CN109088488B - 一种水轮发电机定子铁芯结构及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水轮发电机定子铁芯结构及其成型方法。其中，所述定子铁芯结构包括有若干硅钢片，这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为中部铁芯组件和处在其轴向两端的端部铁芯组件，端部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，中部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而叠装排布在两端的整体环状结构的端部铁芯组件之间，两端的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力。本发明既不明显增大定子铁芯结构的加工和装配技术难度，又能满足使用工况的技术要求，能有效解决定子铁芯结构在定子机座上的轴向锁紧力易被破坏的技术难题问题，有利于水轮发电机长效安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及水轮发电机，具体是一种新的、水轮发电机的定子铁芯结构，以及该定子铁芯结构的成型方法。
背景技术
水轮发电机的定子作为水轮发电机的静止部件，其主要由定子机座及装配在定子机座上的铁芯、绕组等组成，铁芯和绕组是定子为了产生旋转磁场和保证磁通及电流通路必备的电磁部分。
水轮发电机的定子铁芯结构，是由若干块硅钢片按照设定的排布顺序层叠的方式嵌装于定子机座上而组成的，特别是大尺寸水轮发电机的定子铁芯结构，其每层硅钢片是由若干块扇形的硅钢片按照设定的排布顺序以周向对接的方式组成。叠装成型于定子机座上的定子铁芯结构，是由定子机座上周向分布的各拉紧螺杆通过两端的指压板施以轴向锁紧力而实现固定的。此种定子铁芯结构虽然满足了加工、装配及使用工况的技术要求，但其由于周向分布的各拉紧螺杆承力不一致，特别是大尺寸水轮发电机的各硅钢片是扇形非整圆成型结构、相邻硅钢片之间分体叠装结构以及传递轴向锁紧力的指压板扇形的非整圆成型结构，使得定子铁芯结构的轴向锁紧力随着服役时间的延长，而因电磁、机械等力的振动作用使得定子铁芯结构的端部所承受的轴向锁紧力在圆周方向上差异化，这种差异化会带来定子铁芯结构在定子机座上的松动、断齿、线圈磨损、线圈放炮等技术问题，更甚的会引起定子铁芯烧毁等严重事故，不利于水轮发电机组的长效安全稳定运行。
如若将水轮发电机定子铁芯结构的端部硅钢片和定子机座上的两端指压板，在周向上直接以成圆的整体结构成型，则会增强轴向锁紧力在圆周方向上的均衡施加，确保定子铁芯结构在定子机座上的牢固、稳定地长效装配质量，以提高水轮发电机组的长效安全稳定运行；但是，这将会增大水轮发电机定子铁芯结构的加工和装配技术难度，甚至会满足不了使用工况的技术要求。由此可见，将水轮发电机定子铁芯结构的端部硅钢片和定子机座上的励磁端、水机端指压板，以周向成圆的简单整体结构成型，并不是解决水轮发电机定子铁芯结构在定子机座上的轴向锁紧力易被破坏的最佳技术措施，有待研发更为周详、可行的技术措施。
发明内容
本发明的技术目的在于：针对上述水轮发电机定子铁芯结构的特殊性和技术不足，提供一种既不明显增大定子铁芯结构的加工和装配技术难度，又能满足水轮发电机的使用工况技术要求，还能有效解决定子铁芯结构在定子机座上的轴向锁紧力易被破坏的技术问题，有利于水轮发电机长效安全稳定运行的水轮发电机定子铁芯结构，以及该定子铁芯结构的成型方法。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种水轮发电机定子铁芯结构，所述定子铁芯结构包括有若干硅钢片，这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为中部铁芯组件和处在中部铁芯组件轴向两端的端部铁芯组件，所述端部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，所述中部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而叠装排布在两端的整体环状结构的端部铁芯组件之间，两端的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对所述定子铁芯结构的轴向锁紧力。
作为优选方案之一，所述端部铁芯组件是由50～200层硅钢片在轴向上整圆粘接组合而成。
作为优选方案之一，所述定子铁芯结构压装在所述定子机座上的励磁端压指板和水机端压指板之间，所述定子铁芯结构两端的端部铁芯组件的外端面与对应压指板形成面接触配合。进一步的，所述定子机座上的励磁端压指板和水机端压指板主要是由所述定子机座上的对应拉紧螺杆牵引锁紧，所述定子机座上的相互对应的励磁端压指板、水机端压指板和拉紧螺杆组成定子铁芯压紧机构。
一种上述水轮发电机定子铁芯结构的成型方法，所述成型方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 根据定子铁芯结构的各硅钢片在定子机座上的排布位置，而区分确定出定子机座水机端区域排布的硅钢片、定子机座中部区域排布的硅钢片和定子机座励磁端区域排布的硅钢片；
步骤2. 在区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片的表面分别涂刷半固化胶；在区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片的表面分别涂刷半固化胶；
