[發明專利]電樞組裝設備

有效

• 申請號: 201310010189.8
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103208890B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: K.D.霍埃爾;J.米克爾森;J.K.佩德森;M.B.索倫森
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K15/04
• 分類號: H02K15/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 成城,楊炯

技術領域

本發明描述了的用于組裝電機的電樞的電樞組裝設備、電樞保持設備、環形節段運載器以及組裝電機的電樞的方法。

背景技術

常規風力渦輪機通常包括變速箱來增加其發電機相對于其轉子軸的旋轉速度并且因此增加變極頻率。變速箱包括許多需要承受磨損并且必須間隔性地被維護或更換的部件。還需要復雜且昂貴的軸承設置來承受作用在轉子軸和變速箱上的極端載荷和轉矩。直接驅動風力渦輪機具有優于這種常規風力渦輪機的多種優點，其中主要優點在于直接驅動風力渦輪機不需要這樣的變速箱。直接驅動風力渦輪機因此需要更少的零件，較不復雜，并且更加可靠。因為這些原因，對于直接驅動風力渦輪機的需求逐漸增加。

直接驅動發電機具有相對大的直徑和沿場磁體設置的周向布置的具有交替磁極的許多磁體（通常是外部轉子），以便允許足夠高的變極頻率。這種大型發電機的物理尺寸和重量在其組裝期間造成問題。處理重的、笨拙的且易損的部件是復雜且費時的，并且還是有危險的，以致必須采取嚴格的安全措施。這顯著地增加了組裝直接驅動發電機所需的總體時間和成本。

例如，必須小心地處理定子環形節段，但是每個環形節段均會重達幾百千克，使得難以操縱就位以備安裝到定子支承結構，該支承結構通常包括安裝到中空定子軸的前板和背板。定子環形節段通常包括帶有被纏繞在絕緣材料內的繞組的多個線圈區段以及被成形成連接到相鄰環形節段的端部區段的端部區段。通常，使用吊車或起重機將定子環形節段運輸到部分組裝的定子并且通過纜繩或鏈將其連接于此。環形節段必須被懸掛在適當位置直到其被安裝到定子支承結構。當運輸期間環形節段被懸掛時必須非常小心以便不會損壞或彎曲諸如絕緣件或連接件的易損零件，并且以便不會損壞絕緣材料。此外，必須小心地避免損壞或扭曲將環形節段連接到定子支承結構所必須的支承結構連接裝置，否則將不可能進行準確安裝。對于這些元件中任意元件的損壞均會導致昂貴的維修工作并且耽誤生產。

發明內容

因此，本發明的目標是提供組裝用于直接驅動風力渦輪機的發電機的電樞的更加經濟且可靠的方法。

通過權利要求1的電樞組裝設備、通過權利要求8的電樞保持設備、通過權利要求10的環形節段運載器以及通過組裝電機的電樞的權利要求15的方法來實現該目標。

根據本發明，用于組裝電機的電樞的電樞組裝設備包括：電樞保持設備，其被實現成保持被部分組裝的電樞以使電樞的旋轉軸線基本水平；旋轉裝置，其用于使得所述被部分組裝的電樞繞旋轉軸線旋轉；以及環形節段運載器，其用于相對于所述被部分組裝的電樞的自由環形節段部分將電樞環形節段運載到安裝位置。

電樞保持設備或“組裝站”能夠是被實現為承受被組裝的電樞的重量的框架，并且還能夠被實現為從組裝線的一個點運動到另一個點。電樞保持設備因此在下文中可以被稱為電樞框架或電樞運輸框架。在根據本發明的電樞組裝設備中，電樞的旋轉軸線基本水平或平行于地面。這與現有技術的組裝設置不同，現有技術的組裝設置包括電樞的豎直取向，如在前言中所述，并且這還允許針對發電機的大部分或所有組裝階段使電樞保持在該取向。換言之，當電樞被保持成處于水平取向時能夠對電樞執行各種組裝階段，以便不需要諸如起重機和吊車的提升器械，并且電樞或電樞環形節段被牢固地保持且不會掉落并且不會相對于其他部件擺蕩。環形節段不必在被固定到電樞的同時被手動地吊裝或提升就位并且被保持，而是能夠使用環形節段運載器相對于自由環形節段部分被置于安裝位置。根據本發明的電樞保持設備的優點在于，有效地防止敏感且昂貴的部件被損壞，并且基本上避免了環形節段的彈性變形。此外，根據本發明的電樞保持設備有效地保護主要被設計成承受處于水平位置的環形節段的重量的電樞免于任何扭曲。

根據本發明，在電機的電樞的組裝中使用的電樞保持設備包括：連接裝置，其用于將被部分組裝的電樞可拆卸地連接到電樞保持設備以使電樞的旋轉軸線基本水平；以及旋轉裝置，其用于使得被部分組裝的電樞繞旋轉軸線旋轉。

根據本發明，在電機的電樞的組裝中使用的環形節段運載器包括：用于支撐電樞環形節段的支撐件；以及定位裝置，其用于相對于被部分組裝的電樞的自由環形節段部分將電樞環形節段置于安裝位置。

雖然這樣的環形節段運載器可以被實現成將電樞環形節段置于相對于所述電樞處于（例如距離側面或距離上面）一定角度的位置，不過根據本發明的環形節段運載器優選地被實現成將環形節段置于在被部分組裝的電樞以下的位置。換言之，環形節段運載器保持電樞環形節段處于被部分組裝的電樞下方的位置。以此方式，在能夠被安裝到電樞之前，環形節段基本上不會有滑脫或掉落的風險。