摘要：笔者针对灯泡贯流式水轮发动机自身的独特结构，简要分析了转子支架、泡头以及机座等，贴壁结构定子铁心的定位筋安装、推力环加工，对轴承预装和定、转子绕组制造中所应用的工艺措施进行了系统的探析，希望给灯泡贯流式水轮发电机的制造人员提供以一定的参考。
关键词：灯泡贯流式；发电机定子机座；转子支架加工工艺；改进
随着社会的发展和时代的进步，诸多的技术成果开始渗透到人们的生产生活中，值得一提的是，灯泡贯流式水轮发电机组通常都会应用于两米至二十五米水头位置，如果将灯泡贯流式水轮发电机和相同容量的立式机组进行比较，水轮机的转轮直径可以相应的减少20%，发电机的内径可以相应的减少25%，整体的机组重量可减少25%，同时会体现出土地淹没少、建设周期较短等等特征，由此可见，灯泡贯流式水轮发电机组可谓是目前低水头水力发电设备中最具发展前景的机型，可对其进行大力推广。
一、对于灯泡贯流式发电机结构的分析
以杭州杭发发电有限公司生产的灯泡贯流式水轮发电机组的发电机部分，其本身的额定容量为5000kW/61111kV.A,实的的额定电压为603kV,额定转速为136r/min。
发电机机座7上游侧法兰和泡头10予以连接，定子铁心6和机座均使用铁壁式结构，运作过程中所产生的热量一般都会从机座壁7散发出来，促使机座和铁心实现良性接触，如果机座内铁心段于圆表面喷涂金属铝，通过这样的方式，提升铁壁结构本身的散热性能[1]。
定子铁心下游端齿压板的外部位置一般会镶嵌在机座内壁槽，上游端可悬浮在表层，轴则通过套绝缘的不锈钢螺杆使其拉紧，这样可以最大程度的避免定子铁心两端片间的松动问题，进而导致的齿部弹开和端片间松动问题，将铁心两端三厘米位置冲片粘结成为一个整体[2]。
指的一提的是，转子、水轮机之中的主轴和2法兰连接，对其内部构成因素进行分析，可知其主要是由磁极5号转子支架所构成，再对它的位置进行分析，可知，它处于水轮机主轴上游侧法兰的附近，它在实际的运作中，或可因负荷减少而出现停机故障问题，从而产生返向水推力。其中的负荷减少或是停机问题所产生的也为返向水推力，在此过程中，常会出现正推力，正推力瓦共有八块，以刚性支持的形式存在，其中还含有反推力，反推力瓦共8块，可以应用橡胶垫支撑方式。
除此之外，可对双镜面推力环进行分析，双镜面推力环可分为半结构形式，径向轴承承受气隙偏心所产生的磁拉力和转动部门的全部重量，这就是典型的分半式结构，此时可以应用静压启动或是停机、动压的方式，将组合轴承放置在发电机的下游位置，这样可对轴承油雾造成的发动机污染予以规避。同时水轮机腔内部可以安装有调试轴承，相应的提高发电机的运作效率[3]。
二、对于发电机的典型部件以及制造工艺的探析
（一）对于转子支架、泡头以及机座分析
泡头外形主要为流线型，一般会由SR1638高760mm球冠和ϕ2820mm/ϕ4020mm*2100圆锥筒焊接而成，圆锥筒下游端可焊接有60mm厚发兰，壳体厚度在两厘米左右，其总高度在2.9米，泡头外部位置将会分布着三个辅助支撑的接口。
机座的表面呈现着圆柱形，外径为ϕ4.03米，实际长度在2.3米，壁厚在0.85米，下游端焊则有0.85厚发兰，上游端内圆可用30号工字钢焊接而成井字架，端面焊则有0.06米厚发兰，对车削余量进行考虑，机座壁需要应用1米的厚度板卷制。
转子支架一般是由腹板、筋板、磁轭圈、筋板以及轮毂等构成，磁轭圈应当应用1米厚度的板卷制[4]。
