右岸转子磁轭叠装施工措施完整.docx

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右岸转子磁轭叠装施工措施完整

向家坝水电站

右岸电站机电设备安装与调试工程

合同编号：

XJB/ME-JA-200904-SJ

右岸转子磁轭叠装

施工措施

编制：

王成学

审查：

刘永生

批准：

李津沛

中国水利水电第四工程局有限公司

向家坝机电安装工程项目部

二〇一一年二月十七日

1.概述

1.1.简介

ALSTOM发电机转子无主键和副键，键槽板直接起了键的作用。

键槽板共28根。

键槽板尺寸根据支架焊接、测量后的实际尺寸进行加工，磁轭堆积时临时固定，进行磁轭叠装。

磁轭和键之间无间隙，叠装后热套，热套过盈量为3.4mm，通过在键槽板与磁轭间加垫来达到，热套采用20台热风机加热，用防火保温被保温，最大功率780kW，最高热风温度＜250℃。

磁轭径向收缩力通过垫片、键槽板传递到转子支架上。

制动闸板共28块，安装在转子支架下环板的下部，外侧紧靠磁轭键，水平度靠垫片调整。

转子磁轭铁片厚4mm，一个圆周28张，单张约33.888kg；每小段交替错位叠装；无通风槽片，用调整片补偿磁轭径向、周向波浪度；叠片使用长250mm，500mm的工具销定位；叠片过程中分4次预压紧，1次最终压紧。

