具有区段构造的定子和/或转子的电动力的机器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动力的机器，尤其是具有超过rnw功率的大型电动力机器。该机器经常以成区段的构造形式设计，从而降低在街道和铁路上的运输难度。在此，或者将机器的转子、机器的定子或者将定子和转子都成区段地设计。在将这些区段组装成完整的定子环或者转子环时，通过取决于相应区段的制造公差，产生在这些区段组装时的问题。因此例如出现通过区段的分度角的公差或者通过两个在转子或定子的旋转方向上一个接一个布置的、应该彼此连接的区段的通孔错位造成的组装方面的困难。
【背景技术】
[0002]因此，在组装区段时产生的在区段之间的缝隙至今或者特别是例如通过用于最小化公差的提高的精度要求的缝隙铣削加工来处理，或者在待连接的区段之间的缝隙通过附加物来衬塞，以通过传统简单的螺栓连接来固定待连接的区段。但是这最终会导致尤其是在装配位置的最终装配时过于耗费成本和繁琐的工作。
【发明内容】
[0003]由此出发，本发明的目的在于以区段构造方式提出一种电动力的机器，其中，该电动力的机器的定子和/或转子的区段能够以较简单的方式和方法组装，从而能够补偿公差并且附加地阻止这些分段的自主移位。
[0004]提出的目的的解决方案通过一种电动力的机器实现，其具有定子和相对于定子能围绕旋转轴线旋转地布置的转子，其中，定子和/或转子具有多个在转子的旋转方向上一个接一个布置的区段，其中，这些区段为了与其在旋转方向上相邻地布置的区段连接而在其旋转方向侧的端部上具有一个法兰，其中这些法兰在旋转方向上具有至少一个孔，其中，在相邻地布置的区段的旋转方向侧的端部处，彼此相对置的法兰利用穿过一个孔的螺栓连接彼此连接，其中，为了连接彼此相对置的法兰，在旋转方向侧的端部处彼此相对置的法兰中的至少一个的孔中布置有具有外螺纹的套筒，其中，在旋转方向侧的端部处彼此相对置的法兰中的至少一个的孔具有内螺纹，其中套筒旋入到该孔的内螺纹中，其中套筒起到间隔彼此相对置的法兰的作用，其中，一个螺栓穿过在旋转方向侧的端部处彼此相对置的法兰的这些孔和套筒延伸，其中螺栓，尤其是螺栓帽在法兰上施加一个力，并且通过套筒连接彼此相对置的法兰。
[0005]根据本发明，现在在旋转方向侧的端部处彼此相对置的法兰中的至少一个具有内螺纹，其中，一个套筒旋入到该孔的内螺纹中，其中，套筒起到间隔彼此相对布置的法兰的作用，其中一个螺栓穿过在旋转方向侧的端部处彼此相对置的法兰的这些孔和套筒延伸，其中，螺栓尤其通过其螺栓帽在该法兰上施加一个力，并且因此通过套筒连接彼此相对置的法兰。由此，现在在两个待连接的区段之间实现了特别简单的螺栓连接。该支撑现在实现在环绕的法兰上，从而通过施加的预应力阻止了套筒自主旋转，并且实现了在相应的区段的两个法兰之间的无缝隙的连接。
[0006]如果两个彼此面对的孔具有内螺纹，那么这两个孔特别地具有不同的直径。
[0007]此外，证明有利的是，在旋转方向侧的端部处彼此相对置的法兰的另一个孔同样具有内螺纹，并且螺栓旋入到另一个孔的内螺纹中。通过这种措施，取消了为了固定法兰而在螺栓上使用螺母。
[0008]然而，在较长的螺栓的情况中，该螺栓也可以插入穿过第二个孔并且通过螺母锁紧。
[0009]特别优选的是，在间隙中和/或在螺栓帽一侧使用一个或者多个球拱，从而因此进一步实现公差补偿和避开螺栓的弯折力矩。
[0010]这样设计的电动力的机器在此可以作为电动机，例如作为管磨机中的驱动装置使用或者作为发电机使用。在此尤其适合于在风力发电机中的应用，尤其是在直接驱动的风力发电机中的应用。通过对区段的根据本发明的连接可以不再要求对法兰的高精度的铣削加工。这降低了这种类型的区段的生产成本。
【附图说明】
[0011]本发明以及本发明的另外的优选设计方案根据示意性示出的实施例进一步描述。图中示出:
[0012]图1以透视图示出了根据本发明的电动力的机器，
[0013]图2是电动力的机器的定子的横截面，
[0014]图3是电动力的机器的穿过在区段之间的缝隙延伸的纵向截面；
[0015]图4至9示出了借助于套筒连接两个区段的最不同的设计方案。
