[发明专利]用于检测发电机转子齿中的裂缝的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及大功率发电机。具体来说，本发明涉及用于检测发电机转子齿中的裂缝的方法和设备。

背景技术

发电机转子由锻钢制造并且沿轴体长度加工有径向槽。这些径向槽接合用于励磁绕组的导体来产生用于发电的所需磁场。这种传统的励磁绕组由楔限制在槽内。这些槽楔通常是鸠尾榫装置，但根据转子设计可以在设计上发生变化。当转子转动时铜导体块由槽楔保持到位。

过去已经报道了在低速盘车(松楔)期间由于钢楔和转子之间的磨损而造成的转子齿裂缝。这类缺陷似乎经常出现，因此已经发展了NDT(非破坏性测试)方法以允许检测和定位这些裂缝。

图1-3描绘了问题：大功率发电机的转子10在其外周边包括多个由绕组槽分开的轴向齿15。绕组槽接收的绕组11借助于楔14固定在槽内。绕组11通过场线(field lead)12连接于相应的导体13。如图3所示，在齿15的边缘处具有裂缝区域16，齿在这里与楔14相互作用。在第一阶段A中，在该边缘处开始磨损，这导致了裂缝，其在第二阶段B中开始变大。在第三阶段C中，裂缝围绕边缘的半径变大，在第四阶段D中包含整个T型槽。最后，裂缝在第五阶段E中进入转子10的本体。

目前提出的多数方案在检测裂缝时将楔14和绕组11取下。楔和绕组的取下费钱又费时。

文件(EP-A1-1777513)提出了一种方案，其允许使用相控阵列(phased array)超声技术来检测组装的转子。图4复制了该文件的图9：在此，超声换能器的相控阵列17用于产生扫描束来检测转子10’的齿15’内的裂缝区域16。

但是，使用相控阵列需要非常复杂精密的电子设备来限定和改变扫描束方向并从相控阵列接收的信号中提取有用数据。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供用于检测发电机转子齿中的裂缝的方法和设备，其具有简单的测量结构，方便使用，并且使用简单的方法来收集和处理数据。

该目的分别通过根据权利要求1和11的方法和设备来实现。

根据本发明的方法包括步骤：非破坏性测试大功率发电机转子齿的方法，包括步骤：

提供多个超声脉冲回波换能器，设置成阵列并且定位和排列成提供一系列用于齿几何形状的不同检查角度；在转子齿之上定位阵列；激发所述多个超声脉冲回波换能器中的至少一个，以产生传送波束来探询齿内侧上的楔角；和调节(condition)从所述多个超声脉冲回波换能器中的所述至少一个获取的数据以捕获来自齿内的缺陷的反射。

根据本发明的一个实施例，被调节的获取数据(the conditionedacquired data)显示在显示器上。

根据本发明的另一个实施例，所述阵列的各超声脉冲回波换能器被依次激发。

根据本发明的另一个实施例，通过在转子轴线方向上沿整个齿移动超声脉冲回波换能器的阵列来全面检查齿。

根据本发明的另一个实施例，超声脉冲回波换能器的阵列沿转子齿的轴线方向排列。

根据本发明的另一个实施例，超声脉冲回波换能器的阵列利用连接手段连接于齿面。

根据本发明的另一个实施例，超声脉冲回波换能器的阵列通过半自动或全自动装置尤其是机器人沿转子齿的上表面移动。

根据本发明的另一个实施例，用于移动脉冲回波换能器阵列的装置带有电子编码器，其与阵列内的各换能器的依次激发结合，允许在转子齿的整个长度上获取数据。

根据本发明的另一个实施例，旋转超声脉冲回波换能器的阵列以允许检查齿的反面。

根据本发明的另一个实施例，超声脉冲回波换能器的两个阵列沿齿的长度定位且一致地(in unity)移动，从而一次提供各齿的全面检查。

根据本发明的设备包括：多个超声脉冲回波换能器，设置成阵列并且定位和排列成提供一系列用于齿几何形状的不同检查角度；和数据单元，用于调节从所述多个超声脉冲回波换能器获取的数据，所述数据单元连接于超声脉冲回波换能器的所述阵列。

根据本发明的一个实施例，所述多个超声脉冲回波换能器安装在一个壳体内。

根据本发明的另一个实施例，各超声脉冲回波换能器具有自己的换能器楔和声音耦合面，并且设置成以预定角度提供传送和接收。

根据本发明的另一个实施例，还设置有装置，该装置携带有沿转子齿上表面的脉冲回波换能器阵列。

根据本发明的另一个实施例，所述装置是半自动或全自动装置，尤其是机器人。

根据本发明的另一个实施例，所述装置携带有电子编码器。

附图说明