(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平なロータシャフトと前記ロータシャフトの径方向外側に設けられた回転子鉄心を有する回転子と前記回転子の径方向外側に配された円筒状の固定子と前記固定子の外側に設けられて前記回転子を回転可能に支持し前記固定子を固定支持するフレームとを有する回転電機を分解する方法であって、
前記回転電機を移動台上に搭載し、カップリング側回転子支持台で前記ロータシャフトを支持する搭載ステップと、
前記搭載ステップの後に、前記ロータシャフトの反カップリング側の端部に前記回転子の外径より小さな外径を有する延長シャフトを取り付ける延長シャフト取付けステップと、
前記延長シャフト取付けステップの後に、反カップリング側回転子支持台にて延長シャフトを支持する延長シャフト支持ステップと、
前記延長シャフト支持ステップに並行して、前記反カップリング側回転子支持台の高さを調整する反カップリング側回転子支持台高さ調整ステップと、
前記延長シャフト支持ステップおよび前記反カップリング側回転子支持台高さ調整ステップの後に、前記回転子の外径より小さな外径を有する反カップリング側軸受を支持していた反カップリング側軸受ブラケットの取り外しを行う反カップリング側軸受ブラケット取り外しステップと、
前記反カップリング側軸受ブラケット取り外しステップの後に、前記反カップリング側軸受ブラケットを反カップリング側回転子支持台側に移動する反カップリング側軸受ブラケット移動ステップと、
前記延長シャフト支持ステップおよび前記反カップリング側回転子支持台高さ調整ステップの後に、カップリング側軸受ブラケットの取り外しを行うカップリング側軸受ブラケット取り外しステップと、
前記反カップリング側軸受ブラケット移動ステップおよび前記カップリング側軸受ブラケット取り外しステップの後に、前記延長シャフトが前記延長シャフト取付けステップで最初に前記ロータシャフトに取り付けられた後は前記延長シャフトを取り付けたまま、前記固定子を内蔵する前記フレームを搭載した前記移動台を、前記固定子と前記回転子鉄心とが前記ロータシャフトの主軸方向に分離された状態になるまで反カップリング側回転子支持台側に移動する移動台移動ステップと、
を有することを特徴とする回転電機分解方法。
【請求項２】
水平なロータシャフトと前記ロータシャフトの径方向外側に設けられた回転子鉄心を有する回転子と前記回転子の径方向外側に配された円筒状の固定子と前記固定子の外側に設けられて前記回転子を回転可能に支持し前記固定子を固定支持するフレームとを有する回転電機を分解する回転電機分解装置であって、
カップリング側軸受近傍のロータシャフト部分で前記回転子の自重の一部を前記フレームとは独立に支持するカップリング側回転子支持台と、
前記ロータシャフトの反カップリング側端部と結合状態を維持可能であって前記回転子の外径より小さな外径を有し延長方向に同軸に延びて鉛直方向に支持可能な延長シャフトと、
前記延長シャフト部分で前記カップリング側回転子支持台とともに前記回転子の自重の一部を前記フレームとは独立に支持する高さ調整可能な反カップリング側回転子支持台と、
前記固定子を収納したフレームを搭載しながら軸方向の反カップリング側回転子支持台側に移動可能な移動台と、
を備え、
前記延長シャフトは、前記移動台上の前記フレームのカップリング側の端部が、前記回転子鉄心の反カップリング側の端部と重なり合う位置より反カップリング側回転子支持台側に移動するために十分な長さを有し、
反カップリング側軸受は前記回転子の外径より小さな外径を有する、
ことを特徴とする回転電機分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸を水平とする回転電機の分解方法および分解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、回転子と、固定子とを備えている。回転子は、通常、軸回りを回転するロータシャフトと、そのロータシャフトの径方向外側に設けられた回転子鉄心とを有する。同期機あるいは、巻線型誘導機の場合は、回転子鉄心の径方向の表面近くに回転子コイルが設けられている。また、固定子は、強磁性体の鋼板を軸方向に積層した円筒形状の固定子鉄心と、この固定子鉄心に形成されたティース部に巻回された固定子コイルを有する。
【０００３】
回転電機においては、これらのコイルとその周辺の構造物間に電位差が生ずるため、絶縁機能の確保のための絶縁部が存在する。このため、絶縁部の健全性の維持が重要である。また、回転電機の構成要素間の相対的位置の維持のために、くさび等の固定部が存在する。これらの絶縁部および固定部では経年劣化が生ずるため、定期的に内部点検を実施する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１１５１５５号公報
