(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機固定子内の軸方向に設けられた溝内に挿着され、溝内に収納されたコイルを覆うコイル楔を除去する発電機固定子のコイル楔除去装置において、
発電機固定子の溝に沿って移動する走行台車と、
走行台車に搭載され、発電機固定子の溝内に挿着されたコイル楔を切断する切断装置と、
走行台車に搭載され、切断されたコイル楔を溝から回収する回収装置と、
を備え、
切断装置は、切断刃を２枚有しており、両側端に楔部を有するコイル楔を楔部を含む両側端部と楔部を含まない中央部との３部分に切断するようになっており、
回収装置は、先端に吸着パッドを有する３つの吸着アームを有し、
この３つの吸着アームは、３部分に切断されたコイル楔の各部分を真空吸着するとともに、
３つの吸着アームは、コイル楔の中央部を吸着した吸着アームがコイル楔の中央部を溝から抜き出した後に、コイル楔の両側端部を吸着した他の２つの吸着アームがコイル楔の両側端部を溝から抜き出すようになっている
ことを特徴とする発電機固定子のコイル楔除去装置。
【請求項２】
切断装置は、走行台車の移動に伴って、走行台車の移動方向にコイル楔を切断するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の発電機固定子のコイル楔除去装置。
【請求項３】
発電機固定子は磁性を有し、
走行台車は磁性吸引部を有し、これにより走行台車は磁性を有する発電機固定子の内周に対して吸引される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の発電機固定子のコイル楔除去装置。
【請求項４】
切断装置の近傍に、切断装置によるコイル楔の切断時の粉塵を集塵する集塵装置が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発電機固定子のコイル楔除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機固定子のコイル楔除去装置に係り、とりわけ、発電機固定子内の軸方向に設けられた溝内に挿着され、溝内に収納されたコイルを覆うコイル楔を効率良く除去することができる発電機固定子のコイル楔除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず従来の発電機固定子の構造を図８および図９に示す。図８に示すように、発電機固定子１は、内部に円筒状の鉄心２を有しており、鉄心２にはその軸方向に延びる溝２ｇ（スロットとも呼ばれる）が放射状に複数形成されている。
【０００３】
図９に示すように、溝２ｇ内には固定子コイル３が挿入され、固定子コイル３を覆う数十ｍｍの長さのコイル楔４が溝２ｇの全長にわたって略連続に設けられている。コイル楔４は、絶縁材で構成され、両側面にテーパ状の楔部４ａを有しており、溝２ｇ内に打込まれて楔部４ａが溝２ｇの側面と圧接することによって固定されている。
【０００４】
このような発電機固定子１は、固定子コイル３が経年変化等により劣化した場合、その固定子コイル３を交換する必要がある。そのためには、その固定子コイル３を覆うコイル楔４を除去する必要がある。
【０００５】
従来、発電機固定子１のコイル楔４の除去作業は、作業員による手作業で行われている。この除去作業は、作業員が電機固定子１の内部に入って、適当な間隔で数個のコイル楔４を選択する工程と、これらのコイル楔４をグラインダなどで破壊して削除する工程と、これらのコイル楔４の削除によって確保されたスペースを利用し、残りのコイル楔４を楔部４ａと溝２ｇの側面との圧接状態が緩む方向にハンマなどで叩打して鉄心２の端部までずらして除去する工程と、からなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の作業員による除去作業は、円筒形状の鉄心２の内周面上において、しゃがみ込んだ姿勢で、あるいは中腰の姿勢でたがねやハンマ等を用いる作業であるため、作業員の負担が大きい。さらに、コイル楔４をグラインダ等で破壊する際やコイル楔４をハンマ等で叩く際には、コイル楔４の粉塵が発生するため、作業環境も悪い。