(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータバー取付具およびステータバーを回転式電気装置のステータコア内の特定のステータコア溝内に取り付ける方法を提供する。【解決手段】ステータバー取付具は、回転式電気装置の各端部において回転可能に固定され、ステータバー挿入機構２６を支持するとともに、ステータコアに対するステータバー挿入機構の角位置を制御する回転機構２４を含む。ステータバー挿入機構２６は、ステータコア内においてステータバー１６を支持するとともに、ステータバー１６を角度的に配置して特定のステータコア溝と整合させ、ステータバー１６を特定のステータコア溝内に挿入する。【選択図】図５
2009033961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式電気装置（５）のステータコア（１４）内の特定のステータコア溝（１８）内にステータバー（１６）を取り付けるステータバー取付具（２０）において：
前記回転式電気装置（５）の各端部に１個ずつ回転可能に固定されて、ステータバー挿入機構（２４）を支持するとともに、前記ステータコア（１４）に対する前記ステータバー挿入機構の角位置を制御する回転機構（２４）と；
ステータバー（１６）を前記ステータコア（１４）内において支持するステータバー挿入機構（２６）であって、ステータバー（１４）を角度的に配置して特定の前記ステータコア溝（１８）と整合させるとともに、前記ステータバー（１４）を前記特定のステータコア溝（１８）内に挿入するようになっているステータバー挿入機構（２６）と
を含むステータバー取付具（２０）。
【請求項２】
前記ステータバー挿入機構（２６）が、
並進機構（３８）と；
前記各回転機構（２６）間において自身の端部で固定されるとともに、前記回転機構（２６）と同期して回転して、ステータバー（１６）を前記ステータコア溝（１８）内に挿入するのに用いられる前記並進機構（３８）を支持し、かつ角度的に位置決めする案内板（３０）と
を含み、
前記並進機構（３８）は、前記案内板（３０）に摺動的に取り付けられて、前記ステータバー（１６）を支持するとともに、前記案内板（３０）が回転せしめられて前記ステータバー（１６）を前記特定のステータコア溝（１８）の開口部においてある角位置に配置し終えると、前記案内板（３０）上において往復方向に並進することにより、前記ステータバー（１６）を前記特定のステータコア溝（１８）内に挿入し、かつ固定する請求項１に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項３】
前記回転機構（２４）は、内側円形面（５３）により支持されるとともに、前記回転式電気装置（５）の各端部の端部フランジ（２１）の内側円形面（５３）上において支持されることにより回転可能となっている請求項１に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項４】
各々の前記回転機構（２４）は、さらに、前記回転機構（２４）の支持体となるとともに前記回転式電気装置（５）の前記内側円形面（５３）上において支持される複数のローラ装置（５４）を含む請求項３に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項５】
各々の前記回転機構（２４）は、さらに、前記端部フランジの内側に配置される内側回転リング（５０）と前記端部フランジ（２１）の外側に配置される外側回転リング（５１）とを含む２個の回転リング（５０、５１）と；
前記端部フランジ（２１）の前記内側円形面（５３）上において支持されるローラ装置（５４）であって、前記内側回転リング（５０）と前記外側回転リング（５１）とをある固定距離で分離するとともに、前記内側回転リング（５０）と前記外側回転リング（５１）と前記端部フランジ（５１）との間における接触を防ぐローラ装置（５４）と；
各々の前記回転機構（２４）から半径方向内方に突出するとともに、前記ステータバー挿入機構（２６）のそれぞれの端部を前記回転機構（２４）に取り付ける支持板（３４）と
を含む請求項１に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項６】
半径方向内方の突出が異なる支持板（３４）を用いて、以って前記ステータコア（１２）の内周縁部に近接した前記ステータバー挿入機構（２６）の半径方向位置を調節可能にすることにより、様々なステータコア直径を有する回転式電気装置に合わせられうる請求項５に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項７】
前記ステータコアの軸方向長さに合わせて寸法選びされる前記ステータバー挿入機構を用いることにより、様々なステータバー長さに合わせられうる請求項４に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項８】
前記回転機構（２４）を前記回転式電気装置（５）のそれぞれの端部に取り付けるために、前記回転式電気装置（５）の各端部において着脱可能に固定されるアダプタトラック（８０）をさらに含む請求項１に記載のステータバー取付具（２０）。
【請求項９】
解体および再組立することなしに前記ステータコア空間（１４）の全周縁部のまわりにおいてステータバーを挿入することができる請求項１に記載のステータバー取付具。
【請求項１０】
前記回転機構（２４）が、前記ステータバー（１６）を前記特定のステータコア溝（１８）内に挿入するために、ある角位置に回転せしめられると、前記回転機構（２４）を正位置において固定する制動手段（５６）と；
