思林电站转子组装热加垫新工艺技术报告 2.docx
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思林电站转子组装热加垫新工艺技术报告 2.docx
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思林电站转子组装热加垫新工艺技术报告2
思林电站转子组装热加垫新工艺技术报告
1.前言
水轮发电机组转子组装是机组安装过程中的重要环节,关系到机组运行过程中的的稳定性。
在安装过程中受到组装场地、机组直线工期等各种条件的制约,众多部件需要在施工现场组装焊接,安装工艺要求严格,施工难度大。
需要在施工现场科学、系统的制定施工组织方案,研究施工工艺,解决施工干扰和工艺衔接等难题,以保证机组安装的质量要求。
因此,编制和研究一套具有先进性、实用性又能广泛应用于水轮发电机组转子组装的施工工艺,对大型水轮发电机组安装来说具有一定的指导意义。
水电六局思林电站机电安装项目部,通过对思林电站262.5MW水轮发电机组四台机转子组装,经过研究和实践形成了一套能够广泛应用于同类型水轮发电机组转子组装热加垫新工艺:
在转子组装过程中缩短了推力轴承安装的工期,减少了机组安装直线工期,同时也提高了转子组装的整体质量,对机组安全、稳定运行提供了保障。
为以后的同类型机组机电安装建设提供了经验,取得了明显的社会效益和经济效益。
2.思林机组转子结构介绍
思林电站发电机为立轴半伞式,密闭自循环空气冷却三相凸极同步发电机,四台SF262.25---64/15000发电机均由哈尔滨电机厂生产.转子支架为圆盘式焊接结构,由一个中心体和8个扇型外环组件在工地焊接组成.转子磁轭采用高强度钢板(WDER550)冲制成扇型片,每张铁片厚2mm,磁轭外圈由16张铁片组成,在工地叠成整体.按图纸要求6片一叠,错一个极距的方式进行叠片,共计叠装1140层、18240片。
共分4次预压,预压时采用预压螺杆。
叠片完成后换永久紧螺栓压紧,磁轭无径向通风槽,只有径向通风隙。
3.思林电站首台转子组装过程中出现的问题
在4#机转子组装过程中出现了磁轭副键整体顺时针偏移、热加垫以后磁轭涨量和圆度控制不是很理想,以致增加了后期磁轭打磨等工作量。
为了解决组装过程中出现的这些问题,我们在加强施工工艺监管的同时大胆的采用新技术来突破安装过程中的难点和重点。
4.细化磁轭叠装前的每一个步骤及做足准备工作
副立筋配刨完以后,需要对副立筋键槽进行毛刺和杂质的清理,按配对字头将副立筋用夹子、调整压板固定。
再用M24螺钉间隔固定在主立筋上,调整副立筋横槽高程≤±1mm.然后用内径千分尺测量16根副立筋的弦距,使其控制在2383.2±0.2mm之间,为了防止由于焊接速度和顺序产生的变形,尽可能的将误差控制在2383.2±0.1mm之间。
用M24螺钉和主立筋两侧的固定压板将调整完弦距的副立筋上部固定。
用电测法调整副立筋周向倾斜度。
在副立筋上、中、下部各架设一块百分表,用小内径千分尺挂钢琴线在副立筋键槽内与百分表相对应的位置测量其周向垂直度。
测量时必须保证副立筋上部百分表指针不动,以此为基准调整中部、下部垂直度,合格后用M24螺钉和固定压板固定,固定过程中注意监视百分表的变化,使其垂直度保持在0.15mm/m以内。
按照此方法调整其余副立筋,调整后进行副立筋周向垂直度、弦距、和半径的测量。
合格后间隔装入M24顶丝,顶丝端面必须顶靠紧。
按专门焊接工艺守则塞焊,冷却后拆下M24螺钉,装入M24顶丝,用同样工艺塞焊。
焊接过程中需要4名焊工同时、同方向、同速度焊接,使变形量控制在最小范围内。
焊接完成后进行尺寸复测以及对键槽内塞焊部位进行打磨,并逐个检查有没有高点存在。
安装时磁轭凸键和副键需进行研配,使其沿键长方向均有均匀接触点。
磁轭铁片清洗时要除油污、锈斑、同时进行毛刺清除,检查表面的平整情况。
必须保证最后一道工序使用干净抹布,使铁片上无油、无水分。
清洗完的铁片按0.2kg差重进行过秤分类,在每张铁片外周测量8个点作为这一箱冲片的平均厚度,并记录且归类堆放。
