抽水蓄能电站圆环锻件磁轭、双鸽尾磁极转子组装施工技术

2023-01-10甘泉

水电站机电技术 2022年9期

甘泉

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南昆明 650032）

1 前言

国内在建最大单机容量（发电工况）400 MW抽水蓄能电站的阳江抽水蓄能电站，发电电动机转子采用一根轴结构型式。其中转子主轴长度11 285 mm，磁轭采用整圆环锻件结构，磁轭沿轴向分成10段，段间设置75 mm高的通风沟，以满足机组通风要求；磁轭各段之间加工定位止口，便于磁轭安装及加工定位，通过拉紧螺杆把各段磁轭固紧成一个整体。磁轭与磁极采用2个大鸽尾连接结构型式，采用通长键向内侧打键的方式将磁极固定。磁轭采用浮动磁轭结构，仅通过切向键固定。转子共设置12个磁极，磁极采用支撑块式的极间支撑结构，磁极上下端设置绝缘支撑块，支撑块固定在磁极的鸽尾上。

2 施工工艺

2.1 转子主轴立轴

主轴采用卧式运输至厂房，利用厂房安装间桥机进行卸车。立轴前需要对转子轴、磁轭支架、上下导挡油管、法兰进行清理。

根据主轴起吊高度随时调整桥机小车位置，使吊钩处于垂直状态。待主轴吊装处于垂直状态后拆除底板，将主轴吊入转子工位机坑。缓慢将主轴下落到转子组装法兰保护板上，用螺栓将法兰与基础板固定，缓慢落钩将主轴重量全部转移到基础上把紧螺栓，待调整主轴垂直度与水平度满足要求后再进行摘钩。

2.2 磁轭组装

2.2.1 下风扇和第1段磁轭安装

将下风扇吊放到临时支墩上调平；清理完第1段磁轭后用磁轭吊具将其吊起与下风扇进行组装，按厂内预装标记调整磁轭与风扇安装位置相符，磁轭与风扇同心度由风扇上的凸键与磁轭上的键槽保证，用下风扇与磁轭组合螺栓把合，并用力矩扳手把紧螺栓。

风扇与磁轭组合完成后，将磁轭吊装工具与第1段磁轭段和下风扇组装在一起，吊装工具上的四个滑车圆周均布。双钩进行吊装。将磁轭段和风扇套入主轴后缓慢下落，下落中要保持两钩同步，在套入主力筋前，复测并调整磁轭段水平、轴向和径向位置，主立筋键槽与主立筋凸键径向、轴向距离均匀。

在磁轭段下止口落入主立筋挂钩前，再次复测、调整磁轭段水平以及径向、轴向位置，避免主轴受力，合格后缓慢继续落钩，直至磁轭落在挂钩上。检查磁轭段止口与挂钩上平面的间隙。

调整磁轭支墩顶丝，顶在下风扇下平面上，各支墩受力应均匀。

磁轭调整合格后，拆除磁轭吊装工具，将吊具吊出转轴。

2.2.2 测圆架安装

磁轭就位后，需要在转子主轴顶部安装测圆架进行圆度测量。测圆架安装后需检查测量臂旋转一周径向跳动≤0.05 mm，测量臂旋转一周水平度≤0.02 mm/m，测量点重复定位精度≤0.03 mm。

2.2.3 第1段磁轭测量调整

利用千斤顶、磁轭副键调整磁轭段位置。用塞尺检查磁轭段止口与挂钩径向间隙，对称方向的磁轭间隙差≤0.05 mm。磁轭段两侧副键槽距离均匀，利用副键检查，同样力度楔紧，兼顾6个键槽内长短副键的距离，应尽量一致。

以一个主立筋对应位置挂钢琴线检查磁轭外圆的绝对半径，用测圆架测出6个主立筋对应位置处的磁轭相对半径，对称磁轭相对半径差≤0.05 mm。

磁轭安装数据测量若不满足上述要求，则需用千斤顶或磁轭副键进行精细调整至满足要求。

第1段磁轭调整合格后，在下风扇底部位置的顶丝千斤顶之间再增加6个千斤顶，将千斤顶顶丝对准风扇筋板位置，并调整顶丝受力。

2.2.4 其它磁轭段安装调整

检查清扫第2段磁轭合格后安装磁轭吊具，将第2段磁轭按相同进行吊装。在第2段磁轭套入主立筋前，复测并调整磁轭段水平，主立筋键槽与主立筋凸键径向、轴向距离均匀，合格后缓慢落下磁轭段，随时检测磁轭段水平。第2段磁轭即将接触第1段磁轭段时，调整方位，使第2段磁轭销槽对准定位销，然后缓慢落下第2段磁轭到第1段上。

