(57)【要約】  相互連結されたステータコアは、ステータコアとフレーム連結部材とを分離させ、ステータコアとフレーム連結部材との間に摺動可能部材を配置することによって、非鉛直方向（水平方向を含む）に向けられた発電機フレームから分離される。その後、ステータコアとフレーム連結部材とは、摺動部材において互いに分離される。摺動部材若しくは摺動可能部材は、レール、又はこれに代えて、対向したステータコア又は発電機構造体のうちの１つと転がり接触するように適応されたローラと、他の構造体と接触した係合面とを含んでよい。非鉛直方向に向けられた発電機フレームからステータコアを分離するためのシステムは、ステータコアの軸方向端部に連結されるように適応された第１及び第２の持上げ端板を有する。端板は、持上げ機構に連結するために、発電機フレーム端部から外方へ突出している。持上げ機構がステータコアを持ち上げた後、摺動可能部材はステータコアと発電機フレームとの間に配置される。
2016508020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互連結されたステータコアを非鉛直方向の向きで配置された発電機のフレームから分離する方法であって、
それぞれの連結されたステータコアと、フレーム連結部材とを分離させ、
少なくとも１つの摺動部材を前記ステータコアと前記フレームとの間に介在させ、
それぞれの前記ステータコア及び前記フレームを互いに対して前記少なくとも１つの摺動部材上で摺動させ、前記ステータコア及び前記フレームを、初期に連結された相対位置から分離させることを含むことを特徴とする、相互連結されたステータコアを非鉛直方向の向きで配置された発電機のフレームから分離する方法。
【請求項２】
分離させるステップは、ステータコアキーバーを発電機フレームスプリングバーから分離させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
介在させるステップは、前記少なくとも１つの摺動部材を挿入する前に前記ステータコアと前記フレーム連結部材とを半径方向で分離させることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
分離させるステップは、前記ステータコアを前記フレームに対して上昇させることを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
レール及びローラから成るグループから選択された少なくとも１つの摺動部材によって介在させるステップ及び摺動させるステップを行うことを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
分離させるステップは、上昇させるステップの前に前記ステータコアキーバーを前記発電機フレームスプリングバーから分離させることを含む、請求項４記載の方法。
【請求項７】
それぞれのキーバーとスプリングバーとの間に介在させられた少なくとも１つのレール摺動部材によって介在させるステップ及び摺動させるステップを行うことを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
上昇させるステップは、持上げ端板を前記ステータコアのそれぞれの軸方向端部に取り付け、前記端板は、前記発電機のフレームのそれぞれの軸方向端部から軸方向外方へ突出しており、前記持上げ端板を前記フレームに対して外部で上昇させることを含む、請求項４記載の方法。
【請求項９】
レール及びローラから成るグループから選択された少なくとも１つの摺動部材によって介在させるステップ及び摺動させるステップを行うことを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
第１の連結部材を有するステータコアを、前記第１の連結部材と係合した第２の連結部材を有する非鉛直方向の向きで配置された発電機フレームに対して分離させる装置において、分離させられた前記ステータコアと前記発電機フレームとの間に介在するように適応された摺動可能な部材を備え、該摺動可能な部材は、前記ステータコアと前記発電機フレームとの相対的な摺動を可能にすることを特徴とする、装置。
【請求項１１】