中间压紧用风扳机进行，最终压紧用风扳机和液压拉伸器进行。

磁轭上下压板各28块，下压板挂在磁轭键的挂钩上，压板之间不焊接。

1.2.主要技术参数

转子组装主要技术参数见表1

表1—转子组装主要技术参数

序号

名称

项目

主要技术参数

1

键槽板

半径

R8541±0.1mm

弦长

L1912.06±0.2mm

垂直度

0.5mm

2

转子磁轭

高度

3580±2mm

磁轭内径（热套前）

R8506±1mm

磁轭内径（热套后）

R约为8507.6mm

磁轭外径（热套前）

R9164.6±1mm

磁轭外径（热套后）

R约为9165.6mm

磁轭圆度

1.05mm

磁轭冲片（厚4mm）

25060张

补偿片1（厚0.5mm）

300张

补偿片2（厚0.5mm）

1500张

补偿片3（厚0.5mm）

1500张

补偿片4（厚0.5mm）

1500张

补偿片5（厚0.5mm）

1500张

2.编制依据

本施工措施的编制及检查、检验标准主要依据由下列技术文件组成：

GB8564-2003、SDJ249.3-88、SDJ249.4-88、DLT5230-2009

向家坝水轮发电机安装标准；

向家坝水电站水轮发电机安装说明书；

向家坝发电机转子装配工艺守则；

向家坝发电机转子磁轭叠装工艺守则；

向家坝水轮发电机交货明细表；

图纸2010000转子装配

图纸3110000转子支架

图纸2110000磁轭装配

图纸3110180转子支架大力筋

图纸2110001磁轭装配磁轭

图纸2110001转子测圆架

图纸2210180-184磁轭调整片

图纸2110190磁轭磁轭上压板

图纸2110127磁轭装配磁轭叠片图

3.施工工艺流程

安装制动闸板

热加垫后磁轭检查

测量检查项目：

磁轭同心度及半径，半径在设计值9165.6±0.76mm；

下压板水平度；

下压板与转子下法兰面距离；

图1转子组装工艺流程图

4.安装工艺细节说明

4.1.施工准备

4.1.1.技术准备

1）施工的技术人员全面收集、认真查阅设备制造厂家提供的技术资料；

2）熟悉安装图纸及相关标准，并参考图纸资料编制施工措施；

3）结合向家坝水电站转子组装施工现场的具体条件，对参与转子组装的施工人员进行详细的技术、安全交底；

4）认真编制安装工艺卡，以便现场施工做到有据可查

4.1.2.主要设备、材料及工器具准备

1）按照工艺要求，准备测量、调整工具，对计量工具与设备进行校验，确保计量工具与设备在有效期内使用。

2）根据转子外形尺寸设计制作转子磁轭叠装平台和爬梯。

3）准备转子组装施工中所需要的专用工具、常规工器具以及消耗性材料。

4.2.键槽板加工

4.2.1.检查并调整转子上法兰面水平在0.02mm/m以内；

4.2.2.测量已焊接完成的28个转子立筋的绝对半径（分上中下三处）和键槽板实际尺寸；

4.2.3.挂装键槽板调整、测量键槽板绝对半径，半径测量完成后键槽板与转子支臂用钢字头进行对应的编号。

4.2.4.计算键槽板厚度剩余量X=实测键槽板半径－键槽板实际尺寸－间隙值。

4.2.5.预装一根键槽板，键槽板贴严转子立筋，测量键槽板的半径，根据此半径检查以上计算厚度的正确性。

4.2.6.确定键槽板的加工方法，保证键槽板与立筋有3~4mm均匀间隙，不能满足要求时，应给键槽板留足够厚度，通过打磨立筋达到键槽板焊接要求的间隙。

4.2.7.用铣床加工键槽板背部，采用同一基准面进行加工，加工尺寸公差为±0.05mm。

为保证键槽板与立筋板间隙，根据实测结果进行键槽板的加工。

4.3.键槽板安装

4.3.1.安装键槽板支撑，吊起键槽板，用厂家到货的固定工具将键槽板固定在转子支架上；

4.3.2.键槽板安装完成后保证键槽板与立筋之间焊接间隙；

4.3.3.用水准仪、钢琴线调整键槽板的高程→挂钩距中心体下法兰面高差为395mm、调整时考虑磁轭叠片完成和磁极挂装后转子支架的下挠，键槽板垂直度控制在0.5mm以内。

4.3.4.用千分尺、测圆架测量键槽板半径，半径控制在设计值R8541±0.1mm并记录，同时调整键槽板是同心度。

4.3.5.以第一根键槽板为基准，用测圆架、百分表调整其他键槽板高程、半径、径向垂直度、切向垂直度、弦距。

键槽板垂直度控制在0.5mm以内，键槽板弦距控制在1912.06±0.2mm以内，挂钩高程偏差不大于1.5mm，相邻两挂钩高差不大于1mm。

4.4.安装下压板

4.4.1.清扫、去除下压板的高点，准备摆放第一块下压板；

4.4.2.布置磁轭支撑，每个下压板底部布置两个支撑；吊装下压板，将内圆凹槽卡在键槽板上，内侧支撑点在键槽板挂钩上，外侧支撑在两个磁轭支撑上；

4.4.3.用测圆架、水准仪调整第一块下压板的内半径R8511（0～+3mm）下平面与中心体下法兰面的高程差395mm、径向水平在0～1mm以内；

4.4.4.用测圆架和百分表以同样方式调整其它下压板。

4.4.5.在每块下压板的孔中插入长、短各4个叠片销，插入前润滑叠片销，叠片销下部用木方支撑。

4.5.磁轭叠装

4.5.1.按铁片出厂分类清单计算、编制堆积计划表。

4.5.2.测量铁片厚度并计算补偿片数量、规格。

4.5.3.磁轭试叠片

叠片至120mm高，调整下压板水平度在0～5mm以内，磁轭周圈波浪度、高度、圆度、半径，调整键槽板半径、垂直度及弦距，磁轭波浪度控制在5mm以内，磁轭高度控制在0～5mm以内，磁轭圆度控制在1.05mm以内，磁轭外径控制在9164.6±1mm以内，键槽板半径控制在R8541±0.1mm以内，垂直度控制在0.5mm以内，弦距控制在±0.2mm以内，调整定位销钉至灵活转动。

