古學(xué)水電站定子定位筋安裝技術(shù)

□胡青松　□陳寶峽　□陳寶重　□張志偉（中國水利水電第十一工程局）

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古學(xué)水電站定子定位筋安裝技術(shù)

□胡青松□陳寶峽□陳寶重□張志偉
（中國水利水電第十一工程局）

摘要：定位筋安裝是整個(gè)定子組裝的重要環(huán)節(jié)，文章根據(jù)古學(xué)水電站實(shí)踐，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)定子定位筋安裝過程以及定位筋焊接時(shí)注意事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)介紹，深入探討了發(fā)電機(jī)定位筋組裝過程和各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備，重點(diǎn)對(duì)基準(zhǔn)筋安裝、定位筋焊接、下壓指焊接等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)描述，同時(shí)還提供了各項(xiàng)真實(shí)測量數(shù)據(jù)，為類似工程提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)；基準(zhǔn)筋；定位筋安裝；定位筋焊接

0引言

古學(xué)水電站2臺(tái)發(fā)電機(jī)均由成都天保重工股份有限公司生產(chǎn)，單機(jī)額定容量為45 MW，定子外形尺寸為Φ4540×3110 mm。定子機(jī)座分2瓣制造和運(yùn)輸，工地組圓焊接，定子機(jī)座分5層、50根定位筋。定位筋的安裝是整個(gè)定子組裝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是后序工作定子疊片質(zhì)量的前提保證。

1定位筋的安裝與焊接

定位筋由方鋼加工而成，呈鴿尾形。它通過托板焊于機(jī)座環(huán)上，定位筋與托板、托板與環(huán)板都為焊接連接。定子鐵芯的扇形沖片和通風(fēng)槽片都通過定位筋固定在機(jī)座環(huán)上，一般每張扇形沖片布置兩根定位筋。定位筋安裝是定子工地裝配的關(guān)鍵工序，其安裝質(zhì)量不僅直接關(guān)系到鐵芯的裝壓工作能否順利進(jìn)行，而且還決定定子是否有良好的圓度，即直接影響鐵芯的裝壓質(zhì)量。因此，必須慎重。

1.1定位筋預(yù)裝

1.1.1定位筋預(yù)裝前的準(zhǔn)備工作

檢查并調(diào)整機(jī)座加工面上的水平，合格后緊固全部基礎(chǔ)螺栓，將機(jī)座固定在基礎(chǔ)上。清除定子機(jī)座各環(huán)上表面及下表面的焊渣并鏟平焊疤。復(fù)查定子中心測圓架的中心柱中心和垂直度，應(yīng)符合前述的安裝要求。用銼刀修除定位筋鴿尾部分的毛刺。用校直機(jī)校直定位筋，使其垂直的兩個(gè)面不平直度在全長范圍內(nèi)不大于規(guī)定值。修除定位筋托板毛刺、飛邊。利用中心柱測量架檢查機(jī)座下環(huán)上的每個(gè)拉緊螺孔位置（可加工若干銷釘螺栓擰在螺孔內(nèi)，以便測量），其直徑偏差應(yīng)符合要求。

1.1.2臨時(shí)安裝下齒壓板

為了預(yù)裝時(shí)能支托定位筋，先需臨時(shí)掛裝下齒壓板，清除下齒壓板油污，用掛裝螺栓將下齒壓板掛在下環(huán)下面，并用螺栓和頂絲將所有下齒壓板調(diào)水平，使所有下齒壓板的壓指頂面高程符合圖紙要求，其水平偏差≤±1.00 mm，并用中心柱找正徑向分布位置。

預(yù)裝定位筋的目的是為了托板與定位筋能在正確的位置搭焊，使正式安裝時(shí)托板與環(huán)板之間不因水平位置和各環(huán)高度尺寸不一而出現(xiàn)過大的間隙。首先，確定第一根筋的位置：以下環(huán)的螺孔為準(zhǔn)，在兩螺孔間劃出中心線，偏差不超過1 mm（對(duì)應(yīng)裝筋位置一般有機(jī)座撐管）。

在所有定位筋下部背面劃出中心線，將筋嵌入托板內(nèi)，托板與機(jī)座環(huán)接觸的一面與筋焊接處開有坡口，筋下端面與齒壓板間應(yīng)按圖紙要求預(yù)留間隙，并用相應(yīng)厚度的臨時(shí)墊鐵填之。頂部用特制小“C”型夾夾緊，其余各層托板用平頭千斤頂臨時(shí)固定。

