DE1958296A1

DE1958296A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung des Staendergehaeuses von elektrischen Maschinen

Info

Publication number: DE1958296A1
Application number: DE19691958296
Authority: DE
Inventors: Goldshtein Moisei Abramovich; Goldshtein Arkady Moiseevich
Original assignee: GOLDSHTEIN ARKADY MOISEEVICH; GOLDSHTEIN MOISEI ABRAMOVICH
Current assignee: GOLDSHTEIN ARKADY MOISEEVICH; GOLDSHTEIN MOISEI ABRAMOVICH
Priority date: 1968-11-22
Filing date: 1969-11-20
Publication date: 1970-11-19
Also published as: FR2023922A1; US3680440A; GB1275416A; CS164993B1

Description

1. Molsei Abramovich Goldshtein Charkow, UdSSR

2. Arkady Moieeevich Goldahtein Charkow, UdSSR

Verfahren und Einrichtung mir Herstellung dee Btändergehäuees von elektrischen

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf die Herstellung großer elektrischer Maschinen, beispielsweise von Turbogeneratoren, insbesondere auf das Herstellungsverfahren für das Gehäuse des Stän'derkerns und die Einrichtung zu dessen Ausführung, und kann bei der Herstellung von elektrischen Maschinen, beispielsweise Turbogeneratoren mit einer Leistung von 100000 kW und mehr Verwendung fin-

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den. · .

Bekannt ist ein Herstellungsverfahren für das Gehäuse des Ständerkerna großer elektrischer Maschinen und eine Einrichtung zu dessen Ausführung, bei dem man gewöhnlich ausgeht von der Ausführung von Muten im Kerngehäuse, Einsetzen von Schichtungsrippen in diese Nuten, Anschweißen der Rippen an das Kerngehäuse und Bearbeitung der Sitzflachen dieser Rippen, worauf das Schichten des Ständerkernpaketes folgt.

Das bekannte Verfahren besitzt eine Reihe von wesentlichen Nachteilen* die Ausführung von Nuten im Gehäuse des Ständerkerns zum Einsetzen von Sohiohtungsrippen in diese Nuten erfolgt mittels Brennschneiden nach vorherigem Anreißen, wo-tzu eine Vielzahl von sperrigen Vorrichtungen erforderlich sind. Da es bei der Ausführung von Nuten unmöglich ist, eine hohe Genauigkeit ihrer Maße und gegenseitiger Lage am Umkreis zu erzielen, iat - beim Einsetzen von Schichtungsrippen eine Reihe von Einstell- und Kontrolloperationen sowie Sohlosserarbeiten erforderlich, die gleichfalls mit Verwendung von sperrigen Vorrichtungen und Schablonen verbunden sindj

eine

B3 ist unmöglich, mit Hilfe der bekannten Vorrichtungen/spanabhebende Bearbeitung der Sltzflächen der Schichtungsrippen zum nachfolgenden Schichten des Kerns durchzuführen, weshalb die Fertlgtearbeltung der Schichtungsrippen auf die erforderlich*! Maße von Hand mit Hilfe von Sohlosseerwerkzeugen geschieht,

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Auf diese Weise ist das bekannte Verfahren durch hohen Aufwand an Handarbeit und Zeit, durch Verwendung einer Vielzahl von Vorrichtungen und Werkzeugen gekennzeichnet und gewährleistet Ate/*»« hohe Herstellungsgenauigkeit des Gehäuses des Ständerkftrns, wodurch während des Sohichtens von Blechs eminent en des Kerns eine zusätzliche Anpassung einzelner Schichtungerippen nach dem Segment notwendig wird.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde"gelegt, ein Herstellungsverfahren für das Gehäuse des Ständerkerns einer elektrischen Maschine, beispielsweise eint* Turbogenerators, sowie eine Einrichtung ?ur spanabhebende Bearbeitung dieses Gehäuses zur Ausführung des erwähnten Verfahrens su schaffen, die eine Erhöhung der Genauigkeit und Verringerung des Arbeitsaufwandes bei der Herstellung des Gehäuses γοη Ständerkernen gewährleisten.