【具体实施方式】
[0016]图1以透视性的原理图示出了根据本发明的电动力的机器I。该电动力的机器I具有能围绕旋转轴线R旋转地布置的转子5，该转子在电动力的机器运行时围绕旋转轴线R在旋转方向S上旋转。此外，电动力的机器I具有静止地布置的定子4，其在本实施例的框架下通过在轴2上的轴承借助于承载装置定位。定子4在转子5的旋转方向S上具有一个接一个布置的区段4a，4b，其中，出于清晰的目的仅仅两个区段配有标号。这些区段在此成一个环地布置。承载装置3通过轴承将轴2与定子4的这些区段连接。电动力的机器I在本实施例的框架下设计成所谓的外转子，也就是说，转子5在电动力的机器运行时围绕中央布置的定子4旋转。
[0017]可替换的是，根据本发明的电动力的机器也可以实现为内转子，其中，定子4同样静止地布置，然而其在周向方向上包围转子5。
[0018]图2以示意图示出了根据本发明的电动力的机器I的定子4的横截面。定子4具有多个在转子5的旋转方向S上一个接一个地布置的区段，这些区段组合成环。在此，在图2中仅仅两个在旋转方向S上相邻地布置的区段4a，4b配有标号。在本实施例的框架中，定子4在此具有六个区段，其中，这些区段具有分度角α，其稍小于60°，从而在将区段组合成环时在区段之间形成缝隙。在图2中，出于清晰的原因，仅仅间隙7配有标号。这些区段利用螺栓连接彼此连接成环，其中，在图2中仅仅螺栓连接6配有参考标号。
[0019]当然，这些区段也可以具有另外的分度角α，最后对设施的运输和可操作性确定分度角的大小。
[0020]与现有技术不同的是，在本发明中，在区段之间的间距7不用材料进行衬塞并进而填满缝隙7，而是将缝隙7保留作为气隙并且法兰9a，9b利用根据本发明的螺栓连接彼此连接。在相邻地布置的区段4a和4b的在旋转方向侧的端部13a和13b中的彼此相对置的法兰9a和9b利用穿过其孔1a和1b的根据本发明的螺栓连接彼此连接。
[0021]图3以纵向截面示出了原理性的外转子发电机。轴2驱动转子5，该转子通过电动力的机器的气隙19与定子4电磁地交替作用，并且产生电能。在此，定子4通过承载装置3和通过在旋转的轴2上的轴承20来支承。
[0022]相对定子4在转子5上布置有永磁铁。通过未详细示出的转矩支座，将定子4在风力发电设备的吊舱中固定住。
[0023]在此，法兰9a具有多个在旋转轴线R的方向上沿着法兰布置的孔，其中仅仅孔1a在图3中配有参考标号。示出的根据本发明的螺栓连接因此在本实施方式的框架中多次在旋转轴线R的方向上沿着区段的法兰存在。
[0024]然而需要注意的是，在极端情况中，法兰也可以以相应地仅仅具有一个孔，该孔用于连接在旋转方向S上相邻地布置的区段。
[0025]基本上在转子5的周围为了产生磁场而布置有永磁铁，其指向定子4的方向。然而出于清晰的原因，其并未在图中示出。同样，存在于定子4中的绕组系统也未示出，其是必要的，以便与转子5的永磁铁电磁地交互作用，并因此作为驱动装置或者作为发电机起作用。定子4的或者区段的绕组系统在此可以是由成型线圈构成的单层或者双层绕组，其有利地具有相同的绕线步骤，并且在定子4的端侧示出两阶梯或者三阶梯绕组。
[0026]优选的是，每个区段都具有一个完整的绕组系统，也就是说在装配后没有线圈置入到定子4的越过区段的边界向外延伸的槽中。具有其绕组系统的区段因此可以在工厂中通电检测，浇铸等等。区段通过根据本发明的方式和方法彼此连接到设备上。此外，相应相的线圈头和线圈尾形成电连接。
[0027]根据图4法兰9a，9b的孔10a，1b具有内螺纹11a，lib。具有外螺纹8a的套筒8旋入到内螺纹Ila中，其中套筒8起到间隔彼此相对置的法兰9a和9b的作用。套筒8具有宽度或者轴向长度，其小于法兰的宽度加上间隙7的宽度。由此，螺栓连接的力作用就可以延伸到法兰9b上。
[0028]螺栓12穿过在旋转方向侧的端部13a，13b处彼此相对置的法兰9a和9b的孔以及套筒8延伸，螺栓的螺纹12a旋入到法兰9a的孔1a的内螺纹Ila中。螺栓12在法兰9b上施加一个力并且通过该力导入来连接彼此相对置的法兰9a和％。通过这种布置，由制造公差等产生的缝隙7被力配合地消除并由此“凝冻”