当今我国大型水轮发电机机组的单机容量逐步向500MW、700MW等巨型机组发展，如已建成的二滩（550MW）电站、在建的三峡（700MW）电站和即将开工的龙滩（700MW）、小湾（7OMW）等电站，对于水轮发电机制造厂商来说，这既是机会也是挑战。如何解决超大、超重水轮发电机部件的加工、装配、运输等存在的问题，已实实在在地摆在我公司面前。

　　借鉴国外公司的成功经验，结合自身的情况，研制开发新的加工、装配工艺，这是我们的唯一途径。

　　2三峡定子机座三峡电站水轮发电机定子机座外径3306mm，重约170t.由不同厚度的环板、立筋以及钢管组焊而成，其整体外形为圆形结构。机座环板间钢管采用通长结构，便于控制机座总高。

　　定子机座无下环，由中环和上环（分块结构，类似支墩）组成。中环包括大齿压板及上环板共8层环板，上环在工地与中环焊接。

　　机座中环分为8瓣，两瓣之间无合缝板，采用组装块把合。工地机座环板间采用对接坡口焊焊成整圆。

　　定子机座与基础板采用键联接‘机座在热膨胀的作用下可作径向移动（见所示）。

　　压指采用非磁性钢，在厂内焊于大齿压3三峡定子机座的加工三峡定子机座按设计要求，主要需加工定子大齿压板平面、定子把合螺栓孔以及定子径向键槽三个部位。

　　3.1西门子定子机座加工工艺对于类似三峡这种结构的定子机座，按照我们传统的加工方式，主要工艺流程如下：整圆划大齿压板加工线、立车整体加工定子机座大齿压板平面、整圆划孔线、键槽线、拆开用镗床加工把合螺栓孔，加工键槽。

　　按此加工方案加工定子机座，整个机座的加工占用大型设备周期短，并且是我们比较熟悉的加工方式，易于操作，质量容易保证。

　　但由于三峡定子机座尺寸大、重量重，给划线及整体起吊带来了一定的难度。如在立车上加工，福在立车上把合、划线，这样使定子机座在大型立车上占用的加工周期大大增加，影响了生产。对于定子机座这样加工要求不高的工件，应该考虑使用其它的加工方法。

　　在西门子公司，由于无大型立车，定子机座多采用数控镗床分瓣加工的方法。

　　为了保证定子机座分瓣加工完后的大齿压板水平度以及圆度，首先定子机座焊接完成后，既可在整体状态下，也可在分瓣状态下，在每瓣机座的大齿压板上焊三个水平找正块，用水平仪找平这些水平找正块，然后点焊牢；划出大齿压板加工圆线以及看线，并在看线上标出每瓣机座的船形水平找正点。

　　在腧塍上，利用方箱、千斤顶‘酣水平找正块将机座相对机床的导轨找平，公差控制在0 2~03mm，再利用船形水平找正点将机座船形水平找好，公差控制在。2~03mm以内，然后固定好。通过数控编程，一次性加工出大齿压板平面、把合螺栓孔、键槽等。

　　3.2我公司采用数控镗床加工三峡定子机座的可能性分析如我公司照搬西门子定子机座的加工工艺，存在以下两方面的问题：由于需加工的大齿压板环带宽560mm，如的方<摆放工件，就需采用直径约700~750mm的飞刀盘，而我公司从未生产过如此大的刀盘。

　　由于三峡定子下压指采用直接焊接在大齿板上结构，定子把合螺栓作为焊下压指工具的定位基准，如何保证定子把合螺栓孔的形位公差，也是一个难题。

　　为了解决以上两个方面的问题，在三峡定子机座的加工工艺中，我们利用数控错床的直角铣头来进行大齿压板平面的加工，解决了需制作大直径飞刀盘的问题（如所示）。

　　在把合螺栓孔的加工中，我们只在划线过程中，划出每瓣机座上的把合孔数控加工起始点，以及验证程序的外形孔线，利用数控机床高精度特点，加工出所有的把合螺栓孔，解决了把合螺栓孔的精度问题。

　　4三峡定子铁心装配三峡水轮发电机定子机座分瓣运输到工地，在工Sk焊接成整圆。为了防止定子铁心热变形，铁心与机座连接采用双鸽尾浮动式定位筋结构；工地整圆叠片；铁心压紧采用拉紧螺杆、穿心螺杆、蝶簧共同把紧方式。为了保证铁心的长期紧度，结构上还采用铁心端部粘接本，下压指直接焊接在她压社等腻4.1工地定子机座组焊、铁心装压、下线的场地和条件定子机座组焊、铁心叠压既可在安装间进行，也可在机坑内进行。如在安装间进行，那么在组装现场中心需埋设基础板，用以固定中心柱。在对应于定子基础板的位置也需埋设基础板，所有基础板的总承重应考虑能够支撑整个定子铁心重量，基础板的埋设须注意坐标方位；考虑到零部件、工装的堆放区、热压设备摆放区以及工人的休息间需占用。的面积，场地的宽度至少应较机座直径大lm左右，场地的环境应符合有关标准要求。如在机坑内进行，则需在机坑内搭建一个平台，用于固定中心柱和放置叠片架等，机座放置在机组基础支墩上（如所示）。

