CN101309020A - 用于发电机、尤其是涡轮发电机的转子 - Google Patents

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Abstract

一种用于发电机、尤其是涡轮发电机的转子(10)，其由多个沿转子轴线(18)相继排列的单独的转子元件(11，12)组成，其中，转子元件(11，12)在连接面上彼此对接，并在形成圆环形焊缝(17)的情况下相互焊接，焊缝各自同心地围起具有预定的间隙宽度的圆形的中央的间隙(37)。为了在使机械应力尽可能小时实现最大的磁性作用体积，在间隙(37)的外圆周上，间隙转变成加宽的与焊缝(17)邻接的空腔(38)。

Description

用于发电机、尤其是涡轮发电机的转子
技术领域
本发明涉及用于产生电能的发电机的技术领域。本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的转子。
背景技术
长期以来众所周知，大型涡轮机如蒸汽涡轮机或燃气涡轮机的转子由各个焊接成组件的转子元件制成(例如参见EP-A1-0 604 754)。因此，尤其要用不同的材料制成对热要求不同的转子区段，并要使成本和耐用性达到最佳。此外，选购材料时，较之专门制造而成的整体件更简单，只需提供相对小的盘形元件。
在电动发电机尤其是涡轮发电机的转子中，迄今尚未通过由单个盘形元件一起焊接而制造转子。就涡轮发电机的转子而言，除了机械和热性质外，还要考虑电磁性，因为转子是磁回路的一部分且通常承载绕组。为了容纳绕组，在转子辊身(Ballen)中设有沿轴向伸展的槽，它们以一定的槽深度径向地伸入转子内部(例如参见EP-1361642)。
在过去已多次提出由单个盘体组成的涡轮发电机的转子：从DE-PS-573 512中已知一种用于涡轮发电机的转子，其由轴向并排的完整盘体组成。端部盘体与轴端件制成一体。盘体在其圆周上彼此通过焊缝连接。为了支持焊缝，有利的是，额外地通过螺栓将盘体彼此连接起来。盘面还可交替地设有相互咬合的突起和凹陷部以提高稳定性。
为了提高强度，焊缝还可沿着在转子圆周中切割的绕组槽设置。这样做的缺陷在于，细长的受限于边缘的焊缝仅能实现焊接转子有限的强度，尤其是它们还被绕组槽中断时。槽中附加的焊缝虽然提高了一定圆周上的强度，但却造成费用较高。
此外，US-A-3,780,428公开了一种用于涡轮发电机的转子，其中转子主体同样通过将多个盘体在边缘侧焊接而组成。这里，细长的焊缝这样提供了附加的强度，即，转子的端部件通过位于内部的螺栓连接，螺栓使转子沿轴向处于压应力下。并且，这些提高强度的措施费用极高且造成转子结构非常复杂。
在过去同样已经提出具有较深的焊缝的涡轮发电机的转子(参见DE-AS-1017 263)。
对于再生核企业，需要还大一些的转子(4极式涡轮发电机，发电机转子的单位重量达到300吨)。如此大的锻件在全世界也只有少数供货商能定制。存在一定的废品风险，其可能只有在后来的加工状态下才能确定。
顺便要说的是，随着锻件大小和重量的增加，在物理性质和取决于制造的剩余应力方面产生不均匀性。而小一些的锻件却能均锻造得很好，且运转中几乎不存在转子因材料结构在最后加工过程中不对称而弯曲的危险。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种用于发电机尤其是涡轮发电机的转子，其由相互焊接的盘形的转子元件组成，并在机械强度较高时具有尽可能大的磁性作用体积，还提供一种该转子的制造方法。
该目的是通过权利要求1和16的特征整体实现的。对于本发明至为重要的是，在相互焊接的转子元件之间间隙的外圆周上，该间隙转变成加宽的与焊缝邻接的空腔。为此，尤其可这样设计空腔的几何结构，即，一方面其体积尽可能小，另一方面在其区域内产生尽可能小的机械应力。
本发明一结构的特征在于，焊缝在内边缘各自具有环绕的底部缝(Wurzelnaht)，空腔在底部缝的径向高度上在两侧包括凹底部(Hinterstich)，并且，空腔在凹底部与间隙之间由过渡轮廓限定。
根据该结构的改进方案，过渡轮廓是直线的且以预定的角度通向上述间隙。作为替换，过渡轮廓可构造为具有预定半径的圆弧形。
本发明另一结构的特征在于，在转子上设有分布在圆周上的多个沿轴向伸展的绕组槽以容纳绕组，绕组槽通过槽深度沿径向方向取向；位于槽区域中的焊缝具有大于绕组槽的槽深度的焊缝深度。
本发明又一结构的特征在于，转子元件基本呈圆柱形地构造，并且，焊缝的焊缝深度在转子的整个圆周上保持恒定。
此外，对于间隙的构造有利的是，连接面垂直于转子轴线取向且基本呈平面地构造。
另一结构的特征在于，转子具有为第一外径的转子辊身和两个为第二和第三外径的轴端，第一外径大于第二和第三外径，并且，焊缝设置在转子辊身和轴端的区域中。为此可避免在轴端的锻件中产生较大的外径突变。
作为替换，可以考虑：转子具有为第一外径的转子辊身和两个为第二和第三外径的轴端，第一外径大于第二和第三外径，并且，焊缝仅设置在转子辊身的区域中。为此可容易满足轴端直线度和同轴度方面的部分高要求。
