大型發(fā)電機(jī)定子鐵心涂漆工藝質(zhì)量控制

摘 要：針對(duì)當(dāng)前大型發(fā)電機(jī)定子鐵心涂漆過程中容易出現(xiàn)的一些質(zhì)量問題，從不同定子鐵心硅鋼片絕緣漆的性能參數(shù)、沖片涂漆設(shè)備參數(shù)和漆膜固化時(shí)間等方面詳細(xì)分析論述了這些涂漆工藝參數(shù)對(duì)涂漆工藝質(zhì)量的影響，以達(dá)到提高沖片涂漆質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：定子鐵心；涂漆工藝；漆膜厚度；粘度；固化

1 概述

大型發(fā)電機(jī)定子鐵心均采用表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成，運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)其定子鐵心片間絕緣的要求很高。絕緣涂層不但要有適當(dāng)?shù)膶娱g電阻率，還要有較高的表面附著力，在高溫和壓力的作用下不發(fā)生塑性變形，漆膜也需要有均勻的厚度等等。在已投入運(yùn)行的不少電站曾出現(xiàn)過表面漆膜脫落、片間短路、鐵心松動(dòng)和鐵心發(fā)熱等與定子鐵心涂漆質(zhì)量有關(guān)的問題[1-3]。因此發(fā)電機(jī)定子鐵心沖片涂漆是發(fā)電機(jī)制造過程中關(guān)鍵工序，直接關(guān)系到電機(jī)運(yùn)行的可靠性，必須嚴(yán)格控制涂漆工藝質(zhì)量。

2 硅鋼片絕緣漆的種類

目前，國(guó)內(nèi)外發(fā)電機(jī)定子鐵心硅鋼片絕緣漆主要采用有機(jī)漆和無(wú)機(jī)或半無(wú)機(jī)漆，各有優(yōu)缺點(diǎn)。有機(jī)漆的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)性好，涂漆工藝簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是漆膜，耐熱等級(jí)低，燃點(diǎn)低，以及揮發(fā)出的有機(jī)物能造成環(huán)境污染和損容人體健康等[4]。對(duì)于無(wú)機(jī)或半無(wú)機(jī)硅鋼片漆，其優(yōu)點(diǎn)是漆膜薄，硬度大，熱收縮性小，疊壓系數(shù)大，有效地防止了鐵心松動(dòng)，縮小了電機(jī)的外型尺寸并改善了發(fā)電機(jī)的機(jī)電性能。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家在電機(jī)定子鐵心硅鋼片絕緣上采用水溶性無(wú)機(jī)或半無(wú)機(jī)漆涂層較多[5]。但無(wú)機(jī)或半無(wú)機(jī)漆同時(shí)也存在下述問題：（1）由于是水性漆基，漆液的表面張力較大，流平性差。（2）無(wú)機(jī)填料的加入，降低了漆液的流動(dòng)性，造成了硅鋼片漆涂漆工藝的復(fù)雜性。（3）采用國(guó)內(nèi)通用的兩輥涂漆工藝，將產(chǎn)生較為嚴(yán)重的邊緣增厚現(xiàn)象。（4）采用國(guó)外通用的四輥涂漆工藝，造成硅鋼片斷面涂不上漆，使硅鋼片斷面生銹或造成硅鋼片片間短路。

3 影響定子鐵心涂漆質(zhì)量的主要工藝參數(shù)

3.1 漆膜厚度

沖片漆膜厚度直接影響鐵心的疊壓系數(shù)、片間電阻率等參數(shù)，因此漆膜厚度首先要滿足電機(jī)制造廠家的圖紙、工藝文件、技術(shù)要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。

3.2 漆的粘度

粘度是硅鋼片絕緣漆性能中的一個(gè)重要指標(biāo)。粘度的測(cè)定方法很多，包括流出杯，斯托默粘度計(jì)、落秋粘度計(jì)等等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通常采用4#福特杯來測(cè)量定子沖片絕緣漆的粘度。

3.3 涂漆輥間隙

目前，國(guó)內(nèi)外硅鋼片涂漆設(shè)備主要有兩輥涂漆機(jī)和四輥涂漆機(jī)兩種，兩種涂漆機(jī)各有自己的優(yōu)、缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。兩輥涂漆機(jī)一般涂有機(jī)硅鋼片漆和填料少、粘度低半無(wú)機(jī)硅鋼片漆，其涂漆輥用羊毛氈套套在鋼棍上（冷套或熱套），其羊毛氈套的硬度肖氏40，長(zhǎng)度為1.3-1.8m左右。兩輥之間壓力大，輥間間隙就小，漆膜就??；反之，兩輥之間壓力小，輥間間隙就大，漆膜就厚。兩輥之間間隙與漆膜厚度基本成正比。四輥涂漆機(jī)一般用于刷涂水溶性無(wú)機(jī)或半無(wú)機(jī)漆，主要由兩個(gè)橡膠輥、兩個(gè)刮漆輥和刮漆板組成。其兩膠輥為光滑的氯丁橡膠輥，紹氏硬度為52-56。如果膠輥硬度大，沖片斷面就會(huì)涂不上漆，易生銹；如果膠輥硬度小，沖片斷面覆蓋率相對(duì)好，但漆膜厚度不均勻。無(wú)論是兩輥涂漆機(jī)還是四輥涂漆機(jī)，涂漆輥轉(zhuǎn)速快，涂層薄，涂漆輥轉(zhuǎn)速慢，涂層厚。此外，涂漆輥線速度應(yīng)與洪爐傳送鏈環(huán)速度保持同步，以減少?zèng)_片背面劃痕。