前記ステータバー挿入機構（２６）上において前記ステータバー（１６）の位置を制御して、前記ステータバー（１６）を前記特定のステータコア溝（１８）内に挿入するとともに、前記ステータバー（１６）を前記特定のステータコア溝（１８）から取り出す作動手段（６２）とをさらに含む請求項１に記載のステータバー取付具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、回転式電気装置の初期取り付け、メンテナンスおよび修理において、ステータコア溝にステータバーの取り付けおよび取り外しを行う装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の回転式電気装置、たとえば発電機は、ステータバーを有する。ステータバーは、電気装置内に大量の電力を運ぶことができる大型電気導体からなる。ステータバーは、ステータコア溝内に組み付けられ、かつ端部において連結されてコイルを形成するとともに、適正な相帯においてバスリングにより接続される。ステータバーは、電気装置の初期組立時に取り付けられなければならず、あるいは、ステータバーまたは電気装置のその他の内部構成要素の損傷またはメンテナンス時に取り外しおよび交換を必要とする。ステータバーに接近するためには、ロータを取り外して、ステータコアの内周縁部内の空間を露出させなければならない。
【０００３】
ステータバーを修理または交換のために取り外す際は、ステータバーを、ステータコア内にある該ステータバーの溝から修理場所まで手作業で運び出し、修理または交換が完了すると、再びコアへと運ぶ。ステータバーは、重く扱いにくいため、初期取り付け時または交換時には、中間準備位置からの輸送を経てステータコア内の溝に挿入される必要がある。ステータバーは、コアの内側に配置されると、手作業で持ち上げられ、然るべき溝へと降ろされた後、挿入および楔着される。重く扱いにくいステータバーを手作業で移動させるには、労力と時間が必要であるとともに、安全面の問題が伴う。現在用いられている方法においては、ステータバーの持ち上げと運搬に４〜８人の作業員と、ステータバーの移動および位置決めに一時的に用いる装置とを要するとともに、ステータコア内でステータバーを労働集約的に手作業で位置決めし、支持しなければならない。重いステータバーを手作業で持ち上げ、ステータコアの全内径まわりの特定の溝内に配置する作業は、厄介であり、作業員が怪我をする危険を伴う。現行の方法においてはこのように、肉体労働と一時的な各種装置の使用とを組み合わせることによって、ステータバーが正位置に保持されるまで、ステータバーの溝内における位置決めおよび支持が行われる。
【０００４】
さらにまた、手作業による重いステータバーの位置決めは、ともすれば、落下またはステータバーとコアとの偶発的な接触の可能性を伴い、ステータバーまたはコアの損傷をもたらしかねない。
【０００５】
加えて、ステータコアは窮屈な空間であるにもかかわらず、ステータバーの位置決めと挿入とを補助する既存の支持装置を、ステータコアの特定の四分円内の溝に供用するために組み立て、後に分解し、さらにステータコアの異なる四分円に供用するために再び組み立てなければならない。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／２１７４５５Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ステータバーの輸送および取り扱いのための装置を提供するとともに、ステータバーの輸送および取り扱いの方法を改良することによって、ステータバーを正位置に挿入し楔着できるよう、正しい溝に配置することが求められている。さらに、一度の組み立てだけで、ステータコアの全内面まわり３６０度における、ステータバー挿入に供せられる装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、特に液冷式ステータを巻き戻す作業において、ステータの輸送および取り扱いを容易にする装置および方法に関する。
【０００８】
本発明のひとつの態様に従って、回転式電気装置のステータコア内において、特定のステータコア溝内にステータバーを取り付けるためのステータバー取付具を提供する。このステータバー取付具は、回転式電気装置の各端部において回転可能に固定され、ステータコアへのステータバー挿入機構を支持するとともに、該ステータバー挿入機構についての角位置決めを制御する回転機構を含む。前記ステータバー挿入機構は、ステータコア空間内においてステータバーの支持体となって、ステータを角度的に特定のステータコア溝と整合させて配置するとともに、ステータバーを前記特定のステータコア溝内に挿入する。
【０００９】
本発明のまた他の態様に従って、ステータバーを特定のステータコア溝内に挿入する方法を提供する。この方法は、回転機構を回転式電気装置の各端部に取り付ける段階と、ステータバー挿入機構を各回転機構間に取り付けるとともに前記各回転機構に固定する段階と、然る後にステータバーをステータバー挿入機構に取り付ける段階とを含む。この方法は、さらに、前記回転機構を回転させて、ステータバー挿入機構が、取り付けられたステータバーを、該ステータバーが挿入される特定のステータコア溝の開口部に整合させるようにする段階と、然る後に前記ステータバーを前記特定のステータコア溝内に挿入する段階とを含む。なお、ステータバーはその後、正位置において固定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の前記の、およびその他の特徴、態様および利点は、全図面を通して同様の参照番号が同様の部分を表す添付図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読むことによって、よりよく理解されよう。
【００１１】
本発明の以下の実施例は、回転式電気機械の特定のステータコア溝にステータバーを迅速、効率的かつ安全に割送りすることをはじめ、数多くの利点を有する。
【００１２】
図１に、発電機の形態をとる回転式電気装置５の等角図を示す。詳細には、従来的に冷却される発電機を示しているが、本発明は、発電機に制限されるわけではない。この発電機は、初期取り付け時またはメンテナンス時のように、端部カバーとロータとを正位置に有さない状態で示されている。このため、発電装置の至近側端部のコレクタ側ハウジング１０と、タービン側ハウジング１１まで至るステータコア空間１４と、端部カバー（図示せず）を取り付けるための端部ボルト締め面１５とが露出されている。ステータコア空間１４は、この時点ではロータが取り外されているため、空になっており、発電装置で生じる電流を運ぶステータバー（図示せず）を取り付けるために周方向に配置される複数のステータコア溝１８を有するステータコア１２が露出されている。端部フランジ２１は、発電機の各端部に設けられる。さらに、至近側の床には、発電装置の内側への接近手段となるとともに発電装置のメンテナンスに必要であるステータバーとその他の部品とを輸送するタービン修理デッキ２２が図示されている。これに代わる方法として、アダプタトラックを各々の発電機端部フランジ２１に取り付けて、回転リングを取り付ける一定のボルト締めパターンを有するトラックを構築することもできる（図１３参照）。
