RU2803193C2 - Устройство и способ для проверки поверхности клина для крепления стержня генератора - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – обеспечение проверки деформации поверхности клина без предварительного снятия ротора генератора. Устройство проверки для проверки деформации поверхности клина для крепления стержня статора генератора, содержащего внутренний ротор и наружную статорную часть, снабженную множеством осевых пазов для размещения в них стержней статора, удерживаемых на месте с помощью клиньев, содержит транспортное средство, помещаемое в воздушный зазор генератора в условиях наличия ротора. Указанное транспортное средство снабжено устройством бесконтактного датчика, выполненным с возможностью проверки поверхности клина. Бесконтактный датчик содержит лазерный излучатель, выполненный с возможностью проецирования расположенного под углом лазерного луча относительно подлежащей измерению поверхности клина, и устройство восприятия изображения, выполненное с возможностью приема лазерного луча, отраженного от подлежащей измерению поверхности клина. Лазерный излучатель выполнен с возможностью излучения лазерного луча, имеющего размер в окружном направлении, обеспечивающий освещение не только поверхности клина, но также по меньшей мере части боковой стенки паза, в котором размещен клин. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к области генераторов. В частности, настоящее изобретение относится к области технического обслуживания генераторов, т.е. периодических проверок, выполняемых для контроля исправности компонентов, образующих генератор. Более конкретно, техническое обслуживание в настоящем изобретении относится к устройству для выполнения проверки поверхности. Целью этой проверки поверхности может быть измерение отклонения поверхности клина относительно исходной конфигурации, т.е. измерение деформации изгиба поверхности относительно исходной плоской или прямолинейной конфигурации. Однако целью проверки поверхности также может быть измерение просто наклона плоской поверхности относительно исходной прямолинейной конфигурации. В соответствии с изобретением подлежащей проверке поверхностью является внешняя поверхность клина, при этом клин представляет собой компонент, используемый для крепления стержня статора в генераторе.

Поэтому настоящее изобретение относится к способу выполнения этой проверки поверхности в качестве технического обслуживания и к устройству проверки.

В последующем описании вышеупомянутый генератор будет описан как турбогенератор, т.е. генератор газовой турбины в сборе, так как для этого вида машин техническое обслуживание является очень важным и его необходимо часто выполнять. Однако настоящее изобретение применимо также для другого вида генераторов, т.е. генератора паровой турбины в сборе или, в общем, к любому генератору, содержащему выпуклый/вогнутый клин, крепящий стержень статора.

Другими словами, описываемая реализация настоящего изобретения в области газовых турбин в сборе не ограничивает объем защиты самого изобретения.

Уровень техники

Обычно в генераторе вращающаяся часть представлена в виде внутреннего ротора, а статорная часть представляет собой неподвижную конструкцию, расположенную снаружи вокруг ротора. Воздушный зазор имеется между внутренним вращающимся ротором и наружной статорной частью генератора. Поэтому статорная часть имеет форму полого цилиндрического тела, в котором внутренняя цилиндрическая поверхность обращена к вращающемуся ротору. Эта внутренняя поверхность имеет множество осевых пазов, при этом каждый паз образует углубленное гнездо для стержня статора с соответствующими электрическими обмотками. Чтобы избежать вибрации стержней, каждый стержень «фиксируется» в соответствующем пазу с помощью системы изолирующий клиньев.

Сегодня известны различные типы изолирующих клиньев. В частности, в качестве неограничивающего примера, система изолирующих клиньев может содержать два клина для каждого стержня, т.е. нижний клин, обращенный к стержню, и верхний клин, обращенный к воздушному зазору и ротору. Верхняя поверхность нижнего клина находится в контакте с внутренней поверхностью верхнего клина. Для фиксации соответствующего стержня нижний клин прикладывает давление к стержню. В качестве реакции, такое же давление прикладывается нижним клином к верхнему клину. Так как верхний клин по всей его длине сдерживается с обеих боковых сторон, из–за вышеупомянутого давления верхняя поверхность верхнего клина деформируется из исходного плоского состояния и имеет изогнутую деформированную форму. С учетом этой деформации крепежный клин этого типа известен как «выпуклый/вогнутый клин». Эта деформации зависит от величины давления, передаваемого от нижнего клина к стержню. С учетом вышесказанного, можно проверить, правильное ли давление прикладывается к стержню, путем измерения отклонения верхней поверхности верхнего клина. По этой причине является важным выполнять в рамках технического обслуживания периодические измерения отклонения верхней поверхности верхнего клина относительно исходной конфигурации. В соответствии с известным уровнем техники всегда возможно использовать клинья другого типа, которые демонстрируют плоскую внешнюю поверхность также и во время работы генератора. Для клина этого типа также является важным выполнять периодическую проверку внешней поверхности для измерения возможного наклона плоской поверхности относительно исходной прямолинейной конфигурации. Наклон плоской поверхности может являться предупреждающим сигналом о наличии зазора между клином и соответствующим гнездом.