步骤3. 将区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的水机端区域内；将区分确定出的定子机座中部区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的中部区域内，使定子机座上的中部区域与水机端区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；将区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的励磁端区域内，使定子机座上的励磁端区域与中部区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
步骤4. 用定子机座上的定子铁芯压紧机构，将叠装于定子机座上的各硅钢片在轴向上夹紧；
步骤5. 对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热，使定子机座水机端区域和励磁端区域的各硅钢片上的半固化胶受热熔化成胶液，带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间产生粘接；持续保温，使定子机座水机端区域和励磁端区域的各硅钢片上的胶液固化，使带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间粘接并定型为整体结构，从而使定子机座水机端区域和励磁端区域内的各硅钢片分别按排布顺序而粘接组合为一定厚度的整体刚性环结构，定子机座两端的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对所述定子铁芯结构的轴向锁紧力，对定子机座中部区域内按排布顺序而叠装的中部铁芯组件进行轴向夹紧。
作为优选方案之一，步骤1中区分确定出的定子机座励磁端区域和水机端区域所要排布的硅钢片层数分别为50～200层。
作为优选方案之一，步骤5中所述整体加热是将装有定子铁芯结构的定子机座放置在大型加热箱内，由加热箱上的加热元件对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热。进一步的，步骤5中所述整体加热的加热温度为125～135℃。
作为优选方案之一，步骤5中所述持续保温的时间至少为48小时。
本发明的有益技术效果是：
1. 本发明的定子铁芯结构使得定子机座两端的铁芯分别形成了一定厚度的整体环状结构（即周向成圆）的端部铁芯组件，该整体环状结构是以硅钢片粘接组合方式成型的，其保留了定子铁芯结构组成构件-硅钢片的原有结构特性，不会明显增大硅钢片单片的加工技术难度，亦不会明显增大定子铁芯结构的装配技术难度，还能有效满足水轮发电机的使用工况技术要求；本发明的定子两端的端部铁芯组件将叠装排布的中部铁芯组件稳定地夹持于其间，由两端的分别呈整体环状结构的端部铁芯组件在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力，使得定子机座上的轴向锁紧力在定子铁芯结构上的施加能够保持长效、在周向上分布均衡，不易被破坏，有利于水轮发电机长效安全稳定运行；
2. 本发明的成型方法针对本发明的定子铁芯结构而设计，其将区分确定出的硅钢片经对应处理后，按照常规叠装方式顺序排布于定子机座中，后经压紧和加热固化而定型，整个工艺过程不会明显增大硅钢片单片的加工技术难度，亦不会明显增大定子铁芯结构的装配技术难度，还能有效满足水轮发电机的使用工况及技术要求，所定型而成的定子铁芯结构在两端分别形成一定厚度的整体环状结构的端部铁芯组件、在中部形成叠装排布的中部铁芯组件，定子机座两端的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力，使得定子铁芯上的轴向锁紧力在定子铁芯结构上的施加能够保持长效、在周向上分布均衡，不易被破坏，有利于水轮发电机长效安全稳定运行，整个成型工艺过程操作容易、简单可行。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中代号含义：1—定子机座；2—中部铁芯组件；3—水机端铁芯组件；4—励磁端铁芯组件；5—水机端压指板；6—励磁端压指板；7—拉紧螺杆。
具体实施方式
本发明涉及水轮发电机、特别是大型水轮发电机，具体是一种水轮发电机的定子铁芯结构，以及该定子铁芯结构的成型方法，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1对本发明的内容进行详细、具体的说明，其它实施例未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。
实施例1
参见图1所示，本发明的定子铁芯结构包括有若干块硅钢片，每块硅钢片为扇形的非整圆结构，每块硅钢片的厚度约为0.5mm。这些硅钢片按照在定子机座1上的排布位置，而划分为励磁端铁芯组件4、中部铁芯组件2和水机端铁芯组件3，励磁端铁芯组件4和水机端铁芯组件3分处在中部铁芯组件2的轴向两端。
其中，装配在定子机座1励磁端区域的励磁端铁芯组件4，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为整体环状结构。励磁端铁芯组件4的厚度是由约100层的上述硅钢片在轴向上粘接组合而确定。在此需要说明的是，确定励磁铁芯组件4厚度的硅钢片层数仅为硅钢片在轴向上的叠装粘接数量，不代表上端部铁芯组件4组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片的扇形、非整圆结构，单层环状的成圆结构是由至少两块硅钢片组合而成的。