根据本发明的又一结构，除了两个轴端外，转子还包括多个相互焊接的盘体作为转子元件，其中盘体的轴向长度不同。按此方式，可有利地例如在转子辊身的端部设置薄的盘体。
根据另一有利结构，轴端和/或盘体可具有一个或者多个中央空腔，它们尤其构造为通孔或盲孔。空腔可用于材料控制、励磁电流输送、冷却剂的输入和输出等。由于4极式涡轮发电机转子的十字形磁场结构，这是特别有利的。轴端在此可构造成实心或构造有盲孔，例如用于密封冷却气体或局部地实现较高的机械强度。此外还可想到：使用具有多个单个空腔的盘体。盘体空腔的尺寸可有所不同，以便必要时改进转子的机械性能。此外，焊缝在转子辊身区域内的高度也可不同。
焊接盘体之间的间隙应具有尽可能小的间隙宽度。尤其是，间隙宽度与焊缝的焊缝宽度大致相等。
此外，还可想到：为了控制材料和/或输入和输出冷却剂，从空腔通向转子的外轮廓或通向布置在转子辊身内的绕组槽通有径向通道。
本发明制造方法一构型的特征在于，转子在车削之前去应力退火。
另一构型的特征在于，使用这样的转子元件，其在要焊接的侧面上具有在空腔与相接的焊接间隙之间环绕以对中并调节间隙宽度的结合片，结合片与阶梯式边缘轮廓对中地相互咬合并在随后的焊接中熔化。
附图说明
下面参照实施例结合附图详细描述本发明。其中：
图1示出了本发明一实施例的转子的纵剖面，其中焊缝仅位于转子辊身中且盲孔由两端引入转子中；
图2示出了本发明另一实施例的转子的纵剖面，其中轴端实心构造，且可通过焊缝(S)在轴端中无直径突变地构造；
图3示出了本发明又一实施例的转子的纵剖面，其中可看到绕组槽且中央盲孔用于输送冷却介质；
图4示出了本发明转子的转子辊身的不同实施例的各分视图(4a至4d)；
图5示出了本发明转子的轴端的不同实施例的各分视图(5a至5c)；
图6示出了本发明转子的盘体与轴端之间的焊接连接构造的实施例；
图7示出了具有线性过渡轮廓的在焊接连接中环绕着间隙的空腔的可能结构的放大细部图；
图8示出了具有圆弧形过渡轮廓的在焊接连接中环绕着间隙的空腔的另一可能结构的放大细部图；
图9示出了两个在焊接之前彼此邻接的转子元件的放大细部图，转子元件分别构造有环绕的结合片，以使间隙对中并保持畅通。
附图标记列表
10，10′，10″转子(被焊接，用于涡轮发电机)
11，14轴端
12，13盘体
15，15′，16，16′孔
17焊缝
18转子轴线
19绕组槽
20，21，22冷却气道
23，24，26，28转子辊身
25，33中央孔
27，29，30盲孔
31，32，34轴端
35，36盲孔
37间隙
38空腔(空穴)
39底部缝
40凹底部
41，42过渡轮廓
43，44结合片(环绕的)
45边缘轮廓(阶梯式，相互咬合)
α角度(过渡轮廓)
b焊缝宽度
B间隙宽度
h高度(凹底部)
H高度(空腔)
R半径(过渡轮廓)
S焊缝(轴端内)
TN槽深度(绕组槽)
TW焊缝深度
具体实施方式
图1至3在纵剖面中对本发明涡轮发电机转子的不同实施例作了阐述。
图1的转子10由两个在转子轴线18的方向上居中布置的盘体12、13组成，这两个盘体12、13相互焊接，并在端部分别与轴端11或14焊接。盘体12、13和轴端11、14共同组成为基本上为圆柱状的转子元件。转子元件11，...，14的连接面，转子元件之间通过该连接面相互连接(焊接)，垂直于转子轴线18取向且基本上为平面。
转子10的转子辊身由两个盘体12、13和两个轴端11、14的内侧区段组成。转子辊身的特点在于，其外径相对于轴端11、14扩大。容纳转子绕组的绕组槽(图3中的19)安置在转子辊身中。在此这样将转子10分成转子元件11，...，14，以致焊缝17仅存在于转子辊身的区域中。由此就容易满足轴端11、14的直线度和同轴度方面的部分高要求。
盘体12、13的轴向长度被选定成不一样长，例如，薄盘体可置于转子辊身的端部。转子10中可设有中央轴向孔15、16，它们在图1的示例中构造为两个自相对置的侧面不同宽度地伸入转子10中的盲孔。左孔15穿过左轴端11和与左轴端11相接的第一盘体12并终止于第二盘体13中。右孔16终止于右轴端14中，于是两孔15、16之间没有贯通。两孔尤其利于重量优化(重量减轻)。如果转子10特别设计成4极式的话，其所引起的磁性作用体积上的损失很小。
在图2的实施例中，转子10′同样由两个轴端11、14和两个置于其间的彼此焊接的盘体12、13组成。但与图1的转子10不同，左轴端11是实心构造的，由此例如适用于较高的转矩。右孔16与图1的相同，而左孔15′与之相反地在轴向长度上缩短至两盘体12和13。左轴端11中的点线在这里表示轴端中附加的焊缝S。为此避免在轴端锻件中外径有较大突变。
在图3的实施例中，转子10″的转子辊身中具有绕组槽19，其容纳转子绕组并具有槽深度TN。位于绕组槽19区域中的焊缝17有利地具有这样的焊缝深度(图7中的Tw)，其大于绕组槽19的槽深度TN。焊缝17的焊缝深度尤其可在转子10、10′、10″的整个圆周上保持恒定。在图3的示例中，由一侧伸入转子10″中的中央孔16′用于输送(气态)冷却介质，冷却介质由轴端区域中的第一冷却气道20、21送入孔16′中，并由分布在转子辊身上的第二冷却气道22冷却转子绕组或转子辊身(亦可参见图3中的流动箭头)。
