古学水电站定子定位筋安装技术

□胡青松　□陈宝峡　□陈宝重　□张志伟（中国水利水电第十一工程局）



古学水电站定子定位筋安装技术

□胡青松□陈宝峡□陈宝重□张志伟
（中国水利水电第十一工程局）

摘要：定位筋安装是整个定子组装的重要环节，文章根据古学水电站实践，对水轮发电机定子定位筋安装过程以及定位筋焊接时注意事项进行详细介绍，深入探讨了发电机定位筋组装过程和各项技术准备，重点对基准筋安装、定位筋焊接、下压指焊接等关键环节进行详细描述，同时还提供了各项真实测量数据，为类似工程提供了实践经验。

关键词：水轮发电机；基准筋；定位筋安装；定位筋焊接

0引言

古学水电站2台发电机均由成都天保重工股份有限公司生产，单机额定容量为45 MW，定子外形尺寸为Φ4540×3110 mm。定子机座分2瓣制造和运输，工地组圆焊接，定子机座分5层、50根定位筋。定位筋的安装是整个定子组装的一个重要环节，也是后序工作定子叠片质量的前提保证。

1定位筋的安装与焊接

定位筋由方钢加工而成，呈鸽尾形。它通过托板焊于机座环上，定位筋与托板、托板与环板都为焊接连接。定子铁芯的扇形冲片和通风槽片都通过定位筋固定在机座环上，一般每张扇形冲片布置两根定位筋。定位筋安装是定子工地装配的关键工序，其安装质量不仅直接关系到铁芯的装压工作能否顺利进行，而且还决定定子是否有良好的圆度，即直接影响铁芯的装压质量。因此，必须慎重。

1.1定位筋预装

1.1.1定位筋预装前的准备工作

检查并调整机座加工面上的水平，合格后紧固全部基础螺栓，将机座固定在基础上。清除定子机座各环上表面及下表面的焊渣并铲平焊疤。复查定子中心测圆架的中心柱中心和垂直度，应符合前述的安装要求。用锉刀修除定位筋鸽尾部分的毛刺。用校直机校直定位筋，使其垂直的两个面不平直度在全长范围内不大于规定值。修除定位筋托板毛刺、飞边。利用中心柱测量架检查机座下环上的每个拉紧螺孔位置（可加工若干销钉螺栓拧在螺孔内，以便测量），其直径偏差应符合要求。

1.1.2临时安装下齿压板

为了预装时能支托定位筋，先需临时挂装下齿压板，清除下齿压板油污，用挂装螺栓将下齿压板挂在下环下面，并用螺栓和顶丝将所有下齿压板调水平，使所有下齿压板的压指顶面高程符合图纸要求，其水平偏差≤±1.00 mm，并用中心柱找正径向分布位置。

预装定位筋的目的是为了托板与定位筋能在正确的位置搭焊，使正式安装时托板与环板之间不因水平位置和各环高度尺寸不一而出现过大的间隙。首先，确定第一根筋的位置：以下环的螺孔为准，在两螺孔间划出中心线，偏差不超过1 mm（对应装筋位置一般有机座撑管）。

在所有定位筋下部背面划出中心线，将筋嵌入托板内，托板与机座环接触的一面与筋焊接处开有坡口，筋下端面与齿压板间应按图纸要求预留间隙，并用相应厚度的临时垫铁填之。顶部用特制小“C”型夹夹紧，其余各层托板用平头千斤顶临时固定。

其次，以预先划好的中心线为准，调整定位筋的径向、周向垂直度及内径尺寸，使之符合图纸要求，且必须使托板与环板靠近无间隙。然后搭焊定位筋与托板配合面的两侧，搭焊后复查定位筋的垂直度。最后，在定位筋与机座环板相应的位置上都打上标记1、2、3，松开“C”型夹和千斤顶，将定位筋（带托板）从机座环上取下。

1.1.4托板与定位筋的满焊及焊接后校直

将预装后的定位筋和托板进行满焊，满焊时应注意尽量减少定位筋和托板的变形，必须保证角焊缝的质量。因焊接热变形导致定位筋发生弯曲，必须校直。

1.2定位筋正式安装

第一根定位筋在安装其它定位筋时起着“基准”的作用，因此安装误差应愈小愈好。将与托板满焊并校正的第一根定位筋放回原预装位置，可将筋用大“C”型夹夹在机座撑管上，并在托板下的筋和机座环间放上成对楔子板或用调整工具临时固定。用方型水平仪测量调整1号筋径向及周向垂直度，偏差≤0.05 mm/m。用内径千分尺测量调整1号筋内圆半径。上下各测一点，其相互半径偏差<±0.10 mm。在测圆架中心柱的横臂上装千分表，调整定位筋的向心，两鸽尾处千分表读数之差≤±0.10 mm。将1号筋托板左右两侧搭焊在机座环上。要求托板与各环紧贴，无间隙（如有间隙可加铁皮垫处理）。搭焊时须随时检查垂直度和半径，应符合要求。先搭焊环板中间的两块托板，然后再调整、搭焊其余托板。搭焊完后应再次检查1号筋的位置，如果垂直度和半径尺寸不和要求应重新调整。半径和径向垂直度测量如图1和图2，径向垂直度测量同轴向垂直度测量类似。