【００１３】
ステータバー取付具は、発電装置の各端部ハウジングに配設される回転機構と、前記各回転機構間において支持されるステータバー挿入機構とを含む。ステータバー取付具によって、ステータコア空間の内側に配置されるステータバーを受け入れるとともに前記バーをステータコア内に挿入する。ステータバー取付具は、ステータコア空間内に配置されるステータバーを受け入れるとともに、前記バーを、ステータコアの全周縁部まわりにおいていずれの溝内にも挿入することができる。ステータバーとしては、長さ約１９０〜約３００インチ、幅約０．８０〜約１．２０インチ、重さ最大約１５０〜約４００ポンドの重さを有するものが取り扱われる。ステータバー取付具は、約２４０〜約３７５インチのステータフレーム長さ、約９５〜約１２０インチのステータフレーム端部直径、約３６〜約６５インチのステータフレームコア直径、約５４〜約７２個のステータフレーム溝の数に対して用いられ、このように様々な長さのステータバーとステータフレーム長さとに、ステータバー挿入機構内の支持要素の長さを選択することによって合わせることができる。また、様々なステータ端部フレーム直径とステータコア直径とには、ステータバー挿入機構の半径方向支持部を寸法選びすることによって合わせることができる。なお、本発明は、さらなる拡大縮小によって、より大規模または小規模の回転式電気装置に合わせることができることを理解されたい。
【００１４】
各回転機構は、発電装置の各端部に回転可能に固定される。各回転機構は、一般に、ステータバー挿入機構がステータコア内の空間に接近することを可能にする内側環状部を有するリング状である。回転機構の内径は、あるステータコア直径範囲にわたって接近が可能となる大きさである。回転機構は、ステータバー挿入機構の支持体となるとともに、ステータコアに対する該ステータバー挿入機構の角位置を制御する。ステータバー挿入機構は、ステータバーがステータコア溝内への挿入のために保持され位置決めされるとき、ステータコア空間内においてステータバーを支持する。ステータバー挿入機構がステータバーを半径方向の配向に保持している一方で、回転機構は、支持されているステータバーの底部を特定のステータコア溝と整合させる角位置になるよう回転される。回転機構は、制動機構を含み、一旦ステータバーが、該ステータバーが挿入される特定のステータコア溝と整合すると、回転機構とステータバー挿入機構との望ましくない回転が防止される。また、作動手段が設けられ、ステータ挿入機構上におけるステータバーの位置が制御されるとともに、特定のステータコア溝内へのステータバーの挿入と特定のステータコア溝からのステータバーの取り外しが行われる。
【００１５】
ステータバー挿入機構は、各々の回転機構間においてステータバー挿入機構の端部に取り付けられるとともに前記回転機構と同期して回転する案内板を含む。この案内板は、ステータコアの軸方向に沿って長手方向に整合する。案内板を回転機構に取り付けるための支持手段が設けられる。この支持手段は、ステータバーがステータバー挿入機構により保持されるときにステータバーが半径方向に配向されるように、案内板を整合させる。ステータバーが特定のステータコア溝への入口と角度的に整合すると、作動手段の制御アームによる半径方向の引き込みによって、ステータバーは前記特定のステータコア溝内に挿入される。前記支持手段を調節して、ステータコアの内周縁部に近接してステータバー挿入機構を半径方向に配置することにより、異なる大きさのステータコアに対応させることができる。さらにまた、ステータバーのステータコア溝内への挿入または前記溝からの引き抜きを行う作動装置の制御アームについて、ストローク範囲を選択することにより、異なる直径のステータコアに対応させることができる。さらに、回転リングの様々な半径寸法を画定する回転リング要素間においてアームを伸縮させることにより、異なる大きさのコアに対応することができる。
【００１６】
支持手段は、回転機構の各端部において回転リングから半径方向内方に突出する支持板を含む。この支持板は、回転機構へのステータバー挿入機構の取付部となる。支持板は、ステータバー挿入機構の案内板へのボルト締めを含むがこれに制限されない標準取付手段を有して構成される。ステータバーがステータバー挿入機構により保持されているとき、ステータバーは、ステータバー挿入機構からの延長部がステータバーをステータコアに対して半径方向外方に移動させるように半径方向に配向される。支持手段は、半径方向に様々な深さで突出する支持板を用いることで、ステータバー挿入機構を様々な半径位置に取り付けることができる。従って、様々な半径寸法のステータコアに対応可能である。
【００１７】
案内板は、並進機構を含むステータバー挿入機構の残りの部分とステータバーの重さとを支持する。案内板は、歪みまたは屈曲を伴わずにステータバーを支持できるように、軽量かつ高剛性の材料を用いて構成される。並進機構とステータバーの重さは、支持トラスまたはその他の支持手段によってさらに支持される。
【００１８】
並進機構は、案内板と平行に摺動可能に取り付けられる板である。案内板は、好ましくはビーム状である。ステータバー挿入機構は、さらに、案内機構を含み、ステータバーの重量下で並進機構を案内板に対して平行かつ滑らかに並進移動させる。ステータバー挿入機構にはさらにまた、ばね押しクランプが設けられ、並進機構とステータバーとを横方向に案内板と整合させて維持する。
【００１９】
ステータバーは、該ステータバーに傷または損傷を与えないプラスチック製結束具またはその他のストラッピング材料を用いて、ステータバーの長さに沿って多数の点で並進機構に取り付けられるとともに、該並進機構により保持される。
【００２０】