图4和5对转子辊身(图4)和轴端(图5)的不同实施方式作了阐述。图4a的转子辊身23是实心构造的。图4b的转子辊身24具有贯通的中央孔25。转子辊身26具有自一侧(右侧)引出的盲孔27。最后，图4d的转子辊身28具有两个对称的相对置的盲孔29和30。所属的盘体具有内部相应的(中央)空腔，其可用于材料控制、励磁电流的输送以及冷却剂的输入和/或输出。这对具有十字形磁场的4极式涡轮发电机尤其有利。也可想到，使用具有多个单个空腔的盘体。不同的空腔可以是贯通的或中断的(一侧或两侧的盲孔)(对此亦可参见图1-3)。
盘体和轴端可具有通向外轮廓或绕组槽的径向孔洞(例如图3中的冷却气道20-22)(用于材料控制、冷却剂的输入和/或输出)。轴端可以是实心构造的(轴端31)、或构造有盲孔(轴端34；盲孔35、36)、或构造有贯通的中央孔33(轴端32)(参见图5a-c)，例如用以密封冷却气体，或局部地实现较高的机械强度。
盘体空腔的大小可有所不同，以便必要时改进转子的机械性能。同样地，转子辊身区域中焊缝的高度也可不同。
为了使转子主体的磁性作用体积尽可能大，本发明转子中焊缝17下方的空腔具有尽可能小的间隙37(图6)。这一点通过平行的盘面实现，在盘面的外边缘上安置有专门设计的呈环绕的空腔形状的空穴38。为了能让要焊接的转子元件11和12相对地对中且在焊接时保持间隙37畅通，在两者上设有根据图9在两个转子元件11、12上在空腔38与相连的焊接间隙之间环绕的半径相同的结合片43、44，其与阶梯式的边缘轮廓45对中地相互咬合并在稍后焊接时熔化，于是产生图7或8所示的最终状态。
间隙37和空腔38如下实现：盘体11、12(平行间隙)之间的间隙宽度(图7、8中的B)尽可能小，以便实现最大的磁性作用体积。轴向方向上的常规间隙量是焊缝宽度，这确保焊缝完全通过测试。
间隙37外边缘上的空穴38在径向延伸范围(高度H)和轴向长度上尽可能小，以便再实现最大的磁性作用体积。空穴38在几何结构上被构造成尽可能形成较小的机械应力。一般来说，空穴38由(两侧的)凹底部40和通向平行间隙37的过渡轮廓41或42组成，其中凹底部40在焊缝17的底部缝39的径向高度上的高度为h。过渡轮廓可以是圆弧形(图8中的42；半径R)、直线的(图7中的41；成角度α的直线)或者是两者的组合。
转子10、10′、10″以如下方式制造：盘体12、13首先在360°的圆周上以大于槽深度TN的恒定深度焊接。随后，必要时进行去应力退火、整个转子的车削以及绕组槽19的铣削。
这一制造顺序具有如下优点：
-在铣削绕组槽时，无切屑落在盘体之间的间隙中；
-在转子齿(绕组槽之间)的承载高度上的焊接连接得到良好控制；
-标准化盘体(经过预测试)的存储缩短了生产周期；
-消除了定制整体锻件产生废品的风险(就大整体件的废品而言，会导致延误交货超过一年)；
-转子槽在平面几何形状方面的精度高且在整个转子辊身长度上具备直线度、平行度。

Claims (19)

1、一种用于发电机、尤其是涡轮发电机的转子(10、10′、10″)，该转子(10、10′、10″)由多个沿转子轴线(18)相继排列的单独的转子元件(11，…，14)组成，其中，转子元件(11，…，14)在连接面上彼此对接，并在形成圆环形焊缝(17)的情况下相互焊接，焊缝各自同心地围起具有预定的间隙宽度(B)的圆形的中央的间隙(37)，其特征在于，在间隙(37)的外圆周上，间隙转变成加宽的与焊缝(17)邻接的空腔(38)。
2、如权利要求1所述的转子，其特征在于，空腔(38)的几何结构是这样构造的，以致一方面其体积尽可能小，另一方面在其区域内产生尽可能小的机械应力。
3、如权利要求1或2所述的转子，其特征在于，焊缝(17)在内边缘上各自具有环绕的底部缝(39)，并且，空腔(38)在底部缝(39)的径向高度上在两侧包括凹底部(40)。
4、如权利要求3所述的转子，其特征在于，空腔(38)在凹底部(40)与间隙(37)之间由过渡轮廓(41，42)限定。
5、如权利要求4所述的转子，其特征在于，过渡轮廓(41)是直线的，并且以预定的角度(α)通向间隙(37)。
6、如权利要求4所述的转子，其特征在于，过渡轮廓(42)被构造成具有预定半径(R)的圆弧形。
7、如权利要求1至6之一所述的转子，其特征在于，在转子(10、10′、10″)上设有分布在圆周上的多个沿轴向伸展的用于容纳绕组的绕组槽(19)；绕组槽(19)以槽深度(TN)沿径向方向取向；位于槽(19)区域中的焊缝(17)具有大于绕组槽(19)的槽深度(TN)的焊缝深度(TW)。
8、如权利要求1所述的转子，其特征在于，转子元件(11，…，14)基本呈圆柱形地构造，并且焊缝(17)的焊缝深度(TW)在转子(10、10′、10″)的整个圆周上保持恒定。
