發(fā)電機(jī)串接／相線圈用螺栓緊固的球形連接器制造技術(shù)

一種改進(jìn)的發(fā)電機(jī)（３０）具有連接繞組端部（３１、３２）的連接裝置（３８），及一種進(jìn)行該連接的方法。球面狀部分（５０、５２）的頭帽（３３、３６）釬焊到每個(gè)被連接繞組的端部（３１、３２）。一對(duì)連接板條（３９、４０），每個(gè)都有一對(duì)同樣尺寸的球面支座（５８、６０）容納繞組端部頭帽（３３、３６）的球形部分（５０、５２）。用螺栓（４１）將兩個(gè)連接板條（３９、４０）緊固在一起就提供了電氣和機(jī)械的連接。（*該技術(shù)在2009年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及到汽輪發(fā)電機(jī)繞組的串接和相連接機(jī)構(gòu)，特別涉及到在汽輪發(fā)電機(jī)中進(jìn)行電氣連接的具有球面幾何形狀的連接機(jī)構(gòu)。本專利技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)合是大型發(fā)電機(jī)，例如在核電站或其它工業(yè)電站中由汽輪機(jī)拖動(dòng)的發(fā)電機(jī)。根據(jù)這種發(fā)電機(jī)的尺寸和幾何形狀在安裝或更換定子線圈時(shí)，該線圈都必須分段，或?qū)Π敕胖茫诎卜啪€圈后，這些繞組元件必須在其端部進(jìn)行連接。同樣地，在每個(gè)相繞組端部和環(huán)繞發(fā)電機(jī)定子端的并聯(lián)相環(huán)之間也需要連接起來。在線圈端部之間保持良好的串接和相連接無論從機(jī)械的還是電氣的觀點(diǎn)來看一直都是一個(gè)重要的問題。頒發(fā)給Vakser等人的美國(guó)專利號(hào)4，385，254揭示了用于發(fā)電機(jī)定子的端部連接機(jī)構(gòu)。在Vakser的專利中，匯流條1的一對(duì)端部由一個(gè)端部連接機(jī)構(gòu)11連接。每個(gè)匯流條1的端部被該端部連接機(jī)構(gòu)的一個(gè)相應(yīng)部分所容納。在一對(duì)端部之間的連接機(jī)構(gòu)是由一個(gè)夾緊裝置構(gòu)成的，它環(huán)繞著每個(gè)匯流條的夾持器。本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供一個(gè)改善了的連接器，在發(fā)電機(jī)的串接和相繞組元件之間進(jìn)行電氣連接。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供一種連接器，盡管線圈端部存在嚴(yán)重的偏移;該連接器仍可在連接器和線圈之間提供完好的接觸。本專利技術(shù)還有一個(gè)目的是在發(fā)電機(jī)的繞組元件之間進(jìn)行電氣連接時(shí)提供一種改進(jìn)了的方法，該方法將在連接器和線圈之間提供完好的接觸。按照上述目標(biāo)，提供了一種改進(jìn)了的發(fā)電機(jī)以及進(jìn)行上述連接的方法，該發(fā)電機(jī)具有連接線圈端部的連接器。一個(gè)具有球面形狀的頭帽部分被釬焊到每個(gè)需要連接的線圈端部。一對(duì)連接器匯流條容納每個(gè)線圈端部頭帽的球形部分，每個(gè)匯流條設(shè)有一對(duì)同樣尺寸的球面形支座，從而這對(duì)連接器匯流條確定了一對(duì)球形承窩。然后用螺栓將這兩個(gè)連接器匯流條緊固在一起，就形成了電氣和機(jī)械上的連接。在本專利技術(shù)的第二個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)需要連接的線圈端部具有一個(gè)釬焊的球形頭帽。一個(gè)單個(gè)的連接器匯流條有一對(duì)球面形的卡座，用來容納該頭帽的球形端，然后該連接器匯流條用一對(duì)螺栓固定在頭帽上，每個(gè)螺栓都穿過該連接器匯流條和每個(gè)頭帽的球形端。