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、発電機固定子内の軸方向に設けられた溝内に挿着されたコイル楔を、自動的に効率よく除去する発電機固定子のコイル楔除去装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発電機固定子内の軸方向に設けられた溝内に挿着され、溝内に収納されたコイルを覆うコイル楔を除去する発電機固定子のコイル楔除去装置において、発電機固定子の溝に沿って移動する走行台車と、走行台車に搭載され、発電機固定子の溝内に挿着されたコイル楔を切断する切断装置と、走行台車に搭載され、切断されたコイル楔を溝から回収する回収装置と、を備えたことを特徴とする発電機固定子のコイル楔除去装置である。
【０００９】
本発明によれば、走行台車が発電機固定子の溝に沿って移動することに伴って、切断装置がコイル楔を切断し、回収装置が切断されたコイル楔を回収するため、コイル楔の除去作業を自動的に効率よく行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明による発電機固定子のコイル楔除去装置の第１の実施の形態を示す概略図である。図１に示すように、発電機固定子のコイル楔除去装置１０は、両側端に楔部４ａを有し発電機固定子１内の軸方向に設けられた溝２ｇ内に挿着され溝２ｇ内に収納されたコイル３を覆うコイル楔４を除去するものであり、発電機固定子１の溝２ｇに沿って移動する走行台車１５を備えている。
【００１２】
走行台車１５には、発電機固定子１の溝２ｇ内に挿着されたコイル楔４を切断する切断装置１６と、切断されたコイル楔４を溝２ｇから回収する回収装置１７とが搭載されている。
【００１３】
また走行台車１５には、図１に示すように、駆動モータ２１と、駆動モータ２１に接続されこれに連動して駆動される少なくとも１個又は一対の駆動車輪２３ａと、必要に応じた個数の、例えば一対あるいは複数対の従動車輪２３ｂとが取付けられている。また、走行台車１５の下面側には、溝２ｇ内を摺動して移動方向を案内するガイド２６が設けられている。
【００１４】
車輪２３ａ、２３ｂの各近傍に、車輪２３ａ、２３ｂの下端面（鉄心２の内周面）から数ｍｍ程度、例えば１〜５ｍｍのギャップを隔てて、マグネット（磁性吸引部）２２が設けられている。これにより走行台車１５は、磁性を有する発電機固定子１の内周に対して吸引されるようになっている。
【００１５】
次に切断装置１６について述べる。切断装置１６は、図１に示すように、カッタモータ２４と、カッタモータ２４によって駆動するように設けられた２枚の回転刃（切断刃）２５と、２枚の回転刃２５を上下駆動させる図示しない上下移動リンク機構とを有している。２枚の回転刃２５は、同一シャフトに２連状に走行台車１５の移動方向に平行に約１０ｍｍ隔てて設けられ、走行台車１５の開口部から下面側に突出し、走行台車１５の移動に伴って走行台車１５の移動方向に、楔部４ａを含む両側端部と楔部４ａを含まない中央部との３部分にコイル楔４を切断するようになっている。
【００１６】
また回収装置１７は、図１および図２に示すように、走行台車１５に回動可能に設けられたポスト１７ａと、ポスト１７ａに基端部を連結された水平アーム１７ｂと、水平アーム１７ｂの先端部に垂直に連結され上下方向に伸縮可能で走行台車１５の開口部から下面側に突出可能な伸縮アーム１７ｃと、ポスト１７ａの左右に設けられた回収ボックス１７ｘとを有している。
【００１７】
さらに伸縮アーム１７ｃは、図１乃至図３に示すように、その下方端に吸着ハンド２８が設けられ、吸着ハンド２８には、吸着パッド３０を有する吸着アーム２８ａ〜２８ｃが設けられている。各吸着パッド３０は、例えば真空式吸着パッドで構成されている。
【００１８】
この場合、吸着アーム２８ｂは伸縮アーム１７ｃの延長上に延びるように吸着ハンド２８の下面に固定され、残りの吸着アーム２８ａ、２８ｃは、吸着アーム２８ｂに対して左右対称に鉛直方向に設けられた吸着ハンド２８の貫通孔２８ｈを貫通し、吸着ハンド２８の上面側に下端を固定されたバネ２８ｓなどの弾性部材の上端に接続されている。貫通孔２８ｈは、吸着アーム２８ａ、２８ｃの径よりもかなり大径に構成されている。
【００１９】