在12个磁极位置各安装一套鸽尾定位工具精确调整第2段磁轭位置，相邻磁极位置工具分别放入左、右不同鸽尾槽内，确保鸽尾定位工具各接触面与鸽尾槽完全接触，调整鸽尾定位工具上的4个螺杆受力均匀。合格后松钩并拆除磁轭吊装工具。

按相同方法吊装剩余段磁轭。

2.2.5 磁轭拉紧

先用扳手整圈拧紧螺母一次，再重复整圈拧紧，直至螺母全部拧紧。用液压拉伸器分多次进行螺母把紧，分别计算液压拉伸器油压对螺杆进行拉伸。每次用同一油压把紧全部螺母后，再进行下一把紧。把紧时由内向外，四个液压拉伸器圆周均布，依次把紧全部螺母。当油压值达到要求预紧力的105%后，再使用相同油压值拉伸两次，使所有螺杆受力均匀。

抽查4根磁轭拉紧螺杆，伸长值满足设计值。检查磁轭下端拉紧螺母力矩。拆除鸽尾定位工具。

2.2.6 磁轭副键安装

预装磁轭副键，在磁轭副键接触面涂红丹粉，检查磁轭副键接触面积，对接触点不均匀的部位进行研配，直至接触点均匀为止。磁轭副键预装合格后在键接触面涂抹二硫化钼后装入键槽，使用铁锤打紧磁轭副键，副键打紧时两侧同时进行，合格后按图纸要求用角磨机切除多余长度的磁轭副键。

副键安装完成后进行卡键配装，用调整垫片使卡键与主轴主立筋卡键槽上部无间隙，安装止动垫圈，拧紧卡键螺栓，按设计要求力矩把紧。6个主立筋卡键配装完成后用磁力钻进行钻铰销钉孔，并安装销钉。

卡键安装完成后进行副键挡板安装，安装止动垫圈，将副键挡板螺栓把紧。安装副键顶丝并向下顶紧磁轭副键，拧紧备帽。

磁轭键及附件安装完成后，复测磁轭半径、内外高度，用水准仪测出转子安装中心线，并做记录。

2.2.7 制动环安装

用简易小车将清理完的制动环推到安装位置，调整制动环螺孔与风扇孔对齐，拧入螺栓，将制动环把紧到风扇上。

制动环安装后检查后一块不允许高于前一块，整圆波浪度≤1.5 mm。制动环安装完成后，装焊螺栓锁定块，进行探伤检查合格。

2.3 磁极挂装

2.3.1 磁极挂装

安装定位螺杆、螺母，根据实测磁轭、磁极尺寸初步调整定位螺杆凸出磁轭长度。调整定位螺杆使磁极中心线与发电机中心线对齐，轴向偏差合格后拧紧定位螺杆螺母。按相同方法按磁极配重表对称挂装磁极，对称方向磁极挂装高程偏差≤1.5 mm。磁极键检查合格后进行安装，安装前在磁极键接触面涂抹二硫化钼，将键装入键槽内打紧磁极键，合格后按图纸要求割除磁极键多余部分。

磁极吊装完成后检查磁极圆度，各半径与设计偏差之差不大于±0.5 mm，且整体偏心不大于0.15 mm。中心偏差合格后分别用石棉泥和石棉布封堵磁极键槽孔隙和遮盖磁极端部线圈，按要求切割并点焊磁极键。

2.3.2 磁极附件安装

磁极挂装调整完成后进行磁极附件的安装，主要为磁极锁定装配及极间支撑，阻尼环安装、光纤测温元件安装。磁极附件安装完后彻底清扫、全面检查转子的各部位，不得遗留焊渣、铁屑、油污、沙尘等异物。