水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架配刨副立筋的工藝方法

尚培軒

(哈爾濱電機(jī)有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱150040)

0 引言

目前，水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)有多種形式，對(duì)于小尺寸轉(zhuǎn)子支架有磁軛轉(zhuǎn)子支架一體式、轉(zhuǎn)子支架工廠熱套式等。對(duì)于轉(zhuǎn)子支架與磁軛一體的轉(zhuǎn)子支架，工地安裝時(shí)無磁軛定位要求;對(duì)于轉(zhuǎn)子支架工廠內(nèi)熱套的轉(zhuǎn)子支架，工廠內(nèi)磁軛定位部分已經(jīng)精加工完畢，工地直接以轉(zhuǎn)子支架磁軛定位處定位，進(jìn)行磁軛安裝。對(duì)于巨型和大型轉(zhuǎn)子支架有工地配加工副立筋結(jié)構(gòu)、工地機(jī)械加工磁軛定位段結(jié)構(gòu)及工地焊接鍵槽板結(jié)構(gòu)等。無論什么結(jié)構(gòu)，都需要工地先把轉(zhuǎn)子支架焊接成整體。焊接后由于焊接產(chǎn)生變形，轉(zhuǎn)子支架外圓尺寸和弦距不能滿足磁軛疊裝的定位要求。為滿足磁軛疊裝要求，需要另外對(duì)定位處尺寸重新處理以滿足磁軛疊裝要求。

配加工副立筋式轉(zhuǎn)子支架由于尺寸大難于運(yùn)輸，被設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)子支架中心體和多個(gè)轉(zhuǎn)子支架支臂組合而成，單件發(fā)往安裝現(xiàn)場(chǎng)并在現(xiàn)場(chǎng)組合、焊接。焊接后根據(jù)主立筋半徑配加工副立筋，加工完畢后安裝并焊接副立筋，達(dá)到疊片要求后配加工副立筋全過程完畢。下面闡述轉(zhuǎn)子支架配加工副立筋的結(jié)構(gòu)和工藝。

1 工藝過程

1.1 轉(zhuǎn)子支架各主立筋弦距和徑向尺寸的測(cè)量

測(cè)量主立筋平面度，可采用吊鋼絲方法測(cè)量主立筋上下的直線度代替平面度，測(cè)量點(diǎn)不應(yīng)少于1 點(diǎn)/米，要求平面度≤0.30mm。隨著近年來轉(zhuǎn)子支架尺寸的增加，主立筋焊接后平面度大多存在不合格現(xiàn)象，對(duì)于這樣的主立筋應(yīng)該做出特殊標(biāo)記，以便配加工副立筋時(shí)重新確定配加工量。安裝轉(zhuǎn)子支架測(cè)量柱和主立筋測(cè)量塊，測(cè)量主立筋上下弦距、上下徑向尺寸及主立筋周向、徑向傾斜。根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果選擇一個(gè)徑向尺寸和弦距最接近平均值的筋作為1#筋，并順時(shí)針確定其余2#，3#，4#…立筋，打字頭。

1.2 劃線鉆攻工具把合孔

利用內(nèi)徑千分尺和劃規(guī)，以轉(zhuǎn)子支架測(cè)量柱中心至測(cè)量工具安裝孔距離為半徑在各主立筋上端面劃圓弧，綜合考慮確定1#號(hào)筋上工具把合螺孔的周向位置線，該線與圓弧線交點(diǎn)即為1#號(hào)筋工具把合孔線。以1#號(hào)筋上工具把合螺孔中心線為起點(diǎn)，以分布圓弦距為半徑依次在2#，3#，…筋上劃出各筋上工具把合螺孔線，并打樣沖眼。利用工地現(xiàn)場(chǎng)可移式萬能鉆或磁力鉆，鉆攻螺孔。

1.3 安裝配筋測(cè)量工具

安裝調(diào)整1#號(hào)筋上配筋測(cè)量工具，用工具螺釘和墊圈把配筋測(cè)量工具固定在1#號(hào)筋上，精調(diào)后固定，用頂絲調(diào)整配筋測(cè)量工具高低和水平(見圖1)，合格后依次裝調(diào)2#、3#、…筋上配筋測(cè)量工具。要求

式中，R1、R2—配筋測(cè)量工具找正測(cè)量柱至中心距離;Ln—測(cè)量柱弦距;r—測(cè)量柱半徑;RC—副立筋外徑至中心距離;R—測(cè)量柱至中心距離;L—副立筋外徑中心弦距。

每個(gè)工具水平度≤0.04mm/m

所有測(cè)量工具應(yīng)處在同一水平面(經(jīng)緯儀測(cè)量)，高程差≤0.5mm

圖1 配筋測(cè)量簡(jiǎn)圖

1.4 確定測(cè)量線

以各主立筋掛鉤上平面標(biāo)高為基準(zhǔn)向上引出副立筋上平面在主立筋上端外側(cè)面上的水平位置線，此線即為副立筋在主立筋上的上位置線ab。以副立筋在主立筋上的上位置線ab 為基準(zhǔn)，向下引出副立筋下端在主立筋外側(cè)面位置水平橫線，此線即為副立筋在主立筋上的下位置線cd，此上、下水平橫線即為吊鋼絲時(shí)上、下測(cè)量位置線(見圖2)。