9、如权利要求1至8之一所述的转子，其特征在于，连接面垂直于转子轴线(18)取向且基本呈平面地构造。
10、如权利要求1至9之一所述的转子，其特征在于，转子(10、10′、10″)具有一个为第一外径的转子辊身(23，24，26，28)和两个为第二和第三外径的轴端(11，14)，第一外径大于第二和第三外径，并且焊缝(17，S)设置在转子辊身(23，24，26，28)的区域中和轴端(11，14)的区域中。
11、如权利要求1至9之一所述的转子，其特征在于，转子(10、10′、10″)具有一个为第一外径的转子辊身(23，24，26，28)和两个为第二和第三外径的轴端(11，14)，第一外径大于第二和第三外径，并且焊缝(17)仅设置在转子辊身(23，24，26，28)的区域中。
12、如权利要求10或11所述的转子，其特征在于，除了两个轴端(11，14)外，转子(10、10′、10″)还包括多个相互焊接的盘体(12，13)作为转子元件，并且盘体(12，13)的轴向长度不同。
13、如权利要求12所述的转子，其特征在于，轴端(11，14)和/或盘体(12，13)具有一个或者多个中央的空腔(15，15′，16，16′，25，27，29，30，33，35，36)。
14、如权利要求13所述的转子，其特征在于，空腔(15，15′，16，16′，25，27，29，30，33，35，36)构造为通孔或盲孔。
15、如权利要求13或14所述的转子，其特征在于，为了进行材料控制和/或冷却剂的输入和输出，从空腔(15，15′，16，16′，25，27，29，30，33，35，36)朝着转子(10、10′、10″)的外轮廓或朝着布置在转子辊身内的绕组槽(19)通有径向的通道(20，21，22)。
16、如权利要求1至15之一所述的转子，其特征在于，间隙宽度(B)与焊缝(17)的焊缝宽度(b)大致相等。
17、一种如权利要求1至16之一所述的转子的制造方法，其特征在于，首先在第一步骤中，以大于后来的槽深度(TN)的恒定深度(TW)在整个360°的圆周上焊接转子元件(11，…，14)，在第二步骤中，车削整个转子(10、10′、10″)，在第三步骤中，在转子辊身(23，24，26，28)中铣削绕组槽(19)。
18、如权利要求17所述的方法，其特征在于，转子在车削之前去应力退火。
19、如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，使用这样的转子元件(11，12)，其在要焊接的侧面上具有在空腔(38)与相接的焊接间隙之间用于对中并调节间隙(37)宽度的环绕的结合片(43，44)，上述结合片与阶梯式的边缘轮廓(45)对中地相互咬合，并在随后的焊接中熔化。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102341995A (zh) * 2009-03-09 2012-02-01 西门子公司 涡轮发电机的转子以及带有转子的涡轮发电机
CN102528305A (zh) * 2010-12-03 2012-07-04 阿尔斯通技术有限公司 制造转子的方法
CN102667064A (zh) * 2009-11-04 2012-09-12 阿尔斯通技术有限公司 燃气涡轮发动机压缩机的焊接的转子

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH700176B1 (de) * 2007-03-02 2010-07-15 Alstom Technology Ltd Rotor für einen Generator.
DE102009040123A1 (de) * 2008-11-06 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Kurzschlussläufer, Asynchronmotor und Strömungsmaschine
DE102009024580B4 (de) * 2009-06-10 2011-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Verbessertes Prüfverfahren für geschweißte Wellen
CN102172766B (zh) * 2010-12-30 2012-10-10 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 大型轴类零件的锻造工艺
JP2012207594A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械のロータ及び回転機械
US20130177438A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 General Electric Company Sectioned rotor, a steam turbine having a sectioned rotor and a method for producing a sectioned rotor