В соответствии с известной практикой проверку поверхности клина, в частности измерение отклонения изолирующих клиньев, выполняют с использованием «контактных» устройств проверки, т.е. датчиков, требующих непосредственного контакта между самим датчиком и подлежащей проверке поверхностью клина. Эта известная практика имеет некоторые недостатки. Не основной недостаток относится к калибровке устройства. А именно, измерение рассчитывается как разница между опорной (базовой) плоской поверхностью и измеренной изогнутой поверхностью. Однако основным недостатком устройств этого типа, в которых требуется контакт между датчиком и измеряемой поверхностью, является тот факт, что эти устройства не подходят для работы в воздушном зазоре в условиях наличия ротора из–за размеров самого контактного датчика. Другими словами, контактные датчики являются слишком большими для использования в условиях наличия ротора в генераторе.

Поэтому перед началом этой процедуры технического обслуживания сегодня необходимо удалить ротор из статорной части генератора. С учетом вышесказанного эта процедура требует много времени.

В качестве примера применения ротор генератора может представлять собой ротор газовой турбины в сборе для электростанций. Как известно, газовая турбина в сборе для электростанций (в дальнейшем просто газовая турбина) содержит ротор, снабженный расположенным выше по потоку узлом компрессора, по меньшей мере узлом камеры сгорания и по меньшей мере расположенным ниже по потоку узлом турбины. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» относятся к направлению основного потока газа, проходящего через газовую турбину. В частности, компрессор выполнен с возможностью сжатия воздуха, подаваемого на впуск компрессора. Сжатый воздух, выходящий из компрессора, течет в специальный промежуточный резервуар и оттуда в узел камеры сгорания. Узел камеры сгорания содержит одну или более горелок, в которых сжатый воздух смешивается с по меньшей мере одним топливом. Смесь топлива и сжатого воздуха течет в одну или более камер сгорания, в которых осуществляется сгорание этой смеси. Получаемый в результате горячий газ выходит из узла камеры сгорания и расширяется в узле турбины, выполняя работу по вращению ротора. Работа по вращению ротора затем используется в генераторе для производства электрической энергии, расположенном ниже по потоку от узла турбины.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание устройства и способа для выполнения проверки поверхности, например, для измерения отклонения поверхности (т.е. деформации изгиба в сравнении с прямолинейной конфигурацией) относительно исходной конфигурации, при этом проверяемая поверхность представляет собой внешнюю поверхность клина, используемого для крепления стержня статора в генераторе. Как будет понятно в дальнейшем, инновационные способ и устройство способны преодолевать описанные выше проблемы известного уровня техники.

В частности, основная задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы реализовать проверку поверхности клина, предпочтительно измерение отклонения выпуклого/вогнутого клина, с использованием устройства, имеющего размеры, обеспечивающие возможность работы в условиях, когда ротор все еще расположен внутри генератора, т.е. без необходимости предварительного снятия ротора.

Для достижения вышеуказанных целей настоящее изобретение предлагает устройство проверки для выполнения проверки поверхности клина для крепления стержня статора генератора, предпочтительно измерительное устройство для измерения отклонения выпуклого/вогнутого клина для крепления стержня статора генератора. В соответствии с основным аспектом изобретения это устройство проверки поверхности клина содержит:

– транспортное средство, имеющее размеры, обеспечивающие возможность вставки в воздушный зазор генератора в условиях наличия ротора и осевого перемещения вдоль оси ротора по внутренней поверхности статорной части, обращенным по меньшей мере к подлежащей проверке поверхности клина, при этом транспортное средство снабжено устройством датчика, выполненным с возможностью проверки поверхности клина без необходимости извлечения ротора.