Dies wird dadurch erreicht, d*iß in. dem vorgeschlagenen Herstellungsverfahren für das Gehäuse des Ständerkerns einer elektrischen Maschine, beispielsweise einw Turbogenerators, das auf der Ausführung von Nuten im Kerngehäuse, dem Einsetzen von ochichtungsrippen in diese Nuten, dem Anschweißen der Rippen an das Kerngehäuse und der Bearbeitung der Sitzflächen dieser Rippen zum nachfolgenden Schichten des Kerns beruht, erfindungsgemäß das Kerngehäuse vertikal aufgestellt

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und befestigt wird, danach -durck- ^- spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise durch Fräsen, im Kerngehäuse Nuten zum Einsetzen von Schichtungsrippen j«' ausgeführt werden, wonach das Kerngehäuse von der Befestigung β·.;Μ1|$— und , horizontal aufgestellt wird,.VPl*ufl die v- Schichtungsrippen an das Kerngehäuse geaehireillt .vtgdta* alsdann das Kerngehäuse aufs neue vertikal aufgestellt und befestigt wird, worauf''Endbearbeitung mindestens einer Sitzfläche der Schichtungsrippen, ebenfalls durch spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise Fräsen, folgt.

In der vorgeschlagenen Einrichtung für spanabhebende Bearbeitung zur Ausführung dieses Verfahrens, die eine Grundplatte mit einer darauf angeordneten vertikalen Säule enthält, an der von außen auf der Grundplatte das zu bearbeitende Gehäuse des Ständerkern aufgestellt wird, ist erfindungsgemäß auf der Grundplatte konzentrisch zurvertikalen Säule eine Zentriervorrichtung angeordnet, die den unteren Teil des zu bearbeitenden Gehäuses des Ständerkerns konzentrisch in bezug auf die Säule fixiert, während im oberen Teil der erwähnten Säule eine Traverse angebracht iet, welche den oberen Teil des Ständergehäuses konzentrisch in bezug auf die Säule fixiert und das Kerngehäuse an die Zentriervorrichtung andrückt; zwischen der Traverse und der Zentriervorrichtung ist eine sich längs der Säule bewegende Bühne angeordnet, auf der ein oder mehrere Werkzeuge , . ■ .... - zur spanabhebenden Anbringung von Nuten im Gehäuse des

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Ständerkerns und Bearbeitung der Sohichtungsrippen untergebracht sind.

Zweckmäßigerweise '»ind die Verk*eu«t* afirnis 5 ²^ spanabhebenden Bearbeitung von Nuten im Gehäuse des Ständerkerns und Bearbeitung ^ei· Sohichtungsrippen

^⁸ Schlitten mit auf ihnen befestigten Fräskopfen ausgebildet, welche über die Bühne und eine auf dieser angeordnete Teilscheibe bewegt werden, die Fixierbohrungen aufweist, deren Anzahl - -,;··^ · der Anzahl von Schichtungsrippen des au bearbeitenden Ständergehäuses entspricht,

Zweckmäßigerweise werden weiterhin auf der erwähnten Bühne zwei oder mehr Mitnahmevorrichtungen angeordnet, jede von denen mit einer Sohichtungsrippe verbunden und zur Fixierung der Bühne bezüglich dee Gehäuses bei der Bearbeitung, von Schiohtungsrippen bestimmt ist.

Außerdem kann jede Mitnahmevdrrichtung mit einem vorher bearbeiteten Aufsatz versehen sein, der einen Querschnitt besitzt, der dem Profil der Sohichtungsrippe entspricht, und auf einer der unbearbeiteten Schichtungsrippen angeordnet wird.

. » Die Anwendung der Erfindung bei der Herstellung ron _%Y,

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Turbogeneratoren mit einer Leistung von 100, 200, 3OO, 5OO, 800 Tausend kW und mehr . gestattet es,_:-' - - ,riaar-ir. -α.

- . die Herstellungsgenauigkeit des Ständerkeriis bedeutend zu erhöhen, was wiederum seine Vibratione-Feeti*- keits- und elektrischen Werte verLbasert und/Tnverlaesigkeit und Betriebsdauer der Turbogeneratoren erhöht.

Das vorgeschlagene Verfahren sowie die Einrichtung bu dessen Ausführung sind bei der Herstellung des Ständerkerns eines Turbogenerators mit einer Leistung von 3OO Tausend kW erprobt worden und haben gute Ergebnisse gezeigt: der Arbeitsaufwand bei der Herstellung des Gehäuses des Stlndexkerns ist ungefähr um ein 5faches vermindert und seine Herateilungsgenauigkeit beträchtlich erhöht.

