立式水輪發(fā)電機(jī)組下機(jī)架、定子地腳螺栓預(yù)理方法的探索

李家園

（保山能源發(fā)展股份有限公司，云南保山 678300）

1 概述

在立式水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組安裝過程中，下機(jī)架、定子地腳螺栓的預(yù)埋是一個關(guān)鍵的工序，螺栓的埋置是否正確，直接影響預(yù)裝下機(jī)架、定子是否要?dú)飧罨A(chǔ)板，按有關(guān)安裝資料的方法，采用鋼琴線、線錘、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、卷尺，由多人配合進(jìn)行預(yù)埋螺栓。儀器精度和人為測量誤差不易達(dá)到設(shè)計要求，且所需工期長，因此必須尋求一種簡單、高質(zhì)量的預(yù)埋方法。

2 水輪發(fā)電機(jī)組預(yù)埋地腳螺栓的技術(shù)要求及埋置方法

2.1 埋置地腳螺栓的要求（見圖1～圖2）

圖1 地腳螺栓單埋

（1）X、Y 線任意某一方向的2 個地腳之間距離與設(shè)計值相同，a=a′誤差不能超過±0.5mm。

（2）X、Y 線上的螺栓相互垂直，垂直度誤差不超過0.5mm/m。

（3）任一方向的四個地腳的中心距離誤差不超過設(shè)計值±0.5mm，即b=b′，并且螺栓自身垂直度誤差不超過1mm/m。

圖2 預(yù)埋軸線放置

（4）按圖紙計算出地腳螺栓頂部高程，并控制在±5mm 以內(nèi)。

2.2 地腳螺栓預(yù)埋后的最終技術(shù)要求

（1）保證下機(jī)架、定子預(yù)裝時中心、高程、水平的調(diào)整，基礎(chǔ)板孔相對地腳螺栓有足夠的調(diào)節(jié)余量。

（2）調(diào)整好后下機(jī)架、定子基礎(chǔ)的楔形板有足夠的搭接量[1]。

2.3 有關(guān)安裝技術(shù)資料的預(yù)埋方法

（1）用經(jīng)緯儀通過機(jī)組中心測量出機(jī)組的X、Y 線，并引至發(fā)電機(jī)層面作好記錄。

（2）用鋼琴線通過記號拉出 X、Y 線，且相互垂直 X、Y 線高低相差100mm 以上，防止掛線錘時X、Y 線搭接在一起，導(dǎo)致中心偏移。

（3）發(fā)電機(jī)層在X、Y 線交叉處掛線錘即為機(jī)組中心。

（4）以預(yù)埋+X 方向地腳螺栓為例，在Y 線上同時掛二個線錘，二線錘以機(jī)組中心線錘為中心，中心距等于二地腳螺栓的中心距（用卷尺測量）。

（5）在+X 線上掛一線錘，線錘的距離等于螺栓至機(jī)組中心的距離。

（6）通過（5）的三個線錘用卷尺測量出地腳螺栓的埋置位置。

（7）計算出地腳螺栓頂部高程，用水準(zhǔn)儀監(jiān)視。

（8）最后對螺栓進(jìn)行焊接加固。

（9）在進(jìn)行混凝土澆注時，用卷尺、水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān)視，防止混凝土澆注振動引起地腳螺栓發(fā)生移位。

由于測量工具、設(shè)備制造和人為測量誤差不易達(dá)到設(shè)計要求，地腳螺栓混凝土養(yǎng)護(hù)期滿后，在進(jìn)行下機(jī)架、定子預(yù)裝時，一般都要采取氣割基礎(chǔ)板孔來滿足要求，影響安裝質(zhì)量和美觀，增加了工程量，并且工序繁多，所需工期長，安裝人員多，還有是高空作業(yè)，人員安全得不到保障。

2.4 地腳螺栓預(yù)埋新方法的探索

分析預(yù)埋地腳螺栓的最終要求，針對以往安裝技術(shù)資料中預(yù)埋螺栓，所需人員多，工期長，地腳螺栓預(yù)埋精度不高的缺點(diǎn)[2]。在我們安裝實(shí)踐中，通過探索總結(jié)，使下機(jī)架、定子與基礎(chǔ)板把合后與地腳螺栓一起預(yù)埋，利用求心器、水準(zhǔn)儀、外徑千分尺對地腳螺栓進(jìn)行一次性精確預(yù)埋，具體方法如下：

2.4.1 廠房設(shè)計軸線的鋪設(shè)