装配在定子机座1水机端区域的水机端铁芯组件3与励磁端铁芯组件4近乎相同，具体的，水机端铁芯组件3是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为整体环状结构。水机端铁芯组件3的厚度是由约100层的上述硅钢片在轴向上粘接组合而成。在此需要同样说明的是，确定水机铁芯组件3厚度的硅钢片层数仅为硅钢片在轴向上的叠装粘接数量，不代表水机端铁芯组件3组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片的扇形、非整圆结构，单层环状的成圆结构是由至少两块硅钢片组合而成的。
装配在定子机座1中部区域的中部铁芯组件2，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而叠装排布成型，处在励磁端铁芯组件4和水机端铁芯组件3之间，由整体环状结构的励磁端铁芯组件4和整体环状结构的水机端铁芯组件3将其夹持。
在定子机座1的装配结构中，上述定子铁芯结构是夹装在定子机座1的励磁端压指板6和水机端压指板5之间，当然，各压指板的结构形态不在本发明的约束结构中，通常为常规扇形非整圆结构，定子机座1上的励磁端压指板6和水机端压指板5主要是由定子机座1上的对应拉紧螺杆7牵引锁紧的，定子机座1上的相互对应的励磁端压指板6、水机端压指板5和拉紧螺杆7组成定子铁芯压紧机构。上述定子铁芯结构的励磁端铁芯组件4和水机端铁芯组件3用作承载定子铁芯压紧机构的轴向锁紧力，励磁端铁芯组件4的外端面与励磁端压指板6形成面接触配合，水机端铁芯组件3的外端面与水机端压指板5亦形成面接触配合，定子机座1上的各拉紧螺杆7的牵引锁紧力通过励磁端压指板6和水机端压指板5作用在上述定子铁芯结构的两端，基于励磁端铁芯组件4和水机端铁芯组件3分别以一定轴向厚度的整体环状结构的结构形态，励磁端部铁芯组件4和水机端铁芯组件3分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对上述定子铁芯结构的轴向锁紧力，以达到轴向锁紧力在圆周方向上的施力均衡。
上述技术方案仅为本发明定型后的结构形态，本发明的成型方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 根据定子铁芯结构的各硅钢片在定子机座上的排布位置，而区分确定出定子机座励磁端区域排布的硅钢片（励磁端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为100层）、定子机座中部区域排布的硅钢片和定子机座水机端区域排布的硅钢片（水机端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为100层）；
步骤2. 在区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最外端的硅钢片的外侧表面可以不作刷胶处理；
在区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最外端的硅钢片的外侧表面可以不作刷胶处理；
步骤3. 将区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的水机端区域内；
将区分确定出的定子机座中部区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的中部区域内，使定子机座上的中部区域与水机端区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
将区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的励磁端区域内，使定子机座上的励磁端区域与中部区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
步骤4. 用定子机座上的定子铁芯压紧机构，将叠装于定子机座上的各硅钢片在轴向上夹紧；
步骤5. 将装有定子铁芯结构的定子机座用加热装置整体加热，该加热装置保持密闭状态，由加热装置上的加热元件对定子内部供送热气，通过加热装置的热气对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热，加热温度为130℃，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的半固化胶分别受热熔化成胶液，带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间产生粘接；
持续保温48小时，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的胶液分别固化，使带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间粘接并定型为整体结构，从而使定子机座励磁端区域和水机端区域内的各硅钢片分别按排布顺序而粘接组合为一定厚度的整体环状结构，定子机座两端的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力，对定子机座中部区域内按排布顺序而叠装的中部铁芯组件进行轴向夹紧。
实施例2
本发明的定子铁芯结构包括有若干块硅钢片，每块硅钢片为扇形、非整圆结构，每块硅钢片的厚度约为0.5mm。这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为励磁端铁芯组件、中部铁芯组件和水机端铁芯组件，励磁端铁芯组件和水机端铁芯组件分处在中部铁芯组件的轴向两端。