【特許文献２】特開平８−２２３８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転電機の分解点検において、回転子および固定子をそれぞれ点検するためには、回転子を固定子から引き抜いた状態とする必要がある。このために、たとえば、外部軸受台を有する回転電機において、外部軸受台の下部に中間ベースを設け、回転子を移動可能とし、回転子のシャフトの両端を上から吊って水平を保ちながら、回転子を軸方向に引き出す方法が知られている（特許文献１参照）。この方法では、回転子を上から吊った状態で、回転子を軸方向に引き抜く際に、回転子の水平状態を保つために微妙な調整をしながら実施する必要がある。
【０００６】
また、軸受ブラケットの下部と固定子枠軸受ブラケット支持部との間に着脱自在の中間座を設け、保守点検時に中間座を取り外して軸受ブラケットの下部を周方向に回して取り外し可能とする技術が知られている（特許文献２参照）が、これは、回転子を固定子から軸方向に引き抜く方法を前提としている。
【０００７】
そこで、本発明は、回転電機の点検に際して、微妙な調整を必要とせずに、確実に、回転子と固定子を分離可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明は、水平なロータシャフトと前記ロータシャフトの径方向外側に設けられた回転子鉄心を有する回転子と前記回転子の径方向外側に配された円筒状の固定子と前記固定子の外側に設けられて前記回転子を回転可能に支持し前記固定子を固定支持するフレームとを有する回転電機を分解する方法であって、前記回転電機を移動台上に搭載し、カップリング側回転子支持台で前記ロータシャフトを支持する搭載ステップと、前記搭載ステップの後に、前記ロータシャフトの反カップリング側の端部に前記回転子の外径より小さな外径を有する延長シャフトを取り付ける延長シャフト取付けステップと、前記延長シャフト取付けステップの後に、反カップリング側回転子支持台にて延長シャフトを支持する延長シャフト支持ステップと、前記延長シャフト支持ステップに並行して、前記反カップリング側回転子支持台の高さを調整する反カップリング側回転子支持台高さ調整ステップと、前記延長シャフト支持ステップおよび前記反カップリング側回転子支持台高さ調整ステップの後に、前記回転子の外径より小さな外径を有する反カップリング側軸受を支持していた反カップリング側軸受ブラケットを取り外す反カップリング側軸受ブラケット取り外しステップと、前記反カップリング側軸受ブラケット取り外しステップの後に、前記反カップリング側軸受ブラケットを反カップリング側回転子支持台側に移動する反カップリング側軸受ブラケット移動ステップと、前記延長シャフト支持ステップおよび前記反カップリング側回転子支持台高さ調整ステップの後に、カップリング側軸受ブラケットの取り外しを行うカップリング側軸受ブラケット取り外しステップと、前記反カップリング側軸受ブラケット移動ステップおよび前記カップリング側軸受ブラケット取り外しステップの後に、前記延長シャフトが前記延長シャフト取付けステップで最初に前記ロータシャフトに取り付けられた後は前記延長シャフトを取り付けたまま、前記固定子を内蔵する前記フレームを搭載した前記移動台を、前記固定子と前記回転子鉄心とが前記ロータシャフトの主軸方向に分離された状態になるまで反カップリング側回転子支持台側に移動する移動台移動ステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、水平なロータシャフトと前記ロータシャフトの径方向外側に設けられた回転子鉄心を有する回転子と前記回転子の径方向外側に配された円筒状の固定子と前記固定子の外側に設けられて前記回転子を回転可能に支持し前記固定子を固定支持するフレームとを有する回転電機を分解する回転電機分解装置であって、カップリング側軸受近傍のロータシャフト部分で前記回転子の自重の一部を前記フレームとは独立に支持するカップリング側回転子支持台と、前記ロータシャフトの反カップリング側端部と結合状態を維持可能であって前記回転子の外径より小さな外径を有し延長方向に同軸に延びて鉛直方向に支持可能な延長シャフトと、前記延長シャフト部分で前記カップリング側回転子支持台とともに前記回転子の自重の一部を前記フレームとは独立に支持する高さ調整可能な反カップリング側回転子支持台と、前記固定子を収納したフレームを搭載しながら軸方向の反カップリング側回転子支持台側に移動可能な移動台と、を備え、前記延長シャフトは、前記移動台上の前記フレームのカップリング側の端部が、前記回転子鉄心の反カップリング側の端部と重なり合う位置より反カップリング側回転子支持台側に移動するために十分な長さを有し、反カップリング側軸受は前記回転子の外径より小さな外径を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転電機の点検に際して、微妙な調整を必要とせずに、確実に、回転子と固定子を分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る回転電機の分解方法の手順を示すフロー図である。
【図２】実施形態に係る回転電機の分解方法において回転電機本体を移動可能にするための準備状態を示す立断面図である。
【図３】実施形態に係る回転電機の分解方法において回転電機本体を回転電機分解装置に搭載した状態を示す立断面図である。
