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        黃河班多水電站定子組裝工藝介紹

        2012-02-01 01:41:08陳忠偉趙書杰
        科技傳播 2012年14期
        關(guān)鍵詞:環(huán)板疊片沖片

        陳忠偉,趙書杰

        中國水利水電第三工程局有限公司,陜西西安 710032

        1 定子組裝施工流程

        定子組裝施工流程:基礎(chǔ)板及支墩清理、布置→定子機(jī)架吊裝、清掃→定子機(jī)架組裝→測(cè)圓架安裝調(diào)整→定子機(jī)座測(cè)量、驗(yàn)收→保溫棚搭設(shè)→定子機(jī)座焊接,同時(shí)進(jìn)行定位筋校正→基準(zhǔn)定位筋安裝→對(duì)稱等分定位筋安裝→普通筋安裝→托塊焊接前驗(yàn)收→托塊焊接→定位筋全面驗(yàn)收→下壓指安裝焊接→疊片→定子鐵芯裝壓整體驗(yàn)收→鐵損試驗(yàn)→清理、噴漆。

        2 機(jī)座焊接控制

        1)上環(huán)板及中間環(huán)板每焊1/3焊量,全面測(cè)量一次,并記錄測(cè)量結(jié)果,根據(jù)測(cè)量成果由現(xiàn)場(chǎng)合理調(diào)整焊接順序;2)下環(huán)焊接時(shí)先焊仰焊坡口1/3焊量后,冷卻至室溫,測(cè)量孔節(jié)圓半徑、合縫處相鄰孔距、環(huán)板水平和圓度,并做記錄;3)焊1/2焊量后,再次測(cè)量、記錄孔節(jié)圓半徑、合縫處相鄰孔距、環(huán)板水平和圓度,然后背縫清根,并進(jìn)行MT探傷檢查,合格后開始焊接上平焊坡口焊縫,直至焊滿;最后焊滿下環(huán)板仰焊坡口;4)焊接過程中隨時(shí)注意檢查圓度及變形情況,根據(jù)實(shí)測(cè)值隨時(shí)調(diào)整焊接順序;5)焊接電流控制如下:

        (1)采用CO2焊接(78%Ar+22%CO2)

        焊絲直徑電壓(V)平、衡電流(A)焊接速度(mm/min)Φ1.2mm 20~30 100~350 90~160 90~150 300~500立焊(A)仰焊(A)

        (2)采用J507焊條焊接

        焊絲直徑 電壓(V)平、衡電流(A)焊接速度(mm/min)Φ3.2mm 22~28 100~150 80~120 80~120 60~200 Φ4.0mm 22~28 150~190 130~170 140~180 60~200立焊(A)仰焊(A)

        3 定位筋安裝

        3.1 安裝前的準(zhǔn)備工作

        1)校驗(yàn)調(diào)整中心柱的垂直度和中心;

        2)復(fù)測(cè)機(jī)座水平、內(nèi)徑,復(fù)測(cè)穿心螺桿孔、定位筋孔的分布節(jié)圓半徑和孔距,作好記錄,如誤差過大,則應(yīng)修理合格;

        3)安裝測(cè)溫引線固定板;

        4)與托塊配合處脫漆、除銹;

        5)修除定位筋和托塊鴿尾部分的毛刺;

        6)對(duì)于扭度和彎度不合格的立筋進(jìn)行校正。用不短于1.5m的平尺檢測(cè),定位筋在徑向和周向的直線度不大于0.075mm,劃出鴿尾筋的中心線。

        3.2 基準(zhǔn)定位筋安裝

        1)選靠近+Y處兩個(gè)穿心螺桿孔的中心位置作為第一根基準(zhǔn)定位筋位置;

        2)基準(zhǔn)筋裝入托塊后,找正中心,用C型夾及小鋼楔等工具將基準(zhǔn)筋固定于機(jī)座環(huán)板;

        3)用斜楔將基準(zhǔn)筋與托塊間的徑向間隙墊實(shí);

        4)如果托塊與機(jī)座環(huán)板接觸面間隙≥0.5mm時(shí),必須加墊或修磨平整以減少焊接變形;

        5)用內(nèi)徑千分尺、鋼琴線、中心柱配合C型夾反復(fù)調(diào)整基準(zhǔn)定位筋,基準(zhǔn)筋徑向、切向傾斜小于0.05mm/m,各托塊處內(nèi)圓半徑與絕對(duì)值偏差-0.05mm~-0.20mm,基準(zhǔn)筋徑向扭曲的絕對(duì)值不大于0.05mm,此時(shí)托塊與機(jī)座環(huán)板之間應(yīng)該無間隙;

        6)內(nèi)徑和垂直度調(diào)整合格后,在固定的狀態(tài)下采用CO2焊將托塊點(diǎn)焊在各機(jī)座環(huán)板上;

        7)焊接后定位筋的半徑與設(shè)計(jì)值偏差

        (1)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)基準(zhǔn)筋徑向和周向垂直度偏差不大于0.05mm/m;