前記摺動可能な部材は、前記連結部材のうちの一方と摺動可能に係合するための第１の面を有するレールを含む、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記レールは、前記連結部材のうちの他方と摺動可能に係合するための第２の摺動可能な面をさらに有する、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記レールの前記第１の面は、両バーの相対的な摺動分離を容易にするために、ステータコアキーバーと摺動可能に係合するように適応されており、前記第２の面は、それらの間に挿入されたときに発電機フレームスプリングバーと摺動可能に係合するように適応されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
対応するステータコア及び発電機フレームの組み合わされた軸方向長さよりも大きな集合体軸方向長さを有するレール構造を備え、発電機コアは、前記レール構造と係合しながら前記発電機フレームから完全な軸方向分離が可能である、請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
前記摺動可能な部材は、対向したステータコア又は発電機構造体のうちの一方と転がり接触するように適応されたローラと、他方の構造体と接触するように適応された係合面とを有する、請求項１０記載の装置。
【請求項１６】
前記ローラと前記第１の係合面との間の距離を選択的に変化させるための機構を備える、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
軸方向端部及び第１の連結部材を有するステータコアを、軸方向端部及び前記第１の連結部材と係合した第２の連結部材を有する非鉛直方向の向きで配置された発電機フレームに対して分離させるシステムにおいて、
ステータコアのそれぞれの軸方向端部に連結するように適応された第１及び第２の持上げ端板を備え、該端板は、持上げ機構に連結し、その後、該持上げ機構が前記ステータコアを持ち上げるときに前記第１及び第２の連結部材を分離させるために、前記発電機フレームのそれぞれの軸方向端部から軸方向外方へ突出するように適応されており、
前記ステータコアと前記発電機フレームとの間に介在させられるように適応された摺動可能な部材を備え、該摺動可能な部材は、前記ステータコアと前記発電機フレームとの相対的な摺動を可能にすることを特徴とする、システム。
【請求項１８】
前記摺動可能な部材は、前記連結部材のうちの一方と摺動可能に係合するための第１の面を有する、分離された前記第１の連結部材及び前記第２の連結部材の間に介在するように適応されたレールを含む、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
対応するステータコア及び発電機フレームの組み合わされた軸方向長さよりも大きな集合体軸方向長さを有するレール構造を備え、発電機コアは、前記レール構造と係合しながら前記発電機フレームからの完全な軸方向分離が可能である、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記摺動可能な部材は、対向した前記ステータコア又は発電機構造体のうちの一方と転がり接触するように適応されたローラと、他方の構造体と接触するように適応された係合面とを有する、請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、発電機のステータコアの取外しに関し、特に、水平の向きで配置されたフレームを含む、非鉛直方向の向きで配置された発電機フレームからの、組み立てられたままのステータコアの現場での取外し及び再取付けに関する。
【０００２】
２．従来技術の説明
発電機の大規模な解体整備の際、ステータコアが発電機フレームから取り外される。古いコア巻線及び絶縁体は、ステータコアの薄片積層体から除去され、新たなものと交換される。交換用のステータコアは、発電機フレーム内において組み立てられる。一般的に、解体整備は、発電機全体を敷地外の修理施設へ搬送するのではなく、発電場所において行われる。
【０００３】