图1　定位筋半径的测量图

图2　定位筋轴向垂直度测量图

1.3安装并搭焊其余定位筋

由于架材、苗木等价格存在一定范围的波动，笔者对比分析了2015年半拱式简易避雨棚、简易连栋避雨棚和标准连栋避雨棚3种模式避雨棚搭建所需花费。其中标准连栋避雨棚搭建成本最高，连栋避雨棚棚面宽，对棚膜厚度要求比较高，棚膜成本高于半拱式简易避雨棚。在日常管理中，半拱式简易避雨棚中采用Y 型架式最多，这种架式相对操作方便，修剪技术简单易学，也有采用篱架栽培的，这种架式投产快、产量高；连栋大棚大部分采用水平棚架式，这种架式生长势容易控制，葡萄质量高、一致，病害轻。标准连栋避雨棚棚架过高，操作管理不便，增加了劳动力成本。连栋避雨棚减轻了病害，土壤养分流失较少，农药和肥料的用量较少。

在装完1号定位筋后，接着可间隔而有规律地装一部分定位筋。一般采用“大等分弦距”的方法，即先安装圆周大等分点上的定位筋，在大等分范围内，再逐步分割，使累积误差减至最小。工艺如下。将大等分点上的定位筋，用装1号筋的方法固定于机座上。

第一，用测圆架横臂上的千分表，以1号筋为基础，调整其余各大等分点各筋的半径并检查向心，用方型水平仪测量垂直度，均应符合1号筋安装的工艺要求。

第二，在每个定位筋上、下两端（分布在机座正数与倒数的第二层环板上）装上弦距测量块，要求各筋上、下弦距测量块分别等高，用内径千分尺测量并调整各筋之间的上下弦距，各相邻筋的弦距偏差不超过±0.30 mm。

第三，按搭焊1号筋托板的工艺要求，将大等分点上各定位筋托板左右两侧各搭焊一点于机座相应的环板上。

第四，复查各筋的半径和弦距。如果最后一个弦距偏差过大，则应铲除最后几根定位筋，重新找正搭焊，把差值平均分配到这些间距中去，直至弦距合格为止。

第五，大等分定位筋搭焊完并检查合格后，拆去弦距测量块。

第六，大等分点之间的定位筋搭焊在机座上的工艺如下：以1号筋和各大等分点定位筋为基准，用装筋样板托架将两副装筋样板分别置于机座正数与倒数的第二层环板上，以控制、调整各筋之间弦距。用托架上螺钉调节装筋样板水平，使其偏差≤0.08 mm/m，然后依次装入装筋样板范围内的各定位筋，并于机座搭焊。当所有定位筋在机座正数和倒数的第二层环板部位全部搭焊后，用“C”型夹调整半径，用双头千斤顶定在两筋之间调整弦距。合格后，将其余未曾搭焊的各定位筋托板搭焊于相应的机座环上。为避免或减少返工，每搭焊一批托板后，对定位筋的弦距、半径、向心和垂直度全面检查一次，发现有不符合要求的应及时处理。全部定位筋搭焊完后再检查各筋的半径尺寸和弦距。定位筋在各环板的半径偏差及弦距偏差均小于规定值后，就可进行托板满焊。

1.4托板与环板的满焊

托板与机座环板的满焊是一层环板接一层环板进行的，如图3。先焊中间环板上的各托板，后焊上、下环的托板。一般由2～4名电焊工位于对称位置，从合缝处开始沿圆周（例如顺时针方向）进行。先焊所有托板的一侧（例如左侧），再焊所有托板的另一侧（右侧）的第一道缝，经检查、调整半径、弦距后，再照此焊接第二道、第三道焊缝、第四道焊缝。所有侧面焊缝满焊完毕，再沿前述方向焊完各道背面焊缝，直至全部满焊完成，最后检查所有焊缝的堆积高度及焊接质量均须符合要求。

图3　托块焊接示意图

1.5正式调整安装下齿压板

用定子冲片做样板，精确地检查调整并固定下齿压板，使压指与定子冲片齿中心线偏差≤2.00mm；压指的端部应缩进冲片齿端，其距离应符合图纸要求；压指高程相互间偏差≤±1.00mm；压指内圆应略高于外圆0.50 mm。

2结论

定位筋是定子铁心叠装的基准，是定子组装的控制重点，定位筋验收数据庞大。定位筋的安装质量直接影响定子铁心圆度、垂直度及发电机空气间隙等。文章通过古学水电站工程实践，深入介绍了发电机定位筋组装过程和各项技术准备，重点对基准筋安装、定位筋焊接、下压指焊接等关键环节进行详细描述，同时还提供了各项真实测量数据，可供类似工程参考借鉴。但是现今水轮发电机定子定位筋安装仍存在自动化程度低，工艺简单粗糙等问题，亟待更多安装技术人员进行完善，提高工作效率，降低安装成本。

（责任编辑：刘青）

收稿日期：2015-11-26

中图分类号：TM312

文献标识码：A

文章编号：1673-8853（2016）01-0063-02