检查转子支架中心体的水平,上法兰面不超过0.03mm/m,转子支架挂钩高程不超过0.5mm,按照图纸要求布置磁轭支撑工具,安装下磁轭压板,使其径向水平偏差不超过0.5mm,周向高度不超过2mm,半径不超过1mm。
5.磁轭铁片的正式叠装和热加垫工艺
在思林电站4#机磁轭铁片叠装过程中,我们用磁轭凸键和T尾定位工具定位,边叠片边用铜锤和圆柱销钉整形定位,随着磁轭高度的不断增加,T尾定位工具也要进行不断的上移,由于现场条件的限制,T尾定位工具装卸起来十分麻烦,占用时间长,而且其只能对磁轭铁片的周向平整度起到定位作用,不能很好的控制磁轭的偏心度。
由于凸键只采用厂家到货的夹子固定,没有做任何的加固措施,在铁片的叠装过程中16根凸键都有顺时针位移的现象,致使磁轭副键插入键槽的深度不一致,给热打键和冷打键都带来一定的困难。
从开始叠片到热加垫完成总共花费20天工期,热加垫过程中我们采用了传统的将每根凸键与铁片上、下间隙的平均值与涨量之和的方法作为热加垫时垫片的配制方法。
从4#机转子组装的整体效果来看,这种磁轭叠装方法和热加垫的方法都不理想,磁轭的圆度虽然没有超出规范,但是磁轭外圈平整度起伏较大,还有不同程度的偏心,转子起吊过程中+X、-Y方向磁轭下沉量相差较大。
由于下沉量的不一致,导致转子最终圆度产生变化,造成空气间隙大小不一致,影响机组的整体安装效果。
所以在1~3#机转子磁轭铁片和热加垫的过程中我们采用了新的工艺,既保证了安装质量有使工期从原来的20天缩短到12天。
在正式叠装之前应对铁片进行试叠装,按照如图
(1)所示的方式进行叠装。
待叠到30mm高时用圆柱定位销钉进行定位,每张冲片至少插入3根定位销钉,使其能够轻松晃动。
用测圆架架设百分表对试装的铁片圆度进行测量,每张冲片的测点应设置在与副立筋对应处和两个副立筋之间的点,共计32个测点。
根据所测得数据用铜锤对冲片整形调整时,松开固定在磁轭凸键下方的固定夹子。
因为凸键不仅控制着磁轭的半径,同时凸键的弦距也控制着磁轭的圆度。
只有在凸键松动的情况下,随着不断的整形使其16根凸键的弦距发生变化从而带动圆度和转子磁轭偏心值的变化。
调整其圆度接近±0.4mm,偏心值不超过0.5mm时,对称的在16根副立筋中插入8对磁轭副键,用大锤轻轻敲击,使其与凸键紧密配合,这样凸键始终处于副键的定位状态中,叠片过程中凸键弦距不变转子圆度也就不会变化,从而也能保证凸键与冲片之间的间隙均匀如表
(1)所示:
单位:
mm
4#机(未插入副键)
1#机(插入副键)
1
2.019
2.985
2
2.616
3.15
3
2.24
2.878
4
1.6675
2.98
这样在磁轭冲片正式叠装过程中,就直接用凸键和副键定位,T尾定位工具就只作为压紧时的辅助定位工具使用,减少了拆卸次数的同时也提高了工作效率,使叠片工期比原来缩短了10天。
叠片过程中发现定位销钉与冲片螺孔之间的间隙要小于永久螺杆与冲片螺孔之间的间隙,所以第1次预压时用用圆柱定位销钉定位,叠第2~4段时换用永久螺杆定位,每叠完一段统一用定位销钉进行整形,这样就保证了叠片完成以后永久螺杆能够顺利的穿入,无需在用圆拉刀铣孔。
在磁轭加热过程中,采用陶瓷加热片直接加热的方式进行加热。
加热需20~24小时,磁轭铁芯内部温度需达到80°C左右。
为了能够使磁轭铁芯圆度和涨量达到比较理想的效果,我们废弃了传统的只将凸键间隙横向平均的方法,而采用了将凸键间隙纵向平均,同时也考虑磁轭上、中、下部分的圆度的方法:
如表
(2)、表(3)所示。
表
(2)热加垫算法表单位:
mm
筋号
已加垫厚度N
第一次
第二次
第三次
第四次
横向平均值H
涨量Z
1
2
3.3
3.55
3.75
3.63
3.5575
2.2
2
1.5
3
3.55
3.65
3.8
3.5
2.2
3
2.4
3.68
3.73
3.1
2.75
3.315
2.2
4
1.4
3.13
3.18
2.75
2.6
2.915
2.2
5
1.2
2.85
2.88
2.5
2.55
2.695
2.2
6
1.2
2.3
2.35
2.1
2.35
2.275
2.2
7
1.2
1.94
2.05
1.85
2.35
2.0475
2.2
8
1.4
3.19
2.96
2.4
2.15
2.675
2.2
