分散式發電機軸與磁軛裝配的方法

孫廣彥，董學文

(1.遜克縣庫爾濱流域水電有限公司，黑龍江遜克164400;2.黑龍江省水利第二工程處，哈爾濱150302)

1 磁軛加熱

1.1 磁軛加熱前的準備工作

1.1.1 材料準備

①紅磚約1 800塊;②泥沙;③電爐絲(2.5 kW×34根，共計85 kW);④穿墻磁管、地磚;⑤導線，小螺栓M6;⑥3 mm厚的鋼板等。

1.1.2 設備與儀表準備

①560 kVA的變壓器;②鐵殼開關4個，規格200A以上;③熱電偶1套(－200℃ ～+500℃)，盒式數顯儀 0℃ ～400℃;④高溫玻璃、溫度計;⑤鉗型電流表;⑥膨脹量測桿3個。

1.1.3 磁軛

主軸裝配結合面和軸鍵及鍵槽的清洗，毛刺的清除。本機用95 168的軸，裝配95 170的磁軛。

1.1.4 計算過程

1)根據磁軛軸徑膨脹量，計算加熱溫升

式中:△為磁軛加熱溫升，℃;K為磁軛膨脹量，可取△max+1.5～2mm;A為磁軛膨脹系數，鋼材a=11×10－6;D2為磁軛標稱內徑，mm;△T=(0.28+1)/(11×10－6×420)=277℃。

2)最高加熱溫度

式中:Tmax為最高加熱溫度;T0為環境溫度，室溫℃。

1.2 保溫室的制作及磁軛的調整

1)利用轉子軸坑及支墩，作為軸插磁軛的場地

首先用1～3 mm厚的軟板制作一個園桶，將它放入轉子軸坑。把轉子軸坑密封起來，桶深可根據計算，以軸完全插入后，再余20 cm便可。

2)在φ800的孔周沿用磚砌起一個內襯套，在外周圈沿6個支墩用磚砌一個磚外套，在支墩處按120°均布預留3個放置千斤頂的空位。然后在磚內外套之間用土填實、砌磚，填土高度距支墩頂面預10～12 cm為宜，并在上面平鋪一層磚剩余大約5～7 cm，作為旋轉電爐及隔離石塊之用。

3)底層電阻絲的布設，因保溫室中下面的溫度比上面的低，所以在下面布設6組共18根電爐絲。功率為18×2.5 kW，用以提高低層溫度。

以支墩為軸每組3根，接成三相四線制，導線可根據4 A/mm2來確定，電爐絲布好后，用小石頭隔離開來以防短路，每根電爐絲之間的最小間隔距離≥2 cm，引線在越過砌磚處，應用瓷套管套上，并用搖表測絕緣電阻值，其值≥1.5 MΩ。做好以上工作后，應反復認真的檢查，是否有可能短路的地方，在確認無誤后可通電試驗。

4)經試驗無誤后，將1#磁軛(軸孔φ419)吊上支墩，軸孔處有錐角的一面向上，有固定導線的螺栓孔及風扇栓孔的一面向下，并檢查磁軛底面與電爐絲的距離，以≥2 cm為宜。

5)1#磁軛放置好后，將2#磁軛疊放于1#磁軛上，還是軸孔處有錐角的一面向上，有隔離支墩及擋風板的一面向下，先用千斤頂利用磁軛上凹面處的8個孔進行粗調中心和軸鍵位置。將千斤頂下支座斜放于下層磁軛的孔邊上，上支點斜頂上層與下支座斜對應的邊緣，形成45°斜頂支磁軛，使磁軛移動，用斜爭鍵及各種可填充的材料作為細調的工具，利用磁極裝配槽來調整，有條件的地方可按磁極裝配槽的尺寸做4個方鍵成座標軸線位置置入，以此精調，選用精度高一點的直角拐尺和軸鍵來檢驗調整是否合格，檢驗時用拐尺測量磁軛外緣面，下兩層的緣面側間隙，達到無間隙為止。應沿著外緣做周圈測量，并在軸鍵端頭用電焊焊一個吊環，電爐絲之間用石塊或其它耐高溫絕緣材料隔離，電爐絲的接頭聯線及引出線必須用穿墻瓷管大上，電爐絲之間的最小間距≥2 cm，經檢查和測量絕緣電阻值后進行通電實驗。