ステータバー取付具のひとつの態様では、各回転機構は、発電機の各端部において、２個の回転リングを含む。内側回転リングは、端部フランジのステータコア側に配置され、外側回転リングは、端部フランジの外側に配置される。これらの回転リングは、端部フランジの内径より若干大きい。各回転機構の回転リングは、回転リングを互いに平行に連結するとともに回転リングを端部ハウジングの内面上において支持するローラ装置により互いに分離される。端部ハウジングの内面は、端部フランジの内側環状部直径を含む。ローラ装置によって、回転機構が、ステータコア内のロータが除去されたステータコア空間の中心軸と一致する前記リングの中心まわりにおいて回転できる。回転リングは、環状構造を有するとともに、ステータバー挿入機構を、ステータコア容積に近接させることが可能な大きさの内径を有する。回転リングは、持ち上げと取り付けとの作業が容易になるよう、複数の部分片で構成されることが可能である。
【００２１】
ステータコア溝に対してステータバーを挿入したり取り外したりするための各作動機構は、ステータコアの一方の端部に配置されるとともに、並進機構と回転リングとの間に取り付けられる。この作動機構には、空気式、油圧式および電気式アクチュエータが含まれうる。この機構のひとつの実施例では、作動機構の制御アームが並進機構を、ステータコア容積の外周縁部まで外方に引き出すことによって、ステータバーの端部をステータコア溝の開口部に近接させ、さらにステータバーを特定のステータコア溝内に挿入する。作動機構の延長部は、並進機構をステータコア容積の外周縁部から内方に押し出すことによって、ステータバーを特定のステータコア溝から引き抜く。
【００２２】
図２に、上述のように２個の回転リングを有する回転機構を含む本発明のひとつの態様を示す。同一の回転機構が、発電機のタービン側に設けられる（図示せず）。図２では、内側回転リング５０が取り付けられた発電機の露出状態のコレクタ側ハウジング１０を示す。この内側回転リングは、端部フランジ２１の内側に取り付けられている。複数のローラ装置５４が、内側回転リング５０に回転可能に取り付けられるとともに、端部フランジ２１の内側円形面５３上において支持される。ローラ装置５４は、軸５５上において回転するとともに、内側回転リング５０の重さを支持する。図２ではさらに、内側回転リング５０に固定される支持板３４を示す。ローラ装置５４の個数と回転リングのまわりにおける分布とを変化させて、特定の用途の寸法および重さに対応することができる。
【００２３】
図３に、コレクタ側用の回転機構２４を正位置に有する発電機の露出状態のコレクタ側を示す。外側回転リング５１は、端部フランジ２１の外側に配置される。外側回転リング５１は、また、ローラ装置５４に回転可能に取り付けられる。ローラ装置５４は、外側回転リング５１を端部フランジ２１から離間させる（図２）。ローラ装置５４は、また、内側回転リング５０を端部フランジ２１から離間させ（図２）、かつ内側回転リング５０を外側回転リング５１から離間させる。外側回転リング５１は、また、支持板３４を備える。また、図３においては、外側回転リング５１は、複数の回転リング部分片５２からなる。内側回転リング５０も、外側回転リング５１の場合と等しい個数の複数個の回転リング部分片５２からなる。これらの回転リング部分片５２は、ボルト締めを含むがこれに制限されない標準手段により互いに接続されて、単一体の内側回転リング５０と単一体の外側回転リング５１とが創出される。内側および外側回転リングを部分片で構成することにより、個別の各回転リング部分片５２がリング全体よりも軽く小さくなることから、取り付けおよび取り外しの作業が容易になる。さらに、内側回転リング５０の外径を端部フランジ２１の内側円形面５３より大きくして、ローラ装置５４（図２）が内側円形面５３（図２）上に支持されるためには、内側回転リング５０を、端部フランジ２１の内側円形面５３よりも小さい、複数の部分片に分割し、取り付けなければならない。
【００２４】
外側回転リング５１はさらに、制動機構５６（図８）を含み、これによって回転機構２４をあらゆる角位置に固定できる。この制動機構５６（図８）は、端部フランジ２１のボルト締め面１５（図２）のボルト締めパターンの上に配置される周方向経路内に切欠部５８を設けることによって、外側回転リング５２に組み込まれる。個別の切欠部５８は、各々が端部フランジ２１内の複数の既存のボルト孔５９への接近手段となるような大きさとされる。これらの切欠部５８は、回転リングの複数の部分片に設けられうる。ボルト６０（図８）は、一般に正常運転条件下において発電機端部カバーを正位置に固定するために用いられる、端部フランジ２１内の既存のボルト孔５９に適合する大きさとされる。外側回転リング５１の外面４８上、切欠部５８のまわりをボルト６０でボルト締めすることによって、回転機構２４をあらゆる角位置に固定することができる。このボルト締めは、ステータバーをステータコア溝内に挿入する間、ステータバー挿入機構２６を正位置に保持しておくために行われる。
【００２５】
図４に、支持板３４上にステータバー挿入機構案内板３０を取り付ける様子を示す。回転機構２４は、支持板３４がステータコア空間１４の底部に配置されるように回転させられる。支持板座面３５は、支持板３４間に取り付けられる。ステータバー挿入機構２６の案内板３０は、ボルト締めまたは当該技術分野において周知のその他の手段により、支持板３４に取り付けられる。複数の垂直切欠部４０が、案内板３０の長さに沿って設けられて、並進機構３８の案内ピンを受け入れる。並進機構３８は、図１０Ａおよび１０Ｂに示すように、案内板３０に摺動可能に取り付けられる。
【００２６】
図５に、ステータコア空間１４内へステータバー１６を配置する様子を示す。回転機構２４が回転することによって、支持板３４とステータバー挿入機構２６とが、ステータコア空間１４の底部から離れ、ステータバー１６をステータコア空間１４内に配置すべき場所が得られる。多くの手作業による配置方法が考えられるが、その中のひとつによって、ステータバー１６は、ステータコア空間１４の底部に沿って軸方向に配置される。ここでは、作業員２７が昇降台２８を用いてステータバー１６をタービン修理デッキ２２からステータコア空間１４内に配置している様子を示す。
【００２７】
図６に、ステータバー挿入機構への取り付けに備えてステータコア空間１４の底部に配置されているステータバー１６を示す。
【００２８】