Zum besseren Verständnis des Grundgedankens der Erfindung wird nachstehend ein vorzugsweises Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens für das Gehäuse des Ständerkerns und der Einrichtung für spanabhebende Bearbeitung zur Ausführung dieses Verfahrens mit Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen eingehend beschrieben; in den Zeichnungen Tie igt:

Fig, 1 - Gesamtansicht der Einrichtung für spanabhebende Bearbeitung des Gehäuses des Ständerkerns zur Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens im Schnitt;

Fig. 2 - Schnitt nach II-II der Fig. 1;

Fig. 3 - Teil der Bühne der Einrichtung mit der Mitnahmevorrichtung, die auf einer unbearbeiteten SchichtungsriFpe

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angeordnet ist;

Fig. 4 - Teil der Bühne der Einrichtung mit der Mitnahmevorrichtung, die auf einer bearbeiteten Schichtungsrippe angeordnet ist.

Da3 vorgeschlagene Herstellungsverfahren für das Gehäuse des Ständerkerns und die Einrichtung zu dessen Ausführung bestehen in folgendem.

Das Gehäuse 1 (Fig. l) des Ständerkerns(in Fig. <{ (

ist das Gehäuse 1 durch strichpunktierte Linien angegeben) wird auf einer Zentriervorrichtung 2 vertikal aufgestellt, die auf einer Grundplatte 3 befestigt und konzentrisch eu einer vertikalen Säule 4 angeordnet ist. Zur Fixierung des unteren Teiles des Gehäuses 1 konzentrisch in bezug auf die Säule 4 ist die Zentriervorrichtung 2 mit Zentrierbacken versehen. Der untere.Teil des Gehäuses 1 des Ständerkerns wird befestigt« Danach wird der obere Teil des Gehäus-es 1 des Ständerkerns konzentrisch zu der Säule 4 fixiert und das Gehäuse 1 des Kerns an die Zentriervorrichtung 2 mittels einer Traverse 6 angedrückt, die auf der Säule 4 mit Hilfe einer Kegelscheibe 7 und bezüglich des Gehäuses 1 mit Hilfe von Z^ntrierbacken 8 zentriert ist, die an der Traverse 6 befestigt sind. Auf diese Weise verbindet die Traverse 6 das Gehäuse 1, die Zentriervorrichtung 2 und die Säule zu eir.er starren Einheit, wodurch das an sich unsteife Gehäuse des Ständerkerns "Steifheit erlangt, was seine spanabhebende Bearbeitung mit hoher Genauigkeit und hoher Güte

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der Gearbeiteten Oberfläche ermöglicht. Nachdem das Gehäuse des Ständerkerns in der Einrichtung befestigt ist, geht man zur Ausführung von Nuten in demselben zur Unterbringung von Schichtungsrippen 9 über. Die Nuten im Kerngehäuse werden spanabhebend ausgearbeitet (im vorliegenden Beispiel durch Fräsen). Hierzu ist in der vorliegenden Einrichtung auf der Säule 4 zwischen der Traverse 6 und der Zentriervorrichtung 2 eine Bühne IO angeordnet, die sich mit Hilfe einer Spindel 11 auf und nieder innerhalb des Gehäuses 1 verschieben läßt. Die Spindel 11 wird durch ein Getriebe 12 in Drehung versetzt, das auf der Kegelscheibe 7 angeordnet 1st. In der Aussparung der Bühne 10 ist nahe der Säule 4 eine Teilscheibe 13 mit Fixierbohrungen 14 (Fig. 2) angeordnet, während in dem restlichen Teil der Bühne 10 Laufrillen 15 ausgeführt sind. Die Anzahl der Fixierbohrungen 14 der Scheibe 13 ist derart gewählt, daß sie der Anzahl der Schichtungsrippen 9 des Stähdergehäuses entsprechen soll,weshalb die Scheibe 13 auswechselbar ausgeführt ist, d.h. bei notwendig gewordener Herstellung des Gehäuses des Ständerkerne mit einer größeren oder kleineren Anzahl von Schichtungsrippen wird die Teilscheibe 13 gegen eine ähnliche, aber mit einer entsprechend größeren oder kleineren Anzahl von Fixierbohrungen 14 ausgewechselt. Auf der Bühne 10 sind ferner Fräsköpfe 16 (Fig. 1 und 2) untergebracht. In Flg. 2 sind als Beispiel drei Fräsköpfe gezeigt, jedoch kann ihre Anzahl mehr oder weniger als drei

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sein. Jeder Fräskopf 16 ist auf seinem Schlitten 17 angeordnet, der eeineVerschiebung in allen Richtungen ermöglicht. Die Fräsköpfe 16 sind mit Einselantrieben 18 versehen. Die Bearbeitung von Nuten im Gehäuse 1 des Ständerkerns geschieht auf folgende Weise. Das Getriebe 12 der Bühne 10 und die Antriebe 18 der Fräsköpfe 16 werden eingeschaltet, und durch Verschiebung der Bühne 10 von oben nach unten oder von unten nach oben an der Spindel 11 entlang wird das Fräsen von Nuten im Gehäuse 1 durchgeführt.