附圖說明圖1是一個(gè)發(fā)電機(jī)定子的透視圖，表示出一對(duì)繞組元件的端部以及按照本專利技術(shù)用來連接上述端部的連接器;該圖也示出了一個(gè)相繞組的端部、一個(gè)并聯(lián)相環(huán)以及一個(gè)用來連接該相繞組和并聯(lián)相環(huán)的連接器。圖2是一對(duì)繞組元件的端部以及本專利技術(shù)的連接器安裝就位后的側(cè)視圖。圖3是圖2中一對(duì)繞組元件端部及連接器的前視圖。圖4是一對(duì)線圈端部以及按照本專利技術(shù)的第二個(gè)實(shí)施例用來連接該對(duì)線圈端部的連接器的側(cè)視圖。如同在下面的敘述中所用的慣例，線圈端部的連接指的是線圈分半或分段的端部連接，也包括線圈端部對(duì)相環(huán)的連接。此外，如同在后面的說明書和權(quán)利要求書中所使用的，“線圈端部”這個(gè)用語既包括線圈的端部也包括發(fā)電機(jī)并聯(lián)相環(huán)的頭部。首先看圖1，這里以圖解方式表示出發(fā)電機(jī)定子的一對(duì)繞組元件的端部，以及按照本專利技術(shù)連接該端部的方法。圖1還根據(jù)本專利技術(shù)的指導(dǎo)示出了一個(gè)相繞組的端部及其與并聯(lián)相環(huán)的連接。如同在技術(shù)上眾所周知的那樣，這些繞組是一種大型發(fā)電機(jī)(例如在核電站中所用的發(fā)電機(jī))定子30的一部分。上部繞組元件31是一個(gè)繞組回路的前半部分，如圖示終止于上部繞組頭帽33處。一個(gè)上部線圈水管螺紋接套34釬焊到上部頭帽33上并從頭帽33向外延伸。水管螺紋接套34接到一個(gè)水管(未示出)，用來把水傳送到繞組內(nèi)部以便冷卻。同樣地，底部繞組元件32終止在底部線圈頭帽36處，其底部水管螺紋接套釬焊到底部線圈頭帽36上。連接器機(jī)構(gòu)38由第一連接板條39和第二連接板條40組成，緊貼在容納頭帽33和36，從而在該線圈回路的上部繞組元件31和底部繞組元件32之間提供了牢固的機(jī)械和電氣連接。螺栓41將第一連接板條39和第二連接板條40緊固在一起，在頭帽33和36周圍貼合得很緊密。同樣地，底部相繞組42有附加的頭帽43，并聯(lián)相環(huán)44有附加的頭帽45，如圖示。連接器機(jī)構(gòu)46由第一連接板條47和第二連接板條48組成，定位后在底部相繞組42和并聯(lián)相環(huán)44之間提供了一個(gè)可靠的機(jī)械和電氣接觸。螺栓49將第一連接板條47和第二連接板條48緊固在一起，在頭帽43和45周圍緊密貼合。下面轉(zhuǎn)到圖2，在上部繞組元件31和下部繞組元件32之間的電氣/機(jī)械連接將被更詳細(xì)地進(jìn)行描述。上部線圈頭帽33和底部線圈頭帽36分別具有球形的中心部分50和52。每個(gè)連接板條39、40包含有一個(gè)上部卡座54和一個(gè)底部卡座56，分別用來容納上部線圈頭帽33和底部線圈頭帽36。每個(gè)卡座54、56分別包括一個(gè)球面形狀的支座部分58、60，用來容納球形中心部分50、52的一部分。為了在上部繞組元件31和底部繞組元件32之間保持良好的電氣/機(jī)械連接並容許線圈偏移，每個(gè)卡座54、56分別設(shè)有擴(kuò)大的部分62、64，它在卡座54、56和對(duì)應(yīng)的球形中心部分50、52之間提供了一個(gè)小的間隙。第一和第二連接板條39、40被夾緊元件例如螺栓41牢固地相互固定住。在圖2所示的本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例中，每個(gè)連接板條39、40在靠近每個(gè)線圈31、32處設(shè)有一對(duì)接受螺栓的孔74。螺栓41穿過在第一連接板條39和第二連接板條40中對(duì)應(yīng)的孔，把連接板條緊固在一起。以這種方式，第一和第二連接板條39和40相互連接，以提供緊密貼合。下面轉(zhuǎn)到圖3，即沿圖2的3-3線所取的橫截面圖，表示采用螺栓41使連接板條39和連接板條40相連接，螺栓41延伸穿過螺栓容納孔74將連接板條39、40緊緊夾在一起。圖3還示出了尺寸“A”，它是上部卡座54的球面部分58和底部卡座56的球面部分60之間的最大距離。