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机座壁以及磁轭圈的厚板卷制在大型微机控制卷板机中实现，受到钢板轧制尺寸的限制，在此过程中，需要先卷两侧，而后再将其卷至整圆之后，才能实施进一步焊接工作，经过焊接环节之后，需要对平焊缝实施局部退火，再上卷板机实现校圆工作，这就要求其变形之后，形成母线平直，两端面垂直与轴线位置。
下料环节或是卷制过程中的胚料，都需要经由机械粗加工之后，完成装焊环节的工作任务，在实际的装焊过程中，应用择取最为适宜的装配顺序和焊接程序，保证工件结构的合理性，确保加工尺寸的适宜性，最大程度的提升焊接质量。
在实际的毛坯焊接工作中，会涉及到自动化的二氧化碳气体的应用，借助它的作用，完成焊接工作，尤其应对焊接口的位置着重注意，或可通过多层多道焊接的途径，极大的提高筋板两侧角焊缝的质量，而后落实对称焊接工作，转子结构极其繁杂，焊接头型样式较多，焊接过程中很容易出现变形或是裂纹等问题，相应的减小焊接环节所产生的内应力，与此同时，应当择选最为适宜的定位焊接顺序，使最终的焊接角度和长度都更为适宜[5]。
（二）转子支架立式静平衡的分析
转子支架外径ϕ3145mm和内径ϕ3480mm，长度为730mm，应用立式静平衡，在此过程中，需要结合设计图纸的需要，结合JB/T6752-93《中小型水轮机转轮静平衡实验规程》中所规定的内容来落实工作。
（三）对于贴壁结构定子铁心环节的相关安装事宜分析
值得一提的是，其中的定子铁心外径ϕ3760mm,内径ϕ3480mm,长为730mm,些位置由48根鸽尾筋组成，同时可应用机座铁壁或是下游端齿压板镶嵌在机座环槽的内部，上游端的铁心悬浮结构。
贴壁结构定子铁心的定位筋安装工艺和立式水轮发电机的应用不具备一致性，其中的铁心压装和碟片的两端铁心段的粘结工艺都可以根据立式水轮发电机的作用，完成定子铁心的装配工艺。
（四）对于机座机械加工工作的相关分析
实际的机座机械加工过程中，应当对其流程进行划分，首先是要对下游端予以加工，再实施后翻头加工上游端，这一工作形式的最终目的，就是要保证机座的实际加工质量，与此同时，还要相应的减少其本身的翻身次数，这样才能最大程度的减少变形量。
结束语：
综上所述，基于杭州杭发发电有限公司所研发的灯泡暗贯流式水轮发电机机组的运作方式为例进行分析，在对此类型的发电机进行安装之后，可以对产品的性能进行实时监测，机组的运转过程中温度较低，电压畸形率也较小，实际的运作稳定性较强，体现出了超强的负荷力，其中的多项指标都可达到优等水平。
参考文献：
[1] 夏海霞,李桃,姚缨英等.灯泡贯流式水轮发电机通风系统及定子温度场[J].电工技术学报,2013,23(7):9-13.
[2] 宋厚彬,李伟力,杨逢瑜等.轴径向支架安放角对灯泡贯流式水轮发电机通风结构的影响[J].江苏大学学报（自然科学版）,2013,34(3):281-286.
[3] 夏海霞,李桃,倪光正等.发电机通风系统流场及转子温度场分析[J].电机与控制学报,2013,11(5):472-476.
[4] 李伟力,宋厚彬,杨逢瑜等.水轮发电机通风散热系统多场耦合的数值分析[J].电机与控制学报,2013,17(10):85-90.
[5] 朱春英.江厦潮汐试验电站6#机双向灯泡贯流式水泵水轮发电/电动机设计[J].电机与控制应用,2015,36(3):53-56.
论文作者:席帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：机座论文; 铁心论文; 水轮发电机论文; 定子论文; 转子论文; 灯泡论文; 推力论文; 《电力设备》2017年第16期论文;