摘要：利用ANSYS有限元分析软件对600MW发电机定子机座在铁路运输中挂货钩的应力进行了分析研究，确定了其安全系数为276。研究结果表明：在运输过程中挂货钩能够满足强度要求，可以保证600MW发电机定子机座运输安全。

关键词：汽轮发电机，定子，有限元分析，挂货钩

1引言

    大型发电机定子采用钳夹车运输的装载工具分两类，即挂货钩和运输端盖。利用齐齐哈尔车辆厂生产的D26钳夹车作为运输工具，哈尔滨电机厂有限责任公司生产的600Mw汽轮发电机定子机座运输成功。钳夹车运输发电机定子属于自承式运输，即货物本身要作为车辆的结构，承担载荷的传递。由钳夹车的结构特点决定，要求挂货钩本身要有足够的刚强度及相关的装车连接接口。本文通过对铁路运输工况分析，建立了挂货钩有限元仿真模型，并对600Mw发电机定子机座在铁路运输中挂货钩的应力进行了分析，得到了结构在运输状态下的受力及应力分布状况。

2挂货钩几何模型和有限元网格划分

    挂货钩几何模型和有限元网格划分如图1和图2所示。挂货钩采用实体建模，手工划分网格，保证挂货钩的绝大多数单元为标准的六面体单元，模型中包含实体单元Solid95共88766个，节点共393565个。挂货钩材料的弹性模量E为2.06x105N／mm2，泊松比0．3。

3边界条件

  根据运输结构力学分析可知，600Mw汽轮发电机定子机座传递给4个挂货钩的力与挂货钩耳孔处拉力F平衡。经计算可知单个挂货钩耳孔处的拉力F=35lt，与水平方向成13．58°；在有限元计算中，为了模拟定子机座实际运输状态，在耳孔中穿人直径为西300mm钢轴，设定钢轴表面与耳孔为接触状态，并约束钢轴的x和y方向位移为O，考虑动载荷系数的影响（由经验给出动载系数为1．3），则在y，向施加的重力加速度为9.81m／s2x1.3，耳孔中钢轴处施加水平拉力为35l×cosl3.58°×1.3=443．4t，竖直方向的载荷则由结构的重力实现，定子机座在运输过程中承受的载荷主要为定子机座自重和铁心自重等。

4挂货钩应力计算结果

  挂货钩等效Von．Mises应力云图如图3所示，局部应力云图如图4一图6所示。

5结论

    从挂货钩应力云图可以看出，结构最大应力发生在挂货钩耳板与底板连接处及耳孔处，最大应力为σmax=283.047MPa，挂货钩耳板与底板连接处应力集中可以通过增大过渡圆角半径的方法来解决；而耳孔处最大应力发生在与拉力，成90°的位置上，而与其相对应点的应力并不是很高．这是由于F对耳孔作用几何不对称所致，受力按刚度分配产生局部高应力区。挂货钩材料的屈服极限σn=780MPa，则安全系数为2．76，因为安伞系数大于2，这表明在运输过程中挂货钩也能够满足工作使用要求，所以可以保证发电机定子机座运输安全。