一种水轮发电机定子铁芯的装配方法

摘要

本发明公开了一种水轮发电机定子铁芯的装配方法，包括：步骤S1：在鸽尾筋的上、下端部安装上、下两块定子冲片；步骤S2：通过测量工具检查定子冲片的内半径；步骤S3：固定鸽尾筋；步骤S4：以顺时针或逆时针方向按步骤S1方式重新定位一根鸽尾筋，并在此鸽尾筋的上、下端部各扣装一块定子冲片，并且，将前述定子冲片其余的槽口扣装在步骤S3固定的鸽尾筋上，重复步骤S2、S3，完成对此鸽尾筋的固定；依次类推，完成对所有鸽尾筋的定位和固定；S5：逐层交错叠片。此方法操作简便、快捷，减少了大量的定位工装，提高了装配效率，保证了定子铁芯的装配质量。

说明书

技术领域

本发明涉及水轮发电机技术领域，具体涉及一种水轮发电机定子铁芯的装配方法。

背景技术

众所周知，定子铁芯是水轮发电机中定子的重要部件，它是由若干定子冲片叠加而成。在水轮发电机组运行时，转子相对于定子铁芯转动，定子铁芯受到机械振动、热胀冷缩、磁拉力等因素的影响，因此，在装配定子铁芯时，需要保证较高的尺寸精度和装配质量，防止其发生松动。

通常，大中型水轮发电机的定子铁芯采用鸽尾筋进行装配，也就是在装配时，首先将鸽尾筋进行大等分，检查鸽尾筋的弦距和内径，检查合格后，采用托块将每根鸽尾筋焊接固定在机座的各层基板上；然后在大等分鸽尾筋内布置其余鸽尾筋，再检查鸽尾筋的弦距和内径，检查合格后，再将每根鸽尾筋焊接固定，最后，以等分的鸽尾筋按顺时针或逆时针方向逐层交错叠加定子冲片，在叠加定子冲片时，将定子冲片的槽口扣在鸽尾筋上，由此，将叠加而成的定子铁芯固定在机座上。

在上述装配过程中，鸽尾筋的作用在于固定定子冲片并在机组运行时承受磁拉力，并保证叠加形成定子铁芯内圆的尺寸精度和圆度。若鸽尾筋等分不均，就容易造成局部鸽尾筋受到的磁拉力过大，严重时导致其发生松动。为保证尺寸精度和装配质量，安装时既要保证鸽尾筋的弦距，又要保证其内径，因此，需要反复调校，工作效率较低，安装周期较长，且还难以保证尺寸精度和装配质量。

发明内容

为解决现有技术水轮发电机定子铁芯的装配方法存在的工作效率较低、安装周期较长和安装质量难以保证等缺陷，本发明提出一种水轮发电机定子铁芯的装配方法。

本发明的技术方案如下：一种水轮发电机定子铁芯的装配方法，其特征在于，该装配方法包括如下步骤：

S1-定位鸽尾筋：在机座的各层基板上放置托块，并将鸽尾筋套装在托块上，即将鸽尾筋定位在机座基板内侧，并按此方式在机座的基板内侧定位与定子冲片外圆槽口数量相同的鸽尾筋，且鸽尾筋之间的间距与定子冲片外圆槽口之间的间距相同；然后，在鸽尾筋的上、下端部安装上、下两块定子冲片，即将上、下两块定子冲片的槽口扣装在对应的鸽尾筋上；所述鸽尾筋的横截面形状为梯形；所述定子冲片的槽口形状为与鸽尾筋横截面相匹配的梯形或平行四边形；

S2-检查定子铁芯内径：利用内径千分尺检测上、下两块定子冲片的内半径，若上、下两块定子冲片的内半径与定子铁芯内半径的尺寸偏差在允许的误差范围内，则执行步骤S3；若上、下两块定子冲片的尺寸偏差超出允许的误差范围，则调整鸽尾筋和托块的位置，并重新检测上、下两块定子冲片的内半径，直至上、下两块定子冲片的内半径与定子铁芯内半径的尺寸偏差在允许的误差范围内；

S3-焊接托块：将托块焊接在基板上，完成对该鸽尾筋的固定；

S4-定位其余鸽尾筋：以顺时针或逆时针方向按步骤S1的方式重新定位一根鸽尾筋，并在此鸽尾筋的上、下端部各扣装一块定子冲片，并且，将前述定子冲片其余的槽口扣装在步骤S3固定的鸽尾筋上；然后，重复步骤S2、S3，完成对此鸽尾筋的定位和固定；依次类推，直至完成对所有鸽尾筋的定位和固定；

S5-叠片：取下所有鸽尾筋上、下端部的定子冲片，然后，从最底层开始，逐层交错叠装定子冲片，直至完成定子铁芯的装配；所述逐层交错叠装是指上一层定子冲片错开一根鸽尾筋的位置扣装在下一层定子冲片的上面。

进一步的，所述定子冲片为圆弧形，其外圆槽口为二个或二个以上。

进一步的，所述步骤S1中，上定子冲片安装在环形板上，环形板外圆通过千斤顶支撑在机座顶层基板的下表面上；下定子冲片安装底层基板上。

进一步的，所述步骤S2中，上、下两块定子冲片的内半径为其内圆弧到定子铁芯中心轴线的直线距离，即上、下两块定子冲片内圆弧到机组主轴表面的直线距离与机组主轴的半径之和。