現(xiàn)在敘述上部繞組元件31和底部繞組元件32的連接方法，或者說將底部相繞組42與并聯(lián)相環(huán)44相連接的方法。在常規(guī)設(shè)計(jì)的汽輪發(fā)電機(jī)中，從上部和底部繞組元件31、32，或底部相繞組42和并聯(lián)相環(huán)44安裝開始進(jìn)行連接。首先，兩個(gè)串接線圈31、32或一個(gè)相繞組42和一個(gè)并聯(lián)相環(huán)引線44安裝在汽輪發(fā)電機(jī)30中。每個(gè)線圈31、32、42和/或相環(huán)引線44應(yīng)有一個(gè)具有中心球形部分50的頭帽33釬焊到其端部。其次，測(cè)量出在上部頭帽33球形部50的任何部分與底部頭帽36球形部52的任何部分之間的最遠(yuǎn)距離。如前所述，這個(gè)距離在圖3中以距離“A”表示。第一連接板條39和第二連接板條40中的每一個(gè)都備有一個(gè)預(yù)先加工好的單個(gè)卡座54。然后在每個(gè)連接板條39、40上加工出與第一個(gè)卡座54具有同樣外形尺寸的第二個(gè)卡座56，使得沿卡座54、56的對(duì)應(yīng)點(diǎn)相隔的距離也是“A”。為了保證量測(cè)被加工的卡座56尺寸的精度，卡座56可以與一個(gè)具有所要求尺寸的參照球面進(jìn)行比較。下一步，為保證高質(zhì)量的電氣連接，連接板條39和40與頭帽33、36的球形部分50、52相接觸的表面要鍍銀。然后連接機(jī)構(gòu)38通過將連接板條39、40放置在一起進(jìn)行裝配，使得頭帽33、36的球形部分50、52在由卡座54、56所限定的球面形開口里緊密貼合。夾緊螺栓41(例如可以是1.27厘米即1/2吋的螺栓，由高強(qiáng)度不銹鋼制成)通過螺栓容納孔74插入，將第一連接板條39和第二連接板條40牢固地固定在一起。然后擰緊夾緊螺栓41使夾緊力達(dá)到10，000磅，以保證二者間可靠的連接。下面轉(zhuǎn)到圖4，由此敘述本專利技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例。圖中，第一個(gè)線圈80和第二個(gè)線圈82分別終止在線圈端部84和86。包括一個(gè)球形本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)電機(jī)（３０）包括連接繞組（３１、３２）端部的連接器（３８），上述繞組（３１、３２）的端部之間具有一定的間隔，繞組端部有各自的伸出軸線；上述每個(gè)連接器（３８）的特征在于：具有預(yù)定幾何形狀的第一和第二頭帽（３３、３６）固定在一對(duì)繞組元 件（３１、３２）各自的端部；一種導(dǎo)電材料制成的第一和第二連接板條（３９、４０），每個(gè)上述第一和第二板條（３９、４０）具有兩個(gè)其間距等于上述線圈端部間隔的卡座（５４、５６），上述第一和第二連接板條卡座（５４、５６）具有對(duì)應(yīng)于上述伸出軸線的 各自的軸線；上述第一和第二連接板條卡座（５４、５６）確定了兩個(gè)開口，其幾何形狀與上述預(yù)定的幾何形狀相配合，其間距等于上述線圈端部間距；上述第一和第二頭帽（３３、３６）包括突出的球形部分（５０、５２），上述第一和第二連接板條卡座（５４ 、５６）的每一個(gè)包括一個(gè)球面形支座（５８、６０），在其球面上有擴(kuò)大的部分（６２、６４），因此上述確定的開口包括球面形部分，用來容納上述頭帽的上述突出的球形部分（５０、５２）；以及夾緊元件（４１）用來把上述第一和第二連接板條（３９、４０） 夾緊在一起，以致于上述頭帽（３３、３６）緊固地放置在上述確定的開口里。...

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：莉那特施丁尼爾遜，海克托奧斯瓦爾多鮑克，約翰米吉巴特拉，達(dá)里爾羅納莫里遜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西屋電氣公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：US[美國(guó)]