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        水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子大立筋安裝技術(shù)探討

        2017-10-28 04:38:55余斌
        科技視界 2017年15期
        關(guān)鍵詞:水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)

        余斌

        【摘 要】轉(zhuǎn)子大立筋為水輪發(fā)電機(jī)組安裝管理重要內(nèi)容,決定了整個轉(zhuǎn)子圓度與同心度,需要嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范來進(jìn)行,保證每個細(xì)節(jié)實施的專業(yè)性,排除各類質(zhì)量隱患的存在。水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運行時,轉(zhuǎn)子磁軛需要承受非常大的離心力,尤其是現(xiàn)在機(jī)組容量不斷增加,受巨大的離心力影響,將會造成磁軛疊片產(chǎn)生嚴(yán)重變形,磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間的間隙增大。為保證水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子各部件具有足夠的強(qiáng)度與平衡性,必須要重點做好轉(zhuǎn)子大立筋安裝控制,本文對安裝技術(shù)進(jìn)行了簡單分析。

        【關(guān)鍵詞】水輪發(fā)電機(jī)組;轉(zhuǎn)子大立筋;安裝技術(shù)

        轉(zhuǎn)子作為水輪發(fā)電機(jī)組核心部件,在進(jìn)行安裝時需要針對磁軛運行要求進(jìn)行分析,避免受過大離心力影響,導(dǎo)致磁軛疊片發(fā)生變形。應(yīng)總結(jié)以往經(jīng)驗,確定機(jī)組轉(zhuǎn)子大立筋安裝要求與要點,嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范做好安裝工藝要點控制,確保細(xì)節(jié)實施的規(guī)范性。尤其是要控制好現(xiàn)場組裝與焊接技術(shù),通過細(xì)節(jié)管理來排除各項影響因素。

        1 水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子大立筋安裝分析

        為滿足社會發(fā)展要求,水輪發(fā)電機(jī)組的容量不斷增加,為保證其維持在最佳運行狀態(tài),必須要做好前期安裝作業(yè)的管理。因為機(jī)組在運行時,轉(zhuǎn)子磁軛受離心力影響非常大,尤其是大型機(jī)組,很容易造成磁軛疊片變形,加大磁軛和轉(zhuǎn)子之間的縫隙,并且隨著轉(zhuǎn)子直徑的增加,產(chǎn)生的間隙越大。因此,為保證機(jī)組磁軛安裝的穩(wěn)定性與平衡性,必須要在以往經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提高對轉(zhuǎn)子安裝工藝的重視,重點做好大立筋安裝技術(shù)控制,嚴(yán)格按照要求完成磁軛熱打鍵各項操作[1]。其中,轉(zhuǎn)子熱打鍵的目的是維持機(jī)組運行的安全性和穩(wěn)定性,促使磁軛和轉(zhuǎn)子中心能夠緊密結(jié)合在一起,實現(xiàn)兩者的可靠配合。同時向磁軛與支臂之間施加一定機(jī)械壓緊量,一般可通過熱加墊或熱打鍵的方式實現(xiàn),即將冷打鍵作為基礎(chǔ),對磁軛進(jìn)行加熱處理,使其膨脹后加大磁軛與中心體間隙,并將鍵打入到規(guī)定深度,等到磁軛冷卻后,便可以保證磁軛和中心體之間的有效配合,可以將機(jī)組運行中產(chǎn)生的向心力抵消掉,維持機(jī)組的可靠運行。

        2 轉(zhuǎn)子大立筋安裝工藝

        2.1 組裝大立筋

        一般在完成轉(zhuǎn)子支架焊接作業(yè)后,變可進(jìn)行大立筋的組裝和調(diào)整,保證組裝過程中對稱原則的落實,且為避免外部因素對安裝效果的影響,需要在實際安裝與調(diào)整中對磁軛重量進(jìn)行分析,適當(dāng)提高掛鉤面高程。正式對大立筋吊裝前,要再次檢查轉(zhuǎn)子半徑與垂直度,在確認(rèn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,采取對稱組裝的方式完成大立筋安裝工藝。其中,為提高大立筋安裝安全性,需要分為上、中、下三個位置來設(shè)置可調(diào)鋼支撐,控制好設(shè)置位置,垂直度與專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)誤差不得超過0.15mm,半徑偏差需要控制在-0.2~0mm范圍內(nèi),弦距偏差應(yīng)控制在0.15mm以內(nèi)。另外,還要對大立筋掛鉤面高程進(jìn)行調(diào)整,控制其與中心體下法蘭相對高程偏差在2mm以內(nèi),相鄰大立筋之間高程差在1mm以內(nèi)。最后還需要在大立筋與轉(zhuǎn)子支架之間焊縫位置,填塞墊片來滿足安裝要求。按照專業(yè)規(guī)范對各項尺寸進(jìn)行調(diào)整后,利用臨時固定裝置和頂絲對大立筋進(jìn)行頂死處理,避免其在安裝磁軛疊片時出現(xiàn)位移。在完成大立筋全部安裝工藝后,便可進(jìn)行轉(zhuǎn)子磁軛疊裝作業(yè),全程均要利用水準(zhǔn)儀對大立筋掛鉤面和中心體下法蘭面間距進(jìn)行控制,并配合塞尺對磁軛和大立筋兩側(cè)間隙進(jìn)行調(diào)整,提高最終安裝結(jié)果[2]。

