側面図および平面図が示されて
いる。かかる着脱工具２１は金属製のダボ３２および偏
心締付け棒３３を含んでいる。ダボ３２および締付け棒
３３は、図１Ｃおよび１Ｄに示されるようなくさびの通
気孔８の寸法および間隔に適合するような寸法および間
隔を有している。安全対策として、締付け棒３３は図６
Ａおよび６Ｂに示されるごとく偏心状態に形成されてい
る。その結果、締付け棒３３をくさびの通気孔に挿入し
てから回転させれば、締付け棒３３の先端部分３３ａを
該通気孔の側面と摩擦係合させることができる。次いで
、止めねじ３３ｂによって締付け棒３３をその位置に固
定すれば、着脱工具２１は摩擦によってくさび上に保持
される。
【００１４】図４および５に示された着脱工具２１は好
適な実施の態様に基づくものであるが、ダボ３２と締付
け棒３３との間の距離は調整することができない。とは
言え、必要ならば、両者間の距離が任意所望の値を有す
るように着脱工具２１を製造することができる。あるい
はまた、図７Ａ、７Ｂおよび７Ｃに示されるごとく、ダ
ボと別の部分との間の距離ａが調整可能であるような着
脱工具を製造することもできる。たとえば図７Ａにおい
ては、部材７１および７２はばねの作用を受けた状態で
連結されている結果、両者を互いに移動させることがで
きる。それ故、使用するくさびに応じて距離ａを調整す
ることができるのである。図７Ｂにおいては、板部材７
４が部材７３に対して着脱自在に取付けられている。こ
の場合、板部材７４を様々な寸法に製造することにより
、図７Ａの場合と同様にしてくさび連結用部材間の距離
を調整することができる。図７Ｃの着脱工具においては
、部材７５および７６が７７の位置においてピンで丁番
付けされており、従ってウィンチベルト２３に張力を加
えることによって両部材を相互に運動させて調整を行う
ことができる。
【００１５】運転に当っては、案内板２９ａおよび２９
ｂを適宜に配置すると共に、継手２の直径に合わせてク
ランプアセンブリ２６および２７を適宜に調整すること
により、支持具２０が回転子軸の継手２に取付けられる
。支持具２０はまた、着脱工具２１、ローラ２５、くさ
びおよび対応するコイルスロットが整列するようにして
適当な半径方向位置に配置される。その結果、くさびに
加わる引張力はくさびの長手方向と実質的に一直線を成
すことになる。回転子のコイルスロット内にくさびを挿
入する場合には、着脱工具およびウィンチベルトが継手
２の反対側に位置するコイルスロットの末端にまで引伸
ばされ、そして着脱工具が通気孔を利用してくさびの外
面に取付けられる。次いで、締付け棒３３を前述のごと
くにして固定すれば、着脱工具はくさびと摩擦係合した
状態に保たれる。その後、ウィンチを作動することによ
ってくさびがコイルスロット内に完全に引込まれる。
【００１６】くさびをコイルスロット内に完全に挿入し
た後、着脱工具を取外し、クランプアセンブリ２６およ
び２７を弛め、次いで支持具２０を次の半径方向位置に
まで回転させて次のコイルスロットと整列させれば、新
たな装着操作を行うことができる。このようにすれば、
多数のくさびを比較的迅速かつ容易にコイルスロット内
に挿入することができるのである。
【００１７】コイルスロットからのくさびの引抜きもほ
ぼ同様にして行われる。すなわち、支持具２０を継手２
に取付けかつ着脱工具２１およびローラ２５を所望のコ
イルスロットと整列させた後、着脱工具２１がコイルス
ロットの近い方の末端にまで引伸ばされ、そして前述の
ごとくにしてくさびの外側の表面に連結される。その後
、ウィンチを作動することにより、着脱工具２１に連結
されたくさびが図２に示された位置にまで引抜かれる。 全長くさびが使用されている場合には、コイルスロット
およびくさびの長さは継手２とコイルスロットの近い方
の末端との間の距離よりも大きいのが通例である。 コイルスロットからかかるくさびを完全に引抜くために
は、着脱工具２１をくさびの外側の表面から取外し、上
下を反転させ、次いでコイルスロットの末端に近接した
位置において（通気孔を利用して）くさびの内側の表面
に連結する必要のあることが判明した。そうすれば、ウ
ィンチを再び作動してくさびを更に引抜いた場合、くさ
びの自由端は継手２および支持具２０を越えて移動する
ことができる。しかるに、着脱工具を反転させることを
怠れば、かかる操作は（不可能ではないにせよ）非常に
困難なものとなる。上記の操作を繰返せば、くさびはコ
イルスロットから完全に引抜かれる。その後、支持具を
次の半径方向位置にまで回転させて新たなコイルスロッ
トと整列させれば、対応するくさびを引抜くことができ
る。このように、上記に記載された支持具および着脱工
具は、スロットくさびの挿入および引抜きのために効率
良く使用することができるのである。
【００１８】以上、好適な実施の態様に関連して本発明
を説明したが、本発明はかかる実施の態様のみに限定さ
れるわけではなく、それどころか前記特許請求の範囲か
ら逸脱することなしに様々な変更態様も可能であること
を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは本発明の着脱工具および支持具を適用
し得るコイルスロットを有する発電機回転子の側面図、
図１Ｂはコイルスロットが空の状態にある発電機回転子
本体の線１Ｂに関する部分断面図、図１Ｃは回転子の回
転時にコイルを所定の位置に保持するために使用される
ばち形のくさびを設置した後の典型的なコイルスロット
および内容物を示す断面図、そして図１Ｄは等間隔に配
置された通気孔を有する典型的なくさびの側面図である
。
【図２】回転子軸のタービン側端部に設けられた継手に
取付けられたくさび引取用支持具および着脱工具を示す
側面図である。
【図３】継手に取付けられかつウィンチを取外した状態
にあるくさび引取用支持具を示す回転子軸の継手の端面
図である。
【図４】本発明の好適な実施の態様に基づく着脱工具の
側面図である。
【図５】ウィンチベルトに取付けられた着脱工具の平面
図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは着脱工具に設けられた偏
心締付け棒を示す２種の図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃはくさび引取用支持具と共に使
用し得るその他の種類の着脱工具を示す図である。
【符号の説明】
１　　回転子 ２　　継手 ３　　コイルスロット ４　　コイルスロット ５　　銅コイル ６　　クリーページ・ブロック ７　　スロットくさび ８　　通気孔 ９　　ガス通路 ２０　　くさび引取用支持具 ２１　　着脱工具 ２２　　ウィンチ機構 ２３　　ベルト ２６　　クランプアセンブリ ２７　　クランプアセンブリ ２９ａ　　案内板 ２９ｂ　　案内板 ３２　　ダボ ３３　　締付け棒