其次，以預(yù)先劃好的中心線為準(zhǔn)，調(diào)整定位筋的徑向、周向垂直度及內(nèi)徑尺寸，使之符合圖紙要求，且必須使托板與環(huán)板靠近無間隙。然后搭焊定位筋與托板配合面的兩側(cè)，搭焊后復(fù)查定位筋的垂直度。最后，在定位筋與機(jī)座環(huán)板相應(yīng)的位置上都打上標(biāo)記1、2、3，松開“C”型夾和千斤頂，將定位筋（帶托板）從機(jī)座環(huán)上取下。

1.1.4托板與定位筋的滿焊及焊接后校直

將預(yù)裝后的定位筋和托板進(jìn)行滿焊，滿焊時(shí)應(yīng)注意盡量減少定位筋和托板的變形，必須保證角焊縫的質(zhì)量。因焊接熱變形導(dǎo)致定位筋發(fā)生彎曲，必須校直。

1.2定位筋正式安裝

第一根定位筋在安裝其它定位筋時(shí)起著“基準(zhǔn)”的作用，因此安裝誤差應(yīng)愈小愈好。將與托板滿焊并校正的第一根定位筋放回原預(yù)裝位置，可將筋用大“C”型夾夾在機(jī)座撐管上，并在托板下的筋和機(jī)座環(huán)間放上成對(duì)楔子板或用調(diào)整工具臨時(shí)固定。用方型水平儀測量調(diào)整1號(hào)筋徑向及周向垂直度，偏差≤0.05 mm/m。用內(nèi)徑千分尺測量調(diào)整1號(hào)筋內(nèi)圓半徑。上下各測一點(diǎn)，其相互半徑偏差<±0.10 mm。在測圓架中心柱的橫臂上裝千分表，調(diào)整定位筋的向心，兩鴿尾處千分表讀數(shù)之差≤±0.10 mm。將1號(hào)筋托板左右兩側(cè)搭焊在機(jī)座環(huán)上。要求托板與各環(huán)緊貼，無間隙（如有間隙可加鐵皮墊處理）。搭焊時(shí)須隨時(shí)檢查垂直度和半徑，應(yīng)符合要求。先搭焊環(huán)板中間的兩塊托板，然后再調(diào)整、搭焊其余托板。搭焊完后應(yīng)再次檢查1號(hào)筋的位置，如果垂直度和半徑尺寸不和要求應(yīng)重新調(diào)整。半徑和徑向垂直度測量如圖1和圖2，徑向垂直度測量同軸向垂直度測量類似。

圖1　定位筋半徑的測量圖

圖2　定位筋軸向垂直度測量圖

1.3安裝并搭焊其余定位筋

由于架材、苗木等價(jià)格存在一定范圍的波動(dòng)，筆者對(duì)比分析了2015年半拱式簡易避雨棚、簡易連棟避雨棚和標(biāo)準(zhǔn)連棟避雨棚3種模式避雨棚搭建所需花費(fèi)。其中標(biāo)準(zhǔn)連棟避雨棚搭建成本最高，連棟避雨棚棚面寬，對(duì)棚膜厚度要求比較高，棚膜成本高于半拱式簡易避雨棚。在日常管理中，半拱式簡易避雨棚中采用Y 型架式最多，這種架式相對(duì)操作方便，修剪技術(shù)簡單易學(xué)，也有采用籬架栽培的，這種架式投產(chǎn)快、產(chǎn)量高；連棟大棚大部分采用水平棚架式，這種架式生長勢容易控制，葡萄質(zhì)量高、一致，病害輕。標(biāo)準(zhǔn)連棟避雨棚棚架過高，操作管理不便，增加了勞動(dòng)力成本。連棟避雨棚減輕了病害，土壤養(yǎng)分流失較少，農(nóng)藥和肥料的用量較少。

在裝完1號(hào)定位筋后，接著可間隔而有規(guī)律地裝一部分定位筋。一般采用“大等分弦距”的方法，即先安裝圓周大等分點(diǎn)上的定位筋，在大等分范圍內(nèi)，再逐步分割，使累積誤差減至最小。工藝如下。將大等分點(diǎn)上的定位筋，用裝1號(hào)筋的方法固定于機(jī)座上。

第一，用測圓架橫臂上的千分表，以1號(hào)筋為基礎(chǔ)，調(diào)整其余各大等分點(diǎn)各筋的半徑并檢查向心，用方型水平儀測量垂直度，均應(yīng)符合1號(hào)筋安裝的工藝要求。

第二，在每個(gè)定位筋上、下兩端（分布在機(jī)座正數(shù)與倒數(shù)的第二層環(huán)板上）裝上弦距測量塊，要求各筋上、下弦距測量塊分別等高，用內(nèi)徑千分尺測量并調(diào)整各筋之間的上下弦距，各相鄰筋的弦距偏差不超過±0.30 mm。

