Aparato para la colocación horizontal de laminaciones (10) dentro de un marco (2) de estator,

que comprende: una estructura (34) de raíl central que discurre hacia abajo aproximadamente en el eje central de dicho marco (2) de estator; soportes ajustables que sujetan dicha estructura (34) de raíl central dentro de dicho marco (2) de estator; un carro (36) que puede atravesar al menos una parte de la longitud de dicha estructura (34) de raíl central; y un asiento (42) dispuesto sobre la parte superior de dicho carro (36); en el que dicho asiento (42) está diseñado para complementar un diámetro interno superior de laminaciones (10) de núcleo de estator; en el que dicho asiento (42) comprende soportes (38) de dedo dispuestos en el mismo, en el que dichos soportes (38) de dedo corresponden con surcos (12) correspondientes en laminaciones (10) de núcleo de estator; en el que la colocación de una laminación (10) sobre dicho carro (36) acopla dicho asiento (42) en el diámetro interno superior de dicha laminación (10) y permite mover horizontalmente dicha laminación (10) a su sitio dentro de dicho marco (2) de estator

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas

Esta invención reivindica prioridad de la solicitud provisional estadounidense 60/565.307 titulada Methods and Apparatuses for Assembling Generator Stator Cores, que se incorpora al presente documento como referencia. Esta invención está relacionada además con las solicitudes estadounidenses: Apparatus and Method for the Installation of a Pre-Assembled Stator Core, de Allen, et al.; Method and Apparatus of the Mounting of and Circumferential Displacement of Radial Forces in a Stator Core Assembly, de Sargeant et al.; Horizontal Assembly of Stator Core using Keybar Extensions, de Sargeant et al.; todas presentadas con el presente documento.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a generadores de potencia, y más específicamente a núcleos de estator. Más particularmente, la invención se refiere al ensamblaje horizontal de un núcleo de estator usando una estructura de raíl central que soporta laminaciones y toroides desde el diámetro interno superior para la colocación dentro del marco de estator.

Antecedentes

El núcleo de estator generador es el componente más grande en el tren de un conjunto generador de turbina. Los núcleos de estator se fabrican generalmente a partir de miles de laminaciones de placas de acero relativamente finas que se apilan, se prensan y se fijan juntas para formar la forma cilíndrica grande del núcleo de estator. La fijación es necesaria para adaptarse a variaciones en el grosor de las laminaciones de placa de acero proporcionadas, denominadas comúnmente coronas. La fijación es necesaria para adaptarse a variaciones en el grosor de las laminaciones de placa de acero proporcionadas, denominadas comúnmente coronas. Laminaciones fijadas de manera inapropiada pueden dar como resultado la vibración de placas durante el funcionamiento del generador, que resultan de impulsos magnéticos o dilatación elíptica del núcleo.

Normalmente, el núcleo de estator se ensambla a partir de placas de acero directamente en el sitio de instalación final. Sin embargo, el gran tamaño del núcleo de estator y la necesidad de una fijación apropiada dan como resultado dificultades en la fabricación del núcleo de estator, incluyendo requisitos de espacio de superficie grande y grúas altas. La fabricación de núcleos de estator mediante los métodos tradicionales da como resultado tiempo requerido de fabricación y otras dificultades de fabricación asociadas. Por ejemplo, si el núcleo se apila directamente en el marco de estator, el marco debe entregarse al sitio antes de que pueda producirse cualquier etapa de fabricación. Adicionalmente, se necesita equipo de prensado de núcleo intermedio para prensar y fijar las placas de acero juntas a longitudes crecientes. Por otro lado, si el núcleo de estator se fabrica en un dispositivo externo, el propio dispositivo externo aumenta los costes de fabricación y requiere espacio de superficie adicional en el sitio y todavía requiere el uso de grúas pesadas.

La patente estadounidense 5.875.540 de Sargeant, supera algunos de los problemas con la técnica anterior ensamblando en primer lugar varias laminaciones en un conjunto distinto, denominado un toroide, y después apilando esos toroides para formar un núcleo de estator. Esto ahorró grandes cantidades de tiempo con respecto al ensamblaje de laminaciones individualmente, y produjo un núcleo de estator con menos fallos.

Cuando se instalan las laminaciones individuales, o el conjunto de laminaciones en un toroide, en un núcleo, se acoplan con lo que se denominan barras de encaje. Las barras de encaje son varias laminaciones en un conjunto diferenciado, denominado toroide, y después apilando esos toroides para formar un núcleo de estator. Esto ahorró grandes cantidades de tiempo con respecto a ensamblar las laminaciones individualmente, y produjo un núcleo de estator con menos fallos.