Предпочтительно, устройство датчика выполнено с возможностью измерения отклонения поверхности клина относительно исходной конфигурации, при этом под термином «измерение отклонения поверхности клина относительно исходной конфигурации» понимается возможность иметь информацию о конфигурации (наклоне, форме или геометрии) поверхности клина, которая исходно имеет плоскую форму.

Под термином «транспортное средство» понимается узел, содержащий раму, выполненную с возможностью поддержки устройства датчика, и колеса или гусеницы (или любой другой эквивалентный компонент), выполненные с возможностью обеспечения перемещения устройства по внутренней поверхности статорной части генератора вдоль оси генератора, обращенным к подлежащей проверке поверхности клина. Конечно, устройство в соответствии с настоящим изобретением может содержать блок управления, выполненный с возможностью формирования сигнала, принимаемого устройством датчика, для приведения в действие самого устройства датчика и для управления перемещением транспортного средства.

Предпочтительно сцепление между устройством и внутренней поверхностью статорной части осуществляется магнитным образом, так что сцепление устройства проверки гарантируется независимо от позиции устройства в окружном направлении вокруг оси.

В соответствии с вариантом осуществления рама может содержать первую часть, расположенную на первом осевом пазу, и вторую часть, расположенную консольным образом над соседним пазом. В этой конфигурации первая часть рамы снабжена колесами или гусеницами, выполненными с возможностью обеспечения перемещения устройства, а вторая часть рамы снабжена устройством датчика для проверки клина, расположенного в соседнем пазу. В соответствии с этим вариантом осуществления возможно еще больше уменьшить высоту рамы в радиальном направлении, что является преимуществом.

Предпочтительно, в качестве неограничивающего примера, измерение при проверке осуществляют с помощью бесконтактного датчика, т.е. оптической системы.

В соответствии с изобретением благодаря использованию устройства бесконтактного датчика возможно уменьшить размер устройства проверки таким образом, что оно может быть размещено внутри генератора, с остающимся на месте ротором, что является преимуществом. Соответственно, установка и удаление устройства перед и после операции технического обслуживания по проверке клина является простым и быстрым. Благодаря уменьшенным размерам также будет легкой транспортировка устройства проверки.

Предпочтительно, устройство бесконтактного датчика, поддерживаемое транспортным средством, содержит:

– лазерный излучатель, выполненный с возможностью проецирования расположенного под углом лазерного луча относительно подлежащей измерению поверхности клина;

– устройство восприятия изображения, выполненное с возможностью приема лазерного луча, отраженного от подлежащей измерению поверхности клина;

– зеркало (опционально), выполненное с возможностью отражения и направления расположенного под углом лазерного луча на подлежащую измерению поверхность клина.

Благодаря использованию устройства бесконтактного датчика этого типа измерение является точным и быстрым.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения луч лазерного излучателя может быть реализован по методу систем «faro arm» или «line beam» в по меньшей мере нескольких согласованных точках на подлежащей измерению поверхности клина и нескольких опорных точках в пазу статора, т.е. на вертикальных стенках, ограничивающих паз.

Лазерный излучатель может быть расположен под большим углом относительно подлежащей измерению поверхности выпуклого/вогнутого клина, что является преимуществом. Это почти параллельное расположение лазерного излучателя относительно поверхности клина позволяет дополнительно уменьшить размер в радиальном направлении устройства проверки.

Вышеупомянутое зеркало является ориентируемым, т.е. оно может быть наклонено относительно лазерного излучателя и подлежащей измерению поверхности. Одно и то же устройство может использоваться для разных генераторов, независимо от расстояния между устройством проверки и подлежащей измерению углубленной поверхностью клина, что является преимуществом. Однако, как было сказано выше, зеркало не обязательно присутствует в устройстве. Если устройство не содержит зеркало, сам лазерный излучатель может быть выполнен с возможностью наклона.

Предпочтительно, лазерный излучатель выполнен с возможностью излучения лазерного луча, имеющего угол β раскрытия (т.е. угол вдоль окружного направления), обеспечивающий освещение не только углубленной поверхности клина, но также по меньшей мере части боковых стенок паза, в котором размещен клин.

В соответствии с приведенным выше признаком измерение гарантируется также в случае нарушения выравнивания устройства относительно центра клина, что является преимуществом.