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　円柱状本体部材の軸方向スロットに対
    して細長い保持くさびの挿入または引抜きを行うための
    装置において、前記本体部材の中心軸を通る半径方向に
    沿って調整可能に取付けられた支持具部材、前記保持く
    さびに取付けることのできる工具部材、および前記支持
    具部材と前記工具部材とを連結して前記工具部材を前記
    支持具部材に向けて移動させるための移動手段を含み、
    前記工具部材に取付けられた保持くさびを前記軸方向ス
    ロット内に挿入し、もしくは前記軸方向スロットから引
    抜き得る装置。
  2. 【請求項２】　　前記軸方向スロットが回転電気機械の
    回転子のコイルスロットである請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】　　前記保持くさびがばち形の横断面を有
    し、かつ前記軸方向スロットが電気的回転子のコイルス
    ロットである請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】　　前記支持具部材が回転子の軸の継手に
    取付けられる請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】　　前記支持具部材がそれを前記継手に取
    付けるため役立つ調整可能なクランプ手段を含む請求項
    ４記載の装置。
  6. 【請求項６】　　前記支持具部材がそれを前記継手の中
    心に配置するため役立つ案内手段を含む請求項４記載の
    装置。
  7. 【請求項７】　　前記案内手段を反転して前記支持具部
    材に固定することにより、前記支持具部材を寸法の異な
    る継手の中心に配置することができる請求項６記載の装
    置。
  8. 【請求項８】　　前記移動手段が前記支持具部材上に取
    付けられたウィンチを含む請求項１記載の装置。
  9. 【請求項９】　　前記工具部材が前記くさびに設けられ
    た１個以上の開口に前記工具部材を取付けるために役立
    つ少なくとも１個のダボを有する請求項１記載の装置。
  10. 【請求項１０】　　発電機回転子のコイルスロットに対
    して細長い保持くさびの挿入または引抜きを行うための
    方法において、特定のコイルスロットと整列した半径方
    向に沿って前記回転子の軸にくさび引取用支持具を調整
    可能に取付け、前記支持具に機能的に連結された着脱工
    具を前記特定のコイルスロットと整列したくさびに取付
    け、次いで前記支持具を作動して前記くさびを前記支持
    具に向けて移動させることにより、前記くさびを前記特
    定のコイルスロット内に挿入し、もしくは前記特定のコ
    イルスロットから引抜く諸工程から成る方法。
JP3145258A 1990-07-26 1991-05-22 発電機回転子のコイルスロットくさび着脱用の工具および支持具 Withdrawn JPH04229037A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/557,725 US5075959A (en) 1990-07-26 1990-07-26 Generator rotor slot wedge assembly and disassembly fixture
US557,725 1990-07-26

Publications (1)

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JPH04229037A true JPH04229037A (ja) 1992-08-18

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ID=24226646

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3145258A Withdrawn JPH04229037A (ja) 1990-07-26 1991-05-22 発電機回転子のコイルスロットくさび着脱用の工具および支持具

Country Status (6)

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US (1) US5075959A (ja)
EP (1) EP0468783A1 (ja)
JP (1) JPH04229037A (ja)
CN (1) CN1058492A (ja)
CA (1) CA2046816A1 (ja)
MX (1) MX9100368A (ja)

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