СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТАТОРА
METHOD OF REPAIRING STATOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу восстановления статора.
Статор представляет собой часть вращающейся электрической машины, такой как синхронный генератор, подсоединяемый к газовой или паровой турбине (турбогенератору), или синхронный генератор, подсоединяемый к гидротурбине (гидрогенератору), или асинхронный генератор, или синхронный или асинхронный электродвигатель, или также другие типы электрических машин.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Статоры выполнены из множества стальных листов, изолированных друг от друга (слоистая структура) и образующих кольцевую форму с отверстием статора, в котором помещается ротор.
Продольные пазы открываются в отверстие статора для размещения проводников статора. Упомянутые проводники статора включают в себя медный стержень с изоляцией, которая очень чувствительна к температуре, так что, когда температура увеличивается выше заданной величины, свойства изоляции ухудшаются.
Упомянутая слоистая структура предотвращает циркуляцию вихревых токов и соответственно образование горячих участков, которые во время работы могут повреждать изоляцию проводников статора.
Таким образом, необходимо устранить возможные повреждения в слоистой структуре, которые способны вызывать короткое замыкание двух или более стальных листов. Например, такие повреждения могут возникать во время операций технического обслуживания при извлечении ротора из отверстия статора или вследствие попадания инструмента в отверстие статора.
Статор содержит центральную часть с отверстием, которое является по существу цилиндрическим, и концевые части с отверстием статора, имеющим ступенчатую коническую форму.
Если концевые части, имеющие ступенчатую коническую форму, повреждаются, то стальные листы поврежденной ступенчатой конической концевой части разбирают и затем снова собирают (поврежденные стальные листы, естественно, заменяют или восстанавливают).
Разборка и повторная сборка стальных листов являются очень трудоемкими, так что время, требующееся для данных операций, может не укладываться в обычный план технического обслуживания. Например, требуется время для операций разборки и повторной сборки, доставки запасных деталей, выполнения ремонтных операций.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспектом данного изобретения является обеспечение способа, который позволяет быстро осуществлять восстановление концевых частей статора. В частности, в соответствии с данным изобретением восстановление концевых частей статора осуществляется быстрее, чем разборка и повторная сборка.
Эти и другие аспекты достигаются посредством обеспечения способа в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные характеристики и преимущества станут более понятными из описания предпочтительного, но не единственного варианта осуществления упомянутого способа, проиллюстрированного только в качестве примера в прилагаемых чертежах, из которых:
Фиг. 1 представляет собой схематичный вид статора;
Фиг. 2 представляет собой схематичный поперечный разрез части, показанной на фиг. 1;
Фиг. 3-16 показывают этапы упомянутого способа; и
Фиг. 17 представляет собой схематичный поперечный разрез детали восстановленного статора.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг. 1 и 2 показан статор 1, содержащий множество стальных листов, слабо изолированных друг от друга. Статор 1 имеет по существу цилиндрическую форму и образует отверстие 2 статора.
Статор 1 содержит кольцеобразную часть 3, из которой продолжаются пальцеобразные выступы 4. Пальцеобразные выступы 4 образуют пазы 5 для проводников 6 статора.
Отверстие 2 имеет по существу цилиндрическую центральную часть 7 и конические концевые части 8. Конические концевые части 8 представляют собой ступенчатые конические концевые части (т.е. коническая поверхность содержит ступени) вследствие слоистой структуры статора.
На концах статора 1 предусмотрены прижимные пластины 9.
Каждая прижимная пластина 9 содержит по существу кольцеобразную часть 10, расположенную на кольцеобразной части 3 статора 1, и пальцеобразные выступы 11, продолжающиеся из кольцеобразной части 10 и расположенные на пальцеобразных выступах 4 статора 1.
Во время изготовления или чаще во время операций технического обслуживания поверхность отверстия 2 статора может быть повреждена.
Например, во время операций технического обслуживания часто требуется извлечение ротора из отверстия 2 статора; это осуществляется посредством извлечения ротора (соединенного с опорами) из отверстия 2 статора. Если во время извлечения ротор контактирует со статором (например, он падает с опоры), то он может повредить статор. В других примерах, статор может повреждаться во время операции технического обслуживания, если инструмент падает в отверстие 2 статора.
В тех случаях, когда повреждение происходит в концевых частях 8 статора 1, может быть осуществлен способ настоящего изобретения.
Перед осуществлением упомянутого способа можно проверить весь статор, для того чтобы обнаружить те участки статора, которые должны быть восстановлены.
При этом часть прижимной пластины 9 (обычно пальцеобразный выступ 11 или его часть), предпочтительно, удаляют.
