苗尾水電站水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝配工藝

原嘎嘎，付有泰

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

1 概述

苗尾水電站轉(zhuǎn)子支架材質(zhì)為Q345，支架由1個(gè)圓盤(pán)中心體、16件支臂現(xiàn)場(chǎng)組焊而成。焊縫主要包括中心體與支臂縱縫、4瓣支臂之間組合縫、擋風(fēng)板焊縫、制動(dòng)環(huán)基礎(chǔ)板的4條立縫和徑向焊縫[1，2]。

磁軛由3 mm厚高強(qiáng)度薄鋼板沖片疊成，每片4個(gè)磁極，整圓14片；磁軛高度為2 520 mm，轉(zhuǎn)子磁軛疊片后半徑R6 143 mm，熱打鍵后R6 143.447 mm；磁極的外徑Φ13 002 mm。轉(zhuǎn)子組裝完成后總重量約936.445 t。

2 轉(zhuǎn)子組裝施工技術(shù)要求

（1）轉(zhuǎn)子中心體水平度調(diào)整≤0.02 mm/m；

（2）轉(zhuǎn)子支臂下端掛鉤高程偏差≤0.5 mm；

（6）制動(dòng)環(huán)連接板上接頭錯(cuò)牙≤0.2 mm；

（7）主立筋垂直度（焊前≤0.15 mm/m，焊后≤0.15 mm/m）；

3 轉(zhuǎn)子支架組裝及焊接

3.1 轉(zhuǎn)子支架組裝

按照支臂分瓣的出廠標(biāo)記將分瓣支臂吊裝到相應(yīng)位置，每吊裝就位一瓣后，脫鉤之前需調(diào)整廠家提供的用于支撐支臂的專(zhuān)用工具，使之承受安裝支臂的重量，防止影響中心體水平度。并將合縫把合螺栓進(jìn)行初步擰緊。

3.2 轉(zhuǎn)子支臂焊接

（1）在焊縫坡口處放置陶瓷加熱器，做好焊前預(yù)熱準(zhǔn)備工作。在正式開(kāi)始焊接前需將轉(zhuǎn)子支臂下方的楔子板松開(kāi)約2～3 mm，使轉(zhuǎn)子支臂處于自由狀態(tài)，再次復(fù)測(cè)轉(zhuǎn)子支臂各項(xiàng)尺寸，并做好記錄；

（2）立縫定位焊→制動(dòng)環(huán)徑向焊縫定位焊→上圓板徑向焊縫定位焊→下圓板徑向焊縫定位焊；

（3）先定位焊接，每條合縫處至少焊接3點(diǎn)，先焊中間，再焊內(nèi)側(cè)，最后焊外側(cè)，焊縫長(zhǎng)60 mm～80 mm，焊縫厚度10 ～15 mm，上下兩層焊道錯(cuò)開(kāi)20～30 mm。定位焊應(yīng)焊在焊縫的清根側(cè)；

3.3 副立筋安裝及焊接

3.3.1 副立筋安裝

在分瓣轉(zhuǎn)子支臂焊接完成后，測(cè)量主立筋的垂直度及外徑尺寸。

①在主立筋上劃出副立筋的安裝基準(zhǔn)線及螺孔的中心位置線；②通過(guò)主立筋半徑及垂直度的測(cè)量值確定副立筋的配刨量，并進(jìn)行螺孔加工；③副立筋加工后進(jìn)行預(yù)裝，測(cè)量副立筋外徑尺寸及垂直度，確認(rèn)是否滿足圖紙要求。

3.3.2 副立筋焊接

①焊接方法：副立筋焊接采用手工電弧焊焊接；②焊接順序：副立筋安裝定位后，用頂絲和螺栓將副立筋擰緊。先進(jìn)行頂絲塞焊，再進(jìn)行副立筋與主立筋結(jié)合面立縫的焊接。頂絲焊接時(shí)，由副立筋中間開(kāi)始，上、下交替焊接，以塞焊完成后不突出副立筋凹槽表面為準(zhǔn)；③副立筋裝焊時(shí)中心體水平應(yīng)調(diào)整為0.02 mm/m，相鄰兩根副立筋弦距公差控制在±0.2 mm以?xún)?nèi)，每根筋的垂直度小于0.10 mm/m。