其中，装配在定子机座励磁端区域的励磁端铁芯组件，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为整体环状结构。励磁端铁芯组件的厚度是由约150层的上述硅钢片在轴向向上粘接组合而确定。在此需要说明的是，确定励磁端铁芯组件厚度的硅钢片层数仅为硅钢片在轴向上的叠装粘接数量，不代表励磁端铁芯组件组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片的扇形、非整圆结构，单层环状的成圆结构是由至少两块硅钢片组合而成的。
装配在定子机座水机端区域的水机端铁芯组件与励磁端铁芯组件近乎相同，具体的，水机端铁芯组件是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为整体环状结构。水机端铁芯组件的厚度是由约150层的上述硅钢片在轴方向上粘接组合而确定。在此需要同样说明的是，确定水机端铁芯组件厚度的硅钢片层数仅为硅钢片在轴向上的叠装粘接数量，不代表水机端铁芯组件组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片的扇形、非整圆结构，单层环状的成圆结构是由至少两块硅钢片组合而成的。
装配在定子机座中部区域的中部铁芯组件，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而叠装排布成型，处在励磁端铁芯组件和水机端铁芯组件之间，由整体环状结构的励磁端铁芯组件和整体环状结构的水机端铁芯组件将其夹持。
在定子机座的装配结构中，上述定子铁芯结构是夹装在定子机座的励磁端压指板和水机端指板之间，当然，各压指板的结构形态不在本发明的约束结构中，通常为常规的扇形非整圆结构，定子机座上的励磁端压指板和水机端压指板主要是由定子机座上的对应拉紧螺杆牵引锁紧的，定子机座上的相互对应的励磁端压指板、水机端压指板和拉紧螺杆组成定子铁芯压紧机构。上述定子铁芯结构的励磁端铁芯组件和水机端铁芯组件分别用作承载定子机座的轴向锁紧力，励磁端铁芯组件的外端面与励磁端指板形成面接触配合，下水机端铁芯组件的外端面与水机端指板亦形成面接触配合，定子机座上的各拉紧螺杆的牵引锁紧力通过两端的指板作用在上述定子铁芯结构的两端，基于两端铁芯组件分别以一定厚度的整体环状结构的结构形态，两端的铁芯组件分别在轴向上整体承载定子机座对上述定子铁芯结构的轴向锁紧力，以达到轴向锁紧力在圆周方向上的施力均衡。
上述技术方案仅为本发明定型后的结构形态，本发明的成型方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 根据定子铁芯结构的各硅钢片在定子机座上的排布位置，而区分确定出定子机座励磁端区域排布的硅钢片（励磁端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为150层）、定子机座中部区域排布的硅钢片和定子机座水机端区域排布的硅钢片（水机端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为150层）；
步骤2. 在区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最外侧的硅钢片的外侧表面可以不作刷胶处理；
在区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最外侧的硅钢片的外侧表面可以不作刷胶处理；
步骤3. 将区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的水机端区域内；
将区分确定出的定子机座中部区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的中部区域内，使定子机座上的中部区域与水机端区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
将区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的励磁端区域内，使定子机座上的励磁端区域与中部区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
步骤4. 用定子机座上的定子铁芯压紧机构，将叠装于定子机座上的各硅钢片在轴向上夹紧；
步骤5. 将装有定子铁芯结构的定子机座用加热装置整体加热，该加热装置保持密闭状态，由加热装置上的加热元件对定子内部供送热气，通过加热装置的热气对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热，加热温度为135℃，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的半固化胶分别受热熔化成胶液，带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间产生粘接；
持续保温50小时，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的胶液分别固化，使带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间粘接并定型为整体结构，从而使定子机座励磁端区域和水机端区域内的各硅钢片分别按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，定子机座两端的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力，对定子机座中部区域内按排布顺序而叠装的中部铁芯组件进行轴向夹紧。
