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        汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備

        2018-07-03 12:02:38姜文軍李國(guó)鵬李太波
        上海大中型電機(jī) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:汽輪發(fā)電懸臂液壓缸

        姜文軍,李國(guó)鵬,李太波,郭 波

        (山東齊魯電機(jī)制造有限公司,山東濟(jì)南 250100)

        0 引言

        空冷汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽楔采用LY12-CZ、Q235等材料,為長(zhǎng)度240~420 mm的楔形結(jié)構(gòu),主要作用是固定轉(zhuǎn)子線圈位置,防止線圈發(fā)生變形和位移。槽楔裝配工序是汽輪發(fā)電機(jī)裝配中的關(guān)鍵工序。每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)需轉(zhuǎn)子槽楔200~300根不等,工藝標(biāo)準(zhǔn)要求高,單位面積接觸面需達(dá)3/4,啞殼聲不得超過槽楔全長(zhǎng)1/10,且兩端必須楔緊。這就使槽楔裝配不僅工作強(qiáng)度大,工作時(shí)間長(zhǎng),而且對(duì)裝配質(zhì)量要求高。如果槽楔安裝過松,就起不到固定轉(zhuǎn)子線圈的作用,轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)槽楔也會(huì)與轉(zhuǎn)子本體發(fā)生磕碰產(chǎn)生異響,而且容易損壞轉(zhuǎn)子線圈,發(fā)生電機(jī)短路[1]。現(xiàn)有裝配工藝所用的安裝設(shè)備是十幾年前所設(shè)計(jì)制造的,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易,設(shè)備老化嚴(yán)重。由于設(shè)備整體剛度不足,尤其是固定工作液壓缸的橫梁以及用于支撐橫梁的支撐板剛度不夠,造成設(shè)備運(yùn)行過程中液壓缸嚴(yán)重失壓,安裝的槽楔質(zhì)量無法滿足工藝要求。由于槽楔安裝時(shí)作用力較大,造成設(shè)備支撐裂痕嚴(yán)重,設(shè)備橫梁以及液壓缸在工作中抖動(dòng)嚴(yán)重,大大提高了操作難度,且極易發(fā)生危險(xiǎn)。

        針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)合理,既能提高工作效率、降低安全隱患,又能嚴(yán)格按照工藝要求來使用的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備。

        1 設(shè)計(jì)方案確定

        根據(jù)轉(zhuǎn)子槽楔從轉(zhuǎn)子本體出槽口向中心分段安裝的裝配特點(diǎn),我們對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)。該設(shè)備(見圖1)整體采用封閉式結(jié)構(gòu),工作部分由地下基礎(chǔ)部分、地上支撐部分、懸臂及液壓系統(tǒng)組成。其中支撐部分通過螺栓安裝于基礎(chǔ)部分,懸臂通過螺栓固定于支撐部分。工作用液壓缸安裝于高強(qiáng)度的焊接懸臂腹板上,其余液壓元器件放置于設(shè)備后面。工作時(shí)行車吊裝待裝配轉(zhuǎn)子落于可移動(dòng)推車上,人工推至轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備工位處。在轉(zhuǎn)子槽中預(yù)放轉(zhuǎn)子槽楔,通過操作液壓系統(tǒng)中換向閥控制液壓缸進(jìn)行槽楔裝配。

        圖1 汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備

        2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        (1) 基礎(chǔ)部分支撐著整個(gè)地上工作部分,需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,安裝方便牢靠。基礎(chǔ)部分主要由兩塊Q235鋼板構(gòu)成,安裝于地面以下,通過預(yù)埋8根地腳螺栓來固定設(shè)備?;A(chǔ)部分上表面與地面平齊,便于操作者進(jìn)行槽楔裝配。

        (2) 支撐部分(見圖2)整體采用封閉式結(jié)構(gòu)。主體采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),主支撐板與側(cè)板夾角135°,便于槽楔安裝,前后支撐及各種加強(qiáng)筋用來提高整體強(qiáng)度。安裝時(shí)通過調(diào)整底板與基礎(chǔ)部分之間的間隙及位置來保證兩支撐位于同一立體平面上。為增強(qiáng)主支撐與側(cè)板的強(qiáng)度能同時(shí)保證其焊接性能,材料都選用Q345。支撐部分的結(jié)構(gòu)能很好地保證設(shè)備的整體剛度,從而避免工作部位出現(xiàn)裂痕、抖動(dòng)等情況。

        圖2 支撐部分

        圖3 液壓原理圖

        在該汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備中有液壓缸座和接桿兩種特殊的零件,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能直接影響設(shè)備的效率跟工作方式。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠優(yōu)化設(shè)備整體布局,還能起到延長(zhǎng)設(shè)備壽命,提高工作效率的作用。

        液壓缸座(見圖4)起到連接液壓缸與懸臂的作用,其結(jié)構(gòu)為懸掛式可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。工作狀態(tài)下液壓缸座固定于預(yù)留的安裝孔位上,當(dāng)需更換產(chǎn)品型號(hào)時(shí),通過擰松螺母移動(dòng)液壓缸座,將液壓缸座固定于懸臂的另外一排安裝孔位上。既能保證設(shè)備的通用性,又能實(shí)現(xiàn)液壓元件移動(dòng)位移的最小化,增加液壓元件的使用壽命。

        液壓缸活塞桿前端安裝有外螺紋接桿,既可以滿足不同產(chǎn)品的安裝需要,又能延長(zhǎng)液壓缸的使用壽命。為增強(qiáng)接桿的機(jī)械性能,其材料選用45鋼并進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。

        圖4 液壓缸座

        3 結(jié)語

        影響設(shè)備剛度的主要因素是固定工作液壓缸的懸臂以及懸臂支撐部分,只要這兩個(gè)主要部分剛度得到加強(qiáng),設(shè)備的整體剛度便會(huì)得到提高。通過合理設(shè)計(jì)各部分的結(jié)構(gòu), 可以明顯增強(qiáng)該汽輪發(fā)電機(jī)

        轉(zhuǎn)子槽楔裝配設(shè)備的整體剛度,提高設(shè)備裝配精度,從而有效提高汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子槽楔的裝配效率,提升裝配質(zhì)量。另外降低勞動(dòng)者工作強(qiáng)度,降低生產(chǎn)成本也是本設(shè)備的一個(gè)目標(biāo)。本設(shè)備良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也解除了原有技術(shù)中的安全隱患,使得槽楔裝配更加安全環(huán)保,節(jié)能降耗。

        [1] 汪耕.大型汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2000.

        [2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

        [3] 曾正明.機(jī)械工程材料手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

        [4] 黎啟柏.液壓元件手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2000.

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