Cuando se instalan las laminaciones individuales, o el conjunto de laminaciones en un toroide, en un núcleo, se acoplan con lo que se denominan barras de encaje. Las barras de encaje son esencialmente varillas que discurren por la longitud interna del núcleo de estator y proporcionan un punto de enganche para las laminaciones. La figura 1 ilustra un marco de estator que está vacío de cualquier laminación. Las barras 6 de encaje discurren por la longitud interna del marco 2 de estator, y están generalmente unidas al marco mediante anillos 4 de soporte de estator.

La técnica anterior requiere que las laminaciones y los toroides se apilen verticalmente, usando la gravedad para guiar los toroides a su sitio. Esto puede conducir a una redisposición a gran escala e imposición del núcleo de estator y el área circundante durante periodos de tiempo sustanciales. Usando la técnica anterior apilar un núcleo horizontalmente es extremadamente difícil con laminaciones, y casi imposible con toroides debido a su tamaño y variaciones de fabricación. Lo que se necesita es un método y un aparato para apilar laminaciones y toroides horizontalmente.

Sumario de la invención

Teniendo lo anterior en cuenta, los métodos y aparatos de acuerdo con la presente invención facilitan el apilamiento horizontal de laminaciones y toroides para formar un núcleo de estator. Un generador de núcleo de estator comprende un marco de estator que tiene barras de encaje que discurren axialmente a lo largo del diámetro interno del marco. Se insertan laminaciones dentro del marco de estator, acoplándose con las barras de encaje y apilándose juntas para formar el núcleo de estator. Opcionalmente, algunas laminaciones pueden apilarse previamente para formar haces, denominados toroides, antes de insertarse en el núcleo. Las laminaciones y particularmente los toroides son objetos pesados y difíciles de manejar. Cuando el núcleo se apila verticalmente, puede usarse la gravedad para ayudar a la colocación de las laminaciones. Sin embargo, intentar apilar el núcleo horizontalmente es extremadamente difícil.

La presente invención proporciona una estructura de raíl central que soporta laminaciones o toroides desde la parte superior de su diámetro interno. La estructura de raíl central discurre hacia abajo por el centro del marco de estator, y las laminaciones en forma de anillo se llevan hacia abajo por el raíl, acoplándose con las barras de encaje en el marco de estator, a su posición final. La estructura de raíl no sólo ayuda en la colocación de las laminaciones dentro del marco de estator, puede ayudar además en un ajuste más fino de las laminaciones cuando están en su sitio dentro del marco de estator.

Estos y otros objetos, características, y ventajas según la presente invención se proporcionan en una realización por un aparato para la colocación horizontal de laminaciones dentro de un marco de estator. Este aparato comprende una estructura de raíl central que discurre hacia abajo aproximadamente en el eje central del marco de estator. Unidos a la estructura de raíl central hay soportes ajustables que sujetan la estructura de raíl central dentro del marco de estator. Se coloca un carro sobre la parte superior de la estructura de raíl central, y puede atravesar al menos una parte de la longitud de la misma. El carro también tiene múltiples soportes de dedo dispuestos sobre su parte superior. Los soportes de dedo corresponden con surcos correspondientes en laminaciones de núcleo de estator, y cuando se colocan laminaciones sobre el carro, huecos en las laminaciones se acoplan con los soportes de dedo en el diámetro interno superior de las laminaciones. Esto permite mover horizontalmente las laminaciones a su sitio dentro del marco de estator.

En una realización particular las laminaciones se apilan previamente para formar un toroide. La colocación de las laminaciones o toroides puede realizarse en ambos extremos del marco de estator. Esto permite ensamblar un núcleo de estator desde ambos extremos, aumentando la eficacia del procedimiento de construcción.

En otra realización, el carro es una unidad ajustable. Esto permite realizar ajustes de colocación menores en las laminaciones. Esto incluye ajuste lateral y vertical. Además, tener un carro ajustable permite que el aparato compense variaciones en la estructura de raíl central, tales como una depresión central. Preferiblemente, el carro tiene un sistema de frenado, de modo que las laminaciones pueden manipularse más fácilmente una vez que están en posición.

Breve descripción de las figuras

La invención se explica con más detalle a modo de ejemplo con referencia a los siguientes... [Seguir leyendo]