В качестве альтернативы, лазерный излучатель выполнен с возможностью излучения не расположенного под углом лазерного луча, а только множества лучей, подобных лучу лазерного указателя. Например, лазерный излучатель может содержать один источник, связанный с множеством (предпочтительно три) оптических волокон. Конечно, устройство восприятия изображения выполнено с возможностью обнаружения и расположенного под углом лазерного луча и лучей, подобных лучу лазерного указателя.

В соответствии с вариантом осуществления устройство также может быть снабжено вторым лазерным излучателем, выполненным с возможностью излучения лазерного луча вдоль осевого направления генератора для создания направляющего луча для осевого перемещения устройства. Лазер, используемый для этой цели, может отличаться (по цвету или пульсации) от лазера, используемого для проверки поверхности клина. Устройство восприятия изображения может использовать этот направляющий луч для коррекции возможного нарушения выравнивания движущегося вперед устройства относительно осевого направления.

Настоящее изобретение также относится к способу выполнения проверки поверхности клина, предпочтительно измерения отклонения поверхности клина относительно исходной конфигурации, включающему этапы:

а) обеспечения генератора, имеющего воздушный зазор между наружной статорной частью и внутренней вращающейся частью, при этом вращающаяся часть может представлять собой, например, ротор газовой турбины;

б) обеспечения описанного выше устройства проверки;

в) вставки устройства в воздушный зазор генератора на внутреннюю поверхность статорной части таким образом, что устройство обращено к подлежащей измерению поверхности клина;

г) перемещения устройства вдоль оси генератора;

д) проверки поверхности клина, предпочтительно измерения отклонения поверхности клина относительно исходной конфигурации, с помощью бесконтактного датчика во время перемещения устройства.

Так как предпочтительно, как было описано выше, устройство бесконтактного датчика содержит лазерный излучатель, устройство восприятия изображения и ориентируемое зеркало (опционально), выполненное с возможностью отражения и направления расположенного под углом лазерного луча на подлежащую измерению поверхность клина, способ также может включать этап наклона зеркала и/или лазерного излучателя в зависимости от геометрии паза, в котором размещен клин.

В соответствии с приведенным выше вариантом осуществления можно гарантировать, что устройство восприятия изображения всегда может принимать лазерный луч, отраженный поверхностью клина, что является преимуществом.

Кроме того, способ проверки в соответствии с настоящим изобретением может включать подготовительный этап обеспечения блока управления устройства с информацией об исходной форме подлежащего проверке клина. Эта информация является полезной для оценки отклонения от исходной конфигурации поверхности. Кроме того, в зависимости от этой информации также можно по–разному управлять лазерным излучателем. Например, лазерным излучателем можно управлять таким образом, чтобы в случае плоского клина он излучал несколько лучей, подобных лучу лазерного указателя, а в случае выпуклого клина он излучал широкий расположенный под углом лазерный луч. Следует понимать, что приведенное выше общее описание и последующее подробное описание являются примерными и предназначены для дополнительного пояснения формулы изобретения. Другие преимущества и признаки изобретения станут очевидны из последующего описания, чертежей и формулы изобретения.

Признаки изобретения, полагаемые новыми, подробно описаны в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Дополнительные преимущества настоящего изобретения станут очевидны после прочтения подробного описания с соответствующими ссылками на прилагаемые чертежи.

Однако само изобретение может быть лучше понято с помощью последующего подробного описания изобретения, которое описывает примерный вариант осуществления изобретения, вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг. 1 – схематический вид газовой турбины в сборе для электростанций;

фиг. 2 – схематический вид статорной части генератора;

фиг. 3 – схематический вид в увеличенном масштабе области статорной части, обозначенной на фиг. 2 с помощью ссылочной позиции III;

фиг. 4 – схематический вид, иллюстрирующий вариант осуществления устройства проверки в соответствии с настоящим изобретением, размещенного на статорной части генератора, показанной на фиг. 3;

фиг. 5 – схематический вид, иллюстрирующий бесконтактные датчики, размещенные внутри устройства проверки, показанного на фиг. 4;

фиг. 6 и фиг. 7 – схематические виды в перспективе и сверху, соответственно, паза, в котором размещен клин, иллюстрирующие как расположенный под углом лазерный луч падает на подлежащую проверке поверхность и боковые стенки паза (устройство проверки не показано для большей ясности).

