大型发电机铁芯冲片的包装防护及包装箱受力分析

李国胜

摘 要：通过对大型发电机冲片的包装内防护及包装箱的受力分析，介绍了定子扇形片的2种包装防护方式、包装箱受力分析、设计要点及注意事项、堆码载荷计算等。适用于需工地现场安装的大型发电机组并且满足长途运输要求。

关键词：包装防护；堆码载荷；包装箱设计；立柱；托盘

中图分类号：TB484.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0060-02

我国水能资源极其丰富，全国水能藏量为6.8亿千瓦，占世界第一位。大、中型容量水轮发电机的定子铁芯由数万片或10万片以上扇形片叠装而成。它是水轮发电机的一个重要部件。也是磁路的主要组成部分并用以固定绕组。在发电机运行时，铁芯要受到机械力、热应力及电磁力的综合作用。定子铁芯由扇形片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆及固定片等零部件装压而成。定位筋通过托快焊于机座环上，扇形片、通风槽片叠装于定位筋的鸽尾上，并通过上、下齿压板及拉紧螺杆将铁芯压紧成整体。定子扇形片是由硅钢片冲压而成，国产硅钢片有热轧、冷轧两类。

1 铁芯冲片的包装防护

（1）由于冲片交货特殊性，冲片包装设计需要设计员参照产品图纸进行提前设计小排，运输至冲片生产部门进行叠片码排。每个托盘上冲片的叠片高度保证在450左右，在穿芯螺杆孔处需放置尼龙套管，每排至少放2根，长度与叠片高度相同，根据冲片总数计算所需托盘数量，合理计算总箱数。可根据冲片总数调整叠片高度。（2）托盘设计分两类。第一类是当冲片宽度大于500时，每盘放一摞冲片。第二类是当冲片宽度不大于500时，每盘放二摞冲片（避免单摞冲片起吊时不稳定或发生偏转）。（3）第一类托盘设计模板注释：1）托盘尺寸：长X宽=（冲片长+10）X（冲片宽+10）。2）叠片高度=冲片数量X每片高度，单片高度应考虑漆膜厚度。3）底片（PE片、塑片、铝箔片、热收缩膜等）尺寸：长X宽=（冲片长+叠片高度）X（冲片宽+叠片高度）国外项目应加铝箔罩，并且热合。4）保护纸板规格为：每件长400，纸板需将冲片上部四周以及立面棱角全部包裹起来（尤其是四个角点）以免划伤薄膜。纸板数量需根据冲片尺寸计算。5）隔垫防护：侧面需胶合板进行防护（国外项目和核电项目还需加一层EPE，胶合板和EPE钉在一起），尺寸=托盘长X叠片高。叠片上下各铺一层钙塑板，尺寸=托盘长X托盘宽。柔性打包带4道，每道长度需根据叠片的长、宽、高计算出。6）需标明制作托盘总数量，如一箱货中包含不同种类的冲片，需标明每种冲片数量及图号。

（4）第二类托盘设计模板注释：

1）托盘尺寸：长X宽=（冲片长+10）X（冲片宽+10），叠片高度=冲片数量X每片高度，单片高度应考虑漆膜厚度。2）底片（PE片、塑片、铝箔片、热收缩膜等）尺寸：长X宽=（冲片长+叠片高度）X（冲片宽+叠片高度）国外项目应加铝箔罩，并且热合。3）保护纸板规格为：每件长400，纸板需将冲片上部四周以及立面棱角全部包裹起来（尤其是四个角点）。纸板数量需根据冲片尺寸计算。4）隔垫防护：侧面需胶合板进行防护（国外项目和核电项目还需加一层EPE，胶合板和EPE钉在一起），两摞冲片之间隔垫6厚胶合板一张，尺寸=托盘长X叠片高。叠片上下各铺一层钙塑板，尺寸=托盘长X托盘宽。5）柔性打包带4道，每道长度需根据叠片的长、宽、高计算出。6）需标明制作托盘总数量，如一箱货中包含不同种类的冲片，需标明每种冲片数量及图号。

2 包装箱设计及受力分析

（1）在使用构件时，必须从设计上将构件中产生的应力控制在弹性极限以内，即要考虑到构件使用时的安全系数，也就是构件的许用强度。（2）包装箱底排设计应依据国标《GB-T7284-1998框架木箱》选用滑木、端木、底板、螺栓的规格，并严格执行。为更好的把工件重量传递滑木上，应把冲片的小排搭在两边的滑木上，力直接就传递至滑木上，这样就减轻中间的滑木及端木的受力。使底排更牢固，底座在放上内装物后，在未装侧面、端面之前，不得单靠底座进行起吊等装卸作业。（如表1）（3）堆碼承压的计算，堆码载荷：施于侧面的堆码载荷，端面不受影响，故断面的立柱可放于胶合板的拼接处，侧面由侧板、立柱、辅助立柱、梁承组成。堆码载荷可根据L/d计算出的值，以判断是长柱、中柱、短柱。从而计算出压曲载荷P，然后根据承受的堆码载荷就可以求出立柱的数量。总立柱的的厚度应该是立柱加上辅助立柱的厚度。

长柱：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=立柱的横截面积，单位是cm2。

L=立柱长度，单位是cm。

d=立柱厚度（立柱+辅助立柱），单位是cm。

P=压曲载荷，单位是kgf。

（4）堆码载荷是相对于同样长和宽包装箱而言的，对于不同长和宽的包装箱需考虑顶盖载荷因素，顶盖载荷是施于横梁的顶盖载荷。

3 包装箱设计原则

（1）每箱包装托盘数量大于3包时，当每箱所装托盘数量为偶数时，在中心应加一道垂直压梁。当每箱所装托盘数量为奇数时，则不需要。（为保证冲片固定会更安全，尽量设计为偶数，数量不大于6包）。（2）包装箱有效内尺寸应留有余量。（3）当每箱所装托盘数量为奇数时，有效内长=内装物长度+20，有效内宽=内装物宽度+20。（4）当每箱所装托盘数量为偶数时，有效内长=内装物长度+50，有效内宽=内装物宽度+20。（5）压方下需隔垫EPE。当中心加垂直压梁时，把合压梁的螺杆需配尼龙管。

参考文献

[1]哈尔滨大电机研究所编著.水轮发电机设计与计算[M]. 机械工业出版社，1976，01.

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

[3]李雪龙等.GBT 5048-1999，防潮包装[S].2000，02（01）.

[4]王兴东等.GBT 4768-2008，防霉包装[S].2009，01（01）.

[5]李雪龙等.GB-T4879-1999，防锈包装[S].2000，02（01）.

[6]朱家兴等.JBT 8660-1997，水电机组包装、运输和保管规范[S].1998，02（01）.endprint