与现有技术相比，本发明采用上、下两块定子冲片依次等分定位鸽尾筋，且直接测量定子冲片的内半径，不仅减少了大量的定位工装，而且定位更加简便、快捷，提高了装配效率，经现场安装比较，装配效率可提高50%以上。另外，在等分定位鸽尾筋时，采用内径千分尺测量上、下两块定子冲片的内半径，这样既可以保证鸽尾筋的内半径，也可以保证鸽尾筋的圆度和精度，也就保证了定子铁芯的装配质量。

附图说明

图1为本发明水轮发电机定子铁芯装配方法采用上、下两块定子冲片定位鸽尾筋的结构示意图；

图2为本发明定子冲片的结构示意图；

图3为装配完成后定子铁芯的局部横截面结构示意图。

其中附图标记为：10、机座，11、底层基板，12、顶层基板，20、鸽尾筋，30、定子冲片，30a、上定子冲片，30b、下定子冲片，301、槽口，40、托块，50、环形板，60、千斤顶。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

一种水轮发电机定子铁芯的装配方法，步骤如下：

S1-定位鸽尾筋：在机座10的各层基板上放置托块40，并将鸽尾筋20套装在托块40上，即将鸽尾筋20定位在机座基板内侧，并按此方式在机座的基板内侧定位与定子冲片外圆槽口数量相同的鸽尾筋，且鸽尾筋之间的间距与定子冲片外圆槽口之间的间距相同。然后，在鸽尾筋的上、下端部安装上、下两块定子冲片，即将上、下两块定子冲片的槽口扣装在对应的鸽尾筋上。其中，所述鸽尾筋的横截面形状为梯形；所述定子冲片的槽口形状为与鸽尾筋横截面相匹配的梯形或平行四边形；定子冲片30圆弧形，其外圆槽口为二个或二个以上。因此，在执行步骤S1时，首先在机座10的各层基板上放置托块40，然后，将二根或二根以上鸽尾筋20套装在托块40上。此时，托块40没有被固定，可以在各层基板上移动，因此，在将定子冲片扣装在鸽尾筋上时，可以移动鸽尾筋的间距并扣装，由此保证鸽尾筋之间的间距与定子冲片外圆槽口之间的间距相同。为准确定位且又不浪费时间和精力，本发明装配方法仅在鸽尾筋的上、下端部各安装一块定子冲片，并通过对上、下定子冲片的测量，确定鸽尾筋定位的准确度。本发明装配方法的下定子冲片30b可放置在底层基板11上，而上定子冲片30a由于没有放置位置，因此需要在鸽尾筋20的上端部延展一块环形板50。在本实施例中，环形板50外圆通过千斤顶60支撑在顶层基板12的下表面上，环形板50向内的延伸部分用于放置上定子冲片30a。

S2-检查定子铁芯内径：利用内径千分尺检测上、下两块定子冲片（30a，30b）的内半径，若上、下两块定子冲片的内半径与定子铁芯内半径的尺寸偏差在允许的误差范围内，则执行步骤S3；若上、下两块定子冲片的尺寸偏差超出允许的误差范围，则调整鸽尾筋和托块的位置，并重新检测上、下两块定子冲片的内半径，直至上、下两块定子冲片的内半径与定子铁芯内圆半径的尺寸偏差在允许的误差范围内。所述定子冲片的内半径是指定子冲片内圆弧到定子铁芯中心轴线的直线距离，也即上、下两块定子冲片内圆弧到机组主轴表面的直线距离与机组主轴的半径之和。测量时，通过内径千分尺测量上定子冲片30a和下定子冲片30b内圆弧到机组主轴表面的直线距离，将此直线距离加上机组主轴的半径即可得到上定子冲片30a和下定子冲片30b的内半径。若上定子冲片30a和下定子冲片30b的内半径与定子铁芯内圆半径的尺寸偏差在允许的误差范围内，则执行步骤S3；若上定子冲片30a和下定子冲片30b的尺寸偏差超出允许的误差范围，则调整鸽尾筋20和托块40的位置，也即调整了上定子冲片30a和下定子冲片30b的内半径，重新检测上、下两块定子冲片的内半径，如此循环，直至上、下两块定子冲片的内半径与定子铁芯内圆半径的尺寸偏差在允许的误差范围内。显然，本发明装配方法通过测量定子冲片的内半径，并以此确定鸽尾筋的位置，即直截了当、省时省力，又可以保证鸽尾筋的圆度和精度，也就保证了定子铁芯的装配质量。

S3-焊接托块：将放置在各层基板上的托块40焊接固定，由于鸽尾筋20套装在托块40上，因此就完成了对上述二根或二根以上鸽尾筋20的固定。

S4-定位其余鸽尾筋：以顺时针或逆时针方向按步骤S1的方式重新定位一根鸽尾筋20，并在此鸽尾筋20的上、下端部各扣装一块定子冲片（30a，30b），并且，将前述定子冲片其余的槽口301扣装在步骤S3固定的鸽尾筋上；然后，重复步骤S2、S3，完成对此鸽尾筋的定位和固定；依次类推，直至完成对所有鸽尾筋的定位和固定。

S5-叠片：取下所有鸽尾筋上、下端部的定子冲片（30a，30b），然后，从最底层开始，逐层交错叠装定子冲片，直至完成定子铁芯的装配；所述逐层交错叠装是指上一层定子冲片错开一根鸽尾筋的位置扣装在下一层定子冲片的上面。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。