US20140137712A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-22 General Electric Company Lathe center
US10047607B2 (en) 2013-12-05 2018-08-14 Honeywell International Inc. Welded shaft and turbine wheel assembly
US10041351B2 (en) 2014-09-16 2018-08-07 Honeywell International Inc. Turbocharger shaft and wheel assembly
US10024166B2 (en) 2014-09-16 2018-07-17 Honeywell International Inc. Turbocharger shaft and wheel assembly
US9203272B1 (en) 2015-06-27 2015-12-01 Dantam K. Rao Stealth end windings to reduce core-end heating in large electric machines
US20170080530A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-23 Michael Davis McGhee Method of electron beam welding
US10160060B2 (en) * 2015-11-10 2018-12-25 GM Global Technology Operations LLC Crack and fracture resistant weld joint and welding process
US20210308806A1 (en) * 2020-04-01 2021-10-07 American Axle & Manufacturing, Inc. Vehicle driveline component with weldment having air pocket configured to shift residual stress in weldment away from the weld joint

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE573512C (de) 1929-11-03 1933-04-03 Bbc Brown Boveri & Cie Laeufer fuer Turbogeneratoren, der aus axial nebeneinandergereihten vollen Scheiben zusammengesetzt ist
US2317092A (en) * 1941-08-02 1943-04-20 Allis Chalmers Mfg Co Welded spindle construction
US2637521A (en) * 1949-03-01 1953-05-05 Elliott Co Gas turbine rotor and method of welding rotor disks together
DE1017263B (de) * 1954-06-24 1957-10-10 Escher Wyss Gmbh Aus mehreren Teilstuecken zusammengebauter Laeufer einer elektrischen Maschine
US3188833A (en) * 1959-11-23 1965-06-15 Allis Louis Co Electric motor with improved cooling means
DE1257793B (de) * 1962-07-20 1968-01-04 Prvni Brnenska Strojirna Zd Y Aus zusammengeschweissten Radscheiben bestehender Turbolaeufer
CH518642A (de) * 1969-10-31 1972-01-31 Tsnii T I Mash Verfahren zur Herstellung des Läufers eines Turbogenerators
CH563833A5 (zh) * 1974-10-28 1975-07-15 Bbc Brown Boveri & Cie
CH595011A5 (zh) * 1975-06-19 1978-01-31 Bbc Brown Boveri & Cie
