感应式电机短路止动件和安装方法
【专利摘要】一种感应式电机短路止动件被夹置在托架和电机组件(例如发电机建筑螺栓)之间，以限制短路事件期间的组件运动。该止动件是以要求间隔的间隙取向在电机组件近端的一块弹性的、非导电的材料。可通过使用不同高度的止动件块和/或填隙片来修正间隙尺寸。该止动件通过带子、绳索或例如带螺纹的螺柱的紧固件附连至托架。该止动件适于在现场或维修中心改型存在的感应式电机。
【专利说明】感应式电机短路止动件和安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及感应式电机的短路止动件，它约束配对的感应式电机组件和托架之间的相对运动。更具体地，本发明涉及发电机短路止动件及其安装方法，包括在发电机改型期间在服务设施中或在现场安装地点的更换。
【背景技术】
[0002]例如发电机的感应式电机具有能够在电机工作期间运动的组件。经常要求限制组件的运动范围。例如，发电机定子大体上具有环形结构，在其中禁锢转子。发电机定子环形结构具有由建筑螺栓附连至一端的端篮，所述建筑螺栓具有一组可挤压端垫圈以允许有限范围的膨胀和收缩。在短路事件中，要求约束建筑螺栓的轴向和径向移动。建筑螺栓由一个或多个托架约束，这些托架以选择的间隙距离夹置在螺栓的可能运动范围内。止动件被夹置在配对的建筑螺栓和托架之间。止动件可选择地定位以在其本身和配对的组件(比如，建筑螺栓)之间设定要求的间隙或间距。根据止动件设计，间隙可变化或永久地设置。
[0003]一种类型的已有发电机止动件是带螺纹的止动螺柱，它被禁锢在匹配的阴螺纹内，该阴螺纹形成在发电机托架内。带螺纹的螺柱进给至托架以使其选择地定位在建筑螺栓或者其运动意图受止动件约束的其它装置组件的近端。带螺纹的止动螺柱相比其在发电机支架外的伸出长度具有相对细的直径，并因此在发电机短路事件期间容易弯曲。带螺纹的止动螺柱更换需要谨慎地移除旧的止动螺柱，以不损伤发电机托架内的对应阴螺纹。在插入新的带螺纹的止动螺柱之前，受损伤的阴螺纹需要维修。带螺纹的止动螺柱尺寸在不同的发电机型号中是不同的，并且在发电机拆卸之前可能无法明确地确认需要更换的螺柱的尺寸。由此，在服务技师获得更换螺柱部件时的维修周期期间，可能招致额外的发电机停机时间。
[0004]另一类型的已有发电机止动件是L形支架，其一个脚(例如通过焊接)永久地附连至发电机托架。该L形支架的另一个脚大致平行于托架地取向并起到止动表面的作用以约束建筑螺栓或其它装置组件。相对于建筑螺栓定位L形支架是用手完成的，并且该支架在焊接操作之前被夹紧至托架。不同的发电机配置需要不同尺寸的支架，并且直到对象发电机脱离服务并被拆卸以检查为止，这些尺寸不一定是确定的。这进而需要在最初拆卸之后订购L支架部件，并在获得合适的L支架为止可能有更长的发电机停机时间。L支架永久地附连至发电机托架，例如通过焊接工序。随后的发电机重建和/或服务可能需要耗时的移除已焊接的L支架，之后将更换支架重焊接至发电机托架。
[0005]由此,业内需要一种诸如发电机的感应式电机的短路止动件，该短路止动件具有在发电机短路事件中不容易受到损伤的强健构造。
[0006]业内另外需要一种能够现场安装而无需永久附连至诸如发电机托架的感应式电机组件的短路止动件，它可选择地安装和拆卸而优选地无需对下层支承组件作出改型。
[0007]业内另外需要一种能够满足不同感应式电机设计的尺寸和结构要求的短路止动件，其直接在箱体外或通过现场配合，由此使服务库存中的短路止动备件的类型减至最少；或者如果库存内不可得，则优选地在初次维修拆卸和检查之后快速地制造以最小化维修停机时间。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的一个目的是形成一种短路止动件，该短路止动件具有在发电机短路事件中不容易受到损伤的强健结构。
[0009]本发明的另一目的是形成一种能够快速现场安装的短路止动件，优选地无需对例如发电机托架的感应式电机组件的永久改型或附连，它可被选择地安装和拆卸。
