姜文軍，李國鵬，李太波，郭 波

(山東齊魯電機(jī)制造有限公司，山東濟(jì)南 250100)

0 引言

空冷汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽楔采用LY12-CZ、Q235等材料，為長度240～420 mm的楔形結(jié)構(gòu)，主要作用是固定轉(zhuǎn)子線圈位置，防止線圈發(fā)生變形和位移。槽楔裝配工序是汽輪發(fā)電機(jī)裝配中的關(guān)鍵工序。每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)需轉(zhuǎn)子槽楔200～300根不等，工藝標(biāo)準(zhǔn)要求高，單位面積接觸面需達(dá)3/4，啞殼聲不得超過槽楔全長1/10，且兩端必須楔緊。這就使槽楔裝配不僅工作強(qiáng)度大，工作時(shí)間長，而且對(duì)裝配質(zhì)量要求高。如果槽楔安裝過松，就起不到固定轉(zhuǎn)子線圈的作用，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)槽楔也會(huì)與轉(zhuǎn)子本體發(fā)生磕碰產(chǎn)生異響，而且容易損壞轉(zhuǎn)子線圈，發(fā)生電機(jī)短路[1]?，F(xiàn)有裝配工藝所用的安裝設(shè)備是十幾年前所設(shè)計(jì)制造的，結(jié)構(gòu)簡易，設(shè)備老化嚴(yán)重。由于設(shè)備整體剛度不足，尤其是固定工作液壓缸的橫梁以及用于支撐橫梁的支撐板剛度不夠，造成設(shè)備運(yùn)行過程中液壓缸嚴(yán)重失壓，安裝的槽楔質(zhì)量無法滿足工藝要求。由于槽楔安裝時(shí)作用力較大，造成設(shè)備支撐裂痕嚴(yán)重，設(shè)備橫梁以及液壓缸在工作中抖動(dòng)嚴(yán)重，大大提高了操作難度，且極易發(fā)生危險(xiǎn)。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)合理，既能提高工作效率、降低安全隱患，又能嚴(yán)格按照工藝要求來使用的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備。

1 設(shè)計(jì)方案確定

根據(jù)轉(zhuǎn)子槽楔從轉(zhuǎn)子本體出槽口向中心分段安裝的裝配特點(diǎn)，我們對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)。該設(shè)備(見圖1)整體采用封閉式結(jié)構(gòu)，工作部分由地下基礎(chǔ)部分、地上支撐部分、懸臂及液壓系統(tǒng)組成。其中支撐部分通過螺栓安裝于基礎(chǔ)部分，懸臂通過螺栓固定于支撐部分。工作用液壓缸安裝于高強(qiáng)度的焊接懸臂腹板上，其余液壓元器件放置于設(shè)備后面。工作時(shí)行車吊裝待裝配轉(zhuǎn)子落于可移動(dòng)推車上，人工推至轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備工位處。在轉(zhuǎn)子槽中預(yù)放轉(zhuǎn)子槽楔，通過操作液壓系統(tǒng)中換向閥控制液壓缸進(jìn)行槽楔裝配。

圖1 汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1) 基礎(chǔ)部分支撐著整個(gè)地上工作部分，需要結(jié)構(gòu)簡潔，安裝方便牢靠?；A(chǔ)部分主要由兩塊Q235鋼板構(gòu)成，安裝于地面以下，通過預(yù)埋8根地腳螺栓來固定設(shè)備?；A(chǔ)部分上表面與地面平齊，便于操作者進(jìn)行槽楔裝配。

(2) 支撐部分(見圖2)整體采用封閉式結(jié)構(gòu)。主體采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，主支撐板與側(cè)板夾角135°，便于槽楔安裝，前后支撐及各種加強(qiáng)筋用來提高整體強(qiáng)度。安裝時(shí)通過調(diào)整底板與基礎(chǔ)部分之間的間隙及位置來保證兩支撐位于同一立體平面上。為增強(qiáng)主支撐與側(cè)板的強(qiáng)度能同時(shí)保證其焊接性能，材料都選用Q345。支撐部分的結(jié)構(gòu)能很好地保證設(shè)備的整體剛度，從而避免工作部位出現(xiàn)裂痕、抖動(dòng)等情況。

圖2 支撐部分

圖3 液壓原理圖

在該汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備中有液壓缸座和接桿兩種特殊的零件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能直接影響設(shè)備的效率跟工作方式。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠優(yōu)化設(shè)備整體布局，還能起到延長設(shè)備壽命，提高工作效率的作用。

液壓缸座(見圖4)起到連接液壓缸與懸臂的作用，其結(jié)構(gòu)為懸掛式可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。工作狀態(tài)下液壓缸座固定于預(yù)留的安裝孔位上，當(dāng)需更換產(chǎn)品型號(hào)時(shí)，通過擰松螺母移動(dòng)液壓缸座，將液壓缸座固定于懸臂的另外一排安裝孔位上。既能保證設(shè)備的通用性，又能實(shí)現(xiàn)液壓元件移動(dòng)位移的最小化，增加液壓元件的使用壽命。

液壓缸活塞桿前端安裝有外螺紋接桿，既可以滿足不同產(chǎn)品的安裝需要，又能延長液壓缸的使用壽命。為增強(qiáng)接桿的機(jī)械性能，其材料選用45鋼并進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。

圖4 液壓缸座

3 結(jié)語

影響設(shè)備剛度的主要因素是固定工作液壓缸的懸臂以及懸臂支撐部分，只要這兩個(gè)主要部分剛度得到加強(qiáng)，設(shè)備的整體剛度便會(huì)得到提高。通過合理設(shè)計(jì)各部分的結(jié)構(gòu)， 可以明顯增強(qiáng)該汽輪發(fā)電機(jī)

轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備的整體剛度，提高設(shè)備裝配精度，從而有效提高汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔的裝配效率，提升裝配質(zhì)量。另外降低勞動(dòng)者工作強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本也是本設(shè)備的一個(gè)目標(biāo)。本設(shè)備良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也解除了原有技術(shù)中的安全隱患，使得槽楔裝配更加安全環(huán)保，節(jié)能降耗。

[1] 汪耕.大型汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[3] 曾正明.機(jī)械工程材料手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[4] 黎啟柏.液壓元件手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000.