        2.2 大立筋調(diào)整

        將+Y方向大立筋看作為基準(zhǔn)筋,利用內(nèi)徑千分尺對半徑進(jìn)行測量與調(diào)整,確保其達(dá)到設(shè)計要求。同時,兼顧掛鋼琴線來對大立筋周向、徑向垂直度進(jìn)行測量,并按照要求進(jìn)行調(diào)整,保證將最終偏差控制在0.15mm以內(nèi)。對于大立筋的調(diào)整,需要磁軛疊裝尺寸作為依據(jù),完成大立筋安裝后,根據(jù)磁軛疊片圖與磁軛堆積表進(jìn)行磁軛預(yù)疊裝,可確定預(yù)疊裝高度為100mm。將+Y方向看作為起始點,順時針開始作業(yè),利用測圓架與內(nèi)徑千分尺完成預(yù)堆磁軛半徑與圓度測量工作,并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計要求。另外,將均勻涂抹二硫化鉬的導(dǎo)向銷釘插入到已經(jīng)調(diào)整好的磁軛內(nèi),可以根據(jù)實際需求進(jìn)行手動調(diào)整轉(zhuǎn)動,安裝和管理更為方便。通過對各項尺寸參數(shù)的反復(fù)測量與調(diào)整,應(yīng)用基準(zhǔn)筋來對基準(zhǔn)筋半徑、高程、垂直度進(jìn)行檢查確定,在確定合格后,可以通過旋轉(zhuǎn)大立筋底部設(shè)置的支撐螺桿,對大立筋和轉(zhuǎn)子中心體下法蘭高度差進(jìn)行調(diào)整。

        3 轉(zhuǎn)子大立筋安裝控制要點

        3.1 焊接技術(shù)

        3.1.1 前期準(zhǔn)備

        對磁軛終壓前需要對大立筋進(jìn)行再次調(diào)整,將百分表安裝在測圓架臂的上中下三個位置,旋轉(zhuǎn)測臂于大立筋位置,在大立筋和轉(zhuǎn)子之間焊縫內(nèi)填塞楔子,確保大立筋筋面與磁軛相互貼緊,然后安裝在磁軛外緣的監(jiān)測百分表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)即可。從頂部位置來對大立筋和磁軛之間間隙進(jìn)行檢測,確定是否滿足安裝要求。在磁軛終壓完成后,將大立筋設(shè)置的臨時規(guī)定裝置全部拆除,并安裝永久定位筋板,進(jìn)行焊接規(guī)定。對于大立筋與轉(zhuǎn)子支架上下環(huán)板間隙,需要向其中填塞小鋼楔并打緊,避免在焊接過程中出現(xiàn)變形問題[3]。另外,所有負(fù)責(zé)焊接作業(yè)的人員,必須要具有專業(yè)資格證,嚴(yán)格遵循持證上崗要求,并且具有一定實踐操作經(jīng)驗,可以嚴(yán)格按照專業(yè)要求,在規(guī)定時間內(nèi)完成所有焊接作業(yè)。

        3.1.2 正式焊接

        (1)焊接參數(shù)

        一般可選擇應(yīng)用手工電弧焊方法,保證所選焊條質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在正式焊接作業(yè)前,需要按照要求進(jìn)行烘焙處理,控制烘焙溫度在300~350℃左右,持續(xù)烘焙1h,待溫度降低到150℃后,放入到100~200℃的保溫箱內(nèi)保存,并且每次焊接剩余的焊條均需要保持干燥狀態(tài)進(jìn)行再次烘焙處理后使用[5]。

        (2)筋板焊接

        對筋板進(jìn)行焊接作業(yè)前,需要對其打磨處理,保證筋板和大立筋之間的接觸面積能夠達(dá)到80%以上,待檢查達(dá)到要求后,利用C型夾板進(jìn)行固定處理。正式進(jìn)行焊接作業(yè)時,可以分為先后2次完成,即先完成外側(cè)點焊與焊接,然后在大立筋全部焊接作業(yè)完成后,進(jìn)行外側(cè)滿焊以及其余部位的點焊和焊接。第一步:在對筋板進(jìn)行點焊處理時,可控制點焊長度為50mm、厚度5mm,選取中間部位開始逐漸向兩端焊接,為提高作業(yè)效率,可由兩名作業(yè)人員針對一根大立筋兩側(cè)進(jìn)行對稱點焊。而對筋板焊接時,可以只對外側(cè)焊縫進(jìn)行焊接,保持與點焊作業(yè)相同順序施工,一般可先完成50%的焊接。第二步:待完成大立筋全部焊接作業(yè)后,再次進(jìn)行筋板焊接。先進(jìn)行內(nèi)測焊縫焊接,緊接著第一步焊接進(jìn)行補(bǔ)焊到20mm。endprint