　　4.2主要工艺过程大型水轮发电机定子机座分瓣运输到工地，在工地定子安装间组焊成整圆，然后叠片；铁心与机座间采用双鸽尾浮动式定位筋，既有利于提高铁心整体性，又提高了机组长期运行的可靠性，解决了大直径铁心的相对热膨胀问题。

　　我公司技术人员结合长期的工作经验，通过自行开发，已基本掌握了此结构铁心的装压技术，并先后在小浪底300MW机组、李家峡400MW机组、大朝山225MW机组等大型水轮发电机组中采用。如何更好地掌握此项技术，是解决如何装好700MW级定子铁心的关键所在。为此，我公司在与国外的双鸽尾定子铁心技术比较的基础上，结合现有的技术，提出了可能的铁心装压方案。

　　4.2.1定子机座组装首先，在安装间基础社布置支敏及楔子板，大致找平，在中心基础板上安放中心柱，竖立机座并把合合缝螺栓，第一瓣机座与第二瓣机座的合缝方向应朝向电站上游端。按工艺要求调整机座水平、中心柱垂直、中心柱与机座同心，固定机座及中心柱（如所示）。

　　安装、调整中心柱示意。框式水平仪2.中心柱3.测量销4.定子座5.测量臂4.2.2定子机座、下压指焊接为了保证焊接质量以及减少焊接变形，机座焊接应由合格焊工施焊，按专用焊接工艺要求进行焊接。机座焊接完毕后，再次将机座与中心柱找正；使用专用压指焊接夹具进行下压指的焊接工作，并对下压指的波浪度进行检。

　　下压指直接焊接在大齿压板结构，是最近几年才发展起来的。为了保证下压指的波浪度满足要求，我们过去多采用焊后上立车整体加工的方式，加工性能极差。对于控制下压指的焊接质量，我们可以借鉴西门子公司的压指焊接夹具以及检工具的结构。4.2.3定位筋的安装与调整在机座各环板上划出定位筋分布线，将定位筋临时固定到机座上，依照先大等分再小等分的原则，先确定并调整基准筋，按一定的焊接顺序搭焊基准筋托块，然后调整各等分区内的其余定位筋，接着按一定的焊接顺序搭焊托块，进行定位筋尺寸检，合格后，并按一定的焊接顺序进行定位筋托块满焊工作。最后再进行定位筋尺寸检，定位筋焊接完成。

　　门子公司与我们的工艺稍有不同，他们一般采取两种方式进行：采用在机座高度方向，分上、中、下叠三段工艺铁心段，调整好工艺铁心段的槽形、内径等尺寸后，确定出定位筋的位置，然后焊接定位筋托块（如所示）。

　　采用先安装部分基准定位筋，然后进行叠片，叠至300mm后，对冲片进行整形、调整等，满足要求后，插人其余定位筋，并焊好第一层定位筋托块，然后继续叠片，叠至高度与机座第二层环板平齐后，再对冲片进行整形、调整等，满足要求后，焊好第二层定位筋托块。如此反复。

　　由此看出，西门子公司与我们根本上的不同是，我们认为调整好定位筋尺寸后，就可保证定子铁心装配质量；而西门子公司却在保证了定子铁心尺寸合格后，才进行定位筋托块的焊接工作。

　　为了消除传统定位筋弦距测量工具造成的定位筋装焊误差，我们吸收了GE公司的技术，研制了球头弦距测量工具进行定位筋间的弦距测量、调整工作。

　　定位筋托块焊接是保证定位筋尺寸的一个关键所在，由于托块焊接变形引起的定位筋尺寸超差是定位筋焊接中的老毛病。因此，在焊接方式上，我公司采用（：02气体保护焊。同时，我公司还对托块的焊接次序做了深人的研究。

　　4.2.4定子铁心装压定子铁心叠片采用整圆叠片方式，在铁心叠装过程中，当叠片将要超过一层机座环板时，将定位筋与托块间的临时楔子取出。

　　采用槽样棒、整形棒、通槽棒等定位、整形、检工具，以确保叠片槽形公差。

　　槽样棒作为铁心叠片过程中的定位工具，我们一般采用叠一段铁心后，将槽样棒沿轴向提升一段，以保证槽样棒始终发挥作用；而西门子公司采用不动槽样棒的方式，当铁心叠至即将超过一个槽样棒的高度时，即在相邻槽中放人另外一个槽样棒，两个槽样棒在高度方向重叠一个铁心段长的高度。

　　为保证铁心紧度，每叠500mm左右预压一次，铁心预压利用预压工装进行，用扭矩扳手压紧铁心，可保证铁心紧度均匀，防止将来铁心出现波浪翘曲变形。

　　我们在工地所使用的铁心预压工具多采用压板、工具螺栓、撑管等。而西门子公司采用多种工具螺栓加工具压板的方。

　　为进一步提高铁心紧度，我们采用铁心热压工艺，在冷装压完成以后将铁心加热到一定程度，保温一段时间，再让铁心自然冷却到一定温度以下，再次压紧铁心，采用热压工艺可进一步压紧铁心，同时还可采取将铁心首末段热粘结成整体的工艺，提高铁心的刚度，防止边段铁心松动。热压完成后进行铁心磁路发热试验，然后再次压紧铁心。

　　5结论在大型水轮发电机的制造技术方面，国外先进制造厂商有许多的制造经验与技术值得我们借鉴和学习，但在消化吸收的同时，也需结合自身的实际情况取长补短。