水电站转子组装质量控制问题研究黄希明

水电站转子组装质量控制问题研究黄希明

(中国葛洲坝集团机电建设有限公司四川省成都市610091)

摘要:本文首先对水电站转子的结构及特点进行简单介绍,了解水电站转子的基本情况,重点分析水电站转子的组装工艺流程,在此基础上深入研究水电站转子组装中可能存在的问题以及相应的处理办法,希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于水电站转子组装的基本情况,同时也为后期更好的控制水电站转子组装质量提供参考。

关键词:水电站转子;组装质量;问题处理

1引言

随着我国水电产业规模的不断扩大,水电项目建设规模越来越多,技术水平也越来越高。在水电站运行中,转子作为机组的重要组成部分,其组装质量直接关系到机组的正常运行。因此在现阶段加强对于水电站转子组装质量的研究是十分必要的,能够比较全面的了解水电站转子的结构、特点以及相关组装工艺流程,针对水电站转子组装过程中出现的问题制定合理的处理方法,更好的保障水电站转子的组装质量,也有利于水电站机组的正常运行。

2转子的结构及特点

2.1转子结构

水电机组的转子的尺寸质量都比较大,转子的外形直径为6747mm,高度为7915mm,转子磁轭的外形尺寸直径为5996mm,高度为1686mm,单个转子的总重约为236.5t,其中转轴的质量约为32t。转轴不同位置的直径尺寸不等,最小直径约为765mm,最大直径达到1500mm。水电站机组运行中,需要有转子支架对转子进行支撑,支架高度为1725mm。直径为5052mm。在水电站机组中,转子上有30个单个重量为2.679t的磁极[1]。

2.2转子主要特点

水电站的转子是采用高强度的薄钢板冲制磁轭扇形片,角度为36°。这些磁轭交错迭装,利用螺栓固定连接在一起,形成一个多边形的结构。在机组运行中为了更好的保障转子的通风条件,在磁轭的内部还设置了相应的径向通风孔,能够保证机组内部定子和转子的良好均匀通风。

为了避免转子的支架受径向力作用出现偏移倾斜,转子中的磁轭是采用浮动切向结构与转子支架相连接固定。而且磁轭与磁极采用特殊的T型连接,在两端利用楔形键固定夹紧。为了更好的保障磁极的圆度,可以在T型间安放不同厚度的垫条进行局部调整。水电站转子的制动环板一共有10块,全部设置在转子磁轭和支架挂钩的下方在环板的内外侧使用M30mm螺栓和磁轭拉紧螺杆分别与转子支架挂钩底部和磁轭相连接。

3转子的组装工艺流程

3.1组装工艺流程

水电站转子的组装工艺流程如下:在施工之前做好相应的准备,将转子支架和主轴热套安装固定,然后将支架树立支撑,对主轴进行调整,对叠片进行临时的支撑调整,调整定位转子的磁轭切向键,对磁轭冲片进行叠妆,并分段压紧,完全压紧以后安装转子的阻尼环和引线等,最后对转子进行全面的清扫检查,并试运行。

3.2水电站转子组装主要工序

3.2.1施工前准备

在施工前将转子到货的各种零部件进行开箱清点,确保尺寸型号合格,质量达标。然后根据具体的组装图纸及相关技术要求准备转子组装需要使用的各种工具材料,结合具体情况制定相应的施工方案,经监理工程师审查批准后与组装作业人员进行技术交底,施工前工作人员要充分了解施工流程、技术要求等各方面信息。

3.2.2转子支架和主轴热套

转子支架需要和主轴套装在一起,一般情况下是采用主轴套支架的反套法,首先将水电站机组的转子支架翻倒,在安装间用吊物孔吊装,然后用楔子板将支架调整水平,在安装间内放置相应的加温设备对支架进行加温处理,达到一定温度后检查支架内孔的膨胀量,确保尺寸合格后将主轴吊起安装到支架上,需要进一步对主轴和支架的位置进行检查,确保套装到位后逐渐将室温降低,最后将套装好的整体安装到标准位置用螺栓紧固。