（1）用經(jīng)緯儀通過機(jī)組中心測量出機(jī)組的X、Y 線，并引至發(fā)電機(jī)層面作好記錄。

（2）用鋼琴線通過記號拉出 X、Y 線，且相互垂直 X、Y 線高低相差100mm 以上，防止掛線錘時X、Y 線搭接在一起，導(dǎo)致中心偏移。

（3）發(fā)電機(jī)層在X、Y 線交叉處掛線錘即為機(jī)組中心。

（4）以預(yù)埋+X 方向地腳螺栓為例，在Y 線上同時掛兩個線錘，兩個線錘以機(jī)組中心線錘為中心，中心距等于兩地腳螺栓的中心距（用卷尺測量）。

（5）在+X 線上掛一線錘，線錘的距離等于地腳螺栓至機(jī)組中心的距離。

（6）通過（4）、（5）項的三個線錘用卷尺測量確定鋪設(shè)的機(jī)組X、Y 軸線位置是否正確。

2.4.2 地腳螺栓精確預(yù)埋

（1）清理基礎(chǔ)板及下機(jī)架或定子用連接螺栓把合在一起。用行車吊起下機(jī)架或定子，四個方向基礎(chǔ)板全部穿上地腳螺栓，并保證螺栓頂部高出螺帽上平面，計算地腳螺栓頂部高程時，應(yīng)考慮地腳螺栓螺母受力高度，即螺母安裝到位后，地腳螺栓螺桿絲牙應(yīng)高出螺母上邊緣3～5 牙；將地腳螺栓與機(jī)架體聯(lián)為一體：將機(jī)架體吊置于安裝位，按圖紙及技術(shù)要求放置基礎(chǔ)底板、基礎(chǔ)調(diào)節(jié)楔子板、機(jī)架基礎(chǔ)板，將地腳螺栓高度及螺孔位置調(diào)整到位后將地腳螺栓與基礎(chǔ)底板垂直焊接牢固，緊固地腳螺栓螺母可將上述部件組合為一體；再利用適當(dāng)大小及數(shù)量的鋼筋將基礎(chǔ)底板與機(jī)架基礎(chǔ)板焊接加固，以免安裝調(diào)整時基礎(chǔ)底板、調(diào)節(jié)楔子板、基礎(chǔ)板產(chǎn)生相對位移。利用機(jī)架基礎(chǔ)板螺栓將機(jī)架體與基礎(chǔ)板緊固，從而使機(jī)架體與基礎(chǔ)板聯(lián)結(jié)為一體，如圖3 所示。

圖3 地腳螺栓機(jī)架體整裝

（2）核對機(jī)架體上廠家標(biāo)識的X、Y 軸線與設(shè)計位置是否正確。

（3）用水準(zhǔn)儀測量出下機(jī)架或定子基礎(chǔ)的實(shí)際高程，相應(yīng)放置相等高程楔形板。

（4）把機(jī)架體吊入機(jī)坑，調(diào)整機(jī)架體軸線位置與廠房設(shè)計機(jī)組軸線對齊，同時調(diào)整機(jī)架體中心、高程、水平等安裝參數(shù)。其中機(jī)架體高程調(diào)整可比設(shè)計高程底0.5～1mm，以便精調(diào)時機(jī)架體的水平調(diào)整及楔子板緊度調(diào)整[3]。

（5）利用鋼筋將機(jī)架體與混凝土預(yù)埋鋼筋焊接加固牢靠；再用鋼筋將地腳螺栓與預(yù)埋鋼筋焊接，使之與廠房混凝土聯(lián)結(jié)為一體。

（6）加固完成后，復(fù)查機(jī)架體技術(shù)參數(shù)，已確定是否符合技術(shù)規(guī)范。

（7）澆注如圖3 所示的二期混凝土。

（8）待混凝體凝固期滿后，割除基礎(chǔ)底板與基礎(chǔ)板間、機(jī)架體與預(yù)埋鋼筋間的焊接鋼筋；拆除地腳螺栓上包裹的石棉板。機(jī)架地腳螺栓預(yù)埋結(jié)束。

3 結(jié)束語

通過下機(jī)架或定子與基礎(chǔ)板和地腳螺栓的整體預(yù)埋，使地腳螺栓精確定位，消除了因測量工具、設(shè)備制造和人為測量誤差引起的偏差，完全避免了氣割基礎(chǔ)板，大大縮短了工期，工期最少提前7d，同時提高機(jī)組的安裝質(zhì)量，保障了安裝人員的安全。此方法，是我在勐梅河一電站、勐梅河二電站安裝過程中的實(shí)踐總結(jié)，不妥之處敬請批評指正。