專利名稱：用于發(fā)電機轉(zhuǎn)子齒修復的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機轉(zhuǎn)子。更特定地，本發(fā)明涉及已經(jīng)在位于軸向?qū)?齊的轉(zhuǎn)子楔的對接接頭處的轉(zhuǎn)子齒中遭受磨損損傷和/或裂縫的轉(zhuǎn)子的 修復。
背景技術(shù)：
常規(guī)的電動機器，例如與燃氣和蒸汽渦輪機使用的發(fā)電機，采用磁 性材料鍛造的轉(zhuǎn)子，徑向槽在所述轉(zhuǎn)子內(nèi)加工，以接收互連的勵磁繞組 的導電匝，從而產(chǎn)生希望的磁通量分布。通常，在這種常規(guī)轉(zhuǎn)子槽中， 在槽的頂和底端處含有蠕變區(qū)以及線圈槽楔，以抵抗當轉(zhuǎn)子操作時施加 在繞組上的徑向向外的力。
在轉(zhuǎn)子以例如3600轉(zhuǎn)每分的速度旋轉(zhuǎn)時，通常為燕尾榫形的槽楔 用于將銅線圈保持到位。線圈槽楔通常長為6到12英寸，每個線圈槽 需要多個這種楔，尤其是在具有高額定電功率的較長的轉(zhuǎn)子中。在楔的 對接接頭處的相鄰的楔的切向運動導致對轉(zhuǎn)子楔槽壁的磨損損傷。
為了修復轉(zhuǎn)子，損傷的材料經(jīng)由加工過程或其他方法去除。為了防 止未來的磨損損傷，鋼楔用由鋁制成的同樣構(gòu)造的楔更換。然而，該修 復將楔對接接頭恢復到它們最初的位置。轉(zhuǎn)子齒在隨后的負序事件中在 修復現(xiàn)場進一步損傷。在負序事件中，在發(fā)電機轉(zhuǎn)子中流動的負序電流 導致發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的雙頻轉(zhuǎn)矩，使得渦流在轉(zhuǎn)子表面上流動，這可能導 致過多的加熱，在某些情況下可能產(chǎn)生電弧。在修復現(xiàn)場，由負序事件 進一 步損傷的轉(zhuǎn)子齒造成由于該進一 步損傷而不可修復。
需要一種具有楔設計的轉(zhuǎn)子齒修復，其修復磨損損傷，消除未來磨 損損傷的風險，且是一種更可靠的修復，增加承受負序事件的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供修復發(fā)電機槽壁的燕尾榫部分的至少 一 側(cè)的方法。槽壁 的燕尾榫部分可接收至少兩個相鄰的槽楔，且燕尾榫部分包括徑向入口 表面、向內(nèi)漸縮的表面和中間徑向表面。該方法包括至少部分地沿向內(nèi)漸縮的表面和以徑向方向沿徑向入 口表面形成至少一個修復溝槽。該溝槽的形成從槽壁去除材料。用至少 兩個修復楔更換至少兩個相鄰的槽楔。至少兩個修復楔在相鄰的修復楔 之間具有對接接頭且所述對接接頭位于相鄰的修復溝槽之間。
本發(fā)明的這些和其他目的從以下說明結(jié)合附圖更顯而易見。


本發(fā)明的主題在說明書之后的權(quán)利要求書中具體指明且明確地要 求保護。本發(fā)明的前述和其他目的、特征和優(yōu)勢從以下詳細說明結(jié)合附
圖顯而易見，其中
圖1是發(fā)電機轉(zhuǎn)子的局部截面圖2是圖1的核心槽的截面圖3是圖示核心槽中的槽楔的軸向布置的圖4是修復溝槽的一個示例的局部透視圖5是圖示在修復的核心槽中的修復楔的軸向布置的圖6是圖示在修復的核心槽中的槽楔的軸向布置的圖；和
圖7是圖示具有通風孔的修復楔的軸向布置的圖。
具體實施方式
通過參考附圖闡述本發(fā)明的實施例及其優(yōu)勢和特征。
具體實施例方式
圖1中顯示發(fā)電機轉(zhuǎn)子10。多個軸向延伸的核心槽12徑向地設置 在轉(zhuǎn)子10中。如圖2所示，每個核心槽12包含導電線圈14、蠕變區(qū) 16、和以徑向向外的順序堆疊在核心槽12中的多個軸向?qū)R的槽一契18。 槽楔18通常由鋼或鋁制成。例如，槽楔18具有大體上燕尾榫形的截面， 且定位且布置為使得在轉(zhuǎn)子IO旋轉(zhuǎn)時將導電線圏14和蠕變區(qū)16保持 到位。槽楔18也包括大體上與通風通道22對齊的通風孔20。通風通道 22穿過導電線圏14且穿過蠕變區(qū)16。如圖3所示，槽楔18軸向地設 置在每個核心槽12中。 一些槽楔18包括通風孔，構(gòu)造為進口孔24以 將空氣引導到通風通道22內(nèi)，和/或出口孔26以將空氣從通風通道22 引導。
在轉(zhuǎn)子操作期間，在線圈槽12中發(fā)生磨損疲勞損傷，具體而言在 槽壁28內(nèi)軸向相鄰的槽楔18的對接接頭30處。參見圖4,含有損傷材料的材料(其后稱為"損傷材料")通過加工或其他裝置從轉(zhuǎn)子10去
除。加工過的區(qū)域在槽壁34的楔接收燕尾榫部分32中。所述加工生成 溝槽36，所述溝槽36在一些實施例中可以為凹形的。雖然溝槽36的尺 寸取決于待修復區(qū)域的尺寸和構(gòu)造，溝槽36的示例深為大約0.03英寸 到0.09英寸的范圍，寬為大約0.035英寸到0.040英寸。 一旦轉(zhuǎn)子10被 加工形成溝槽36，將溝槽36的尖邊緣倒圓。以該方式加工最小地減少 轉(zhuǎn)子10的低和高周期疲勞壽命。