4.5.4.叠片过程注意事项：

1）检查叠片交错方式。

2）随叠片高度增加往上移动叠片销。

短叠片销一直留在磁轭中，直到最后压紧前再取出；

3）用测圆架测量磁轭的同心度，塑料锤或楔子板调整磁轭，使磁轭与转子中心体同心度在0.2mm以内；

4）用塑料锤左、右轻敲叠片销使铁片在切向对齐；轻敲铁片使磁轭在径向紧靠键槽板。

5）根据计算结果叠补偿片，用叠片销对齐每张补偿片。

6）磁轭调整好后应该可以用手转动叠片销。

4.5.5.键槽板测量调整

1）检查键槽板顶部与支架的高差，若不一致则调整下部支撑及键槽板的固定件。

2）用钢琴线、百分表、测圆架检查键槽板的半径、垂直度，在键槽板与立筋板缺口间用千斤顶调整。

3）检查键槽板垂直度、半径合格后拧紧固定件螺栓，在上下端用斜楔在切向楔紧。

4）用水准仪和测圆架测量下压板水平，下压板周向波浪度在2mm以内，径向水平在0～1mm以内。

5）用内径千分尺、百分表、测圆架测量并调整磁轭半径，半径控制在9164.6±1mm以内。

4.5.6.继续叠片至预压紧高度；

1）预压紧高度分别为700mm、1520mm、2020mm、3076mm、3580+50mm；

2）叠片过程检查叠片交错方式，随叠片高度增加上移长叠片销。

长叠片销的末端伸出长度不要超过200mm。

不要移走下端的短叠片销，短叠片销一直留在磁轭中，直到最后压紧前取出。

3）用塑料锤轻敲铁片使其穿过叠片销。

4）进行压紧前的调整、测量；

5）检查键槽板顶部与支架高差，若不一致则调整下部支撑及键槽板固定件。

6）用水准仪和测圆架测量下压板水平，测量磁轭半径、检查磁轭的同心度。

7）调整键槽板，使其完全垂直，并且和磁轭之间没有径向间隙。

4.5.7.磁轭压紧

1）安装预压紧工具，根据磁轭高度选用不同的套管，在套管之间套入2层铁片以保持螺杆直线度。

在安装螺杆前事先润滑螺纹表面；

2）用8台风动扳手对称、逐步拧紧螺栓。

拧紧要求：

先紧中圈螺丝，再紧中圈两侧螺丝，然后紧内圈，最后紧外圈，为防止磁轭铁片移动，紧压时不得一次拧紧螺丝，分三次压紧；

4.5.8.压紧后测量

1）在磁轭的内、外径用钢卷尺测量磁轭高度并记录。

2）用直尺、塞尺测量上、下压板的径向平面度并记录。

3）计算下次叠片的补偿片。

4）用千分尺、百分表、测圆架测量磁轭半径和同心度并记录

5）完成后拆除预压紧工具。

4.5.9.键槽板最终定位

1）在键槽板最终定位前，要调整好磁轭同心度。

2）在立筋板缺口处用楔子板将键槽板朝磁轭顶靠，使键槽板紧靠磁轭，用测圆架和百分表在相应的位置监视，直到磁轭显示位移。

3）在立筋与键槽板之间均匀加入4组垫片塞实间隙，垫片与立筋点焊。

4）对称顶紧其余键槽板。

5）测量调整磁轭半径、垂直度、同心度符合技术要求；

4.5.10.磁轭最终压紧

1）用风动扳手对称拧紧2/3压紧螺栓。

2）用液压工具分4次逐步对称加压拧紧压紧螺栓，直到螺栓伸长量达到要求，记录此时液压工具的压力。

3）抽查10%螺栓的伸长量，磁轭压紧螺栓预紧力为462KN，螺栓伸长量为7.1±0.4mm以内，如果没达到规定的拉伸值，则加大压力再次拧紧所有的螺栓。

4）在磁轭的内外径部位用卷尺测量磁轭高度并记录。

5）用水准仪和测圆架测量下压板的径向水平度并记录。

6）用内径千分尺、百分表、测圆架测量磁轭半径及同心度并记录。