4 轉(zhuǎn)子磁軛疊片

磁軛由經(jīng)鈍化處理的高強(qiáng)度磁軛沖片在現(xiàn)場(chǎng)疊裝而成，磁軛疊片用螺栓緊固，磁軛疊片完成后，按廠家規(guī)定的方法將磁軛熱套于轉(zhuǎn)子支架副立筋外側(cè)，并用磁軛鍵固定。

4.1 磁軛裝配施工工藝

4.1.1 磁軛沖片疊裝前的準(zhǔn)備工作

（1）磁軛沖片清掃及分類(lèi)并做好詳細(xì)記錄；

（2）清掃、校直磁軛鍵，對(duì)磁軛鍵進(jìn)行配對(duì)，各點(diǎn)厚度之差不大于0.1 mm，合格后打上編號(hào)，捆放在一起。清洗壓緊螺桿，檢查螺桿尺寸，佩戴螺母；

（3）復(fù)測(cè)中心體水平應(yīng)在0.02 mm/m內(nèi)，調(diào)整測(cè)圓架使其旋轉(zhuǎn)一周測(cè)頭上、下最大跳動(dòng)不超過(guò)0.05 mm，重復(fù)測(cè)一個(gè)固定點(diǎn)的誤差不超過(guò)0.02 mm；

（4）測(cè)量轉(zhuǎn)子磁軛掛鉤高低差，掛鉤上平面整圓周水平度差不大于0.5 mm。

4.1.2 磁軛疊壓

（1）裝入并調(diào)整磁軛凸鍵、副鍵作為疊片時(shí)徑向定位基準(zhǔn)；

（2）磁軛疊片以+Y方向的第二個(gè)磁極為起點(diǎn)，7張片為一個(gè)小的循環(huán)，中間均勻疊裝8段通風(fēng)溝；

（3）用塑料錘輕敲沖片使其穿過(guò)疊片銷(xiāo)，確保疊片緊實(shí)；

4.2 磁軛熱打鍵后檢查

（1）用測(cè)圓架，內(nèi)徑千分尺等工具測(cè)量并記錄磁軛的圓度、半徑和內(nèi)、外高度等尺寸，并記錄數(shù)據(jù)；

（2）用水準(zhǔn)儀測(cè)量磁軛下壓板水平，并記錄數(shù)據(jù)；

（3）檢查合格后按圖紙要求搭焊磁軛拉緊螺桿和螺母，螺母和壓板；

（4）割掉磁軛副鍵凸出副立筋的多余部分，鉆攻M10螺紋；

（5）裝焊卡鍵和護(hù)板；

（6）將墊片彎折到凸鍵上端。

5 轉(zhuǎn)子磁極掛裝及附件連接

5.1 磁極掛裝前的準(zhǔn)備工作

（1）在安裝前應(yīng)進(jìn)行外觀檢查及耐壓試驗(yàn)；

（2）用500 V高阻表測(cè)量單個(gè)磁極線圈的絕緣電阻，合格后進(jìn)行正式掛裝。

5.2 磁極掛裝

（1）在掛裝時(shí)，有引出線接頭的首、末兩個(gè)磁極，必須按照磁極引線位置進(jìn)行掛裝；

（2）磁極應(yīng)按重量標(biāo)記和廠內(nèi)編號(hào)在圓周對(duì)稱(chēng)2個(gè)方向掛裝，以免造成不平衡；

（3）檢查磁極鐵芯的長(zhǎng)度，并用洋沖把等分中心點(diǎn)打在磁極表面上，作為磁極的中心標(biāo)高；

（4）用專(zhuān)用吊具吊起磁極，落入磁軛T尾槽內(nèi)；

（5）當(dāng)磁極鍵全部打完后，磁極中心標(biāo)高誤差不大于±1 mm，用測(cè)圓架檢查磁極外圓上、中、下部的圓度，圓度不大于設(shè)計(jì)空氣間隙的±3 %，合格后將高出設(shè)計(jì)要求的鍵尾割除，對(duì)鍵搭焊固定，并點(diǎn)焊在磁軛上。

7 結(jié)語(yǔ)

水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子作為整個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組最核心的部件，其裝配質(zhì)量關(guān)乎整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，尤其在關(guān)鍵指標(biāo)的質(zhì)量控制上，必須深入研究，優(yōu)化工藝，嚴(yán)格管控施工過(guò)程，以提升機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。