その後、回転機構２４が回転せしめられて、ステータバー挿入機構２６がステータコア空間１４の底部に配置される。ステータバー１６は、次に、ステータバーに傷または損傷を与えないプラスチックまたはその他の材料の結束具４６（図７）または当該技術分野において周知のその他の支持手段により、並進機構の半径方向外側において手作業で取り付けられる。作動機構６２（図７）は、並進機構３８（図７）を位置決めして、ステータコア空間に対して半径方向内方または外方に移動させる。回転機構２４は、回転リング部分片５２（図３）内の切欠部５８（図８）を介して端部フランジ２１のボルト孔５９（図３）内に螺入されるボルト（６０）により、正位置に保持される。
【００２９】
図７に、ステータバー挿入機構２６に取り付けられたステータバー１６を示す。複数のばね押しクランプ６５をさらに設けて、並進機構３８とステータバー１６とを横方向に案内板と整合させて維持することができる。ばね押しクランプは、並進機構３８の長さに沿って配置される。ばね押しクランプは、ばね張力下で、案内板背面３２（図１０Ａ）と結合する垂直アーム６６と水平アーム６８との間において、並進機構３８とステータバー１６とを緩やかに支持する。ステータバー１６は、ステータバー挿入機構２６によって堅固に保持される一方で、回転機構２４を必要に応じて回転させることによって、特定のステータコア溝内に整合され、挿入される。
【００３０】
図８に、支持板３４がステータバー１６をステータコア空間１４の垂直方向の直径に対して９０度の角度に保持する角度まで回転された回転機構２４を示す。回転機構２４は、詳細には、ステータバー１６が、特定のステータコア溝（図示せず）の挿入口に整合するよう、回転せしめられる。ステータコア溝内へのステータバー１６の挿入に備えて、回転機構２４は、制動機構５６によって正位置に固定される。
【００３１】
図９に、制御アーム６３を引き、ステータバー１６を保持する並進機構３８を半径方向外方に引き出すことによって、ステータバー１６をステータコア溝（図示せず）内に挿入する、作動装置６２の動作を示す。
【００３２】
同様に、回転機構２４を、ステータコア空間１４の周まわりのいかなるステータコア溝１８にも位置決めできる。本発明の第１の態様によれば、ステータバー挿入機構２６を特定の角位置に回転させ、ステータバー１６を特定のステータコア溝１８内に挿入するために、ステータバー挿入具の分解と組立てとをその都度行う必要がなくなる。
【００３３】
図１０Ａおよび１０Ｂに、コレクタ側ハウジング１０におけるステータバー取付具２０の拡大図を示す。内側回転リング５０と外側回転リング５１とに取り付けられる支持板３４は、自身の上部、すなわち半径方向最内側端部に支持板座面３５を配設する。案内板３０は、並進機構３８が案内板３０に沿って半径方向外方に摺動してステータバー１６をステータコア溝１８（一般的な）内に挿入するときに、支持板３４の内側縁部３６がステータバー１６または並進機構３８と衝突しないように、従来手段により支持板座面３５の上に取り付けられる。案内板３０と並進機構３８とは、ステータバー１６が並進機構３８に面一に当接して取り付けられると、回転機構が割送りされた１個のステータコア溝１８内への挿入のためにステータバーが半径方向に配向されるようになる。図１０Ａおよび１０Ｂでは、作動機構６２は、外側回転リング５１の支持板３４に取り付けられている。制御アーム６３は、作動機構６２から延在するとともに、たわみ継手６４を介して並進機構３８の底部側に接続される。制御アーム６３を作動機構６２内に引き込むことにより、並進機構３８が半径方向外方に引き出される。制御アーム６３を作動機構３８から伸長させることにより、並進機構３８は、半径方向外方に押し出される。並進機構３８内の複数の垂直切欠部４０の各々は、並進機構３８から突出する関連ある案内ピン４１と合致する。案内板３０の垂直切欠部４０内において摺動する並進機構３８の案内ピン４１は、制御アーム６３の作用を受けると、並進機構３８を案内板３０に対して半径方向にのみ移動させる。ばね押しクランプ６５は、並進機構３８の外面に沿って、かつ案内板３０の裏面３９を渡って延在する。ばね押しクランプ６５は、ステータバーの外面に沿って延在し、ステータバーを支持するよう、その都度再配置される（図７）。ばね荷重による張力によって、並進機構３８とステータバー１６とが案内板表面３１に沿って横方向に整合および維持される。その結果、ステータバーは、選択されたステータコア溝内への挿入に整合する半径方向に配置される。
【００３４】
図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄにおいて、ステータバー１６を並進機構３８上で支持するとともに、ステータコア空間１４の異なる角位置に回転せしめられた回転機構を示す。図１１Ａおよび１１Ｂに、ステータコア空間の底部に対して１８０度の角位置に回転されたステータバー１６を示す。図１１Ａでは、作動機構６２用の制御アーム６３が完全伸長位置にあり、ステータバー１６がステータコア溝から離間されている。図１１Ｂでは、制御アーム６３が引込位置にあり、ステータバー１６がステータコア溝１８寄りに配置されている。同様に、図１１Ｃおよび図１１Ｄに、ステータコア空間１４の底部から２７０度の角位置に回転されたステータバー１６を示し、図１１Ｃでは、ステータコア溝１８から離間したステータバーを、図１１Ｄではステータコア溝に隣接して配置されているステータバーを示す。図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄでは、さらに、複数の回転リング部分片５２内の切欠部５８を介してボルト孔５９内に螺入されて、回転機構２４を所望の角位置で固定するボルト６０が示されている。
【００３５】