实施例3
本发明的定子铁芯结构包括有若干块硅钢片，每块硅钢片为整圆结构，每块硅钢片的厚度约为0.5mm。这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为励磁端铁芯组件、中部铁芯组件和水机端铁芯组件，励磁端铁芯组件和水机端铁芯组件分处在中部铁芯组件的轴向两端。
其中，装配在定子机座励磁端区域的励磁铁芯组件，是由各厚度为0.5mm的硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为厚度约为25mm的整体环状结构。励磁端铁芯组件的厚度是由约50层的上述硅钢片在轴向上粘接组合而确定。在此需要说明的是，确定励磁端铁芯组件厚度的硅钢片层数代表上励磁部铁芯组件组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片整圆结构，单层环状的成圆仅有一块硅钢片。
装配在定子机座水机端区域的水机端铁芯组件与励磁端铁芯组件近乎相同，具体的，水机端铁芯组件是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为一定厚度整体环状结构。水机端铁芯组件的厚度是由约50层的上述硅钢片在轴向上粘接组合而确定。在此需要同样说明的是，确定水机端代表水机端铁芯组件组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片整圆结构，单层环状的成圆仅有一块硅钢片。
装配在定子机座中部区域的中部铁芯组件，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而叠装排布成型，处在励磁端铁芯组件和水机端铁芯组件之间，由厚度约为25mm整体环状结构的励磁端铁芯组件和厚度约为25mm整体环状结构的水机端铁芯组件将其夹持。
在定子机座的装配结构中，上述定子铁芯结构是夹装在定子机座的水机端压指板和励磁端压指板之间，当然，各压指板的结构形态不在本发明的约束结构中，通常为常规的扇形非整圆结构，定子机座上的励磁端压指板和水机端压指板主要是由定子机座上的对应拉紧螺杆牵引锁紧的，定子机座上的相互对应的励磁端压指板、水机端压指板和拉紧螺杆组成定子铁芯压紧机构。上述定子铁芯结构的两端铁芯组件分别用作承载定子铁芯压紧机构的轴向锁紧力，励磁端铁芯组件的外端面与励磁端压指板形成面接触配合，水机端铁芯组件的外端面与水机端压指板亦形成面接触配合，定子机座上的各拉紧螺杆的牵引锁紧力通过两端的指板作用在上述定子铁芯结构的两端，基于励磁端铁芯组件和水机端铁芯组件分别以厚度约25mm的整体环状结构的结构形态，两端铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对上述定子铁芯结构的轴向锁紧力，以达到轴向锁紧力在圆周方向上的施力均衡。
上述技术方案仅为本发明定型后的结构形态，本发明的成型方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 根据定子铁芯结构的各硅钢片在定子机座上的排布位置，而区分确定出定子机座励磁端区域排布的硅钢片（励磁端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为50层）、定子机座中部区域排布的硅钢片和定子机座水机端区域排布的硅钢片（水机端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为50层）；
步骤2. 在区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最外侧的硅钢片的外侧表面可以不作刷胶处理；
在区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最外侧的硅钢片的外侧表面可以不作刷胶处理；
步骤3. 将区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的水机端区域内；
将区分确定出的定子机座中部区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的中部区域内，使定子机座上的中部区域与水机端区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
将区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的上端区域内，使定子机座上的励磁端区域与中部区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
步骤4. 用定子机座上的定子铁芯压紧机构，将叠装于定子机座上的各硅钢片在轴向上夹紧；
步骤5. 将装有定子铁芯结构的定子机座用加热装置整体加热，该加热装置保持密闭状态，由加热装置上的加热元件对定子内部供送热气，通过加热装置的热气对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热，加热温度为125℃，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的半固化胶分别受热熔化成胶液，带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间产生粘接；