これにより３つの吸着アーム２８ａ〜２８ｃは、３部分に切断されたコイル楔４の各部分を真空吸着するとともに、コイル楔４の中央部を吸着した吸着アーム２８ｂがコイル楔４の中央部を溝２ｇから抜き出した後に、バネ２８ｓが短縮する長さだけ遅れて、コイル楔４の楔部４ａを含む両側端部を吸着した他の２つの吸着アーム２８ａ、２８ｃがコイル楔４の両側端部を溝２ｇから抜き出すようになっている。
【００２０】
もっとも、バネ２８ｓの弾性効果を利用する構成の他、空気圧や油圧を利用して各吸着アームの上下動を制御する構成も勿論可能である。
【００２１】
また本実施の形態では、回収装置１７は切断装置１６に対して走行台車１５の移動方向の後方側に設けられており、切断後のコイル楔４に対して吸着アーム２８ａ〜２８ｃが回収作業を行うようになっているが、切断装置１６の態様によって、例えば回収装置１７の吸着アーム２８ａ〜２８ｃが先にコイル楔４に吸着し、コイル楔４が吸着アームに吸着された状態で切断装置１６がコイル楔４を切断する構成も可能である。この場合、回収装置１７は、切断装置１６に対して走行台車１５の移動方向の前方側に設けられるか、あるいは切断装置１６と一体化した構成となる。
【００２２】
さらに走行台車１５には、図１に示すように、切断装置１６の近傍に切断装置１６によるコイル楔４の切断によって発生する粉塵を集塵する集塵装置１８が搭載されている。
【００２３】
集塵装置１８は、図１に示すように、粉塵飛散防止遮蔽壁部１８ａと、ダクト２７とを有しており、粉塵飛散防止遮蔽壁部１８ａ内の粉塵を空気とともにダクト２７から排出するようになっている。
【００２４】
その他、本実施の形態のコイル楔除去装置１０は、コイル楔４の除去後の発電機固定子１の溝２ｇを清掃する清掃装置１９と、コイル楔４の除去を確認するための点検装置２０と、鉄心２の内周面との距離を非接触に計測する非接触式センサ２９とを有している。
【００２５】
清掃装置１９は、切断装置１６に対して走行台車１５の移動方向の前方側に設けられ、溝２ｇに向かって開口する噴射パイプ１９ａを有しており、噴射パイプ１９から高圧エア等の流体が噴射されることで溝２ｇ内の清掃が行えるようになっている。
【００２６】
点検装置２０は、カメラ装置からなり、走行台車１５の後方端に設けられ、溝２ｇ内を撮像するようになっている。
【００２７】
非接触式センサ２９は、走行台車１５の下面に設けられている。
【００２８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。まず、走行装置１５のガイド２６を発電機固定子１の溝２ｇに係合させながら、走行装置１５を発電機固定子１の鉄心２の内周に設置する。
【００２９】
次に、切断装置１６の上下移動リンク機構が作動して、回転刃２５はコイル楔４に向かって下降し、切断装置１６のカッタモータ２４が駆動され、２枚の回転刃２５が回転してコイル楔４を切り込む。
【００３０】
走行装置１５は、駆動モータ２１が駆動して駆動車輪２３ａが回転することによって、ガイド２６に案内されながら鉄心２の内周面を軸方向に沿って移動する。走行装置１５にはマグネット２２が設けられているため、走行装置１５は鉄心２の内周面に対して磁性吸引力が作用し、重力に対抗して鉄心２の上側内周面に沿って移動することも可能である。
【００３１】
走行台車１５の移動に伴って、コイル楔４に切り込んだ切断装置１６の２枚の回転刃２５は、コイル楔４を走行台車１５の移動方向に切断する。これによりコイル楔４は、楔部４ａを含む両側端部と楔部４ａを含まない中央部との３部分に切断される。
【００３２】
コイル楔４の切断中、清掃装置１９が作動して噴射パイプ１９ａから溝２ｇ内に高圧エア等の流体が供給される。このため、切断によって発生する粉塵は、この高圧エア等の流体とともに切断装置１６の近傍に設けられた集塵装置１８によって回収され、ダクト２７から例えば真空式集塵機へと排出される。
【００３３】
１つのコイル楔４が完全に切断された後、回収装置１７の伸縮アーム１７ｃが延びて吸着ハンド２８が下降し、３つの吸着アーム２８ａ〜２８ｃが切断されたコイル楔４に当接する。その後吸着アーム２８ａ〜２８ｃは、各吸着パッド３０が作動することによって切断された各コイル楔４を真空吸着する。その後、伸縮アーム１７ｃが短縮して吸着ハンド２８が上昇し、コイル楔４の中央部を吸着した吸着アーム２８ｂがコイル楔４の中央部を溝２ｇから抜き出し、続いてバネ２８ｓが短縮する長さだけ遅れて、コイル楔４の楔部４ａを含む両側端部を吸着した他の２つの吸着アーム２８ａ、２８ｃがコイル楔４の両側端部を溝２ｇから抜き出す。この時、吸着ハンド２８の貫通孔２８ｈが、吸着アーム２８ａ、２８ｃよりもかなり大径に構成されているため、吸着アーム２８ａ、２８ｃは吸着アーム２８ｂの方に傾くことができ、楔部４ａと溝２ｇとの干渉にかかわらずコイル楔４の両側端部を円滑に溝２ｇから抜き出すことができる。