7）磁轭测量调整全部合格后进行键槽板的焊接。

4.6.键槽板焊接

4.6.1.焊接准备

1）所有参加施焊的焊工都必须接受焊前施工技术交底和安全技术交底，并应认真学习和掌握焊接工艺方案所要求的各项技术要求。

焊接时采用7名焊工同时对称施焊。

2）焊材质量必须符合相应有规范要求，焊丝在焊前应清除表面油污等。

焊条应在350℃烘烤1~2小时，在150℃左右保温，随烘随用。

3）对焊缝坡口及坡口两侧各150~200mm范围进行清理打磨，清除焊缝表面的油漆、油污等。

以便焊接及焊后超声波检查。

4）对转子键槽板焊缝进行相应的编号。

5）间隙垫板准备：

准备4mm、3mm、1mm、0.5mm厚，250mm长，60mm宽的垫板，用于塞实焊接间隙。

6）临时加强筋板、小楔子准备。

4.6.2.键槽板加固

1）将键槽板向转子磁轭顶紧，使键槽板与磁轭贴紧。

并在焊缝缺口位置用楔子板固定。

2）在焊缝内塞紧垫片，并在焊缝两侧点焊牢固。

3）安装临时加强板，在每条焊缝的两侧中部只安装一块临时加强板，将临时加强板焊接到转子支臂上。

焊完后，在键槽板和临时加强板之间打入楔子并点焊。

打入楔子板时，应两侧对称施工，以免键槽板受力不均，偏向一边。

4）在焊缝两侧打好样冲眼，径向距离约200mm，焊前测出原始距离，作为变形控制的依据。

5）键槽板上、中、下加强筋板焊接时采用手工电弧焊。

在每根键槽板的两侧应由两名焊工同时对称施焊，以免引起变形。

4.6.3.焊接加温

1）焊接加温温度为140~160℃。

加温人员应布置好加温设备；准备好各种加温用材料。

2）焊前加温预热时，应使温度缓慢上升，焊缝区域温度均匀。

4.6.4.焊接监测

1）上中下三环永久加强板焊接之前，应在上图所示位置测量一次，并做好记录，以便与后面焊接过程中的数据进行比较。

此次测量最好由不同的人各测量一次，以便相互校验。

2）上中下三环永久加强板焊接之后，键槽板主焊缝开焊之前，应进行一次测量，并做好测量记录。

3）开始焊接之后，应每天对焊后的每条焊缝进行测量，并作好记录。

4.6.5.焊接

焊接前，对每根键槽板焊缝进行分段，所有的焊缝都采用手工电弧焊方法。

焊接顺序为先焊接键槽板与上、中、下环的定位板，再焊接键槽板立焊缝。

键槽板与支架纵向焊缝示意图

4.6.6.所有的焊缝都采用手工电弧焊方法，具体焊接工艺参数如下:

J507

焊条直径Ф

焊接电流A

焊接电压V

焊接线能量KJ/cm

平焊/横焊

3.2

100-130

20-24

≤40

仰焊/立焊

3.2

85-110

20-24

≤40

平焊/横焊

4.0

130-180

20-24

≤40

仰焊/立焊

4.0

120-150

20-24

≤40

4.6.7.焊接层数如下图：

4.7.焊后检查

1）焊接工作完成后，割除键槽板临时固定所用定位板及楔子板，并作打磨、补焊，PT探伤。

2）对焊缝进行100%外观检查。

3）对焊缝进行100%PT检查。

4）对焊缝进行100%UT检查。

4.8.磁轭热加垫

4.8.1.测量磁轭半径并记录。

4.8.2.在28根键槽板上下位置检测键槽板与磁轭之间间隙（在铁片内侧键槽内的小方槽处用楔块进行测量），然后结合磁轭圆度、设计涨量及结构补偿量等因素，计算出键槽板与磁轭之间加垫厚度。