ステータバー取付具の第２の態様において、各回転機構は、発電装置の各端部に取り付けられるアダプタトラックと回転リングとを含む。このトラックは、回転式電気装置の端部フレームの端部フランジを含むがこれに制限されない適当な面上にボルト締めにより取り付けられる。アダプタトラックは、環状構造を有するとともに、ステータバー挿入機構が空になったロータ空間に接近可能な大きさの内径を有する。アダプタトラックを、トラック板部分片として構成し、持ち上げおよび取り付けの作業を容易できる。これらのトラック板は、様々な発電機の周知の様々なボルト締めパターンに対応する位置および大きさの複数のボルト孔を備える。アダプタトラックの内径面は、連続的な円形となる。回転リングは、アダプタトラックの外側に配置される。回転リングは、自身の内側面まわりにおいて周方向に配置される複数の主ローラを含み、これらの主ローラは、アダプタトラックの内径面上において支持される。主ローラは、回転リングに対する支持体となるとともに、回転リングがアダプタトラック上において回転することを可能にする。アダプタトラックと同様に、回転リングは、環状構造を有とともに、ステータコア容積に接近可能な内径を有する。回転リングは、さらにまた、１組の案内ローラを含んで、回転リングの内面とアダプタトラックの外面との間が分離される。その結果、回転リングの滑らかな回転が可能となる。回転リング上のまた他の１組の案内ローラは、アダプタトラックの内側面と合致して、回転リングがアダプタトラックから軸方向に離れすぎることを防ぐ。さらにまた、この態様のステータバー取付具においては、案内板は、トラス部により補強される。
【００３６】
図１２に、本発明の第２の態様に従った、ステータバー取付具２０を有する発電機フレームの軸方向に沿った切取図を示す。ステータコア空間１４と、前記ステータコア空間１４の周縁部のまわりの一般的なステータコア溝１８と、発電機フレーム（１０および１１）の各端部の回転機構２４と、前記回転機構２４に各端部において取り付けられるアダプタトラック８０およびステータバー挿入機構２６とが露出されている。
【００３７】
一方のアダプタトラック８０は、タービン側ハウジング１１上において端部フランジ２１に取り付けられ、第２のアダプタトラック８０（図示せず）は、コレクタ側ハウジング１０上において端部フランジ（図示せず）に取り付けられる。一方の回転リング９４は、コレクタ側ハウジング１０上においてアダプタトラック８０に取り付けられ、第２の回転リング９４は、タービン側ハウジング１１上においてアダプタトラック８０に取り付けられる。アダプタトラック８０と回転リングとの間における分離は、案内ローラ９８によって維持される。案内ローラ９８を、回転リング９４の周まわりに均等に分布させてもよい。ステータバー挿入機構２６は、その各端部において、ガセット板延長部１１４によってステータコア空間１４内に支持される。なお、ガセット板延長部１１４は、それぞれの回転リング９４にガセット板１１２によって取り付けられる。
【００３８】
図１３に、各発電機端部フランジ２１の既存のボルト孔９１にボルト締めにより取り付けられたアダプタトラック８０を示す。このアダプタトラック８０は、トラック板部分片８２で構成される。トラック板部分片８２は、発電機端部フランジ２１上の複数のボルト孔パターンに対応できる位置に設けられるボルト孔切欠部８６を備える。ボルト８８は、発電機端部フランジ２１の特定のボルト締め面１５のボルト孔９１に対応できる大きさとされる。トラック８０の内径面９０は、回転機構（図示せず）の回転における支持面を形成する。
【００３９】
図１４Ａ〜１４Ｂに、組み立てによって単一の回転リング９４（図１５Ｆ）を形成する回転リング部分片９２を示す。これらの回転リング部分片９２は、アダプタトラック８０上にそれぞれ配置される、一般には環状部分片の形状に合致する扁平な板状を有する。各回転リング片９２は、各周方向端部においてボルト締めパターン９５を含み、また、隣接する回転リング部分片９２と接続されることによって、回転リング９４を形成する。１個の主ローラ９６が、各回転リング部分片９２の内側面１０２上に垂直かつ回転可能に取り付けられる。主ローラ９６は、回転リング部分片９２の内側縁部９７を超えて半径方向内方に延在する。主ローラ９６は、アダプタトラックに係合するとともに該アダプタトラック上において支持されて、回転リング部分片９２の重さを支持する。複数の案内ローラ９８は、回転リング部分片９２の外径面１００のまわりにおいて半径方向の軸を有して回転可能に取り付けられ、アダプタトラックの外側面９３上において支持される。その結果、回転リング部分片９２の内側面１０２とアダプタトラック８０の外側面９３との間に所定の分離状態が維持される（図１２）。さらに他の複数の案内ローラ９８が、回転リング部分片９２の内側面１０２に回転可能に取り付けられて、アダプタトラック８０の内側面９５上において支持され、その結果、回転リング９４とアダプタトラック８０との間における軸方向の近接状態が維持される。
【００４０】
複数の固定用Ｔ字形ナット１０６が、回転リング部分片９２の外側面１０４上に設けられる。これらの固定用Ｔ字形ナット１０６は、手動回転によって、制動作用をもたらすキャリパーのように、ブレーキ組立体１０８がアダプタトラック８０に圧接される。これにより、アダプタトラック８０上に個別の回転リング部分片９２を取り付ける際、回転リング部分片９２を正位置に保持すること、またはステータバーをステータコア溝内に配置する際、組み立てられた状態の回転リング９４を正位置に保持することが可能となる。再び図１２を参照すると、アダプタトラック８０のアダプタトラック内径面９０上において支持される主ローラ９６が詳細に示されている。ここでは、ブレーキ組立体１０８の内側キャリパーパッドは、アダプタトラック８０の内側面１０２上において支持されている。
【００４１】
図１５Ａ〜１５Ｆに、回転リング部分片９２をアダプタトラック上に取り付けて回転リングを形成する様子を順番に示す。第１の個別の回転リング部分片は、アダプタトラック８０の内径面９０の上に取り付けられ、第２の回転リング片９２を配置できるよう、回転させられる。個別の回転リング部分片９２は、添え継板１１０を用いて互いに取り付けられる。先に取り付けられた回転リング部分片９２は、後続の回転リング部分片が取り付けられる間、支柱１３８により支持される。
【００４２】
図１６Ａ〜１６Ｂに、並進機構を支持する、組み立てられた状態の回転リングを示す。ガセット板１１２は、リング部分片９２に取り付けられる（図１４）。ガセット板延長部１１４は、従来手段により２つの位置の一方においてガセット板に取り付けられる。発電機の各端部にある、回転リング９４上のガセット板延長部１１４は、ステータバー挿入機構２６を支持する。ガセット板延長部１１４は、一方の位置では、ステータバーをステータコア空間の下半分においてステータコア溝内に配置するよう、案内板１１８を整合させる。また他方の位置では、ステータバーをステータコア空間の上半分においてステータコア溝内に配置するよう、前記案内板を整合させる。