3.4 漆膜固化時(shí)間

漆膜固化好與壞是沖片絕緣關(guān)鍵，也是絕緣電阻合格的重要指標(biāo)之一。漆膜固化工藝過程分為：預(yù)熱段、固化段、揮發(fā)段三個(gè)階段，一定要按工藝要求保證沖片在爐體停留時(shí)間。沖片在爐體里停留時(shí)間根據(jù)爐體長(zhǎng)短而定，沖片不能有不干或過燒現(xiàn)象，為保證漆膜固化好，爐溫與鏈速之間可相互補(bǔ)救。如爐溫固定，可調(diào)節(jié)鏈速即變化烘干時(shí)間，來保證漆膜固化質(zhì)量；反之可以固定鏈速即烘干時(shí)間不變，通過調(diào)節(jié)爐溫來保證漆膜固化質(zhì)量。也可以同時(shí)調(diào)節(jié)爐溫和鏈速來保證漆膜固化質(zhì)量。漆膜不要過分固化，致使漆失去附著力或柔軟性。漆膜固化質(zhì)量的好壞從外觀檢查只是一方面，可靠的是通過耐溶劑試驗(yàn)和富蘭克林試驗(yàn)來驗(yàn)證沖片固化程度。

3.5 漆膜表面質(zhì)量

涂漆質(zhì)量的好壞最簡(jiǎn)單直觀的方法就是漆膜表面質(zhì)量的檢查，通常要保證涂漆后沖片正面表面要光滑，無(wú)氣泡，顏色均勻，沒有過熱和不干現(xiàn)象。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)沖片表面不光滑、有氣泡或表面張力大，可降低預(yù)熱段溫度或加入二甲基硅油，其用量是漆的重量萬(wàn)分之一左右。涂漆后沖片反面不能有較大的劃痕、漏涂或擦掉漆的部位及漆熔渣現(xiàn)象（黑點(diǎn)）。不定時(shí)清理鏈環(huán)或在保證漆膜厚度前提下降低漆的黏度可減少?zèng)_片背面漆熔渣。

4 涂漆工藝質(zhì)量檢查

在確定了影響沖片涂漆質(zhì)量的主要工藝參數(shù)后，涂漆過程中要根據(jù)工藝參數(shù)確定出相應(yīng)的質(zhì)量控制檢查項(xiàng)目、方法及標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是涂有機(jī)漆，還是無(wú)機(jī)或半無(wú)機(jī)漆，都應(yīng)按下表所列項(xiàng)目、方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，控制涂漆工藝質(zhì)量。

沖片涂漆后質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目

5 結(jié)束語(yǔ)

大型發(fā)電機(jī)定子鐵心沖片涂漆是一個(gè)復(fù)雜的工藝過程，沖片涂漆處理是發(fā)電機(jī)制造過程中關(guān)鍵工序，影響因素很多，在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，很容易出現(xiàn)各種各樣質(zhì)量問題。筆者從硅鋼片絕緣漆的類型、性能，涂漆設(shè)備和涂漆工藝參數(shù)等方面詳細(xì)的論述了如何控制鐵心涂漆工藝質(zhì)量，可以很好預(yù)防及解決實(shí)際中出現(xiàn)質(zhì)量問題，提高沖片涂漆高質(zhì)量。這對(duì)于今后1000MW等級(jí)的水電項(xiàng)目和百萬(wàn)核電項(xiàng)目等大型發(fā)電機(jī)定子鐵心涂漆工藝具有重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]趙文航.國(guó)產(chǎn)600MW發(fā)電機(jī)定子鐵心松動(dòng)治理與分析[J].電力技術(shù)，2010，19（5）.

[2]徐林.改造設(shè)備提高定子沖片涂漆質(zhì)量[J].設(shè)備管理與維修，2014，1. [3]吳曙明.大容量汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心故障分析與預(yù)防[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2006.

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[5]張顯又，費(fèi)敏明，等.半無(wú)機(jī)硅鋼片漆對(duì)硅鋼片斷面涂漆影響因素的研究[J].絕緣材料，1991，3：45-48.

作者簡(jiǎn)介：張?zhí)m芝（1963，4-），女，職稱：工程師，現(xiàn)從事沖壓工藝工作。