CH594471A5 (zh) * 1976-07-02 1978-01-13 Bbc Brown Boveri & Cie
DE4239710A1 (de) 1992-11-26 1994-06-01 Abb Patent Gmbh Läufer einer Turbine
EP0665079B1 (de) * 1994-01-29 1999-01-07 Asea Brown Boveri Ag Verfahren zum Verbinden von Metallteilen mittels Lichtbogen-Schmelzschweissen
JP3184408B2 (ja) * 1994-09-22 2001-07-09 株式会社日立製作所 溶接構造物
JP3999402B2 (ja) * 1998-06-09 2007-10-31 三菱重工業株式会社 蒸気タービンの異材溶接ロータ
DE19852604A1 (de) * 1998-11-14 2000-05-18 Abb Research Ltd Rotor für eine Gasturbine
FR2800124B1 (fr) * 1999-10-21 2004-03-19 Toshiba Kk Rotor combine de turbine a vapeur
EP1109017A1 (de) * 1999-12-15 2001-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ultraschallprüfung einer Schweissnaht eines geschweissten Turbinenläufers
DE10112062A1 (de) * 2001-03-14 2002-09-19 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zum Zusammenschweißen zweier thermisch unterschiedlich belasteter Teile sowie nach einem solchen Verfahren hergestellte Turbomaschine
EP1361642A1 (de) 2002-05-10 2003-11-12 ALSTOM (Switzerland) Ltd Rotor eines Turbogenerators
US6965185B1 (en) * 2004-05-26 2005-11-15 General Electric Company Variable pitch manifold for rotor cooling in an electrical machine
CN2759036Y (zh) * 2004-12-08 2006-02-15 中国北车集团永济电机厂 单轴承发电机转子磁轭
US20060231531A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 General Electric Company Weld prep joint for electron beam or laser welding
CH700176B1 (de) * 2007-03-02 2010-07-15 Alstom Technology Ltd Rotor für einen Generator.

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102341995A (zh) * 2009-03-09 2012-02-01 西门子公司 涡轮发电机的转子以及带有转子的涡轮发电机
US8847445B2 (en) 2009-03-09 2014-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Rotor for a turbo generator, and turbo generator comprising a rotor
CN102341995B (zh) * 2009-03-09 2015-06-10 西门子公司 涡轮发电机的转子以及带有转子的涡轮发电机
CN102667064A (zh) * 2009-11-04 2012-09-12 阿尔斯通技术有限公司 燃气涡轮发动机压缩机的焊接的转子
CN102667064B (zh) * 2009-11-04 2015-01-14 阿尔斯通技术有限公司 燃气涡轮发动机压缩机的焊接的转子
CN102528305A (zh) * 2010-12-03 2012-07-04 阿尔斯通技术有限公司 制造转子的方法
CN102528305B (zh) * 2010-12-03 2016-03-30 阿尔斯通技术有限公司 制造转子的方法

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