【図４】実施形態に係る回転電機の分解方法において延長シャフトの取り付け等を実施した状態を示す立断面図である。
【図５】実施形態に係る回転電機の分解方法において反カップリング側軸受ブラケットの結合の取り外し等を行った状態を示す立断面図である。
【図６】実施形態に係る回転電機の分解方法において反カップリング側軸受ブラケットの移動等を行った状態を示す立断面図である。
【図７】実施形態に係る回転電機の分解方法においてカップリング側軸受ブラケットの取り外し等を行った状態を示す立断面図である。
【図８】実施形態に係る回転電機の分解方法において固定子を内蔵するフレームの移動を行った状態を示す立断面図である。
【図９】従来の回転電機の分解方法において回転子の引き抜きを行った状態を示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機分解方法、および回転電機分解装置について説明する。ここで、各図面の互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１３】
図１は、実施形態に係る回転電機の分解方法の手順を示すフロー図である。以下、図１のフロー図のステップごとに、図２ないし図８を引用しながら説明する。
【００１４】
図２は、回転電機本体を移動可能にするための準備状態を示す立断面図である。まず、回転電機１００の据え付け場所で、回転電機本体１１０の移動準備を行う（ステップＳ０１）。ここで、回転電機１００は、回転子１０、固定子２０、および冷却装置４１を有する。回転子１０は、ロータシャフト１１および回転子鉄心１２を有する。固定子２０は、固定子鉄心２１および固定子コイル２２を有する。回転子鉄心１２および固定子２０は、フレーム３０内に収納されている。
【００１５】
ロータシャフト１１は、カップリング側軸受３１および反カップリング側軸受３３により回転可能に軸支されている。カップリング側軸受３１は、フレーム３０に静止固定されたカップリング側軸受ブラケット３２により支持されている。また、反カップリング側軸受３３は、フレーム３０に静止固定された反カップリング側軸受ブラケット３４により支持されている。
【００１６】
移動準備としては、たとえば、カップリング部１３のカップリング締付ボルト１３ａの取り外し、回転検出のためのレゾルバ１５の取り外し、据え付けボルト１４の取り外し等を行う。また、冷却装置４１を取り外す。
【００１７】
ここで、周辺部分を取り外し、残る回転子１０、固定子２０、フレーム３０、カップリング側軸受３１および反カップリング側軸受３３を有する部分を、回転電機本体１１０と呼んでいる。
【００１８】
図３は、実施形態に係る回転電機の分解方法において回転電機本体を回転電機分解装置に搭載した状態を示す立断面図である。ステップＳ０１の後に、回転電機本体１１０を回転電機分解装置２００の移動台６１上に移動する。移動後に回転電機本体１１０の設置状態を調整する（ステップＳ０２）。
【００１９】
ここで、回転電機分解装置２００は、カップリング側回転子支持台５１、反カップリング側回転子支持台５２、操作部５３ｂを有する牽引部５３、移動台６１、移動レール６２、および点検台６３を有する。
【００２０】
カップリング側回転子支持台５１および反カップリング側回転子支持台５２は、回転子１０と、回転子１０に取り付けられたカップリング側軸受３１および反カップリング側軸受３３等の自重による荷重を支持する。移動台６１は、当初は、回転電機本体１１０の自重による荷重を支持し、その後は、固定子２０およびフレーム３０等の自重による荷重を支持する。移動台６１は、移動レール６２上を移動する。移動レール６２は、点検台６３上に布設されている。
【００２１】
このステップＳ０２においては、たとえば、ロータシャフト１１をカップリング側回転子支持台５１で支持するように、カップリング側回転子支持台５１の鉛直方向の調整を行う。
【００２２】
図４は、実施形態に係る回転電機の分解方法において延長シャフトの取り付け等を実施した状態を示す立断面図である。ステップＳ０２の後に、ロータシャフト１１の反カップリング側に延長シャフト７５を接続する。ここで、ロータシャフト１１の反カップリング側と延長シャフトとが結合可能に形成されている。延長シャフト７５を接続した後に、延長シャフト７５に揚重機（図示せず）のワイヤ８０を掛けて延長シャフト７５を上方から支持する（ステップＳ０３）。
【００２３】
この状態で、反カップリング側回転子支持台５２の高さを調節し、回転子１０の荷重を、ワイヤから反カップリング側回転子支持台５２に移す。すなわち、反カップリング側回転子支持台５２が、延長シャフト７５を下方から支持する（ステップＳ０４）。
【００２４】
図５は、実施形態に係る回転電機の分解方法において反カップリング側軸受ブラケットの結合の取り外し等を行った状態を示す立断面図である。ステップＳ０３の後に、反カップリング側軸受ブラケット３４を取り外す（ステップＳ０５）。なお、この結果、反カップリング側軸受ブラケット３４により支持されていた反カップリング側軸受３１の自重は、ロータシャフト１１の方に掛かることになる。この際の、ロータシャフト１１の撓みの変化に対する反カップリング側回転子支持台５２の調整も行う。この後、揚重機のワイヤ８０を取り外す。