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Ниже приведено подробное описание, совместно с прилагаемыми чертежами, настоящего изобретения в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, которое не ограничивает его объем. Любые эквивалентные изменения и модификации, сделанные в соответствии с прилагаемой формулой изобретения, все охватываются формулой изобретения, заявленной настоящим изобретением.

Далее обратимся к чертежам для подробного описания настоящего изобретения.

На фиг. 1 представлен схематический вид газовой турбины в сборе для электростанций (в дальнейшем просто газовой турбины). Фактически, генератор газовой турбины представляет собой неограничивающий пример применения настоящего изобретения. На фиг. 1 показана газовая турбина 1, имеющая ротор 6, образующий ось 2, и содержащая последовательно вдоль основного потока M:

– узел 3 компрессора,

– узел 4 камеры сгорания, в котором сжатый воздух смешивается с по меньшей мере одним топливом и осуществляется сгорание этой смеси для создания потока горячего газа,

– узел 5 турбины, в котором поток горячего газа расширяется, выполняя работу по вращению ротора 6.

Как известно, узел камеры сгорания может иметь одну кольцевую камеру сгорания или множество трубчатых камер сгорания. Отработавшие газы, выходящие из турбины, могут быть использованы, например, в парогенераторе. В соответствии с фиг. 1, ниже по потоку от турбины 5 ротор 6 работает в качестве вращающейся части в генераторе 7.

На фиг. 2 представлен схематический вид статорной части 8 генератора 7. В частности, на фиг. 2 показана статорная часть 8 в виде полой цилиндрической конструкции вдоль оси 2, выполненная с возможностью размещения в ней ротора 6 (не показан на фиг. 2). Как было описано выше, ротор может представлять собой ротор 6 газовой турбины на фиг. 1, и поэтому ось генератора может быть совмещена или нет с осью газовой турбины, и ротор генератора может быть объединен или нет с ротором газовой турбины, проходящим через компрессор 3 и турбину 5. Статорная часть 8 генератора 7 содержит внутреннюю поверхность 9, обращенную к ротору 6, при этом воздушный зазор обеспечен между ротором 6 и внутренней поверхностью 9. Как показано на фиг. 2, внутренняя поверхность 9 имеет множество осевых пазов или гнезд 10, параллельных оси 2 и разнесенных друг от друга в окружном направлении. В каждом пазу 10 размещен стержень 11 статора (образующий электрические обмотки) в углубленном положении относительно внутренней поверхности 9. Как известно, каждый стержень 11 удерживается на месте с помощью системы 12 клиньев.

На фиг. 3 представлен схематический вид в увеличенном масштабе области, обозначенной на фиг. 2 с помощью ссылочной позиции III. В частности, на фиг. 3 показан паз 10, в котором в углубленном положении размещен соответствующий стержень 11. Ротор 6 показан только частично. В соответствии с этим вариантом осуществления система клиньев содержит нижний клин 14 в контакте с верхним клином 15. Следует отметить, что термины «верхний» и «нижний» используются относительно стержня, т.е. нижний клин представляет собой клин, действующий на стержень, а верхний клин представляет собой клин, обращенный к воздушному зазору между статорной частью и вращающейся частью генератора. По отношению к оси 2, нижний клин 14 может быть определен как наружный клин, а верхний клин 15 как внутренний клин. Нижний клин 14 выполнен с возможностью приложения давления к стержню 11. В качестве реакции такое же давление также прикладывается к верхнему клину 15. В результате из–за этого давления верхняя поверхность 16 верхнего клина 15 деформируется из исходной плоской или прямолинейной конфигурации и демонстрирует изогнутую форму, как схематично показано на фиг. 3 с помощью штриховой линии. Важно периодически выполнять проверку поверхности клина для контроля наличия этого отклонения. Это отклонение фактически является косвенным подтверждением приложения правильного давления к стержню 11 внутри паза 10. Как показано на чертеже, верхний клин 15 с обеих сторон сдерживается в боковом направлении в пазу 10 по всей его длине в осевом направлении. На фиг. 3 с помощью ссылочной позиции 17 обозначено расстояние между внутренней поверхностью 9 статорной части и подлежащей проверке углубленной поверхностью 16 клина (т.е. расстояние в радиальном направлении между внутренней поверхностью 9 статорной части и верхним клином 15). С помощью ссылочной позиции 18 обозначена длина паза 10 в окружном направлении. Клин, представленный на фиг. 3, может быть назван как «выпуклый/вогнутый» клин из–за демонстрируемой деформации изгиба. Однако, как указано в общем описании настоящего изобретения, изобретение также относится к плоскому клину, т.е. клину, демонстрирующему плоскую поверхность также и во время работы генератора.