幾つかの発電機設計は、コア軸線を鉛直方向の位置に向け、コアモジュールを、ステータコアの軸方向端部に固定された持上げ板に連結されたクレーン又はその他のホイスト装置によって持ち上げることによって、モジュールとしてのステータコアアセンブリ全体の取外しを容易にする。ステータコアモジュール全体を鉛直方向に持ち上げる場合、持上げ中に不意の接触によりコア又は発電機フレームを損傷することを回避するために注意しなければならない。ステータコアの比較的大きな直径、軸方向長さ及び重量と、発電機フレームとの比較的小さな半径方向隙間とが与えられている場合、ホイスト作業中のステータコアの小さな揺動が、不意の衝突を生じ得る。クレーン、ホイスト及び類似の重い移動設備は、購入又はリースすることが高価であり、現場でそれらを利用できるようにするための論理的計画及び熟練した操作技術者を要し、ひいては、発電機刷新を完了するために専門の下請け会社の確保をしばしば必要とする。発電機を刷新するために必要な下請け会社の数をできるだけ減じ、かつ鉛直方向でのステータコアの持上げの間に生じる衝突の結果として生じ得る発電機損傷の可能性をできるだけ減じることが望ましい。
【０００４】
その他の発電機設計は、発電機の刷新の前にステータコアを鉛直方向に持ち上げるのに適していない。これらの発電機設計では、ステータコアは、所定の場所で手作業により分解される。整備工は、発電機フレームのロータ回転軸線が鉛直方向又は水平方向の位置に向けられつつ、コア巻線の複数の層、絶縁体及び薄片積層体における個々のコア薄片（しばしば７５０００個の個々の薄片に及ぶ）を手持ち工具によって次々に繰り返し取り外す（考古学の発掘のような作業である）。このような手作業は、時間と経費がかかる。発電機フレーム内の典型的な現場のロータコア分解は、薄片の層、巻線及び絶縁体を取り外すために一人の整備工によって３〜８日を要する。発電機の外でのコア分解は、より少ない整備時間を費やし、より迅速な発電機運転再開を可能にする。
【０００５】
発明の概要
したがって、本発明の課題は、クレーン又はその他の重いホイスト設備の必要性を排除するために、コアを鉛直方向に持ち上げることなくステータコアをモジュールとして発電機から取り外すことである。
【０００６】
本発明の別の課題は、ステータコアと発電機フレームとの不意の接触により生じる発電機損傷の可能性をできるだけ減じるために、コアを鉛直方向に持ち上げることなくステータコアをモジュールとして発電機から取り外すことである。
【０００７】
本発明の付加的な課題は、ステータコアを発電機から取り外すために要する手作業をできるだけ減じ、特に、現場での手作業による完全なコア分解を回避することである。
【０００８】
これらの課題及びその他の課題は、本発明によれば、相互連結されたステータコアを非鉛直方向の向きで配置された発電機フレームから分離する方法によって達成される。この方法は、それぞれの連結されたステータコア及びフレーム連結部材を分離させることを特徴とする。分離させた後、少なくとも１つの摺動部材がステータコアとフレームとの間に介在させられる。その後、それぞれのステータコア及びフレームは、少なくとも１つの摺動部材において互いに摺動により分離され、最初に連結された相対位置から分離される。本発明の方法は、ステータコアを発電機フレームから鉛直方向に持ち上げる必要性、又はコアの全体を手作業で分解する必要性を排除する。
【０００９】
本発明は、第１の連結部材を有するステータコアを、第１の連結部材と係合した第２の連結部材を有する非鉛直方向の向きで配置された発電機フレームに対して分離させる装置も特徴とする。この装置は、分離されたステータコアと発電機フレームとの間に介在するように適応された摺動可能部材を有する。摺動可能部材は、ステータコアと発電機フレームとの相対的な摺動を可能にする。幾つかの実施の形態では、摺動可能部材は、連結部材のうちの１つと摺動可能に係合するための第１の面を有するレールを含む。他の実施の形態では、レールは、連結部材のうちの他の連結部材と摺動可能に係合するための第２の摺動可能な面をさらに有する。さらに他の実施の形態では、摺動可能部材は、対向したステータコア又は発電機構造体のうちの一方と転がり接触するように適応されたローラと、他方の構造体と接触するように適応された係合面とを有する。発電機が非鉛直方向位置に向けられながらステータコアとフレームとの間に摺動可能部材を介在させることは、ステータコアと発電機フレームとの分離の際にステータコアと発電機フレームとの不意の衝突を回避する。