        (2)各托塊處內(nèi)圓半徑與設(shè)計(jì)值偏差±0.05mm;

        (3)基準(zhǔn)筋徑向扭曲的絕對(duì)值不大于0.05mm。

        3.3 大等分定位筋安裝

        1)以基準(zhǔn)筋為起點(diǎn),按俯視順時(shí)針方向?qū)Χㄎ唤罹幪?hào)1、2、3……,然后將定位筋分為6等分,測(cè)量弦距C=5328.5 mm,如圖1所示;

        圖1 大等分筋弦距測(cè)量示意圖

        2)等分裝焊6根大跨距定位筋,保證大跨距定位筋的弦長(zhǎng)公差±0.3mm,在同一跨距內(nèi)上下弦距允差應(yīng)<0.15 mm;3)等分立筋安裝時(shí)順逆時(shí)針交替進(jìn)行,并注意弦長(zhǎng)公差的互相補(bǔ)償;4)安裝方式與基準(zhǔn)筋的安裝方式相同,弦距用定位筋弦距雙頭頂柱、定位筋C型夾,小鋼楔及定位筋弦距檢查樣板等調(diào)整檢查工具控制;5)最后安裝的1根大等分定位筋,調(diào)整其位置,使該筋與兩側(cè)立筋的弦距盡可能相等,抵消安裝累計(jì)誤差;6)安裝完成后,復(fù)測(cè)徑向和周向垂直度偏差不大于0.05mm/m,各托塊處內(nèi)圓半徑與絕對(duì)值偏差±0.05mm,滿足要求后進(jìn)行點(diǎn)焊,點(diǎn)焊的方法與基準(zhǔn)筋一致;7)大等分定位筋搭焊工藝要求

        (1)托塊與環(huán)板的間隙應(yīng)<0.5mm;

        (2)搭焊 3mm~5 mm焊縫,長(zhǎng)度約4mm~6mm;

        (3)定位筋樣板應(yīng)在每用一次時(shí)上下調(diào)換使用;

        (4)樣板水平偏差小于0.08mm/m。

        3.4 普通筋安裝

        在大等分筋之間在進(jìn)行普通筋安裝。安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)同時(shí)滿足徑向和切向垂直度偏差均不大于0.05mm/m,要求立筋絕對(duì)半徑控制在R5338.5-0.05 -0.20mm以內(nèi),立筋向心面左右兩端的半徑差不大于0.10mm。

        3.5 托塊與機(jī)座環(huán)板的焊接

        托塊與機(jī)座環(huán)板的焊接采用CO2氣體保護(hù)焊,各環(huán)次的焊接順序與機(jī)座環(huán)板的焊接順序相同。焊前用小鋼楔楔緊,定位筋之間用雙頭頂柱頂緊。先焊徑向焊縫,先右后左,再焊周向焊縫。由兩名電焊工對(duì)稱方向同時(shí)施焊,且旋轉(zhuǎn)方向一致,施焊速度盡可能保持同步。施焊時(shí),嚴(yán)格控制托塊溫度,以不燙手為宜。滿焊后,全面清理焊渣、焊瘤及雜物。全面檢查定位筋的扭斜、內(nèi)徑、弦長(zhǎng)和穿心螺桿孔的位置滿足如下要求:

        1)測(cè)量定位筋滿焊后內(nèi)徑偏差為R5338.5+0.34 -0.15,作記錄;2)同高度相鄰兩筋半徑差<0.1mm;3)相鄰定位筋弦距差±0.2mm作記錄;4)局部個(gè)別點(diǎn)超差值小于公差的10%,可用砂輪修磨處理。

        4 定子鐵芯裝配

        4.1 準(zhǔn)備工作

        1)搭設(shè)鐵芯堆積工作平臺(tái),平臺(tái)布置圖見圖2。定子疊片堆積平臺(tái)主要由DN40鋼管和50mm厚木板組成。在疊片高度達(dá)到300mm~400mm時(shí)開始搭設(shè),主要用于定子疊片和圓度測(cè)量工作;2)定子沖片通過棚罩上均布的吊物孔分別吊入疊片支撐平臺(tái)上;3)復(fù)測(cè)并調(diào)整定子測(cè)圓架中心柱垂直度,檢查絕對(duì)尺寸,并設(shè)置測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn);4)檢查鐵芯沖片的質(zhì)量。若發(fā)現(xiàn)缺角、齒根出現(xiàn)斷裂、齒部槽楔槽的尖角有卷曲,等等這些不符合質(zhì)量的鐵心沖片,應(yīng)立即向監(jiān)理部上報(bào)并報(bào)廢,表面絕緣漆有脫落現(xiàn)象的沖片也不得使用,同時(shí)利用內(nèi)徑千分尺抽查各箱沖片的厚度和通風(fēng)槽片的厚度并記錄,確??刂畦F芯的疊裝高度。

