随着国家低碳发展目标的确定,要求汽轮发电机具有大容量、高参数、高效率的特点,因此大型汽轮发电机市场需求逐年增加。大型汽轮发电机生产制造周期较长,其中定子制造往往造成生产瓶颈,近年来大型汽轮机发电机主要采用外机座和内定子装配结构,外机座和内定子分别制造然后进行装配的方法解决了生产瓶颈问题。上海发电机厂390MW发电机首次采用内定子和外机座装配结构,并根据发电机结构设计了定子装配所需的装配工具,即定子装配工具。为满足发电机市场需求,上海发电机厂新设计的内定子外机座装配型发电机容量等级、定子长度及重量都增加较多,仍然采用此工具进行外机座和内定装配时,工具承受的弯矩将加大,强度和刚性不满足使用要求,所以需要对原定子装配工具进行改进,使之能够用于更大容量、各种等级、结构相似的发电机定子的装配。本文结合上海发电机厂定子生产制造过程中存在的实际问题,研究了大型发电机定子装配工艺过程,不同类型定子装配方式,以及发电机定子结构尺寸,最终确定装配工具改进目标和方向。通过对改进后的装配工具进行虚拟定子装配工艺仿真,验证了改进后工具结构满足大型发电机定子装配工艺要求。通过对工具进行研究改进,解决了原有装配工具不适用于大型发电机的问题,并一定程度上节省了大型工装制造成本。本文采用ANSYS有限元参数化方法对定子装配工具进行建模,利用有限元分析软件对结构改造后的工具进行强度和刚度计算,确保工具符合使用要求。最终以发电机厂生产的500MW燃机发电机进行变形和应力试验,试验结果表明优化改造后的定子装配工具达到改进的预期目标,工具各部分应力大小和计算结果接近,计算方法和模型具有一定精度。