【００１０】
本発明のその他の実施の形態は、軸方向端部と第１の連結部材とを有するステータコアを、軸方向端部と、第１の連結部材と係合した第２の連結部材とを有する非鉛直方向の向きで配置された発電機フレームに対して分離させるシステムも特徴とする。システムは、ステータコアのそれぞれの軸方向端部に連結するように適応された第１及び第２の持上げ端板を有する。端板は、発電機フレームのそれぞれの軸方向端部から軸方向外方へ突出し、持上げ機構に連結され、その後、持上げ機構がステータコアを持ち上げるときに第１及び第２の連結部材を分離させるように適応されている。このシステムは、ステータコアと発電機フレームとの間に介在するように適応された摺動可能部材をも有する。摺動可能部材は、ステータコアと発電機フレームとの相対的な摺動を可能にする。本発明は、クレーン又はその他の重い持上げ設備を使用する必要性を回避し、かつステータコアと発電機フレームとの分離の際にステータコアと発電機フレームとの不意の衝突を回避する。
【００１１】
本発明の目的及び特徴は、当業者によって、あらゆる組合せ又は準組合せにおいて共同で又は複数で適用されてよい。
【００１２】
図面の簡単な説明
本発明の教示は、添付の図面に関連した以下の詳細な説明を考察することによって容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発電機フレーム及び分離可能なステータコアを含む、水平の、非鉛直方向の向きで配置された発電機の軸方向断面図を示している。
【図２】ステータコア及び発電機フレームを互いに対して保持する連結部材を含む、ステータコア及び発電機フレームの断片的な透視図である。
【図３】図２の３−３に沿って見た、ステータコア及び発電機フレームの連結部材の半径方向断面図である。
【図４】ステータコア端板を示す、図１の発電機ステータコアの部分的かつ断片的な正面図である。
【図５】ステータコアを発電機フレームに対して持ち上げるための、ステータコアに取り付けられた持上げ端板及び持上げ機構を備える請求項１の発電機の透視図である。
【図６】分離されたステータコアと発電機フレームとの間に摺動可能部材レールを介在させた後の、持上げ端板を備えた請求項１の発電機の透視図である。
【図７】コアが発電機フレームから摺動して取り外されるように、摺動可能部材レールに載置されたステータコアを示す、詳細な正面透視図である。
【図８】ステータコアが発電機フレームから摺動して分離された後、図７の摺動可能部材レールに載置されている、図６と同様の透視図を示している。
【図９】ローラを含む、摺動可能部材の代替的な実施の形態の斜視図である。
【図１０】コアが発電機フレームから摺動して取り外されるように、図９の摺動可能部材ローラに載置されたステータコアを示す、詳細な正面透視図である。
【００１４】
理解を容易にするために、複数の図面に共通の同じ要素を示すために、可能である場合には、同じ参照符号が使用されている。
【００１５】
詳細な説明
以下の説明を考慮した後、当業者は、本発明の開示を、フレームを非鉛直方向の向きに配置し、持上げジャッキ又はその他の持上げ装置などを利用してステータコアと発電機フレームとを半径方向に分離させ、ステータコアと発電機フレームとの間に少なくとも摺動可能な部材をステータコアと発電機フレームとの間に配置することによって、発電機フレームからのステータコアの分離において容易に利用することができることを明らかに認識するであろう。その後、ステータコアを摺動可能部材において摺動させることによってステータコアは発電機フレームに対して軸方向に分離される。この形式では、ステータコアを発電機フレームから分離させるためにクレーン又はその他の持上げ用の重い機器が必要なく、ステータコアと発電機フレームとの接触によって生ぜしめられる不意の損傷の可能性が回避される。ステータコアをモジュールとして取り外すことによって、まだ発電機フレーム内にあるときにコアの複数の部分を取り外すことを必要とする場合と比較して，広範囲な手作業が回避される。
【００１６】