На фиг. 4 иллюстрируется паз 10, в котором размещен стержень 11, показанный на фиг. 3, при этом устройство 19 проверки в соответствии с изобретением размещено в воздушном зазоре 12 на внутренней поверхности 9 статорной части, обращенным к верхнему клину 15, для проверки (измерения формы) поверхности 16 верхнего клина. Как показано на фиг. 4, устройство 19 содержит раму 20, выполняющую функцию моста над пазом 10 на внутренней поверхности 9 статорной части. В соответствии с изобретением устройство 19 проверки не касается подлежащей проверке поверхности 16 клина и содержит колеса для перемещения по поверхности 9 вдоль оси 2 генератора. Предпочтительно, сцепление между колесами или гусеницами 21 и поверхностью 9 представляет собой магнитное сцепление, чтобы гарантировать оптимальное сцепление независимо от позиции паза 10 в окружном направлении вокруг оси 2 генератора. В соответствии с изобретением, рама 20 поддерживает устройство бесконтактного датчика, чтобы измерять отклонение поверхности 16 верхнего клина относительно исходной конфигурации без необходимости какого–либо физического контакта между поверхностью 16 и датчиком. В частности, в соответствии с вариантом осуществления на фиг. 4, устройство бесконтактного датчика содержит лазерный излучатель (не показано на фиг. 4), выполненный с возможностью излучения лазерного луча 22, направленного на подлежащую измерению поверхность 16 клина. Как показано на фиг. 4, предпочтительно лазерный луч 22 имеет ширину в окружном направлении, обеспечивающую освещение не только всей протяженности поверхности 16 в окружном направлении, но также по меньшей мере части вертикальной стенки 23, образующей перегородки между соседними пазами 10. Благодаря этому «большому» расположенному под углом лазерному лучу освещается вся поверхность 16 также и в случае нарушения выравнивания устройства 19 вдоль осевой протяженности паза 10. И наконец, ссылочными позициями A’, C’ и B’ обозначены несколько точек измерения лазерного луча 22 на поверхности 16. В частности, приподнятая точка C’ расположена в середине выпуклой поверхности 16 (на линии перегиба), а точки A’ и B’ представляют собой боковые точки, где лазерный луч 22 падает на край между выпуклой поверхностью 16 и вертикальными стенками 23. Как было указано в общем описании настоящего изобретения, рама может также иметь альтернативную форму. Например (вариант осуществления, не представленный на прилагаемых чертежах), рама может содержать первую часть, расположенную на первом осевом пазу, и вторую часть, расположенную консольным образом над соседним пазом. В этой конфигурации первая часть рамы снабжена колесами или гусеницами, выполненными с возможностью обеспечения перемещения устройства, а вторая часть рамы снабжена устройством датчика для проверки клина, расположенного в соседнем пазу. В соответствии с этим вариантом осуществления возможно еще больше уменьшить высоту рамы в радиальном направлении, что является преимуществом.

На фиг. 5 показаны некоторые дополнительные элементы устройства бесконтактного датчика, поддерживаемого рамой 20. В соответствии с фиг. 5 устройство бесконтактного датчика содержит вышеупомянутый лазерный излучатель 24, при этом лазерный излучатель 24 расположен под углом (предпочтительно почти параллельно) относительно поверхности 16, или в любом случае выполнен с возможностью излучения расположенного под углом лазерного луча 22. Расположенный под углом лазерный луч 22, излучаемый лазерным излучателем 24, не направлен на поверхность, а направлен на зеркало 25, выполненное с возможностью отражения и направления лазерного луча 22 на поверхность 16. Устройство бесконтактного датчика кроме этого содержит устройство 26 восприятия изображения, выполненное с возможностью приема лазерного луча 22, отраженного от подлежащей измерению поверхности 16 клина.

Так как устройство 26 восприятия изображения имеет ограниченную зону 27 восприятия, зеркало 25 может быть наклонено таким образом, что точка падения лазерного луча на поверхность 16 попадает в пределы этой зоны 27 восприятия. С учетом вышесказанного, путем изменения угла зеркала 25 устройство в соответствии с настоящим изобретением можно использовать также и в генераторах, имеющих разное углубленное расстояние 17 клина.