【００３４】
次に、３つの吸着アーム２８ａ〜２８ｃがコイル楔４を抜き出した状態で、ポスト１７ａが回動し、伸縮アーム１７ｃおよび吸着アーム２８ａ〜２８ｃは回収ボックス１７ｘ上に移動される。その後、各吸着パッド３０の吸着力が解放されて、切断されたコイル楔４が回収ボックス内に回収される。
【００３５】
回収装置１７は、以後、切断されたコイル楔４毎に作用して、全てのコイル楔４を回収ボックス１７ｘに回収する。
【００３６】
走行台車１５の移動中、非接触式センサ２９が鉄心２の内周面との距離を計測し、計測値が所定の値より大きくなると停止信号を出力する。例えば、走行台車１５が鉄心２の終端に至った場合や、何らかの異常によって走行台車１５と鉄心との間隔が大きくなった場合には、非接触式センサ２９が停止信号を出力する。この停止信号によって、走行台車１５の駆動モータ２１およびカッタモータ２４が停止する。
【００３７】
また、走行台車１５の移動中、点検装置２０が溝２ｇ内を撮像し、コイル楔４が正常に除去されているかどうかを確認する。
【００３８】
以上のように本実施の形態によれば、走行台車１５が発電機固定子１の溝２ｇに沿って移動するとともに、切断装置１６がコイル楔４を切断し、回収装置１７が切断されたコイル楔４を回収するため、コイル楔４の除去作業を自動的に効率よく行うことができる。
【００３９】
また本実施の形態によれば、ガイド２６が溝２ｇ内を摺動することによって、走行台車１５の軌道、すなわち回転刃２５によるコイル楔４の切断軌道を確実に案内することができる。
【００４０】
また、マグネット２２が鉄心２に吸引されるため、鉄心２の内周面に粉塵が付着して車輪２３ａ、２３ｂが滑りやすい状態となっても、走行台車１５は安定に移動することができる。
【００４１】
また、切断装置１６が２枚の回転刃を有することによりコイル楔４を同時に３部分に切断することができるため、切断されたコイル楔４の回収が容易である。
【００４２】
また、吸着アーム２８ａ、２８ｃが、バネ２８ｓの短縮作用によって吸着アーム２８ｂに対して遅れて上昇し、さらに貫通孔２８ｈが大径であることから、吸着アーム２８ａ、２８ｃが吸着アーム２８ｂの方に傾くことができ、楔部４ａを有するコイル楔４の両側端部を効率よく回収することができる。
【００４３】
また、集塵装置１８および清掃装置１９によって、コイル楔４の切断による粉塵を効果的に排出することができ、点検装置２０によって、コイル楔４の除去を容易に確認することができる。
【００４４】
次に、図４および図５を用いて本発明の第２の実施の形態による発電機固定子のコイル楔除去装置の第２の実施の形態について説明する。図４および図５において、発電機固定子のコイル楔除去装置１０は、走行台車１５が、その上面側（鉄心２の中心側）に補助台車３１を有している点が異なるのみであり、その他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態のコイル楔除去装置と略同様である。第２の実施の形態において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４５】
補助台車３１は、図４および図５に示すように、走行台車１５の上面側に接続された伸縮調整機構３１ｓと、伸縮調整機構３１ｓに垂直に連結された水平板３１ｔと、水平板３１ｔの両端の前後部に設けられた補助車輪３１ｖ、３１ｗと、を有している。
【００４６】
伸縮調整機構３１ｓは、予め駆動車輪２３ａ、従動車輪２３ｂおよび片側の補助車輪３１ｗが鉄心２の溝２ｇ内を摺動するように調整される。これにより補助台車３１を有する走行台車１５は、鉄心２内に確実に設置される。
【００４７】
本実施の形態によれば、マグネット２２と鉄心２との磁気吸引力が十分でない場合に、走行台車１５が鉄心２の内周面から外れることがより確実に防止される。
【００４８】