図１〜図３を参照すると、発電機２０は水平方向の向きで配置されており、励磁機軸方向３２及びタービン励磁機軸方向端部３４を備える発電機フレーム３０を有する。発電機２０は、発電プラントの床に対して傾斜した角度でその他の非鉛直方向の向きで配置することもできる。発電機フレーム３０は、周方向のフレーム支持体３６と、スプリングバーファスナ３９によってフレーム支持体３６に固定された、スプリングバー３８として示された複数の軸方向に向けられたフレーム連結部材とを有する。発電機２０は、ステータコアフィンガプレート４０Ａとステータコア端板４０Ｂとにおいて終わった軸方向端部を備える、ステータコア４０を有する。ステータコア通しボルト４０Ｃ及びビルディングボルト４０Ｄは、ステータ薄片の積層体４２を軸方向で保持している。ステータコア４０は、ステータコア連結部材キーバー４６を保持する、複数の周方向の、軸方向に整列したキースロット４４を形成している。キーバー４６は、キーブロック４８によって、半径方向に離間した関係でそれぞれのスプリングバー３８に連結されている。キーバー４６及びスプリングバー３８は、連結ファスナ及びプレート４９によって互いに連結されている。ロータ５０は、ステータコア４０内に形成されたボアと同心状に、回転可能に取り付けられている。ステータコアは、ステータのそれぞれの軸方向端部においてステータ端部巻線６０で終わった、コア巻線を保持している。ステータコア４０の整備の前に、発電機２０は、好適には、発電設備の領域において水平に位置決めされ、修理工は、修理を行うための十分な空間を有する。しばしば、これは、発電機フレーム３０の外側に持上げトラニオンを取り付け、持上げトラニオンの下側で発電機全体をジャッキアップすることによって、発電機２０を発電機ピットから工業用ガスタービン整備デッキレベルへ上昇させることを必要とする。
【００１７】
図５〜図８は、ステータコア４０を発電機フレーム３０から、両者が非鉛直方向（好適には水平方向）の向きの位置にある状態で分離するための、ステータコア分離システム７０の第１の典型的な実施の形態と、ステータコアと発電機フレームとを分離する方法とを示している。ロータ５０及び関連する軸受ブラケットは、公知の方法を使用して発電機フレーム３０から取り外される。ステータコア端部巻線６０は、スタータコア４０のタービン端部及び励磁機端部から手作業で取り外され、それぞれのステータコアフィンガプレート４０Ａと、端板４０Ｂと、通しボルト４０Ｃと、ビルディングボルト４０Ｄとを露出させる。（例えば、発電機フレームスプリングバー連結部材３８をステータコアキーバー連結部材４６から物理的に緩め、重さのかかっていないキーブロック４８を取り外すことによって）ステータコア４０と発電機フレーム３０が分離させられる。ステータコア端部持上げ板７２は、通しボルト４０Ｃ（通しボルト延長部を備える又は備えない）に連結することなどによって、ステータコア４０のタービン端部及び励磁機端部に固定される。端部持上げ板７２は、発電機フレーム３０の軸方向端部から外方へ突出した持上げ板延長部７４を有する。フレーム端板７６は、発電機フレーム３０の励磁機軸方向端部及びタービン軸方向端部３２，３４のそれぞれに固定されている。液圧式ジャッキなどの持上げ機構７８は、それぞれの対を成したステータ端部持上げ板延長部７４と、フレーム端板７６との間に介在されている。持上げ機構７８は持ち上げられ、ステータコア４０と発電機フレーム３０とを半径方向に分離させ、ステータコア４０と発電機フレーム３０との間に、重さのかかる物理的接触なしに、離間した間隙を生じる。少なくとも１つの摺動部材は、発電機フレーム３０と、ステータコア４０との間の間隙に配置されている。
【００１８】
図５〜図８の実施の形態において、摺動部材は、少なくとも１つ、好適には複数のレール８０を含む。レール８０は、発電機フレーム３０に載置され、フレームから延びており、そこでレール支持体７９に載置されている。この形式では、レール８０は、ステータコア４０の下側にも配置されている。発電機２０の各端部における持上げ機構７８は下降させられ、ステータコア４０はここでレール８０に載置される。その後、持上げ機構７８と、少なくともレール支持体７９の近くのフレーム端板７６とは、取り外され、ステータコア４０をレール８０上で摺動させることによって、ステータコア４０全体がモジュールユニットとして発電機フレーム３０から軸方向に分離されてよい。図７に示したように、摺動部材の実施の形態において、レール８０は、軸方向で支持する、それぞれの連結部材、すなわちステータコアキーバー４６と発電機フレームスプリングバー３８との間に介在させられる。レール８０は、キーバー摺動面８２を有する。キーバー摺動面８２は、図示したように、キーバー４６の摺動可能な収容のためにレールに形成された溝である。レールは、スプリングバー３８と係合するスプリングバー摺動面８４をも有する。