Снова обращаясь к фиг. 5, должна существовать связь (соотношение) между размером h2 (расстоянием между контейнером 20 и клином) и углом α между зеркалом и плоскостью, нормально горизонтальной, в которой расположен клин, для которой измеряют возможный изгиб.

Вышеупомянутое соотношение между высотой h2 и углом α должно быть таким, что проекция лазерного луча на плоскость, для которой мы хотим измерить возможный изгиб, и в случае, ведущем к точкам A, B и C, в случае неизогнутого клина, и в случае, ведущем к точкам A’, B’ и C’, в случае изогнутого клина (см. фиг. 6), попадает в пределы участка клина, охватываемого устройством 26 восприятия изображения. Для этого, со ссылкой на фиг. 5, устройство 26 восприятия изображения должно фокусироваться даже с учетом того, что клин находится на расстоянии h2 от контейнера 20.

Описываемое выше устройство проверки должно предотвращать возникновение ситуации, показанной на фиг. 5, когда точка C’’ находится вне пределов поля зрения устройства 26 восприятия изображения.

Чтобы избежать того, что лазерный луч выходит за пределы участка клина, охватываемого устройством 26 восприятия изображения, необходимо действовать в соответствии с одним из следующих вариантов:

– снять контейнер с клина до тех пор, пока высота не вернется к номинальному значению h2 (регулировка фокуса);

– осуществить изменение угла α, чтобы привести C’’ в область, охватываемую устройством 26 восприятия изображения.

Обращаясь к фиг. 4, роботизированное транспортное средство, перемещающееся в воздушном зазоре вдоль пазов, имеющее магнитное сцепление с пакетом статора, может локально «подпрыгивать/смещаться» из–за капель смолы и различных дефектов. Это ведет к искажениям в кривой A’C’B’ (или в прямой ACB в случае плоской поверхности 16), что, с помощью предлагаемого изобретения, соответствующим образом идентифицируется, не приводя к невозможности расчета отклонения в этих условиях. Для этого обеспечивается, что лазерный луч также освещает часть боковых или вертикальных стенок 23 паза (т.е., не только внешнюю горизонтальную поверхность клина шириной M, как показано на фиг. 6 и фиг. 7). С помощью ссылочных позиций D или D’ и E или E’ обозначены конечные точки лазерного луча 22, падающего на вертикальные стенки 23. Для этого лазерный луч 23 имеет широкий угол β раскрытия, как показано на фиг. 4.

Таким образом, лазерный луч в месте резкого изменения между нормально плоской поверхностью клина и нормально вертикальной поверхностью пазов (высота N на фиг. 6) обеспечивает указание на то, каким образом фактически ориентировано транспортное средство, и тем самым также и лазерный луч (фиг. 6 и фиг. 7). В крайнем случае, упомянутые нормально вертикальные поверхности обеспечивают возможность измерения изгиба даже в том случае, если лазерный осветитель расположен не точно в центре клина (обращаясь к фиг. 6, AD>BE), или если были небольшие угловые смещения относительно движения вперед предполагаемого коллинеарного роботизированного транспортного средства на центральной линии паза (обращаясь к фиг. 7, линия AB не параллельна линии A’B’) и с постоянной высотой, равной h2 (расстояние между контейнером модуля осмотра (лазер+микрокамера+оптика) и внешней горизонтальной поверхностью клина).

Хотя изобретение было описано в отношении предпочтительных вариантов осуществления, как было указано выше, следует понимать, что могут быть сделаны множество других возможных модификаций и изменений, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения будет охватывать все модификации и изменения, находящиеся в пределах объема изобретения.