Zuerst werden gleichzeitig so viele Nuten gefräst, wie

Fräsköpfe 16 auf der Bühne 10 angeordnet sind. Die Vorschubgeschwindigkeit der Bühne 10 und der Köpfe 16 wird in Abhängigkeit von Schnittbedingungen gewählt. Zur Bearbeitung einer folgenden ähnlichen Nutengruppe werden die Schlitten 17 freigegeben und in der Laufrille 15 der Bühne 10 verschoben bis sie mit der nächsten Reihe von Fixierbohrungen 14 auf der '.teilscheibe 13 zusammenfallen, wobei die Schlitten 17 nach dieser Scheibe zentriert werden. Auf dieselbe Weise führt man das Fräsen aller übrigen Nuten durch. Danach wird der Ständer von der Befestigung gelöat ", von d<?r Zentriervorrichtung 2 abgenommen und auf einem Kanter ( nicht abgebildet) horizontal aufgestellt, wonach in dio herausgefräaten Nuten die Sohichtungsrippen 9 eingeführt und durch elektrische Schweißung angeheftet werden. Sodann werden alle diesen Rippen endgültig angeschweißt.

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Das Gehäuse 1 des Ständerkern« wird aufs neue vertikal aufgestellt und in der Einrichtung auf die oben erwähnte Weise befestigt.

Auf einer der unbearbeiteten Schichtungsrippen 9 wird ein vorher mit dwr erforderlichen Genauigkeit bearbeiteter Aufsatz 19 (^Fig. 3) befestigt, der einen Querschnitt besitzt, welcher dem Profil der Schichtungsrippe 9 entspricht. Auf der Bühne 10 wird eine Mitnahmevorrichtung 20 aufgestellt, die die Lage der Bühne 10 bezüglich des Gehäuses 1 fixiert, d.h. eventuelle Tangentialverschiebungen der Bühne 10 bezüglich de3 zu bearbeitenden Gehäuses 1 des Ständerkerns verhindert. Die Mitnahmevorrichtung 20 wird nach der Teilscheibe 13 fixiert und auf der Bühne* ίθ starr "befestigt, indem man die Mitnahmevorrichtung mit dem Aufsatz 19 verbindet,·In dem angeführten Beispiel ist die Anordnung auf der Bühne 10 einer Mitnahmevorrichtung 20 dargestellt, doch kann die Zahl derselben auch höher sein; in diesem Fall müssen auf den unbearbeiteten Schichtungsrippen 9 so viele Aufsätze 19 befestigt werden, wie Mitnahmevorrichtungen 20 auf der Bühne 10 angeordnet sind. Danach werden die Fräsköpfe 16, die auf der Teilscheibe 13 fixiert sind, herangeführt und wird die erste Gruppe von Sohichtungsrippen 9, die der Anzahl von auf der Bühne angebrachten Fräsköpfen entspricht, gefräst. In dem beschriebenen Beispiel wird jede zu bearbeitende Rippe 9 auf drei Flächen 21, 22, 23 (wie in Fig. 4 geneigt) gefräst. Jedoch ist auch das Fräsen nur auf einer

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möglich, beispielsweise auf der Fläche 21, oder nur auf zwei Flächen, beispielsweise auf . Flächen 22, 23, oder eine andere Kombination der gleichzeitig bearbeiteten Flächen, beispielsweise 21 und 23 oder 21 und 22 in Abhängigkeit von gestellten Forderungen. Nach der Bearbeitung der ersten Gruppe von Schichtungsrippen 9 werden die Mitnehmevorrichtung und die Fräsköpfe 16 freigegeben und zur Bearbeitung einer nächsten Gruppe von Schichtungsrippen verschoben. Hierbei wird * der Aufsatz 19 abgenommen, und die Mitnahmevorrichtung 20 wird unmittelbar mit einer der bereits bearbeiteten Schichtungsrippen (Fig. 4) verbunden.

