大型發電機鐵芯沖片的包裝防護及包裝箱受力分析

李國勝

摘 要：通過對大型發電機沖片的包裝內防護及包裝箱的受力分析，介紹了定子扇形片的2種包裝防護方式、包裝箱受力分析、設計要點及注意事項、堆碼載荷計算等。適用于需工地現場安裝的大型發電機組并且滿足長途運輸要求。

關鍵詞：包裝防護；堆碼載荷；包裝箱設計；立柱；托盤

中圖分類號：TB484.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0060-02

我國水能資源極其豐富，全國水能藏量為6.8億千瓦，占世界第一位。大、中型容量水輪發電機的定子鐵芯由數萬片或10萬片以上扇形片疊裝而成。它是水輪發電機的一個重要部件。也是磁路的主要組成部分并用以固定繞組。在發電機運行時，鐵芯要受到機械力、熱應力及電磁力的綜合作用。定子鐵芯由扇形片、通風槽片、定位筋、齒壓板、拉緊螺桿及固定片等零部件裝壓而成。定位筋通過托快焊于機座環上，扇形片、通風槽片疊裝于定位筋的鴿尾上，并通過上、下齒壓板及拉緊螺桿將鐵芯壓緊成整體。定子扇形片是由硅鋼片沖壓而成，國產硅鋼片有熱軋、冷軋兩類。

1 鐵芯沖片的包裝防護

（1）由于沖片交貨特殊性，沖片包裝設計需要設計員參照產品圖紙進行提前設計小排，運輸至沖片生產部門進行疊片碼排。每個托盤上沖片的疊片高度保證在450左右，在穿芯螺桿孔處需放置尼龍套管，每排至少放2根，長度與疊片高度相同，根據沖片總數計算所需托盤數量，合理計算總箱數。可根據沖片總數調整疊片高度。（2）托盤設計分兩類。第一類是當沖片寬度大于500時，每盤放一摞沖片。第二類是當沖片寬度不大于500時，每盤放二摞沖片（避免單摞沖片起吊時不穩定或發生偏轉）。（3）第一類托盤設計模板注釋：1）托盤尺寸：長X寬=（沖片長+10）X（沖片寬+10）。2）疊片高度=沖片數量X每片高度，單片高度應考慮漆膜厚度。3）底片（PE片、塑片、鋁箔片、熱收縮膜等）尺寸：長X寬=（沖片長+疊片高度）X（沖片寬+疊片高度）國外項目應加鋁箔罩，并且熱合。4）保護紙板規格為：每件長400，紙板需將沖片上部四周以及立面棱角全部包裹起來（尤其是四個角點）以免劃傷薄膜。紙板數量需根據沖片尺寸計算。5）隔墊防護：側面需膠合板進行防護（國外項目和核電項目還需加一層EPE，膠合板和EPE釘在一起），尺寸=托盤長X疊片高。疊片上下各鋪一層鈣塑板，尺寸=托盤長X托盤寬。柔性打包帶4道，每道長度需根據疊片的長、寬、高計算出。6）需標明制作托盤總數量，如一箱貨中包含不同種類的沖片，需標明每種沖片數量及圖號。

（4）第二類托盤設計模板注釋：

1）托盤尺寸：長X寬=（沖片長+10）X（沖片寬+10），疊片高度=沖片數量X每片高度，單片高度應考慮漆膜厚度。2）底片（PE片、塑片、鋁箔片、熱收縮膜等）尺寸：長X寬=（沖片長+疊片高度）X（沖片寬+疊片高度）國外項目應加鋁箔罩，并且熱合。3）保護紙板規格為：每件長400，紙板需將沖片上部四周以及立面棱角全部包裹起來（尤其是四個角點）。紙板數量需根據沖片尺寸計算。4）隔墊防護：側面需膠合板進行防護（國外項目和核電項目還需加一層EPE，膠合板和EPE釘在一起），兩摞沖片之間隔墊6厚膠合板一張，尺寸=托盤長X疊片高。疊片上下各鋪一層鈣塑板，尺寸=托盤長X托盤寬。5）柔性打包帶4道，每道長度需根據疊片的長、寬、高計算出。6）需標明制作托盤總數量，如一箱貨中包含不同種類的沖片，需標明每種沖片數量及圖號。

2 包裝箱設計及受力分析

（1）在使用構件時，必須從設計上將構件中產生的應力控制在彈性極限以內，即要考慮到構件使用時的安全系數，也就是構件的許用強度。（2）包裝箱底排設計應依據國標《GB-T7284-1998框架木箱》選用滑木、端木、底板、螺栓的規格，并嚴格執行。為更好的把工件重量傳遞滑木上，應把沖片的小排搭在兩邊的滑木上，力直接就傳遞至滑木上，這樣就減輕中間的滑木及端木的受力。使底排更牢固，底座在放上內裝物后，在未裝側面、端面之前，不得單靠底座進行起吊等裝卸作業。（如表1）（3）堆碼承壓的計算，堆碼載荷：施于側面的堆碼載荷，端面不受影響，故斷面的立柱可放于膠合板的拼接處，側面由側板、立柱、輔助立柱、梁承組成。堆碼載荷可根據L/d計算出的值，以判斷是長柱、中柱、短柱。從而計算出壓曲載荷P，然后根據承受的堆碼載荷就可以求出立柱的數量。總立柱的的厚度應該是立柱加上輔助立柱的厚度。

長柱：46≥>25.2 P=fk*A=*A

中柱：≤25.2 P=fk*A=*A

短柱：<6 P=fc*A

fc=71kgf/cm2。

A=立柱的橫截面積，單位是cm2。

L=立柱長度，單位是cm。

d=立柱厚度（立柱+輔助立柱），單位是cm。

P=壓曲載荷，單位是kgf。

（4）堆碼載荷是相對于同樣長和寬包裝箱而言的，對于不同長和寬的包裝箱需考慮頂蓋載荷因素，頂蓋載荷是施于橫梁的頂蓋載荷。

3 包裝箱設計原則

（1）每箱包裝托盤數量大于3包時，當每箱所裝托盤數量為偶數時，在中心應加一道垂直壓梁。當每箱所裝托盤數量為奇數時，則不需要。（為保證沖片固定會更安全，盡量設計為偶數，數量不大于6包）。（2）包裝箱有效內尺寸應留有余量。（3）當每箱所裝托盤數量為奇數時，有效內長=內裝物長度+20，有效內寬=內裝物寬度+20。（4）當每箱所裝托盤數量為偶數時，有效內長=內裝物長度+50，有效內寬=內裝物寬度+20。（5）壓方下需隔墊EPE。當中心加垂直壓梁時，把合壓梁的螺桿需配尼龍管。

參考文獻

[1]哈爾濱大電機研究所編著.水輪發電機設計與計算[M]. 機械工業出版社，1976，01.

[2]黃雪等.GB-T7284-1998，框架木箱[S].1999，09（01）.

[3]李雪龍等.GBT 5048-1999，防潮包裝[S].2000，02（01）.

[4]王興東等.GBT 4768-2008，防霉包裝[S].2009，01（01）.

[5]李雪龍等.GB-T4879-1999，防銹包裝[S].2000，02（01）.

[6]朱家興等.JBT 8660-1997，水電機組包裝、運輸和保管規范[S].1998，02（01）.endprint