9
1
3.59
3.45
3.25
3.25
3.385
2.2
10
1.4
3.8
3.2
3.3
2.8
3.275
2.2
11
1.7
3.45
3.45
3.1
2.55
3.1375
2.2
12
1.2
3.05
3.1
3.1
2.95
3.05
2.2
13
1.2
3
3.55
3.6
3.7
3.4625
2.2
14
2
2
2.25
2.7
3.15
2.525
2.2
15
2
2.5
3.05
1.95
3.1
2.65
2.2
16
1.6
2.98
4.1
2.95
3.85
3.47
2.2
纵向平均值E
2.985
3.15
2.8781
2.9706
合并纵向平均值E
3.07
2.924
表(3)
磁轭圆度平均值单位:
mm
上部
中部
下部
磁轭圆度平均值R
1.56
1.92
2.36
传统算法:
加垫总厚度(M)=已加垫厚度(N)+横向平均值(H)+涨量Z
例如1#垫片:
1M=2+3.5575+2.2=7.7575mm
改进后算法:
加垫总厚度(M)=已加垫厚度(N)+(磁轭圆度最大平均值Rmax-磁轭圆度平均值Rmin)+纵向平均值(H)+涨量(Z)
例如1#垫片:
1M上=2+(2.36-1.56)+2.924+2.2=7.924mm
1M下=2+(2.36-2.36)+3.07+2.2=7.27mm
上面的分析过程中我们不难看出,传统的算法只把转子的圆度放在了考虑的第一位,而忽略了涨量这一重要因素。
如果涨量不能保证,那么在热加垫以后就会出现磁轭该收缩的地方已经收缩,该涨出的位置却不能按照设计要求涨出,这样不仅会导致磁轭的偏心,同时也会出现因涨量不均而产生磁轭下沉量不均,对转子的圆度造成一定影响。
而改进后的算法我们把磁轭圆度和涨量放在一起同时考虑,这样该收缩的地方收缩,涨出的地方涨出,同时磁轭下沉量也有明显的改观,在安装施工中也证实了这一方法的靠性,在此我们将4#机和1#机的数据做以比较如表(4)(5)(6)(7)(8)。
磁轭冲片叠装的过程中就不必刻意的去整形,从而加快了叠装速度,减少了磁轭打磨等后期工作量,从而保证了磁极的顺利挂装。
传统工艺磁轭热加垫前后圆度比较:
4#机热加垫前磁轭圆度表(4)
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
1
2
2
2
17
3.38
2.67
2.72
33
3.52
3.7
2.7
49
2.4
2.46
2.44
2
1.86
1.8
1.9
18
3.28
2.69
2.92
34
3.4
3.42
2.42
50
2.68
2.38
2.64
3
1.82
1.93
1.95
19
3.26
3.14
3.07
35
3.24
3.48
2.48
51
2.9
2.51
2.82
4
2.06
1.9
1.99
20
3.35
3.23
3.1
36
3.09
3.3
2.5
52
2.78
2.72
2.9
5
2.2
1.9
2.05
21
3.49
3.3
3.01
37
3.05
3.11
2.71
53
3.06
2.95
3.01
6
2.5
1.85
2.16
22
3.73
3.4
3.02
38
2.89
2.5
2.68
54
3.01
2.82
3.04
7
2.6
2.2
2.43
23
3.73
3.64
3.2
39
2.62
2.78
2.44
55
3.05
3.04
2.87
8
2.5
2.3
2.61
24
3.88
3.56
3.31
40
2.41
2.62
2.36
56
3.04
3.02
2.76
9
2.58
2.28
2.68
25
3.85
3.46
3.34
41
2.31
2.36
2.19
57
3.01
3.03
2.87
10
2.75
2.23
2.87
26
3.75
3.29
3.3
42
2.19
2.2
2.27
58
2.97
3.07
2.94
11
2.77
2.45
2.87
27
3.51
3.5
3.38
43
2.15
2.28
2.14
59
3.06
2.93
2.76
12
3.02
2.58
2.77
28
3.35