测量磁轭半径、圆度并记录。

转子热加垫设计涨量为3.4mm。

4.8.3.准备垫片

1）磁轭热加垫片长度与键槽板长度一致，由于键槽板焊接收缩后各处间隙不等，垫片制作时可分段制作；

2）进行垫片清扫、分类、编号，按照计算表分段准备。

3）热套垫片由0.5~5mm的垫片根据计算厚度制成，现场用氩弧焊从侧面焊接成整体，制作完成后进行编号。

4.8.4.拆除磁轭支撑；松开键槽板支撑，但不拆除，用水准仪监测下压板与中心体下法兰面高程差，计算磁轭扰度。

4.8.5.在转子上部布置温度监测仪，同时在磁轭上、下、内、外及支臂侧布置测温电阻；在转子磁轭上、下、内、外分别覆盖保温被；转子周向均布20台热风机，开始加温。

4.8.6.加热磁轭到规定温度，每30分钟记录一次温度，在磁轭加热过程中，定期检测键槽板与磁轭间隙，当涨开间隙大于垫片厚度0.5~1mm时，进行加垫，确定每一个垫片都能顺利插入后，一次在键槽板与磁轭之间插入所有垫片。

4.8.7.慢慢降低磁轭温度至室温，每30分钟记录一次温度，冷却时间要长于72小时，根据温度变化情况分序（上/内/外）拆除保温被。

4.8.8.冷却后测量磁轭半径、下压板的径向水平度并记录。

4.9.转子附件安装

4.9.1.安装制动闸板

1）测量转子支臂下环与中心体下法兰的高程差和制动环厚度。

2）计算制动环安装高程，计算中要考虑转子支架扰度，根据测量结果计算中间垫片厚度，准备垫片。

3）用水准仪、百分表、测圆架测量制动环下表面的水平度，制动环高程。

止动板圆周向波浪度要求在2mm以内，径向高差在0.5mm以内。

4.9.2.所有螺栓按预紧力1500N.m进行预紧。

4.9.3.安装转子上下环板与磁轭间隙挡风板

1）安装上挡风板，焊接时上挡板时必须挡在键槽板槽内，并与磁轭内圆靠紧。

2）清扫并确认下压板与下环间无异物后将环形挡板焊接在下环上，要与下环靠紧。

3）转子清扫喷漆。

5.质量控制措施

1）水准仪、内径千分尺、框式水平仪等精密测量仪器，在转子组装前，必须经国家法定计量部门进行校验合格，方可使用。

2）在使用内径千分尺测量转子半径或中心时，内径千分尺应提前12小时摆放在测量现场，以消除温差引起的测量误差；使用内径千分尺的撑尺位置应相同。

6.施工主要工器具及材料

序号

名称

规格

单位

数量

备注

1

转子测圆架

套

1

厂家提供

2

内径千分尺

10米

把

1

厂家提供

3

水准仪

NA2

套

1

4

铟钢尺

把

1

5

磁轭支撑

套

1

厂家提供

6

磁轭键顶丝

套

1

厂家提供

7

磁轭顶丝

套

1

厂家提供

8

磁轭压紧套管

套

1

厂家提供

9

力矩扳手

把

14

厂家提供

10

气动液压泵

1台

11

液压拉伸器带高压软管

M42

根

9

12

测螺杆伸长值工具

个

1

13

超声波探伤仪

H3—600a

1件

14

垫片厚度测量工具

15

磁轭热套保温被

套

1

16

热风机

个

20

17

热电偶

个

60

18

数字测温仪

台

2

7.劳动力组合

工种

机械

电焊

起重

探伤/测量

电工

普工

合计

人数

10

14

6

4

2

15

51

8.安全技术措施

1）转子磁轭叠装平台外侧应设置安全围栏，防止人员或工器具坠落；

2）吊装应严格遵守起重有关安全操作规程，大件吊装应进行单项技术交底；

3）进行焊接和切割作业时，严格遵守安全技术规程，并派专人监护，严防火灾。

焊接时严禁在设备非焊接部位引弧，并保护好相临设备。

转子焊接必须可靠接地，防止烧伤中心体法兰面。

4）转子磁轭热套时应加强防火，在转子周围布置足够的消防器材，同时值班人员应不停严密巡视。

9.工期计划

序号

名称

施工工期

备注

1

磁轭堆积平台

5

2

键槽板预装

10

3

键槽板加工

15

4

键槽板安装

10

5

磁轭堆积

45

6

键槽板焊接

30

7

磁轭热套

15

8

止动板安装

10

9

转子盖板预装

5

10

磁轭叠装完成验收

2