【００４３】
図１２、１６Ａおよび１６Ｂにおいて、ステータバー挿入機構２６を詳細に示す。アルミニウムまたはその他の材料製の軽量かつ高剛性のトラス部１１６は、自身の端部において、発電機の各端部でガセット板延長部１１４にボルト締めされる。案内板１１８は、トラス部１１６に取り付けられる。案内板１１８を平滑面として、並進機構１２０が摺動する。案内板１１８はまた、繊維強化板であってもよい。複数の案内棒機構１２２は、並進機構１２０が案内板１１８上を往復方向に摺動する際、並進機構１２０と案内板１１８とを水平方向の整合状態に固定および維持する。
【００４４】
図１７に、並進機構に作用する制御アームの伸長および引き込み用空気制御システムを示す。複動空気制御シリンダ１２４は、回転リング９４に取り付けられ、制御アーム１２６を介して並進機構１２０に接続される。適当な圧力および給気（図示せず）が前記システムに供給される。制御シリンダ１２４の一方の側に供給される空気は、制御アーム１２６を引き込ませる。制御シリンダ１２４の他方の側に供給される空気は、制御アーム１２６を伸長させる。制御アーム１２６が引き込まれることによって、並進機構１２０と（取り付けられている場合は）ステータバーとが半径方向外方に移動して、ステータバーがステータコア溝内へ挿入される。制御アーム１２６が伸長することによって、並進機構１２０と（取り付けられている場合は）ステータバーとが半径方向内方に移動して、ステータバーがステータコア溝から取り外される。手動レバー弁１３０等の空気システム用制御装置を操作することにより、給気（図示せず）が給気管１３２と、伸長管１３４または引込管１３６とを介して制御シリンダ１２４に送られる。このような制御装置は、当該技術分野において周知であり、本明細書では説明を省略する。制御シリンダ１２４と制御アーム１２６とは、発電機のコレクタ側とタービン側とのいずれにも設けられる。ここでは空気制御装置が図示されているが、並進機構１２０の動作制御は、空気制御に限らず、油圧、電気または当該技術分野において周知のその他の制御方法を含む。
【００４５】
本発明のまた他の実施例において、ステータバーの挿入および取り外しの方法を提供する。最初に、ステータバー取付具が回転式電気装置内の空間に設置される。前記回転式電気装置内の空間は、運転時にはロータにより占められるが、ロータの取り付け前またはメンテナンス作業のためにロータが取り外された後は空になる。回転機構は、回転式電気装置の各端部に取り付けられる。本発明のひとつの態様において、前記回転機構は、２個の環状リングとローラ装置と支持板とを含む。環状リングは、取り付け作業を軽量化し容易にする目的で、複数の環状部分片から構成される。第１の環状リングの部分片は、内側円形面の内側に設置され、端部フランジの内側円形面またはその他の適当な面上に順番に設置される、隣接する環状部分片に取り付けられる。本発明の第２の態様によれば、アダプタトラックが、各端部フランジのボルト締め面にトラック板をボルト締めすることによって取り付けられて、回転リングを自身上で回転させうる円形面を形成する。その後、部分片から構成される単一の回転リングが設置されて、図１５Ａ〜１５Ｆに示すように、アダプタトラック上において支持される。
【００４６】
本発明のいずれの態様においても、回転機構により支持板がステータコア空間の底部に配置されている間に、ステータバー挿入機構が、回転式電気装置の各端部において回転機構上の支持板に取り付けられる。回転機構が、その後、ステータコア空間の底部から１８０度回転することによって、ステータバー挿入機構と支持板とがステータコア空間の上部に位置する。従って、中間準備位置からステータコア空間内へのステータバーの導入を妨げることがない。ステータバーは、その後、コレクタ側からタービン側まで挿入され、手動でステータコア空間の底部に配置される。次に、回転機構を回転することによって、ステータバー挿入機構がステータコア容積の底部に配置されるとともに、ステータバーの上部に位置決めされる。その後、ステータバーは、並進機構に対して半径方向外方に（すなわち、並進機構が半径方向外方に移動すると、該ステータバーがステータコア溝内へと摺動するように）配向される。ステータバーは、プラスチック結束具またはステータバーに損傷または破損をきたさないその他のストラッピング材料を用いて、並進機構に取り付けられうる。
【００４７】
ステータバーが並進機構に取り付けられると、回転機構が角度に回転する。取り付けられたステータバーは、次に、該ステータバーが挿入される特定のステータコア溝に角度的に整合される。回転機構は、所望の角配向に回転し終えると、取り付けられている制動機構を用いて正位置に固定される。本発明の前記第１の態様よれば、ステータバー挿入具の解体および再組立を必要とすることなく、回転機構をステータコアの全内周縁部まわりにおいてあらゆる角度に回転させ、取り付けられたステータバーをあらゆるステータコア溝内に配置することができる。
【００４８】
ステータバーは、並進機構を半径方向外方に移動させ、取り付けられたステータバーを半径方向外方にステータコア溝の開口部の方へと、そして最終的にはステータコア溝内へと移動させることにより、ステータコア溝の開口部内に挿入される。
【００４９】
以上、本発明のある一定の特徴のみについて、添付図面と共に説明したが、当業者には明らかなように、これらを様々に改変および変更することも可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、こうした全ての改変および変更を本発明の精神の範囲内にあるものとして含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】端部カバーとロータとが取り外された状態の発電機フレームの等角図である。
【図２】内側回転リングが取り付けられた状態の回転機構を含む本発明のひとつの態様を示す図である。
【図３】コレクタ側用の完全な回転機構が正位置に配置された状態の発電機の露出されたコレクタ側を示す図である。