3.4
3.46
44
2.11
2.3
2.02
60
2.89
2.79
2.92
13
3.06
2.54
2.6
29
3.38
3.14
3.4
45
2.12
2.33
2.16
61
2.63
2.66
2.75
14
3.24
2.56
2.62
30
3.4
3.08
3.52
46
2.18
2.25
2.23
62
2.62
3.2
2.54
15
3.38
2.67
2.71
31
3.32
2.79
3.79
47
2.1
2.13
2.3
63
2.22
3.28
2.52
16
3.48
2.43
2.71
32
3.43
2.88
3.79
48
2.28
2.34
2.3
64
2.17
2.14
2.29
上部平均值2.87
中部平均值2.73
下部平均值2.70
4#机热加垫后磁轭圆度表(5)单位:
mm
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
1
2
2
2
17
2.65
1.89
2.25
33
2.81
0.62
0.77
49
1.8
2
1.74
2
1.92
1.79
1.79
18
2.54
1.89
2.19
34
2.6
0.5
0.95
50
1.72
2
1.73
3
1.88
1.88
1.8
19
2.45
2.16
2.08
35
2.41
0.86
0.99
51
1.97
2.26
1.78
4
2
1.9
1.68
20
2.35
2.35
1.94
36
2.14
0.69
0.98
52
2.11
2.16
1.82
5
1.94
1.78
1.61
21
2.28
2.4
2.08
37
1.98
0.66
1.06
53
1.94
2.1
1.61
6
1.95
1.47
1.52
22
2.32
2.33
1.94
38
1.76
0.66
1.11
54
2.2
1.96
1.56
7
1.74
1.91
1.75
23
2.15
2.5
1.68
39
1.41
1.1
1.08
55
2.31
2.36
1.6
8
1.53
1.81
1.8
24
2.26
2.4
1.65
40
1.26
1.12
1.15
56
2.31
2.32
1.7
9
1.56
1.6
1.81
25
2.32
2.28
1.57
41
1.23
1.11
1.16
57
2.44
2.25
1.7
10
1.65
1.46
1.99
26
2.29
2.04
1.53
42
1.25
1.01
0.89
58
2.43
2.5
1.81
11
1.67
1.67
2.02
27
2.14
2.02
1.3
43
1.31
1.35
1.2
59
2.4
2.38
2
12
1.96
1.8
2.08
28
2.17
1.8
1.19
44
1.38
1.53
1.28
60
2.38
2.25
1.99
13
2.12
1.63
1.95
29
2.31
1.46
1.09
45
1.48
1.88
1.29
61
2.31
2.03
2.03
14
2.34
1.58
1.91
30
2.56
1.13
1.02
46
1.56
1.98
1.52
62
2.25
2.21
2.07
15
2.5
1.81
2.03
31
2.56
0.87
1.02
47
1.54
1.91
1.6
63
1.92
2.21
2.1
16
2.65
1.81
2.19
32
2.73
0.79
0.95
48
1.68
1.99
1.63
64
2.03
2.11
1.98
上部平均值2.06
中部平均值1.75
下部平均值1.61
新工艺下磁轭热加垫前后圆度比较:
1#机热加垫前磁轭圆度表(6)单位:
mm
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
1
2
2
2
17
2
2.48
2.7
33
0.72
1.54
2.02
49
1.84
2.28
2.91
2
1.51
1.79
1.92
18
2.06
2.53
2.84
34
0.55
1.27
2.05
50
1.86
2.28