为了有效控制转子焊接过程中的变形,转子支架上、下环板及之架与中心体的焊接均采用约束焊接形式,即在焊前焊接定位板来控制焊接过程中焊缝的收缩和变形。中心体筋板与支架扇形体筋板纵向对接焊缝的焊接→支架扇形体腹板径向对接焊缝的焊接→大立筋与支架焊缝的焊接(叠片完成后进行)→其他附件与支架的焊接(装配时进行)[2]。

3.3磁轭叠片及压紧

将转子主轴安装固定后再进行转子测圆架的安装,用叠片进行支撑,对磁轭下压板进行调整。一开始用定位销钉对叠片进行定位,当叠片高度逐渐叠加到100mm以后,再穿入拉紧螺杆进行定位。叠片安装的时候,分四次进行压紧操作,前三次高度分别为400mm、800mm、1200mm,最后一次是最终紧压,需要使用专用的压紧装置。压紧完成后需要用圆钢进行点焊固定。

3.4磁极挂装

转子中磁极是最重要的组成部分之一,磁极的挂装也是转子组装的重要环节。在磁极挂装之前需要对其绝缘值记耐压性能进行检查试验,确保绝缘电阻满足组装要求再开始进行挂装。磁极出厂之前都会根据配重设计相应的编号,对编号校核后再结合极性等进行配重。磁极的挂装要借助专门的吊装工具进行,而且要对称挂装,一般情况下还需要借助水准仪和卷尺等对挂装的高程进行检测控制,确保挂装磁极的中心线高程与转子主轴下方法兰面的距离偏差满足基本的技术规范。

将磁极挂装到位以后,还需要进一步进行固定,将T型尾和T型槽外侧靠紧,确保尺寸合格以后,计算需要使用的垫条厚度,然后再用工具将内侧贴紧,最后插入垫条,装配上下楔形键,完成磁极挂装。

4组装中出现的问题及处理方法

4.1转子支架与主轴的热套吊装

在水电站转子组装中,如果机组容量比较小,设备尺寸也比较小,一般情况下可以将支架和主轴自爱设备厂完成热套组装以后,再整体进行运输组装。对于大容量机组,转子设备的整体尺寸都比较大,大多采用无轴结构,对于中等容量的机组,更多的是现场对主轴和支架进行热套组装。这种情况下就要充分考虑现场实际情况,以及起吊设备的选择等,制定合理的热套方案。

4.2制动环板与转子挂钩的底面有间隙

在水电站中转子磁轭普遍使用浮动结构,将磁轭叠片拆除以后,转子的磁轭会受重力作用出现一定程度的下沉,这种情况下就会导致制动环板和转子挂钩的间隙。通过对制动环板连接磁轭拉紧螺母的处理能够有效消除这种间隙,先将螺母去除一定的厚度,然后再安装制动环板,将制动环板水平尺寸调整后,增加相应的调整垫片就可以有效消除这种间隙。

5结语

通过本文的分析可知,在对水电站转子进行组装时全面分析机组的具体情况,选择使用合适的工具及方案才能够更好的保障机组的正常运行。未来随着水电行业的不断发展,水电站的重要性会更加明显,水电站转子组装的质量也会受到人们更多的关注,遇到更多更复杂的质量问题,这就需要水电站工作人员不断加强对于水电站转子组装的研究,制定更加合理的组装方案,更好的保障转子组装质量,进而有效保障机组的正常运行,促进水电产业的良好发展。

参考文献:

[1]李季,关威.沐若水电站超高转子组装工艺分析[J].湖南水利水电,2015,(6):93-95.

[2]张军国.CCS水电站冲击式转子组装质量控制[J].水电站机电技术,2016,39(9):40-42.

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