【図４】本発明のひとつの態様に従った回転機構の支持板に取り付けられるステータバー挿入機構の図である。
【図５】本発明のひとつの態様に従ったステータコア内へのステータバーの手作業での挿入を示す図である。
【図６】本発明のひとつの態様に従ってステータバー挿入機構への取り付けに備えてステータコア空間の底部に置かれているステータバーの図である。
【図７】本発明のひとつの態様に従ってステータバー挿入機構に取り付けられるステータバーの図である。
【図８】本発明のひとつの態様に従って、支持板がステータバーをステータコア容積の縦方向の直径に対して９０度の角度に保持するような角度まで回転せしめられた回転機構の図である。
【図９】本発明のひとつの態様に従ってステータバーをステータコア溝の方へと引き込む作動機構の動作を示す図である。
【図１０Ａ】本発明のひとつの態様に従った、発電機フレームのコレクタ側におけるステータバー取付具の拡大図である。
【図１０Ｂ】本発明のひとつの態様に従った、発電機フレームのコレクタ側におけるステータバー取付具の拡大図である。
【図１１Ａ】本発明のひとつの態様に従って、ステータバーを支持する一方で異なる角位置および異なる並進深さまで回転せしめられた回転機構の図である。
【図１１Ｂ】本発明のひとつの態様に従って、ステータバーを支持する一方で異なる角位置および異なる並進深さまで回転せしめられた回転機構の図である。
【図１１Ｃ】本発明のひとつの態様に従って、ステータバーを支持する一方で異なる角位置および異なる並進深さまで回転せしめられた回転機構の図である。
【図１１Ｄ】本発明のひとつの態様に従って、ステータバーを支持する一方で異なる角位置および異なる並進深さまで回転せしめられた回転機構の図である。
【図１２】本発明の第２の態様に従ったステータバー挿入機構が取り付けられた発電機フレームの軸方向切取図である。
【図１３】本発明の第２の態様に従った、各発電機端部フランジの既存のボルト孔にボルト締めにより取り付けられるアダプタトラックの図である。
【図１４Ａ】本発明の第２の態様に従って組み立てられて単一の回転リングを形成するリング部分片の図である。
【図１４Ｂ】本発明の第２の態様に従って組み立てられて単一の回転リングを形成するリング部分片の図である。
【図１５Ａ】本発明の第２の態様に従って回転リング部分片を取り付けて回転リングにする順序を示す図である。
【図１５Ｂ】本発明の第２の態様に従って回転リング部分片を取り付けて回転リングにする順序を示す図である。
【図１５Ｃ】本発明の第２の態様に従って回転リング部分片を取り付けて回転リングにする順序を示す図である。
【図１５Ｄ】本発明の第２の態様に従って回転リング部分片を取り付けて回転リングにする順序を示す図である。
【図１５Ｅ】本発明の第２の態様に従って回転リング部分片を取り付けて回転リングにする順序を示す図である。
【図１５Ｆ】本発明の第２の態様に従って回転リング部分片を取り付けて回転リングにする順序を示す図である。
【図１６Ａ】並進機構を支持する、組み立てられた状態の回転リングの図である。
【図１６Ｂ】並進機構を支持する、組み立てられた状態の回転リングの図である。
【図１７】本発明の第２の態様に従った、並進機構に作用する制御アームの伸長および引き込み用空気制御システムの図である。
【符号の説明】
【００５１】
５  回転式電気装置
１０  コレクタ側ハウジング
１１  タービン側ハウジング
１２  ステータコア
１４  ステータコア空間
１５  ボルト締め面
１６  ステータバー
１８  ステータコア溝
２０  ステータバー取付具
２１  端部フランジ
２２  タービン修理デッキ
２４  回転機構
２６  ステータバー挿入機構
２７  作業員
２８  昇降台
３０  案内板
３１  案内板表面
３２  案内板背面
３４  支持板
３５  支持板座面
３６  内側縁部
３８  並進機構
３９  案内板の裏面
４０  垂直切欠部
４１  案内ピン
４２  案内棒
４４  ビーム形の板
４６  結束具
４８  外側回転リングの外面
５０  内側回転リング
５１  外側回転リング
５２  回転リング部分片
５３  内側円形面
５４  ローラ装置
５５  軸
５６  制動機構
５８  切欠部
５９  ボルト孔
６０  ボルト
６２  作動機構
６３  制御アーム
６４  たわみ継手
６５  ばね押しクランプ
６６  垂直アーム
６８  水平アーム
８０  アダプタトラック
８２  部分片
８４  内径面
８６  ボルト孔切欠部
８８  ボルト
９０  内径面
９１  ボルト孔
９２  回転リング部分片
９４  回転リング
９５  ボルト締めパターン
９６  主ローラ
９８  案内ローラ
１００  外径面
１０２  内側面
１０４  外側面
１０６  固定用Ｔ字形ナット
１０８  ブレーキ組立体
１０９  キャリパーパッド
１１０  添え継板
１１２  ガセット板
１１４  ガセット板延長部
１１６  トラス部
１１８  案内板
１２０  並進機構
１２２  案内棒機構
１２４  制御シリンダ
１２６  制御アーム
１３０  手動レバー弁
１３２  給気管
１３４  伸長管
１３６  引込管
１３８  支柱
【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１０Ａ】
2009033961.tif 000012
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
2009033961.tif 000014
【図１１Ｂ】
2009033961.tif 000015
【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
2009033961.tif 000017
【図１２】
2009033961.tif 000018
【図１３】
2009033961.tif 000019
【図１４Ａ】
2009033961.tif 000020
【図１４Ｂ】
2009033961.tif 000021
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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