3.1
3
1.75
1.42
1.82
19
2.13
2.52
2.75
35
0.5
1.18
1.96
51
1.78
2.17
3
4
1.75
1.54
1.65
20
2.16
2.65
2.59
36
0.57
1.24
1.8
52
1.7
2.52
3.04
5
1.62
1.53
1.53
21
2.17
2.68
2.64
37
0.68
2.06
1.62
53
1.74
2.6
2.95
6
1.5
1.2
1.63
22
2.3
2.59
2.72
38
0.61
1.04
1.77
54
1.84
2.4
2.95
7
1.04
1.08
1.68
23
2.26
2.45
2.64
39
0.5
1.05
1.77
55
1.72
2.49
2.86
8
1.16
1.38
1.73
24
2.26
2.48
2.61
40
0.64
1.05
1.68
56
1.86
2.34
2.73
9
1.23
1.43
1.69
25
2
2.39
2.64
41
0.67
1.3
1.93
57
1.83
2.34
2.59
10
1.22
1.38
1.98
26
2.01
2.2
2.62
42
0.85
1.39
2.07
58
1.87
2.1
2.74
11
1.1
1.35
2.04
27
1.77
2.03
2.41
43
1.07
1.52
2.24
59
1.76
1.93
2.7
12
1.36
1.77
2.14
28
1.69
2.1
2.43
44
1.36
1.89
2.28
60
1.91
2.2
2.66
13
1.47
1.81
2.48
29
1.36
2
2.47
45
1.54
1.97
2.4
61
1.98
2.26
2.65
14
1.54
1.89
2.73
30
1.28
1.91
2.4
46
1.8
1.93
2.6
62
2.04
2.25
2.52
15
1.6
1.82
2.76
31
2.02
1.7
2.24
47
1.82
2.02
2.67
63
2.01
2.05
2.45
16
1.84
2.24
2.78
32
0.95
1.53
2.12
48
1.87
2.22
2.74
64
2.09
2.16
2.3
上部平均值:
1.56中部平均值:
1.92下部平均值:
2.98
1#机热加垫后磁轭圆度表(7)单位:
mm
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
编号
上部
中部
下部
1
2
2
2
17
1.6
1.69
2.21
33
2
2.2
2.32
49
2.24
1.92
2.34
2
2.15
1.92
2.08
18
1.54
1.69
2.07
34
1.85
2.09
2.21
50
2.11
1.82
2.22
3
2.26
1.68
2.05
19
1.67
1.65
1.99
35
2.12
2.05
2.11
51
2.05
1.6
2.21
4
2.25
1.9
2.37
20
1.67
1.76
2.02
36
2.24
2.23
2.31
52
2.09
1.85
2.23
5
2.25
1.93
2.33
21
1.73
1.72
1.93
37
2.32
2.12
2.5
53
2
2.06
2.21
6
2.03
1.7
2.19
22
1.76
1.67
1.81
38
2.33
2.2
2.55
54
2
1.92
2.1
7
2.05
1.45
1.91
23
1.9
1.58
1.63
39
2.47
1.88
2.51
55
2.08
2.06
2.07
8
1.92
1.69
2
24
1.96
1.73
1.58
40
2.6
2.35
2.7
56
2.06
1.93
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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- 思林电站转子组装热加垫新工艺技术报告 电站 转子 组装 热加垫 新工艺 技术 报告