6)通電試驗合格后，用磚砌高外園保溫墻至2#磁軛上面高度時停止，布設第三層電爐絲，布設方法與第二層相同，然后再起高外園保溫圍墻的高度，至3#磁軛上面再高出5 cm左右，在圍墻的上端面用保溫材料(石棉、珍珠巖)鋪墊，直徑以外圈小于機架下蓋板的直徑即可，用準備好的鋼板或鐵皮蓋住內軸孔及8個園孔，利用機架下蓋板翻過來蓋住保溫室，石棉繩不能完全密封的地方，用泥土封堵，再在蓋板上適當的位置割一個插放熱電偶測頭的孔，為了很好地測出磁軛體溫度，可將測頭插入風扇螺栓孔內，并將蓋板測頭處用石棉繩封堵。

有條件的地方可用兩套熱電偶測溫裝置測溫，以防儀器及測量的誤差。

下蓋板中間的軸孔也用3 mm以上的鋼板封蓋，再將外園保溫圍墻壁砌高10 cm，用以擋住保溫材料，將蓋上面均鋪10 cm厚的保溫材料，用以增加保溫系數，縮短加熱時間，如無保溫材料時，可用泥土代用，值得注意的是穿軸前應將中間軸孔蓋板周圍的泥土清掃干凈，再打開蓋板，防止泥土落入插子。

7)加溫前的檢查工作:①電源開關，電線應安全可靠，接觸良好，接法無誤;②每根線上應做好標記，以備記錄電流之用;③三相負荷是否平衡。

通電升溫:做好了以上工作后，便可通電升溫，待溫度升至計算值后，再檢查一下穿軸的一切準備工作是否就序，待準備工作全部做好后，便可進行插軸。

2 穿軸(軸插磁軛)

1)插軸前的準備工作(此項工作應在加溫后期做好)檢查軸鍵槽與軸的配合情況，并修整，將軸鍵放入鍵槽，兩頭用電焊點牢。

吊起發電機軸，法蘭一頭朝上，裝配推力頭端向下，重新檢查軸上磁軛裝配部分的毛刺及碰傷，并加以修整使其光滑。

調整軸的垂直度(用掛線錘的方法檢查〉使其達才到0.1 mm/m的要求，磁軛軸孔升溫后的膨脹量比較大，軸的自身重也比較大，在穿軸時有一定的自動找正功能。

2)在軸與磁軛裝配部分，涂抹上黃油，其作用是:① 潤滑;②清洗;③阻熱。先將保溫室頂蓋中間的軸孔蓋上的保溫材料清理干凈，關閉電源開關，打開兩層軸孔蓋，用做好的膨脹量量具檢查膨脹量，檢查合格后，可先蓋上軸孔蓋。

3)將軸平穩吊起，送至保溫室軸孔上方，打開軸孔蓋仔細調正中心后，將軸徐徐送入，至軸鍵下端5～10 cm處停止，對正鍵槽后繼續送入，至最后一段(還剩1/3時)，快速下放，以增加沖擊力，使軸軛端部臺階與磁軛面嚴密配合無間隙。

4)徹底清除蓋板上方的保溫材料，取下熱電偶，吊起保溫室蓋板，取出磁軛8個小孔的蓋板，然后將保溫室蓋板墊起12 cm左右，使其緩慢均勻降溫(急劇降溫會使金屬永久變形)。

降溫至100℃以下時，可拆除保溫室及電爐絲，使其降溫至環境溫度，方可吊出。以上穿軸中，有幾點不足可以進行改進。

5)電爐絲在加熱過程中，燒斷很多，致使后期溫升過慢，可用預留電爐絲方法解決。

6)應增加感應加熱，使初始升溫時用感應加熱升溫，以減少電爐絲損壞，增加后期升溫速度。