【００１９】
ステータコア分離システムの代替的な典型的な実施の形態が、図９及び図１０に示されている。摺動部材若しくは摺動可能な部材は、ローラアセンブリ９０、好適にはローラアセンブリの配列を有する。ローラアセンブリの配列は、軸方向に整列しており、スプリングバー３８の平行な列の間に、発電機フレーム３０内で５時及び７時の周方向位置などにおいて、発電機フレーム３０とステータコア４０との間に介在させられている。この形式において、全体の分離されたモジュールステータコア４０の全体は、ステータコアをローラアセンブリ上で摺動させることによって発電機フレーム３０から軸方向に分離されてよい。各ローラアセンブリは、ステータコア４０の外周面に当接するためのローラ９２と、発電機フレーム３０と係合するための、ローラ９２の遠位にある係合面９４とを有している。係合面９４は、ステータコア４０分離作業の一部として挿入された取外し可能なフィクスチャに形成された相補的な係合面と係合してよい。これに代えて、相補的な係合面は、発電機フレームに永久に取り付けることができる。
【００２０】
ローラアセンブリ９０は、発電機フレーム３０とステータコア４０との選択的な相対的半径方向調節を容易にする、流体ジャッキ、スクリュージャッキ又は調節可能なシムスタックなどの高さ調節機構９６を有する。有利には、高さ調節機構９６が持上げ機構又はジャッキであるならば、高さ調節機構９６は、図５〜図８の前の実施の形態に関して説明した、端部持上げ板７２／持上げ板延長部７４、フレーム端板７６又は外部持上げ機構７８を必要とすることなく、ステータコア４０を発電機フレーム３０から持ち上げるために使用することができる。持上げシステム構成部材の排除により、ステータコア端部巻線６０を取り外すことなくステータコア４０を発電機フレーム３０から分離することができる。なぜならば、ステータコアの軸方向端部に端部持上げ板７２を取り付ける必要がないからである。しかしながら、望まれるならば、これらの持上げシステム構成部材は、本発明のローラアセンブリ９０と共に使用することもできる。ステータコア４０がローラアセンブリ９０によって支持されると、ステータコア４０を、軸方向に発電機フレーム３０の外へ摺動させ、公知のスリング及びホイストアセンブリ又はその他のコア搬送システムへ移送し、刷新のために修理領域へ搬送することができる。
【００２１】
いずれのステータコア分離システムの実施形態も、ステータコア４０を発電機フレーム３０に取り付けるために使用されてもよい。この形式では、発電機フレーム３０の制限された空間内での手作業によるコア組立又は分解を行う必要なく、ステータコア４０をモジュール構造として発電機２０から取り外す又は発電機２０に取り付けることができる。
【００２２】
本発明の教示を含んだ様々な実施の形態がここに図示及び説明されているが、当業者は、さらにこれらの教示を含んだ多くのその他の変更された実施の形態を容易に考え出すことができる。発明は、詳細な説明に示された又は図面に例示された構成部材の構成及び配置の典型的な実施形態の詳細にその適用が制限されない。発明は、他の実施の形態が可能であり、様々な形式で実現又は実施することができる。また、本明細書で使用される表現及び用語は、説明のためであり、限定と見なされるべきではないことが理解されるべきである。すなわち、本明細書における“包含する”、“含む”又は“有する”の使用及びその変形は、以後に挙げるアイテム、その均等物、及び付加的なアイテムを内包することが意図されている。そうでないことが明示又は限定されない限り、“取り付けられた”、“結合された”、“支持された”及び“連結された”という用語及びその変形は、広く使用され、直接的及び間接的な取付け、結合、支持及び連結を包含する。さらに、“結合された”及び“連結された”は、物理的又は機械的な結合又は連結に制限されない。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2016508020.tif 000013
2016508020.tif 000014