        (3)臨時加強(qiáng)焊

        為避免在焊接過程中出現(xiàn)變形問題,需要針對每條立向焊縫來設(shè)置3塊鏈?zhǔn)郊訌?qiáng)板作業(yè),一般可選擇規(guī)格為40mm×250mm×300mm的加強(qiáng)板作業(yè)。控制20mm的腳高度,由多名焊接人員同步進(jìn)行對稱焊接施工。

        (4)大立筋焊接

        待完成大立筋的組裝作業(yè)后,均需要對所有尺寸的焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢測,待確定無任何隱患后,便可進(jìn)行坡口的堆焊、定位焊以及正式焊接處理。其中,定位焊時需要提前進(jìn)行預(yù)熱達(dá)到80~100℃,并將坡口間隙焊縫堆焊到3mm以內(nèi),最終控制焊接長度在60~80mm內(nèi),以對稱和同步要求進(jìn)行作業(yè)。完成定位焊后,將大立筋底部支墩松開,確保大立筋恢復(fù)到自由狀態(tài),并對轉(zhuǎn)子中心體水平度進(jìn)行檢測,確定在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),確認(rèn)所有尺寸合格后才可進(jìn)行正式焊接。

        3.2 磁軛熱加墊

        磁軛熱加墊技術(shù)操作是否得當(dāng),對大立筋最終安裝效果有著重要影響,決定著磁軛加熱后能夠與轉(zhuǎn)子大立筋產(chǎn)生足夠溫差。常見的加熱方法如鐵損法、銅損法、電熱法等,相互之間存在較大差異,需要根據(jù)實際需求來進(jìn)行選擇。其中,鐵損法即在未安裝磁極前,磁軛繞以勵磁繞組,經(jīng)過工頻交流電作用來促使磁軛產(chǎn)生鐵損發(fā)熱。銅損法即對已經(jīng)掛裝好的磁極繞組進(jìn)行串聯(lián),并向其通入直流電流,促使導(dǎo)線發(fā)熱對磁軛進(jìn)行加熱處理,但是僅僅適用于計算溫差小的磁軛。

        3.3 控制安裝尺寸

        在進(jìn)行大立筋安裝調(diào)整時,應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)安裝尺寸控制,以確保安裝穩(wěn)定性。在完成基準(zhǔn)大立筋調(diào)整后,需要對其他大立筋進(jìn)行調(diào)整,但由于弦距和徑向垂直度進(jìn)行調(diào)整時會出現(xiàn)相互影響的情況,因此,應(yīng)當(dāng)注意確保大立筋的弦距和徑向垂直度調(diào)整應(yīng)當(dāng)保持同步。對于大立筋的控制尺寸,應(yīng)當(dāng)根據(jù)磁軛尺寸進(jìn)行調(diào)整和控制。對此,在完成大立筋的安裝和調(diào)整后,可以在確保磁軛圓度的前提下對大立筋進(jìn)行調(diào)整,并加強(qiáng)檢查,確保其能夠滿足完全垂直的要求。磁軛與大立筋之間,應(yīng)當(dāng)確保不存在徑向的間隙,每次對磁軛進(jìn)行壓緊處理,都要對磁軛的控制尺寸進(jìn)行檢查,并檢查整體的大立筋尺寸是否符合要求。此外,大進(jìn)行大立筋焊接的過程中,也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)焊接尺寸控制,對焊接情況進(jìn)行隨時監(jiān)控,如果出現(xiàn)變形,要根據(jù)變形情況對焊接過程進(jìn)行控制,以避免后續(xù)的變形,例如對于大立筋的焊接,為了減少變形情況的發(fā)生,可以采用3.2焊條焊接,焊接過程中可以按照先兩邊、后中間的順序進(jìn)行焊接,從而提高焊接質(zhì)量,并保證焊接后的尺寸仍舊符合大立筋的安裝要求。

        4 結(jié)束語

        水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子大立筋安裝效果如何,在很大程度上決定了最終機(jī)組的運行效率,需要提高對此方面的重視,確定安裝技術(shù)要點與要求,嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作,保證每個細(xì)節(jié)實施的標(biāo)準(zhǔn)性。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]曹建.水輪發(fā)電機(jī)組本體設(shè)備安裝工藝流程及注意事項[J/OL].中國高新技術(shù)企業(yè),2017,(12):227-228.

        [2]胡月路.懸式水輪發(fā)電機(jī)組安裝與檢修的注意事項解析[J].科技風(fēng),2017,(01):121-122.

        [3]周若愚.水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子大立筋安裝技術(shù)研究[J].人民長江,2015,46(11):84-87.

        [4]王國剛.水輪發(fā)電機(jī)組的安裝質(zhì)量控制措施探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,(03):136-137.

        [5]羅曉良.水輪發(fā)電機(jī)組的安裝質(zhì)量控制措施探討[J].科技傳播,2013,5(20):109-110+107.endprint

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