[0010]本发明的一个附加目的是形成一种能够被适配成满足不同发电机或其它感应式电机设计的尺寸和结构要求的短路止动件一其直接在箱体外或通过现场配合一由此使服务库存中的短路止动备件的类型减至最少；或者如果库存内不可得，则优选地在初次维修拆卸和检查之后快速地制造以最小化维修停机时间。
[0011]这些和其它目的根据本发明是通过感应式电机短路止动件达成的，该感应式电机短路止动件夹置在托架和电机组件(例如发电机建筑螺栓)之间以在短路事件期间限制组件运动。止动件是以要求间隔的间隙取向在电机组件近端的一块材料。可通过使用不同高度的止动件块和/或填隙片(Shims)来修正间隙尺寸。止动件通过带子、绳索或例如带螺纹的螺柱的紧固件附连至托架。止动件适于在现场或维修中心改型存在的感应式电机。
[0012]本发明的一个方面描绘了一种用于限制配对的感应式电机组件和托架之间的相对移动的止动件装置，其包括适于夹置在配对的组件之间的止动件块，该止动件块具有邻接靠着配对的组件中的一个组件的底面、相对于另一组件处于相对间隔取向并在其间限定间隙的顶面以及接合表面。紧固件耦合至接合表面以及配对的组件中的一个组件，以将止动件块附连至它。
[0013]本发明也描绘一种感应式电机装置，该感应式电机装置具有配对的感应式电机组件和托架，它们在电机内的电气短路事件期间能在其之间之间作相对移动。止动件块夹置在配对的组件之间，以限制在配对的组件之间的相对移动，该止动件块具有邻接靠着配对的组件中的一个组件的底面、相对于另一组件相对间隔地取向并在其间限定间隙的顶面以及接合表面。紧固件耦合至接合表面以及配对的组件中的一个组件，以将止动件块附连至它。
[0014]本发明的又一特征是一种方法，该方法用于将短路止动件块安装在一种感应式电机发电机装置中，这种类型的感应式电机发电机装置具有建筑螺栓和发电机托架，它们能在发电机中的电气短路事件期间在其之间相对移动，由此止动件块限制这种相对移动。该方法包括提供一种止动件块，该止动件块具有底面、顶面和接合表面。该止动件块通过使底面邻接靠着发电机托架而夹置在建筑螺栓和发电机托架之间。止动件块通过紧固件附连至发电机托架，该紧固件耦合至接合表面和发电机托架。
[0015]本发明的目的和特征可由本领域内技术人员以任何组合或子组合共同地或各别地应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过结合附图考虑下面的详细描述，将容易理解本发明的教导，在附图中: 图1示意地示出现有技术感应式电机的发电机定子端绕组支承结构，其包括各对建筑螺栓组件和发电机短路止动件；
图2是现有技术发电机止动件的侧视图；
图3是另一现有技术发电机止动件的立体图；
图4是本发明的发电机止动件的侧视图；
图5是本发明的发电机止动件的一个替代实施例的立体图；
图6是本发明的发电机止动件的另一替代实施例的立体图；
图7是本发明的发电机止动件的附加替代实施例的立体图；
图8是本发明的发电机止动件的又一替代实施例的立体图；以及 图9是沿其中的9-9得到的图8的发电机止动件的局部横截面图。
[0017]为了便于理解，在任何可能的情况下，使用相同的附图标记来标识这些附图中共有的相同部件。
【具体实施方式】
[0018]在考虑下面的说明书之后，本领域内技术人员将清楚地认识到本发明的教义能够容易地利用在感应式电机短路止动件中，该止动件约束配对的感应式电机组件和托架之间的相对移动，例如发电机建筑螺栓和托架之间的相对移动。
[0019]总体系统概沭
图1-3示出示例性已知的感应式电机发电机20和已知的短路止动件40、50。参见图1，发电机20具有基本环形的定子铁心22，在其中禁锢转轴/转子24。发电机端篮26通过多个轴向延伸的建筑螺栓28安装在转子铁心22的轴向端部上，所述建筑螺栓28围绕发电机外周地取向。建筑螺栓28 —般包括一堆轴向可挤压垫圈，所述垫圈由弹性夹和螺纹螺母禁锢，所述螺母与阳螺栓结构匹配的螺纹端接合，以适应发电机铁心结构在操作期间的轴向膨胀。