【００２５】
図６は、実施形態に係る回転電機の分解方法において反カップリング側軸受ブラケットの移動等を行った状態を示す立断面図である。ステップＳ０５の後に、ステップＳ０５で取り外した反カップリング側軸受ブラケット３４を、延長シャフト７５の端部近傍に移動する（ステップＳ０６）。
【００２６】
図７は、実施形態に係る回転電機の分解方法において反カップリング側軸受ブラケットの取り外し等を行った状態を示す立断面図である。ステップＳ０５で反カップリング側軸受ブラケット３４が取り外されたので、回転子１０と固定子２０間のギャップ、具体的には回転子鉄心１２と固定子鉄心２１間のギャップにプレスボード７１挿入する。また、カップリング側軸受ブラケット３２を取り外す（ステップＳ０７）。また、牽引部５３で牽引するためのワイヤを移動台６１に結合する（ステップＳ０８）。
【００２７】
図８は、実施形態に係る回転電機の分解方法において固定子を内蔵するフレームの移動を行った状態を示す立断面図である。ステップＳ０８で移動台６１に結合したワイヤを牽引部５３で牽引し、固定子を収納するフレームを搭載した移動台を移動させる（ステップＳ０９）。牽引は操作部５３ｂを手回しで操作してもよいし、電動あるいは油圧などで行ってもよい。この結果、フレーム３０内に収容された固定子２０は、回転子鉄心１２の径方向外側の位置から完全に離れ、回転子１０と固定子２０とは、別々にアクセスすることができる。
【００２８】
ステップＳ０９の後に、図１に示すように、回転子１０および固定子２０のいずれか、あるいは回転子１０および固定子２０の両方、あるいはその他を含めた範囲について、点検を実施する（ステップＳ１０）。
【００２９】
ステップＳ１０において点検を実施した後に、点検実施後の復旧を行う（ステップＳ１１）。復旧は、ステップＳ０１ないしステップＳ０９の手順を逆に行うが、カップリング側回転子支持台５１および反カップリング側回転子支持台５２の高さ調整は、すでに実施されているので、調整不要である。
【００３０】
図９は、従来の回転電機の分解方法において回転子の引き抜きを行った状態を示す立断面図である。この方法は、回転子に延長シャフトを接続する点では、本実施形態と同様であるが、回転子の支持は、上方からのワイヤによる。
【００３１】
したがって、万が一の場合に備えて、ワイヤは、両端のみでなく、反カップリング側軸受の近傍にも掛けることが必要な可能性もある。あるいは、本実施形態では、安定したカップリング側回転子支持台５１および反カップリング側回転子支持台５２の上に搭載するが、従来例においては、ワイヤによるので、ワイヤの位置と延長シャフトの端部との間隔を十分に確保する必要がある。この結果、必要とする軸方向のスペースＬ２は、本実施形態における必要とする軸方向のスペースＬ１（図８）より長くなる可能性がある。
【００３２】
また、本実施形態においては、固定子２０を内蔵するフレーム３０と回転子１０との分離は、移動台６１を軸方向に移動するのみで行うことができる。一方、従来例においては、回転子を常に水平に保ちながら、回転子を軸方向に移動する必要がある。また、この間に、ワイヤの取り外し、取付けを行う必要があり、かつ、作業品質を確保する上でも、作業者への負担が大きくなる。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、回転電機の点検に際して、微妙な調整を必要とせずに、確実に、回転子と固定子を分離することができる。
【００３４】
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０…回転子、１１…ロータシャフト、１２…回転子鉄心、１３…カップリング部、１３ａ…カップリング締付ボルト、１３…カップリング部、１４…据え付けボルト、１５…レゾルバ、２０…固定子、２１…固定子鉄心、２２…固定子コイル、３０…フレーム、３１…カップリング側軸受、３２…カップリング側軸受ブラケット、３３…反カップリング側軸受、３４…反カップリング側軸受ブラケット、３５…基礎ボルト、４１…冷却装置、５１…カップリング側回転子支持台、５２…反カップリング側回転子支持台、５３…牽引部、５３ｂ…操作部、６１…移動台、６２…移動レール、６３…点検台、７１…ブレスボード、７５、７６…延長シャフト、８０…揚重機ワイヤ、１００…回転電機、１１０…回転電機本体、２００…回転電機分解装置
【図１】
0006510253.tif 000002
【図２】
0006510253.tif 000003
【図３】
0006510253.tif 000004
【図４】
0006510253.tif 000005
【図５】
0006510253.tif 000006
【図６】
0006510253.tif 000007
【図７】
0006510253.tif 000008
【図８】
0006510253.tif 000009
【図９】
0006510253.tif 000010