一旦完成機器修復，修復楔38安裝到已修復的線圈槽12。如圖5 所示，修復楔38布置為使得相鄰的修復楔38之間的對接接頭30軸向 地布置在相同的槽壁34上的溝槽36之間。在負序事件的情況下，將對 接接頭30軸向定位在溝槽36之間最小化對轉(zhuǎn)子10的不可修復的損傷 的可能性。在負序事件期間，電流如圖5中的箭頭所示流動，在區(qū)域40 中潛在地損傷轉(zhuǎn)子。由此事件導致的損傷可以通過在損傷位置處加工另 一個溝槽36來修復。另一方面，如果楔18更換為對接接頭30與溝槽 36大致對齊(如圖6所示)，負序電流可能在溝槽36的先前修復過的 區(qū)域損傷轉(zhuǎn)子10。為修復來自負序事件的損傷，溝槽36的第二加工可 能將轉(zhuǎn)子IO延伸超出其設計界限，從而損傷是不可修復的。
修復楔38也包括進口孔24和/或出口孑L 26。在一些實施例中，如 圖7所示，進口孔24和/或出口孔26定位且構(gòu)造在多個修復楔38中， 以在修復之前復制槽楔18的進口孔24和出口孔26的樣式，如圖3所 示。復制所述樣式以確保修復后的轉(zhuǎn)子10的冷卻特性等于轉(zhuǎn)子修復前 的冷卻特性。
雖然本發(fā)明的實施例已經(jīng)在上文描述，本領域技術(shù)人員應當理解， 現(xiàn)在和將來可以進行落入到隨后的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的各種改進和 提高。這些權(quán)利要求解釋為維持堆最初描述的本發(fā)明的適當保護。零件列表
10發(fā)電機轉(zhuǎn)子 12核心槽 14導電線圈 16蠕變區(qū) 18槽楔 20通風孔 22通風通道 24進口孔 26出口孑L 28槽壁 30對接接頭 32燕尾榫部分 34槽壁 36溝槽 38修復楔 40區(qū)域 。
權(quán)利要求
1. 一種修復發(fā)電機槽壁(28、34)的燕尾榫部分(32)的至少一側(cè)的方法，所述燕尾榫部分(32)可接收至少兩個相鄰的槽楔(18)，且包括徑向入口表面、向內(nèi)漸縮的表面和中間徑向表面，該方法包括至少部分地沿向內(nèi)漸縮的表面和以徑向方向沿徑向入口表面形成至少一個修復溝槽(36)，該溝槽的形成從槽壁(28)去除材料；和用至少兩個修復楔(38)更換該至少兩個相鄰的槽楔(18)，該至少兩個修復楔(38)在相鄰的修復楔(38)之間具有對接接頭(30)，所述對接接頭(30)位于相鄰的修復溝槽之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少兩個修復 楔(38)包括徑向延伸通過所述至少兩個修復楔(38)的一個或更多的 通風孔(20 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述通風孔(20) 布置為近似于槽楔(18)中的通風孔(20)的樣式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溝槽(36)是 凹的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溝槽(36)深 為大約0.03英寸到大約0.09英寸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溝槽(36)寬 為大約0.035英寸到大約0.04英寸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溝槽(36)的 邊緣倒圓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少兩個修復 楔(38)包括鋁。
9. 一種發(fā)電機轉(zhuǎn)子00),包括多個徑向布置的發(fā)電機槽，每個發(fā)電機槽的每個壁具有燕尾榫部分 (32),所述燕尾^f隼部分(32 )包括徑向入口表面、向內(nèi)漸縮的表面和 中間徑向表面；一個或更多的凹的修復溝槽，其至少部分地沿向內(nèi)漸縮的表面和以 徑向方向沿徑向入口表面布置在所述多個發(fā)電機槽的至少一個內(nèi)；和可接收在發(fā)電機槽的燕尾榫部分(32)內(nèi)的至少兩個相鄰的修復楔 (38),該至少兩個相鄰的修復楔(38)在其之間具有至少一個對接接頭(30),所述對接接頭(30)位于相鄰的修復溝槽之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子(10),其特征在于，所述 至少兩個修復楔(38)包括徑向延伸通過所述修復楔(38)的一個或更 多的通風孔(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于發(fā)電機轉(zhuǎn)子齒修復的方法和裝置。公開了一種修復發(fā)電機槽壁(28)的燕尾榫部分(32)的至少一側(cè)的方法。所述槽壁(28)的燕尾榫部分(32)可接收至少兩個相鄰的槽楔(18)，且所述燕尾榫部分(32)包括徑向入口表面、向內(nèi)漸縮的表面和中間徑向表面。該方法包括至少部分地沿向內(nèi)漸縮的表面和以徑向方向沿徑向入口表面形成至少一個修復溝槽(36)。該溝槽的形成從槽壁(28)去除材料。用至少兩個修復楔(38)更換至少兩個相鄰的槽楔(18)。該至少兩個修復楔(38)在相鄰的修復楔(38)之間具有對接接頭(30)，且所述對接接頭(30)位于相鄰的修復溝槽之間。
文檔編號H02K15/02GK101304201SQ20081009912
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者C·雷維爾 申請人:通用電氣公司