[发明专利]制造和运输发电机定子芯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机的制造，更具体地说涉及该发电机定子芯的组装。

背景技术

在发电行业，发电机定子芯被支承在安装机座上。在优选结构中，如US2007/0241629A1中所述，定子芯由多个叠加的叠片形成，该叠片优选为薄钢片，其堆叠、压配并钳夹在一起而形成大的圆柱状定子芯。可以在定子芯的垂直或水平方位进行堆叠。垂直堆叠利用重力来帮助叠片的放置。然而，在垂直堆叠之后，必须将叠层变换成水平方位以供进一步的处理。在水平堆叠的情况下，在堆叠的步骤之后不需要放倒芯以供处理和/或卷绕和/或运输。

通常芯位于支承芯的机座内部。如US 2005/0236926A1中所示，US 5,390,409也给出了一个现有技术机座类型的例子。如例如在EP 0365217A2中所提出的，沿发电机定子芯的外围表面放置的定位棒(key bars)通常焊接或栓接在机座中并且优选为机械耦合至定子芯的叠片，如例如US 6,346,760中所公开的。

发明内容

在现有技术中，通常在现成的机座内制造定子芯。如果该制造不在最终的安装场所进行，则将非常困难，这是因为将不得不把全部制造器械运输至每一个安装场所，必须将机座内定子芯的最终组件运送至所述最终安装场所，例如通过火车车辆上。这仅仅对直径有限的定子芯有可能，因为火车车辆本身受铁路轨道、隧道和桥梁所限具有固定的宽度。然而，在发电机领域，对大型发电机的需求逐渐增加，并且因此，对大型定子芯的需求也逐渐增加。

在US 4,891,540中提及到，如果能同步制造定子机座和芯然而将其进行组装，则由于减少了生产时间将能够获得显著的经济效益。在US 2002/0074894A1中提到，同时对芯和支承机座进行施工是极其昂贵和费时的。为了同时对定子芯和定子机座进行施工，特别是机座应在最终安装场所进行制造，这是由于机座相比于芯具有更大的直径。随后必须将芯运输至最终安装场所以与机座进行组装。

因此本发明的一个目的是提供一种有效的方式来制造不带机座的定子芯，并从而提供一种运输大型定子芯的可能性，其中如果该大型定子芯具有机座，则由于过宽，其将不再能通过火车进行运输。本发明进一步的目的是提供一种垂直堆叠不带机座的定子芯的方法，同时允许将该定子芯安全放倒为水平方位以供在处理和/或运输过程中进行运输和良好地支承。

上述现有技术不能解决这些问题。在现有技术的文献中没有提出无机座的堆叠定子芯的叠片并且尤其是没有公开用于运输定子芯的替代支承结构。

因此，本发明的一个目的是一种用于制造并准备在发电机中组装定子芯的方法，该定子芯具有沿该定子芯的纵轴的中心圆柱状内腔，该方法包括步骤：

I：将至少一个第一压板安装到工具设备上并且以沿所述第一压板的周长间隔分布的方式将多个定位棒放置在与要制造的定子芯的纵轴有关的轴向方向上；

II：将多个发电机叠片叠放至所述第一压板上，并同时和/或随后将所述发电机叠片与定位棒机械耦合；

III：将至少一个第二压板安装至所述发电机叠片上，将所述压板固定至定位棒和/或至少一个轴向固定装置并同时和/或随后向所述压板施加轴向压力。

在所述方法中，支承元件在步骤I之前或之后在其一个轴向端部处安装到工具设备上，从而限定出要组装的定子芯的轴向内腔的位置。该支承元件或者也可在步骤II或III之后轴向插入到定子芯的中心圆柱状内腔中。无论如何，优选为在步骤III之后，所述支承元件可拆地固定至定子芯以供在处理和/或运输和/或卷绕过程中支承定子芯。

换句话说，本发明通过在叠放叠片过程中使用定位棒支承定子芯以及在叠放之后或之前将管插入定子芯以用于在放倒、如果必要、还有处理和/或运输过程中进行支承来解决上述问题。所述管接替了现有技术中使用的定子机座的支承功能，但是，其没有增加定子芯的外径，因为其是插入到中心内腔中。这允许将不带机座的定子芯自身的直径最大化到火车车辆或任何其它运输媒介的最大宽度。

根据本发明的方法可以节省由定子机座所增加的宽度和重量并从而可以运输更大直径的定子芯。管使得使用和例如通过焊接固定多个外部板(所谓的腹板)不再是必须的，还允许进行倾倒和/或卷绕和/或运输。其还提供了对芯的主要支承，使得能够在运输中对定子芯进行安全的机械操作。由于定子芯的制造，即堆叠步骤，以及定子机座的焊接能够同时进行，可显著减少生产时间并从而获得更高的效率并因此获得更高的经济效益。

在本发明的第一优选实施例中，定位棒至少在步骤I中，优选在全部步骤I，II和III中在垂直位置并且平行于要制造的定子芯的垂直纵轴排列。