[0020]如前面描述的，要求限制建筑螺栓28的轴向和径向移动，例如在短路事件期间。如图2和图3所示，发电机托架30与对应的建筑螺栓28配对。发电机托架30具有相应的隆起32，该隆起32被取向以约束建筑螺栓28的各个轴向和径向移动。每个隆起32具有与建筑螺栓28以相对间隔关系取向的近端面34以及远端面36。各隆起32也具有形成在近端面34和远端面36之间的阴螺纹孔38，用于接纳带螺纹的止动螺柱40。每个止动螺柱40具有与建筑螺栓28成相对间隔关系的近端末梢42，它们两者之间的间隙可通过用合适的工具进给或回撤止动螺柱40远端末梢44来选择地改变。
[0021]图3示出轴向和径向地约束建筑螺栓运动的短路止动件对50的一个已知替代实施例。每个相应止动件50由L形板金属材料构成，它具有例如通过点焊或间断焊56附连至发电机托架隆起32的远端脚52以及与建筑螺栓28成相对间隔关系取向的近端脚54。在将远端52附连至其对应的发电机托架隆起32之前，每个相应止动件近端54和其配对的建筑螺栓28之间的间隙是选择地和永久地设置的。短路止动件50可被改型以适应已有的发电机隆起32，作为之前的带螺纹的止动螺柱40的替代:例如如果更换止动螺柱在要求的时段内不容易获得，或者如果当移除已有的止动螺柱时螺纹孔38受到损伤。然而，一旦止动件50永久地附连至发电机托架隆起32，必须通过切割或磨削操作将其移除以改变近端54和建筑螺栓之间的间隙，或者如果之后在将来的发电机维修周期中发现该止动件受损伤而无法修补也是如此。
[0022]本发明的短路止动件
参见图4和图5，本发明的短路止动件60被夹置在发电机托架30的各近端面34和配对的建筑螺栓28之间。止动件60优选地由弹性的非导电材料构成，例如环氧树脂层压片，它可在最终成形中被模制或由一块材料形成。其它适当材料包括热固或热塑树脂以及弹性体，它们对于感应式电机的工作参数而言是适合的。如图所示，止动件60优选地具有邻接靠着发电机托架隆起32的对应近端面34的平坦底面62以及相对于建筑螺栓28处于相对间隔取向的顶面64。止动件块60和建筑螺栓28之间的间隙可通过改变顶面64和底面62之间的块60厚度和/或通过选择地增设一个或多个间隔件(例如填隙片70)来选择地调整。止动件60顶面64通过可直接挤压接触来限制建筑螺栓28的运动范围。与之前已知的止动螺柱40和止动支架50不同，本发明的止动件60由于其优选的弹性材料构造、遍及其整个结构地分布压力负载的能力以及与托架近端面34的相对大的邻接表面接触面积在短路事件期间不大可能永久地变形或受损伤。
[0023]图4和图5的止动件块60具有接合表面66，在该实施例中它是形成在顶面64和侧翼侧面中的缩颈的凹进表面，由此该块结构具有大致犬骨外形。如图所示，诸如非导电性绳索、胶带、织物或带80的细长柔性紧固件通过缠绕在接合表面66周围并使相应端82、84穿过之前保持止动螺柱40的发电机托架孔38而附连至止动件块60。柔性紧固带80在另一止动件块60或其他刚性部件周围张紧，并随后打结或以其它方式附连至隆起，所述其他刚性部件取向在隆起32的远端面36上的孔38的相对侧上。通过使紧固带80穿过已有的发电机托架隆起孔38，块60相对于隆起近端面34受到约束而不一定要形成新的紧固件孔或附连点，在现有技术止动支架50的安装中则必须如此。类似地，隆起孔38螺纹不需要被维修以接纳带紧固件80，如果利用更换止动螺柱40来代替本发明的止动件块，则这种维修是必需的。本发明的止动件块60的附连不需要发电机托架30或其隆起32的永久改造。可通过解开或割断紧固带80选择地从发电机移除止动件块60。