        圖2 疊片平臺(tái)布置圖

        4.2 定子疊片

        1)分層整圓疊片,按照?qǐng)D紙要求1/2疊壓的方式先疊階梯片,每個(gè)定位筋對(duì)應(yīng)一個(gè)槽樣棒和一個(gè)槽楔槽樣棒;2)疊片高度:第1段和最后一段為27mm,中間每段36mm,共計(jì)37段。每?jī)啥沃g加1層通風(fēng)槽片;3)第1段疊片完后,應(yīng)及時(shí)插入槽樣棒,槽樣棒隨疊片的升高而及時(shí)進(jìn)行串動(dòng);4)沖片上的油污和灰塵要及時(shí)清理干凈,對(duì)有掉漆、卷片、折齒等缺陷的沖片應(yīng)認(rèn)真處理后再使用;5)疊通風(fēng)槽片之前,需要復(fù)查槽鋼,檢查襯口環(huán)點(diǎn)焊是否牢固;6)鐵芯的疊片高度應(yīng)考慮整體壓緊的壓縮量,根據(jù)第一次預(yù)壓的壓緊系數(shù)計(jì)算出疊片的調(diào)整高度,分別平均加在剩余的分段鐵芯中;7)分別在鐵芯的第1、6、11、16、21、26、31、36段疊完后安裝絕緣套管;8)疊片完成后安裝上壓齒板,壓指中心與沖片中心偏差不大于1mm。

        4.3 預(yù)壓

        1)定子鐵芯按設(shè)計(jì)要求疊完相應(yīng)層數(shù)后進(jìn)行分段預(yù)壓;2)為防止鐵芯被污損,預(yù)壓用到的螺桿、螺母、墊圈、及預(yù)壓板等都要及時(shí)作出清理工作;3)螺桿使用前要檢查其彎曲程度,否則進(jìn)行校直;4)上端預(yù)壓扇形板安裝之前應(yīng)把槽樣棒打靠槽底,端頭距扇形板的距離約30mm。預(yù)壓結(jié)束后,小心取出槽樣棒;5)上端和下端的預(yù)壓扇形墊條的安裝需要由專人負(fù)責(zé)檢查,上下孔對(duì)齊避免出現(xiàn)錯(cuò)位,否則將出現(xiàn)預(yù)壓螺桿在槽內(nèi)傾斜的狀況,造成鐵芯的槽壁受到擠壓;6)把緊時(shí),由四人使用風(fēng)扳機(jī)相隔90°同方向均勻把緊預(yù)壓,依次擰緊螺母,每次預(yù)壓至少分3次完成;7)把緊時(shí)要監(jiān)視槽內(nèi)預(yù)壓螺桿,千萬不要擦傷鐵芯槽壁;8)按圖紙要求檢查預(yù)壓后的鐵芯緊量(使用廠家提供的檢查刀片檢查,每隔一根壓緊螺桿的距離測(cè)一個(gè)測(cè)點(diǎn),單手用力推,插入量不大于3mm);

        4.4 最后壓緊

        1)按圖紙要求安裝碟形彈簧、止動(dòng)螺母等正式永久零件,更換穿心螺桿時(shí)注意松一個(gè)、換一個(gè)、緊一個(gè),以保持壓緊量不變;2)換裝穿心螺桿的最后一段絕緣管時(shí),按鐵芯的實(shí)際長(zhǎng)度配切;3)全部換裝完成后,用液壓力矩扳手對(duì)稱均勻施力把緊鐵芯壓緊螺母,所需力矩符合設(shè)計(jì)要求;4)檢查鐵芯高度滿足1 530mm~1 535mm、波浪度滿足不大于5mm、碟形彈簧壓縮量1.52mm。合格后,將上壓板調(diào)整螺釘鎖緊、螺母擰緊,壓緊前必須給上下螺母加入樂泰膠鎖定膠。

        4.5 定子鐵芯組裝后應(yīng)符合以下三個(gè)要求

        1)鐵芯圓度測(cè)量依次分上中下三個(gè)面進(jìn)行,每個(gè)斷面測(cè)48個(gè)測(cè)點(diǎn),各個(gè)圓度的半徑偏差±0.50mm之內(nèi);2)在鐵芯槽底部和背部均布16個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量鐵芯高度,各測(cè)量值與設(shè)計(jì)值的偏差5mm;3)鐵芯上端軛部波浪度不大于5mm。

        5 結(jié)論

        黃河班多水電站定子組裝單元工程質(zhì)量?jī)?yōu)良,實(shí)踐證明,采用該工藝施工的散裝定子現(xiàn)場(chǎng)組裝,拼裝焊接精度好,垂直度、中心、高程、定子半徑等都可控在規(guī)范要求范圍內(nèi),定子總體質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;此方案的成功應(yīng)用,比原計(jì)劃提前近一個(gè)月工期;在機(jī)械使用、勞動(dòng)力配置、材料使用上降低了成本,提高了使用效率,為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的效益,具有較高的推廣使用意義。

        [1]GB 8564-2003 水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范.

        [2]王明琪.水口水電站水輪發(fā)電機(jī)定子組裝程序.水電站機(jī)電技術(shù),1996(4).

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