水轮发电机转子支架配刨副立筋的工艺方法

2013-03-04尚培轩

防爆电机 2013年4期

尚培轩

(哈尔滨电机有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040)

0 引言

目前，水轮发电机转子支架结构有多种形式，对于小尺寸转子支架有磁轭转子支架一体式、转子支架工厂热套式等。对于转子支架与磁轭一体的转子支架，工地安装时无磁轭定位要求;对于转子支架工厂内热套的转子支架，工厂内磁轭定位部分已经精加工完毕，工地直接以转子支架磁轭定位处定位，进行磁轭安装。对于巨型和大型转子支架有工地配加工副立筋结构、工地机械加工磁轭定位段结构及工地焊接键槽板结构等。无论什么结构，都需要工地先把转子支架焊接成整体。焊接后由于焊接产生变形，转子支架外圆尺寸和弦距不能满足磁轭叠装的定位要求。为满足磁轭叠装要求，需要另外对定位处尺寸重新处理以满足磁轭叠装要求。

配加工副立筋式转子支架由于尺寸大难于运输，被设计成转子支架中心体和多个转子支架支臂组合而成，单件发往安装现场并在现场组合、焊接。焊接后根据主立筋半径配加工副立筋，加工完毕后安装并焊接副立筋，达到叠片要求后配加工副立筋全过程完毕。下面阐述转子支架配加工副立筋的结构和工艺。

1 工艺过程

1.1 转子支架各主立筋弦距和径向尺寸的测量

测量主立筋平面度，可采用吊钢丝方法测量主立筋上下的直线度代替平面度，测量点不应少于1 点/米，要求平面度≤0.30mm。随着近年来转子支架尺寸的增加，主立筋焊接后平面度大多存在不合格现象，对于这样的主立筋应该做出特殊标记，以便配加工副立筋时重新确定配加工量。安装转子支架测量柱和主立筋测量块，测量主立筋上下弦距、上下径向尺寸及主立筋周向、径向倾斜。根据以上测量结果选择一个径向尺寸和弦距最接近平均值的筋作为1#筋，并顺时针确定其余2#，3#，4#…立筋，打字头。

1.2 划线钻攻工具把合孔

利用内径千分尺和划规，以转子支架测量柱中心至测量工具安装孔距离为半径在各主立筋上端面划圆弧，综合考虑确定1#号筋上工具把合螺孔的周向位置线，该线与圆弧线交点即为1#号筋工具把合孔线。以1#号筋上工具把合螺孔中心线为起点，以分布圆弦距为半径依次在2#，3#，…筋上划出各筋上工具把合螺孔线，并打样冲眼。利用工地现场可移式万能钻或磁力钻，钻攻螺孔。

1.3 安装配筋测量工具

安装调整1#号筋上配筋测量工具，用工具螺钉和垫圈把配筋测量工具固定在1#号筋上，精调后固定，用顶丝调整配筋测量工具高低和水平(见图1)，合格后依次装调2#、3#、…筋上配筋测量工具。要求

式中，R1、R2—配筋测量工具找正测量柱至中心距离;Ln—测量柱弦距;r—测量柱半径;RC—副立筋外径至中心距离;R—测量柱至中心距离;L—副立筋外径中心弦距。

每个工具水平度≤0.04mm/m

所有测量工具应处在同一水平面(经纬仪测量)，高程差≤0.5mm

图1 配筋测量简图

1.4 确定测量线

以各主立筋挂钩上平面标高为基准向上引出副立筋上平面在主立筋上端外侧面上的水平位置线，此线即为副立筋在主立筋上的上位置线ab。以副立筋在主立筋上的上位置线ab 为基准，向下引出副立筋下端在主立筋外侧面位置水平横线，此线即为副立筋在主立筋上的下位置线cd，此上、下水平横线即为吊钢丝时上、下测量位置线(见图2)。

图2 副立筋位置测量图

1.5 副立筋配刨尺寸的确定

如此前测量主立筋平面度超差，则此处应根据主立筋的测量点的多少和尺寸变化增加H 值的测量点，计算出相应点的副立筋厚度δ=H测量值-50mm，配加工副立筋时采取相应措施保证加工后的副立筋厚度，并提前准备相应厚度和材质的垫片，用于调整副立筋径向尺寸。

1.6 配加工副立筋

选用精度良好的龙门刨床或镗床，利用刨胎粗、精刨副立筋至要求尺寸及粗糙度，保证副立筋厚度尺寸为δ±0.10mm。

1.7 配钻副立筋上把合孔。

在副立筋没有槽的平面上，划出把合孔中心线和副立筋上端第一个孔水平中心线。钻模按把合孔中心线及副立筋上端第一个孔水平中心线找正压牢，钻φ26mm 孔，移动钻模，按已钻出孔及把合孔中心线定位，钻其余各孔。

1.8 装焊副立筋

按配对字头将1#号副立筋用夹子、调整压板等固定，再用螺钉按图纸固定副立筋，调整副立筋横槽高程及切向倾斜度。用同样工艺将2#、3#、…副立筋调整固定。对于按上述方式调整后尺寸不满足要求的副立筋，选用相应尺寸的垫片加在主立筋和副立筋之间，使用夹子、调整压板、螺钉等固定，要求主副立筋之间间隙≤0.05mm，局部间隙≤0.10mm，接触面积超过75%。装副立筋键槽测量工具，调整副立筋至如下要求:

弦距公差≤0.40mm(±0.20mm 范围内);

至中心距离公差≤0.40mm(±0.20mm 范围内);

径向及周向倾斜≤0.15mm;

横槽高程差≤2mm(±1mm 范围内)。

副立筋径向及周向倾斜利用吊钢丝法测量，在每个副立筋的槽中吊钢丝，以槽的一侧壁为基准，调整测量副立筋径向及周向倾斜。间隔装入顶丝，顶丝端面必须顶紧，按专门焊接工艺守则塞焊，冷却后拆下螺钉，装入顶丝，用同样工艺塞焊。对副立筋进行最后尺寸复查。按专门焊接工艺守则点焊、满焊副立筋。

2 存在的问题及解决方案

2.1 按目前的设计方式，转子支架焊接后，主立筋无平面度要求，而配加工副立筋对主立筋平面度有要求。在这样的技术要求下，如果转子支架焊接后主立筋外平面平面度不好，将造成配刨副立筋无成型工艺，副立筋焊接后能否合格，很大程度依赖个人经验。在实际安装过程中，这样的情况经常发生，一般采取按既定方案加工的方式进行处理，处理后采用主立筋和副立筋之间配加垫片的方式来调节副立筋半径。

2.2 目前，副立筋图纸中上下两个平面没有平行度要求，一旦出现两面不平行的情况，将造成测量尺寸和实际尺寸不一致，最终导致副立筋安装后半径实际尺寸和预期达到的尺寸有较大差距，甚至超差。针对这样的情况，在实际测量时，需要另外对副立筋的两个平面的平行度进行测量，配加工时除按上述的方式进行外，还要将副立筋的平面度考虑进去，这样才能保证最终的配刨尺寸。