Затем поврежденные концевые части статора 1 восстанавливают посредством обеспечения статора 1 гнездом 15 (фиг. 5 и 9) для по меньшей мере вставки, удаления поврежденной части статора (фиг. 6 и 7) и соединения по меньшей мере вставки 16, заменяющей поврежденную часть статора, с упомянутым гнездом 15 (фиг. 10-12) и последующего закрепления упомянутой вставки 16 (фиг. 14-16).
Обеспечение упомянутого гнезда 15 включает в себя высверливание отверстия в статоре 1 (фиг. 5), причем при сверлении может быть использован шаблон 18 для сверления, чтобы направлять сверло 19 и обеспечить необходимую точность. Из тех же соображений (т.е. для обеспечения точности) при сверлении к статору может быть прикреплен сверлильный станок.
Сверление, предпочтительно, осуществляется в пальцеобразном выступе 4.
После сверления шаблон 18 для сверления удаляют и к статору 1 подсоединяют шаблон 20 для отпиливания (в том месте, где было осуществлено сверление, фиг. 6).
Удаление поврежденной части статора 1 включает в себя открытие гнезда 15 относительно отверстия 2 статора (фиг. 6, 7). Это может быть осуществлено с использованием пилы 21 и шаблона 20 для отпиливания, чтобы срезать пальцеобразные выступы 4 до требуемой длины. На фиг. 7 показана пила 21 в конце резки, когда она обращена к прокладке 22, образующей охлаждающие каналы для статора.
После отпиливания шаблон 20 для отпиливания удаляют и к статору 1 подсоединяют шаблон 24 для шлифования или фрезерования в том месте, где было осуществлено отпиливание (фиг. 8).
При помощи шаблона 24 для шлифования и фрезерования и шлифовального и фрезерного инструмента 25 (фрезерный инструмент показан на фиг. 8) формируют боковые края 18 гнезда, отделяющие гнездо 15 от отверстия 2 статора.
Формирование включает в себя образование краев 18 гнезда, по существу радиальных, и предпочтительно удаление острых углов (фиг. 8).
Затем удаляют возможные заусенцы, например, посредством фрезерования или кислотными методами и осуществляют испытания потоком, чтобы проверить изоляцию между соседними стальными листами и проверить, что вся поврежденная часть была удалена.
При этом в гнездо 15 вносят изоляцию 27 (фиг. 9); это осуществляется перед соединением вставки 16 с гнездом 15. Например, в гнездо 15 может быть внесен изолирующий полимер.
Затем вставки 16 соединяют с гнездом 15.
Вставки 16, предпочтительно, состоят из множества стальных листов, немного изолированных друг от друга (т.е. они имеют слоистую структуру, как статор); причем стальные листы вставок 16 могут быть такими же (т.е. могут иметь такие же геометрические, и/или электрические, и/или механические, и/или термические характеристики) или могут отличаться от листов, используемых для изготовления статора 1. Слоистая структура вставок 16 способствует ослаблению магнитного потока в ступенчатой части статора и предотвращению перегревания, которое может возникать в том случае, если вставка 16 изготовлена из изолирующего материала.
Как только вставки 16 соединены с гнездом 15 (фиг. 10-12), они совмещаются с пальцеобразными выступами 4 статора 1, перед тем как они будут прикреплены к статору 1.
Прикрепление вставок 16 включает в себя образование клиньев 28 между внешними краями 29 гнезда 15 и вставками 16. Как показано, клинья 28 могут иметь размеры больше, чем конечные требуемые размеры (фиг. 13), и могут быть срезаны, чтобы обеспечить требуемые размеры (фиг. 14).
Затем устанавливают изолирующий лист 31, расположенный на последней вставке 16, и удаленную часть прижимающей пластины (например, пальцеобразный выступ 11) снова соединяют с прижимающей пластиной 9 (например, приваривают на участке 32).
Затем образуют клин 33 между последней вставкой 16 и вновь соединенной частью (например, пальцеобразным выступом 11) прижимающей пластины 9.
После восстановления статор 1 содержит на одной или обеих своих концевых частях одно или несколько гнезд 15 для по меньшей мере одной вставки 16 и вставку 16 в гнезде 15.
Описанные признаки, естественно, могут быть предусмотрены независимо друг от друга.
На практике используемые материалы и размеры могут выбираться по желанию в соответствии с требованиями и уровнем техники.
ССЫЛОЧНЫЕ ПОЗИЦИИ
1 статор
2 отверстие статора
3 кольцеобразная часть
4 пальцеобразные выступы
5 пазы
6 проводник
7 центральная часть
8 коническая концевая часть
9 прижимающая пластина
10 кольцеобразная часть
11 пальцеобразные выступы
15 гнездо
16 вставка
18 шаблон для сверления
19 сверло
20 шаблон для отпиливания
21 пила
22 прокладка
24 шаблон для шлифования
25 шлифовальный инструмент
27 изоляция
28 клин
29 внешний край
31 изолирующий лист
32 сварной шов
33 клин