[0024]尽管图4示出具有打结端82、84的示例性紧固带80，然而本发明中也可利用其它类型的紧固件。在图5中，带紧固件180是具有可接合的相应匹配的棘爪端182和棘齿端184的缆绳结，这种结构省去了将紧固件的自由端打结的需要。缆绳结紧固件180的棘爪端184在止动件块接合表面66上穿过从隆起32的远端面36至近端面34的托架孔38，并通过孔38向后撤回以与棘齿端182匹配。在图6中，止动件块160具有凹进的接合表面166和从底表面162至顶表面164的一对通孔168，紧固带280穿过该通孔168，所述紧固带280具有相应的配合钩和环形紧固端282、284。
[0025]图7示出另一止动件块260实施例，其中底表面262限定用于匹配接纳带螺纹的螺柱140的螺纹孔266。螺柱140优选地禁锢在发电机托架阴螺纹孔38中。替代地，带螺纹的螺柱140可具有比螺纹孔38更小的直径以及与取向在发电机托架30的远端面36外侧的阴螺纹紧固元件匹配的替代螺纹接合。具有紧固头的螺钉可替代螺柱140，在这种情形下螺钉的远端螺纹拧入到止动件块接合孔262中。可利用一个或多个间隔件填隙片70来改变止动件块顶面264和对应的配对建筑螺栓28之间的间隙。
[0026]图8和图9中示出另一短路止动件360实施例，它促使柔性紧固带元件80缠绕在止动件块接合表面366和发电机托架隆起32的外周周围。止动件360具有底表面362，阳隆起或柱368从该底表面362凸出，所述阳隆起或柱368插入到发电机隆起孔38中，由此限制止动件相对于发电机隆起近端面的横向平移运动。
[0027]尽管本文已示出和详细描述了纳入本发明教义的多个实施例，然而本领域内技术人员容易构思出仍然落在这些教义内的许多其它不同实施例。例如，本发明的止动件块可附连至建筑螺栓而不是发电机托架。尽管本文附图中示出的止动件块实施例用与形成在止动件内的接合表面接合的紧固件附连至发电机托架，止动件块可通过粘合地附连或以其它方式附于发电机托架或建筑螺栓而省去接合表面。加固的粘合胶带可取代地作为紧固元件。替代地，紧固元件可一体地形成在止动件块内。止动件块可形成为非矩形形状，包括圆柱、半球或截头圆锥外形。
【权利要求】
1.一种用于限制在配对的感应式电机组件和托架之间的相对移动的止动件装置，包括: 止动件块，其适于夹置在所述配对的组件之间，所述止动件块具有: 用于邻接靠着所述配对的组件中的一个组件的底面； 相对于其它组件相对间隔地取向并在其间限定间隙的顶面；以及 接合表面；以及 紧固件，其耦合至所述接合表面以及所述配对的组件中的所述一个组件，以使所述止动件块与之附连。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述接合表面是由所述面中的至少一个限定的凹槽。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述接合表面是限定在所述底面内的孔。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述孔限定用于与所述紧固件匹配接合的螺纹。
5.如权利要求3所述的装置，其中，所述孔从所述底面至所述顶面地延伸贯穿所述止动件块。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述底面限定阳凸起，以接合在由所述配对的组件中的所述一个组件所限定的孔内。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述紧固件是细长部件，所述细长部件在其与所述接合表面匹配接合的一端上具有螺纹。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述紧固件是柔性细长部件，其适于在所述接合表面与所述配对的组件中的所述一个组件之间张紧地接合。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述配对的组件中的所述一个组件是托架，所述托架具有限定于其中的托架孔，并且所述柔性细长部件被禁锢在所述托架孔内。