持续保温为48小时，使定子机座两端区域的各硅钢片上的胶液分别固化，使带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间粘接并定型为整体结构，从而使定子机座两端区域内的各硅钢片分别按排布顺序而粘接组合为厚度约25mm的整体环状结构，定子机座两端的厚度约为25mm的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力，对定子机座中部区域内按排布顺序而叠装的中部铁芯组件进行轴向夹紧。
实施例4
本发明的定子铁芯结构包括有若干块硅钢片，每块硅钢片为扇形的非整圆结构，每块硅钢片的厚度约为0.5mm。这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为励磁端部铁芯组件、中部铁芯组件和水机端部铁芯组件，励磁端部铁芯组件和水机端部铁芯组件分处在中部铁芯组件的轴向两端。
其中，装配在定子机座上端部区域的励磁端部铁芯组件，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为整体环状结构。励磁端部铁芯组件的厚度是由约200层的上述硅钢片在上、下方向上粘接组合而确定。在此需要说明的是，确定励磁端部铁芯组件厚度的硅钢片层数仅为硅钢片在上、下方向上的叠装粘接数量，不代表励磁端部铁芯组件组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片的扇形、非整圆结构，单层环状的成圆结构是由至少两块硅钢片组合而成的。
装配在定子机座水机端部区域的水机端部铁芯组件与励磁端部铁芯组件近乎相同，具体的，水机端部铁芯组件是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而排布粘接组合为整体环状结构。水机端部铁芯组件的厚度是由约200层的上述硅钢片在上、下方向上粘接组合而确定。在此需要同样说明的是，确定水机端部铁芯组件厚度的硅钢片层数仅为硅钢片在上、下方向上的叠装粘接数量，不代表水机端部铁芯组件组成的总硅钢片数量，因为，基于硅钢片的扇形、非整圆结构，单层环状的成圆结构是由至少两块硅钢片组合而成的。
装配在定子机座中部区域的中部铁芯组件，是由各硅钢片按照常规的设计要求排布顺序，而叠装排布成型，处在励磁端部铁芯组件和水机端端部铁芯组件之间，由整体环状结构的励磁端部铁芯组件和整体环状结构的水机端部铁芯组件将其夹持。
在定子机座的装配结构中，上述定子铁芯结构是夹装在定子机座的励磁端压指板和水机端压指板之间，当然，各压指板的结构形态不在本发明的约束结构中，通常为常规的扇形非整圆结构，定子机座上的励磁端压指板和水机端压指板主要是由定子机座上的对应拉紧螺杆牵引锁紧的，定子机座上的相互对应的励磁端压指板、水机端压指板和拉紧螺杆组成定子铁芯压紧机构。上述定子铁芯结构的励磁端部铁芯组件和水机端部铁芯组件分别用作承载定子机座的轴向锁紧力，励磁端部铁芯组件的外端面与励磁端压指板形成面接触配合，水机端部铁芯组件的外端面与水机端压指板亦形成面接触配合，定子机座上的各拉紧螺杆的牵引锁紧力通过励磁端压指板和水机端压指板作用在上述定子铁芯结构的上、下两端，基于励磁端部铁芯组件和水机端部铁芯组件分别以整体环状结构的结构形态，上励磁端部铁芯组件和水机端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧部件对上述定子铁芯结构的轴向锁紧力，以达到轴向锁紧力在圆周方向上的施力均衡。
上述技术方案仅为本发明定型后的结构形态，本发明的成型方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 根据定子铁芯结构的各硅钢片在定子机座上的排布位置，而区分确定出定子机座励磁端区域排布的硅钢片（励磁端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为200层）、定子机座中部区域排布的硅钢片和定子机座水机端区域排布的硅钢片（水机端区域所要排布的硅钢片层数厚度约为200层）；
步骤2. 在区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最上端的硅钢片的上表面可以不作刷胶处理；
在区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片的上、下两个表面分别涂刷半固化胶，当然，处在最下端的硅钢片的下表面可以不作刷胶处理；
步骤3. 将区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的水机端区域内；
将区分确定出的定子机座中部区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的中部区域内，使定子机座上的中部区域与水机端区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
将区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的励磁端区域内，使定子机座上的励磁端区域与中部区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
步骤4. 用定子机座上的锁紧结构，将叠装于定子机座上的各硅钢片在上、下方向上夹紧；