第三，按搭焊1號(hào)筋托板的工藝要求，將大等分點(diǎn)上各定位筋托板左右兩側(cè)各搭焊一點(diǎn)于機(jī)座相應(yīng)的環(huán)板上。

第四，復(fù)查各筋的半徑和弦距。如果最后一個(gè)弦距偏差過大，則應(yīng)鏟除最后幾根定位筋，重新找正搭焊，把差值平均分配到這些間距中去，直至弦距合格為止。

第五，大等分定位筋搭焊完并檢查合格后，拆去弦距測量塊。

第六，大等分點(diǎn)之間的定位筋搭焊在機(jī)座上的工藝如下：以1號(hào)筋和各大等分點(diǎn)定位筋為基準(zhǔn)，用裝筋樣板托架將兩副裝筋樣板分別置于機(jī)座正數(shù)與倒數(shù)的第二層環(huán)板上，以控制、調(diào)整各筋之間弦距。用托架上螺釘調(diào)節(jié)裝筋樣板水平，使其偏差≤0.08 mm/m，然后依次裝入裝筋樣板范圍內(nèi)的各定位筋，并于機(jī)座搭焊。當(dāng)所有定位筋在機(jī)座正數(shù)和倒數(shù)的第二層環(huán)板部位全部搭焊后，用“C”型夾調(diào)整半徑，用雙頭千斤頂定在兩筋之間調(diào)整弦距。合格后，將其余未曾搭焊的各定位筋托板搭焊于相應(yīng)的機(jī)座環(huán)上。為避免或減少返工，每搭焊一批托板后，對(duì)定位筋的弦距、半徑、向心和垂直度全面檢查一次，發(fā)現(xiàn)有不符合要求的應(yīng)及時(shí)處理。全部定位筋搭焊完后再檢查各筋的半徑尺寸和弦距。定位筋在各環(huán)板的半徑偏差及弦距偏差均小于規(guī)定值后，就可進(jìn)行托板滿焊。

1.4托板與環(huán)板的滿焊

托板與機(jī)座環(huán)板的滿焊是一層環(huán)板接一層環(huán)板進(jìn)行的，如圖3。先焊中間環(huán)板上的各托板，后焊上、下環(huán)的托板。一般由2～4名電焊工位于對(duì)稱位置，從合縫處開始沿圓周（例如順時(shí)針方向）進(jìn)行。先焊所有托板的一側(cè)（例如左側(cè)），再焊所有托板的另一側(cè)（右側(cè)）的第一道縫，經(jīng)檢查、調(diào)整半徑、弦距后，再照此焊接第二道、第三道焊縫、第四道焊縫。所有側(cè)面焊縫滿焊完畢，再沿前述方向焊完各道背面焊縫，直至全部滿焊完成，最后檢查所有焊縫的堆積高度及焊接質(zhì)量均須符合要求。

圖3　托塊焊接示意圖

1.5正式調(diào)整安裝下齒壓板

用定子沖片做樣板，精確地檢查調(diào)整并固定下齒壓板，使壓指與定子沖片齒中心線偏差≤2.00mm；壓指的端部應(yīng)縮進(jìn)沖片齒端，其距離應(yīng)符合圖紙要求；壓指高程相互間偏差≤±1.00mm；壓指內(nèi)圓應(yīng)略高于外圓0.50 mm。

2結(jié)論

定位筋是定子鐵心疊裝的基準(zhǔn)，是定子組裝的控制重點(diǎn)，定位筋驗(yàn)收數(shù)據(jù)龐大。定位筋的安裝質(zhì)量直接影響定子鐵心圓度、垂直度及發(fā)電機(jī)空氣間隙等。文章通過古學(xué)水電站工程實(shí)踐，深入介紹了發(fā)電機(jī)定位筋組裝過程和各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備，重點(diǎn)對(duì)基準(zhǔn)筋安裝、定位筋焊接、下壓指焊接等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)描述，同時(shí)還提供了各項(xiàng)真實(shí)測量數(shù)據(jù)，可供類似工程參考借鑒。但是現(xiàn)今水輪發(fā)電機(jī)定子定位筋安裝仍存在自動(dòng)化程度低，工藝簡單粗糙等問題，亟待更多安裝技術(shù)人員進(jìn)行完善，提高工作效率，降低安裝成本。

（責(zé)任編輯：劉青）

收稿日期：2015-11-26

中圖分類號(hào)：TM312

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-8853（2016）01-0063-02