10.如权利要求1所述的装置，还包括: 至少一个间隔件填隙片，其夹置在所述配对的组件中的所述至少一个组件与所述止动件块底面之间，用于选择性地改变所述间隙。
11.一种感应式电机装置，包括: 配对的感应式电机组件和托架，所述感应式电机组件和托架能够在所述电机内的电气短路事件期间在其之间相对移动； 止动件块，其夹置在所述配对的组件之间以限制在所述配对的所述组件之间的相对移动，所述止动件块具有: 用于邻接靠着所述配对的组件中的一个组件的底面； 相对于其它组件相对间隔地取向并在其间限定间隙的顶面；以及 接合表面；以及 紧固件，其耦合至所述接合表面以及所述配对的组件中的所述一个组件，以使所述止动件块与之附连。
12.如权利要求11所述的装置，其中: 所述配对的组件是发电机建筑螺栓并且所述托架是发电机托架； 托架孔限定适于接纳带螺纹的止动螺柱的螺纹； 所述止动件块底面相邻于所述发电机托架；以及所述紧固件被禁锢在所述托架孔内。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述紧固件是柔性细长部件，其穿过所述托架孔并在所述托架与所述止动件块接合表面之间张紧地接合。
14.如权利要求11所述的装置，其中，所述紧固件从由下列项组成的组中选出:在其一端上具有与所述接合表面匹配接合的螺纹的细长部件；适于在所述接合表面与所述配对的组件中的所述一个组件之间张紧地接合的带螺纹的螺柱、带螺纹的螺钉、柔性细长部件；缆绳结；带子；绳索；或限定配合钩和环形紧固件的带子。
15.如权利要求11所述的装置，其中，所述止动件块接合表面从由下列项所组成的组中选出:由所述面中的至少一个限定的凹槽；限定在所述底面中的孔；限定在所述底面中的螺纹孔；从所述底面至所述顶面延伸贯穿所述止动件块的孔；或者从所述底面延伸的阳凸起。
16.如权利要求11所述的装置，还包括: 至少一个填隙片，其夹置在所述配对的组件中的所述至少一个组件与所述止动件块底面之间，用于选择性地改变所述间隙。
17.在具有建筑螺栓和发电机托架的类型的发电机装置中用于安装短路止动件块以限制相对移动的方法，所述建筑螺栓和发电机托架在所述发电机中的电气短路事件期间能够在其之间相对移动，所述方法包括: 提供止动件块，所述止动件块具有:底面、顶面和接合表面； 通过使所述底面邻接靠着所述发电机托架而使所述止动件块夹置在所述建筑螺栓和所述发电机托架之间；以及 通过紧固件将所述止动件块附连至所述发电机托架，所述紧固件耦合至所述接合表面和所述发电机托架。
18.如权利要求17所述的方法，还包括使所述紧固件穿过限定在所述发电机托架内的托架孔。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述托架孔具有接合在其中的带螺纹的止动螺柱，并且其中，所述方法还包括: 在所述夹置步骤之前移除所述止动螺柱并由此留出所述托架孔； 夹置所述止动件块； 使所述紧固件穿过所述托架孔； 使所述紧固件耦合至所述接合表面；以及 在所述止动件块和所述发电机托架之间张紧所述紧固件。
20.如权利要求19所述的方法，其中: 所述止动件块接合表面是从由下列项所组成的组中选取的:由所述面中的至少一个限定的凹槽；限定在所述底面中的孔 ；限定在所述底面中的螺纹孔；从所述底面至所述顶面延伸贯穿所述止动件块的孔；或者从所述底面延伸的阳凸起；并且 所述紧固件是从由下列项所组成的组中选取的:在其一端上具有与所述接合表面匹配接合的螺纹的细长部件；在所述接合表面与所述发电机托架之间张紧接合的带螺纹的螺柱、带螺纹的螺钉、柔性细长部件；缆绳结；带子；绳索；或限定配合钩和环形紧固件的带子。
【文档编号】H02K1/18GK103918162SQ201280054646
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】A.M.特卡瓦德, D.F.尤尔科, D.J.富梅罗, S.伍斯利 申请人:西门子能源公司