步骤5. 将装有定子铁芯结构的定子机座用加热装置整体加热，该加热装置保持密闭状态，由加热装置上的加热元件对定子内部供送热气，通过加热装置的热气对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热，加热温度为130℃，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的半固化胶分别受热熔化成胶液，带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间产生粘接；
持续保温48小时，使定子机座励磁端区域和水机端区域的各硅钢片上的胶液分别固化，使带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间粘接并定型为整体结构，从而使定子机座励磁端区域和水机端区域内的各硅钢片分别按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，定子机座两端的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力，对定子机座中部区域内按排布顺序而叠装的中部铁芯组件进行轴向夹紧。
以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种水轮发电机定子铁芯结构，所述定子铁芯结构包括有若干硅钢片，这些硅钢片按照在定子机座（1）上的排布位置，而划分为中部铁芯组件（2）和处在中部铁芯组件（2）轴向两端的端部铁芯组件；
其特征在于：
所述端部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，所述中部铁芯组件（2）的各硅钢片按排布顺序而叠装排布在两端的整体环状结构的端部铁芯组件之间，两端的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对所述定子铁芯结构的轴向锁紧力；
所述端部铁芯组件是由50～200层硅钢片在轴向上整圆粘接组合而成；
所述定子铁芯结构压装在所述定子机座（1）上的励磁端压指板（6）和水机端压指板（5）之间，所述定子铁芯结构两端的端部铁芯组件的外端面与对应压指板形成面接触配合；
所述定子机座（1）上的励磁端压指板（6）和水机端压指板（5）主要是由所述定子机座（1）上的对应拉紧螺杆（7）牵引锁紧，所述定子机座（1）上的相互对应的励磁端压指板（6）、水机端压指板（5）和拉紧螺杆（7）组成定子铁芯压紧机构。
2.一种权利要求1所述水轮发电机定子铁芯结构的成型方法，其特征在于，所述成型方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 根据定子铁芯结构的各硅钢片在定子机座上的排布位置，而区分确定出定子机座水机端区域排布的硅钢片、定子机座中部区域排布的硅钢片和定子机座励磁端区域排布的硅钢片；
步骤2. 在区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片的表面分别涂刷半固化胶；在区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片的表面分别涂刷半固化胶；
步骤3. 将区分确定出的定子机座水机端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的水机端区域内；将区分确定出的定子机座中部区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的中部区域内，使定子机座上的中部区域与水机端区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；将区分确定出的定子机座励磁端区域所要排布的各硅钢片按排布顺序叠装排布在定子机座的励磁端区域内，使定子机座上的励磁端区域与中部区域之间的相邻硅钢片顺序叠装；
步骤4. 用定子机座上的定子铁芯压紧机构，将叠装于定子机座上的各硅钢片在轴向上夹紧；
步骤5. 对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热，使定子机座水机端区域和励磁端区域的各硅钢片上的半固化胶受热熔化成胶液，带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间产生粘接；持续保温，使定子机座水机端区域和励磁端区域的各硅钢片上的胶液固化，使带有胶液的各硅钢片与相邻的硅钢片之间粘接并定型为整体结构，从而使定子机座水机端区域和励磁端区域内的各硅钢片分别按排布顺序而粘接组合为一定厚度的整体刚性环结构，定子机座两端的整体环状结构的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对所述定子铁芯结构的轴向锁紧力，对定子机座中部区域内按排布顺序而叠装的中部铁芯组件进行轴向夹紧。
3.根据权利要求2所述水轮发电机定子铁芯结构的成型方法，其特征在于，步骤1中区分确定出的定子机座励磁端区域和水机端区域所要排布的硅钢片层数分别为50～200层。
4.根据权利要求2所述水轮发电机定子铁芯结构的成型方法，其特征在于，步骤5中所述整体加热是将装有定子铁芯结构的定子机座放置在大型加热箱内，由加热箱上的加热元件对装有定子铁芯结构的定子机座进行整体加热。
5.根据权利要求2或4所述水轮发电机定子铁芯结构的成型方法，其特征在于，步骤5中所述整体加热的加热温度为125～135℃。
6.根据权利要求2所述水轮发电机定子铁芯结构的成型方法，其特征在于，步骤5中所述持续保温的时间至少为48小时。
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