Analog der Bearbeitung der ersten Rippengruppe erfolgt die Bearbeitung der «weiten Gruppe von Schichtungsrippen usw. "bis zv;r endgültigen Bearbeitung aller Rippen. Danach nimmt man eine Kontrollmessung der Ausmaße des Gehäuses des Ständer-kerns vor, nimmt es von der Einrichtung ab und leitet zum Schichten der Bleche des Ständerkerns welter.

Zur bequemeren Bedienung der Einrichtung sind auf der " Grundplatte 3 Pfosten 24 aufgestellt, die but unterstützung de3 Gerüstes, der Leitern (in dem Zeichnungen nicht abgebildet) sowie der Gegengewichte (in den Zeichnungen ebenfalls nicht abgebildet) bestimmt sind, welche die Bühne 10 ausbalancieren.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

Verfahren zur Herstellung des Stftaderkerngehäuses >:·■■■"

von elektrischen Maschinen, beispielsweise Von Turbogeneratoren, das rifusführung von Nuten im Kerngehäuse, Einsetzen von Schichtungsrippen in diese Nuten, Anschweißen der Rippen an das Kerngehäuse und Bearbeitung der Sitzflächen dieser Rippen zum nachfolgenden Schichten des Ständerkerns umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Ständerkerns vertikal aufgestellt unö befestigt wird, dann im Kerngehäuse durofe -u .:··-. spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise durch Fräsen Nuten zum Einsetzen von Schichtungsrippen ausgeführt werden, wonach das Kerngehäuse von der Befestigung gelöst und horizontal aufgestellt wird, worauf die Schichtungsrippen an das Kerngehäuse ange schweißt werden, worauf das Kerngehäuse aufs neue vertikal aufgestellt und befestigt wird, und die Endbearbeitung mindestens einer Sitzfläche der Schiohtungsrippen ebenfalls durch spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise durch Fräsen, folgt.
2. Einrichtung zur Durchführung

des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einerGrundplatte und einäPauf dieser angeordnete vertikale Säule , an der von außen auf der Grundplatte das zu bearbeitende Gehäuse des Ständerkerns aufgestellt wird, dadurch gekennzeichnet? daß

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auf der Grundplatte (3) konzentrisah zur vertikalen Säule (4) eine Zentriervorrichtung (2) angeordnet ist, die den unteren Teil des zu bearbeitenden Gehäuses (l) des Ständerkerns konzentrisch In bezug auf die Säule (4) fixiert, während im oberen Teil der erwähnten Säule (4) eine Traverse (6) angebracht ist, welche den oberen Teil des Gehäuses (l) des Ständerkerns konzentrisch zu der Säule. (4) fixiert und das Gehäuse-Cl) des Kerns an die erwähnte Zentriervorrichtung (2) andrückt, und zwisohen der Traverse (6) und der Zentriervorrichtung (2) eine sich längs der Säule (4) verschiebende Bühne (lO) angeordnet ist, auf der -Werkzeuge zur

spanabhebenden Bearbeitung von Nuten im Gehäuse des Ständerkerns und zur Bearbeitung der Schichtungsrippen (9) untergebracht sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Werkzeuge - zur

spanabhebenden Bearbeitung von Nuten in

dem Gehäuse (l) des Ständerkerns und Bearbeitung der Schichtungsrippen (9) Schlitten (l?) mit auf ihnen befestigten Fräaköpfen (16) darstellen, welche sich über die Bühne (lO) und die auf ihr befindliche Teilscheibe (I3) verschieben, die Fixinrtohrun^en (19) aufweist, deren. Anzahl

der Anzahl von Schichtungsrippen (9)

des zu bearbeitenden Gehäuses (l) des Ständerkern entspricht· "-.'"■

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-u-
4. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf der Bühne (l-O) mindestens eine Mitnahmevorrichtung (20) angeordnet ist, die mit einer der Schichtungsrippen (9) bei deren Bearbeitung verbunden wird und zur Fixierung der Bühne (lO) bezüglich des Gehäuses (l) des Ständerkerns bestimmt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevorrichtung (20) mit einem vorher bearbeiteten Aufsatz (19) versehen ist-, der einen Querschnitt besitzt, welcher dem Profil der Sehichtungs· rippen (9) entspricht, und auf einer der unbearbeiteten
Schichtungsrippen angeordnet wird.

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