必要に応じて、例えば走行台車１５が鉄心２の上面側を移動する場合にのみ補助台車３１を取付け、鉄心２の下面側を移動する場合には取外してもよい。
【００４９】
次に図６により、本発明によるコイル楔除去装置の第３の実施の形態について説明する。図６において、駆動モータ２１が走行台車１５に直接搭載されて車輪２３を駆動する代わりに、駆動モータ４１が補助台車３１の水平板３１ｔに搭載されて補助車輪３１ｗを駆動する点が異なるのみであり、その他の構成は図４および図５に示す第２の実施の形態のコイル楔除去装置と略同様である。第３の実施の形態において、図４および図５に示す第２の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
本実施の形態によれば、駆動モータ１１を水平板３１ｔに搭載したことにより補助台車３１部分を除いた走行台車１５の重量が減少し、走行台車１５の重量バランスが改善されて、その移動がより円滑になる。
【００５１】
次に図７により、本発明によるコイル楔除去装置の第４の実施の形態について説明する。図７において、鉄心２の内部上方側に貫通梁３２が軸方向に渡され、貫通梁３２に係合する係合ロープ３３が走行台車１５に接続されている点が異なるのみであり、その他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態のコイル楔除去装置と略同様である。第４の実施の形態において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
本実施の形態によれば、マグネット２２と鉄心２との磁気吸引力が不十分で、走行台車１５が鉄心２から外れた場合に、走行台車１５が係合ロープ３３によって貫通梁３２に吊られた状態となるため、走行台車１５が落下して鉄心２が損傷することを防止できる。
【００５３】
なお、切断装置および回収装置の構成は、コイル楔の態様に応じて変更され得る。例えば切断装置は、切断刃を１枚のみ有していても良い。また非接触式センサ２９は、接触式センサでもよい。
【００５４】
また、走行台車１５は、例えば切断装置１５と回収装置１７とを搭載する部分と集塵装置１８と清掃装置１９と点検装置２０とを搭載する部分とに分割され、両部分を牽引装置で接続するか、あるいは両部分にそれぞれ駆動モータを設けた構成としてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、走行台車が発電機固定子の溝に沿って移動するとともに、切断装置がコイル楔を切断し、回収装置が切断されたコイル楔を回収するため、コイル楔の除去作業を自動的に効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による発電機固定子のコイル楔除去装置の第１の実施の形態を示す概略図。
【図２】図１の回収装置を示す詳細図。
【図３】図１の吸着アームを示す詳細図。
【図４】本発明による発電機固定子のコイル楔除去装置の第２の実施の形態を示す概略図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】本発明による発電機固定子のコイル楔除去装置の第３の実施の形態を示す概略断面図。
【図７】本発明による発電機固定子のコイル楔除去装置の第４の実施の形態を示す概略図。
【図８】発電機固定子の構造を示す概略図。
【図９】鉄心の溝部分を示す概略図。
【符号の説明】
１  発電機固定子
２  鉄心
３  固定子コイル
４  コイル楔
４ａ  楔部
１０  発電機固定子のコイル楔除去装置
１５  走行台車
１６  切断装置
１７  回収装置
１８  集塵装置
１９  清掃装置
２０  点検装置
２１、４１  駆動モータ
２２  マグネット
２３  車輪
２４  カッタモータ
２５  回転刃
２６  ガイド
２７  ダクト
２８ａ〜２８ｃ  吸着ハンド
２８ｓ  弾性バネ
２９  非接触式センサ
３０  吸着パッド
３１  補助台車
３２  貫通梁
３３  係合ロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003568776.tif 000007
【図７】
0003568776.tif 000008
【図８】
0003568776.tif 000009
【図９】
0003568776.tif 000010