Claims (16)

1. Устройство проверки для проверки поверхности (16) клина (15) для крепления стержня (11) статора генератора (7), в частности для измерения отклонения поверхности (16) клина относительно исходной конфигурации, при этом генератор имеет ось (2) и содержит внутренний ротор (6) и наружную статорную часть (8), снабженную множеством осевых пазов (10) для размещения в них в углубленном положении стержней (11) статора, удерживаемых на месте с помощью клиньев (15), причем между внутренним ротором (6) и наружной статорной частью (8) имеется воздушный зазор (12), при этом устройство проверки содержит транспортное средство (19), имеющее размеры, обеспечивающие возможность вставки в воздушный зазор (12) генератора в условиях наличия ротора (6) и осевого перемещения вдоль оси (2) ротора, обращенное к подлежащей измерению поверхности (16) клина, причем транспортное средство (19) снабжено устройством бесконтактного датчика, выполненным с возможностью проверки поверхности клина; при этом устройство бесконтактного датчика, поддерживаемое транспортным средством (19), содержит лазерный излучатель (24), выполненный с возможностью проецирования расположенного под углом лазерного луча (22) относительно подлежащей измерению поверхности (16) клина; и устройство (26) восприятия изображения, выполненное с возможностью приема лазерного луча (22), отраженного от подлежащей измерению поверхности (16) клина, отличающееся тем, что лазерный излучатель (24) выполнен с возможностью излучения лазерного луча (22), имеющего размер в окружном направлении, обеспечивающий освещение не только поверхности (16) клина, но также по меньшей мере части боковой стенки паза (10), в котором размещен клин (11).

2. Устройство проверки по п. 1, отличающееся тем, что устройство бесконтактного датчика выполнено с возможностью измерения отклонения поверхности клина относительно исходной конфигурации.

3. Устройство проверки по п. 1 или 2, отличающееся тем, что транспортное средство (19) содержит раму (20), поддерживающую устройство бесконтактного датчика, и колеса или гусеницы (21), выполненные с возможностью обеспечения перемещения устройства (19) по внутренней поверхности (9) статорной части (8) генератора вдоль оси (2) генератора, обращенного по меньшей мере к подлежащей проверке поверхности (16) клина.

4. Устройство проверки по п. 3, отличающееся тем, что рама (20) содержит первую часть, расположенную на осевом пазу (10), и вторую часть, расположенную консольным образом над соседним пазом, при этом первая часть снабжена колесами или гусеницами (21), выполненными с возможностью обеспечения перемещения устройства (19), а вторая часть снабжена устройством бесконтактного датчика для проверки клина, расположенного в соседнем пазу.

5. Устройство проверки по п. 3 или 4, отличающееся тем, что сцепление между колесами или гусеницами (21) и внутренней поверхностью (9) статорной части (8) генератора представляет собой магнитное сцепление.

6. Устройство проверки по п. 1, отличающееся тем, что устройство бесконтактного датчика, поддерживаемое транспортным средством (19), содержит зеркало, выполненное с возможностью отражения и направления лазерного луча на подлежащую измерению поверхность клина.

7. Устройство проверки по п. 6, отличающееся тем, что зеркало (25) выполнено с возможность расположения во множестве наклонных положений относительно подлежащей измерению поверхности (16) клина.

8. Устройство проверки по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что оно содержит второй лазерный излучатель, выполненный с возможностью излучения лазерного луча вдоль осевого направления клина.

9. Способ проверки поверхности (16) клина (15) для крепления стержня (11) статора генератора (7), в частности измерения отклонения поверхности (16) клина относительно исходной конфигурации, отличающийся тем, что:

а) обеспечивают генератор, имеющий ось (2) и содержащий внутренний ротор (6) и наружную статорную часть (8), снабженную множеством осевых пазов (10) для размещения в них в углубленном положении стержней (11) статора, удерживаемых на месте с помощью клиньев (15), причем между внутренним ротором (6) и наружной статорной частью (8) имеется воздушный зазор (12);

б) обеспечивают устройство (19) проверки по любому из пп. 1-8;

в) вводят устройство (19) проверки в воздушный зазор (12) генератора таким образом, что устройство (19) проверки обращено к подлежащей измерению поверхности (16) клина;

г) перемещают устройство (19) проверки вдоль оси (2) генератора; и

д) измеряют отклонение поверхности (16) клина относительно исходной конфигурации с помощью бесконтактного датчика во время перемещения устройства (19) проверки.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно регулируют наклонное положение зеркала (25) в зависимости от углубленного расстояния (17) между устройством (19) проверки и подлежащей измерению поверхностью (16) клина.

11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что включает предварительный этап обеспечения устройства информацией об исходной конфигурации подлежащего проверке клина и дополнительный этап сравнения информации об исходной конфигурации с информацией о конфигурации клина, получаемой из проверки.

Images