圖2 副立筋位置測(cè)量圖

1.5 副立筋配刨尺寸的確定

如此前測(cè)量主立筋平面度超差，則此處應(yīng)根據(jù)主立筋的測(cè)量點(diǎn)的多少和尺寸變化增加H 值的測(cè)量點(diǎn)，計(jì)算出相應(yīng)點(diǎn)的副立筋厚度δ=H測(cè)量值-50mm，配加工副立筋時(shí)采取相應(yīng)措施保證加工后的副立筋厚度，并提前準(zhǔn)備相應(yīng)厚度和材質(zhì)的墊片，用于調(diào)整副立筋徑向尺寸。

1.6 配加工副立筋

選用精度良好的龍門刨床或鏜床，利用刨胎粗、精刨副立筋至要求尺寸及粗糙度，保證副立筋厚度尺寸為δ±0.10mm。

1.7 配鉆副立筋上把合孔。

在副立筋沒有槽的平面上，劃出把合孔中心線和副立筋上端第一個(gè)孔水平中心線。鉆模按把合孔中心線及副立筋上端第一個(gè)孔水平中心線找正壓牢，鉆φ26mm 孔，移動(dòng)鉆模，按已鉆出孔及把合孔中心線定位，鉆其余各孔。

1.8 裝焊副立筋

按配對(duì)字頭將1#號(hào)副立筋用夾子、調(diào)整壓板等固定，再用螺釘按圖紙固定副立筋，調(diào)整副立筋橫槽高程及切向傾斜度。用同樣工藝將2#、3#、…副立筋調(diào)整固定。對(duì)于按上述方式調(diào)整后尺寸不滿足要求的副立筋，選用相應(yīng)尺寸的墊片加在主立筋和副立筋之間，使用夾子、調(diào)整壓板、螺釘?shù)裙潭?，要求主副立筋之間間隙≤0.05mm，局部間隙≤0.10mm，接觸面積超過75%。裝副立筋鍵槽測(cè)量工具，調(diào)整副立筋至如下要求:

弦距公差≤0.40mm(±0.20mm 范圍內(nèi));

至中心距離公差≤0.40mm(±0.20mm 范圍內(nèi));

徑向及周向傾斜≤0.15mm;

橫槽高程差≤2mm(±1mm 范圍內(nèi))。

副立筋徑向及周向傾斜利用吊鋼絲法測(cè)量，在每個(gè)副立筋的槽中吊鋼絲，以槽的一側(cè)壁為基準(zhǔn)，調(diào)整測(cè)量副立筋徑向及周向傾斜。間隔裝入頂絲，頂絲端面必須頂緊，按專門焊接工藝守則塞焊，冷卻后拆下螺釘，裝入頂絲，用同樣工藝塞焊。對(duì)副立筋進(jìn)行最后尺寸復(fù)查。按專門焊接工藝守則點(diǎn)焊、滿焊副立筋。

2 存在的問題及解決方案

2.1 按目前的設(shè)計(jì)方式，轉(zhuǎn)子支架焊接后，主立筋無平面度要求，而配加工副立筋對(duì)主立筋平面度有要求。在這樣的技術(shù)要求下，如果轉(zhuǎn)子支架焊接后主立筋外平面平面度不好，將造成配刨副立筋無成型工藝，副立筋焊接后能否合格，很大程度依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際安裝過程中，這樣的情況經(jīng)常發(fā)生，一般采取按既定方案加工的方式進(jìn)行處理，處理后采用主立筋和副立筋之間配加墊片的方式來調(diào)節(jié)副立筋半徑。

2.2 目前，副立筋圖紙中上下兩個(gè)平面沒有平行度要求，一旦出現(xiàn)兩面不平行的情況，將造成測(cè)量尺寸和實(shí)際尺寸不一致，最終導(dǎo)致副立筋安裝后半徑實(shí)際尺寸和預(yù)期達(dá)到的尺寸有較大差距，甚至超差。針對(duì)這樣的情況，在實(shí)際測(cè)量時(shí)，需要另外對(duì)副立筋的兩個(gè)平面的平行度進(jìn)行測(cè)量，配加工時(shí)除按上述的方式進(jìn)行外，還要將副立筋的平面度考慮進(jìn)去，這樣才能保證最終的配刨尺寸。

3 結(jié)語(yǔ)

大型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架配刨副立筋是個(gè)復(fù)雜的過程，影響因素很多。在實(shí)際安裝過程中，很容易出現(xiàn)各種問題。借鑒本文的方法，通過制定合理的處理工藝，可以很好地預(yù)防及解決實(shí)際中出現(xiàn)的問題。