汽輪發電機機座制作新工藝

宋宏超

摘 要：汽輪發電機是一種高速運轉的機器，其內部動、靜部分的間隙很小，若想發電機可以高效穩定的工作，則必須保證汽輪機在平穩地進行運轉。汽輪機在運行過程中需要保持精確地平衡，不允許較大的搖晃與震動。而機座是發電機中的固定部件，其制作尺寸大，精度要求較高，機座制作效果地好壞，極大程度地影響了汽輪發電機運轉整體效果。機座制作的好壞，將決定汽輪發電機本身質量的好壞。而由于近年來科技工業的進步，汽輪發電機的應用越加的廣泛，對于其機座的要求也在逐步提高，機座工業制作難度變大。本研究介紹了一種機座制作的新工藝，以供相關技術人員進行參考。

關鍵詞：汽輪發電機；機座制作；新工藝

汽輪發電機作為在發電廠中最為基礎的發電裝置，可以進行較為實用的能源轉換，而發電機有效穩定的運轉可以帶來巨大的經濟利益。隨著我國改革開放的進行，國外的高新科技不斷涌入，應用于電工程的新技術越來越多。因此，這些新技術對與基礎設施的要求也在逐漸上升。汽輪發電機的機座制作施工量較大，施工過程復雜，施工質量需要進行嚴格的審查。而在實際施工過程中，機座制作容易出現位置偏差，材料出現震動裂縫等多種問題，如若不加以注重，則很容易引發安全事故，造成不應發生的生命財產損失。為此，工廠應該更加注重機座制作新工藝的研發，解決在制造過程中容易出現的問題。

1 機座基礎施工

1.1 施工注意事項

汽輪機機座運轉層結構復雜，要求施工精度較高，不能出現較大偏差。運轉層存在很多埋件和埋管，而不同的埋件需要運用不同的施工工藝，也需要滿足不同的參數要求。各埋件之間中存在著密切聯系，更是增加了施工難度。汽機機座框架梁、柱截面大，尤其運轉層均為異型大截面梁，混凝土要求一次成型，模板及支撐體系必須穩定可靠；空間結構的限制也是部件安裝的一大難點，相對放置空間狹小，對焊接和裝配也提出了較高要求。機座的外皮并非以往的整園結構，而是經改良的半圓形結構，并且外皮通風孔增多。通風控與機座外架骨梁之間是一一對應的，這些都增加了機座外皮配置的難度。并且對材料設備的要求有嚴格標準，為了保證安裝完成后汽輪機的正常運作，各部件之間的設計必須按照嚴格參數進行調整。在檢查過程中出現任何不合格現象，則必須進行重新的設計和調整，以防出現安全事故。

1.2 技術基礎

施工之前的技術準備工作是必不可少的，需根據汽輪機本身的結構理念和參數準備技術文件和技術論證。仍需考慮到工廠本身地理環境和結構設計理念，由于進行新工藝施工，事先要做好判斷，對比與傳統工藝之間的優缺點，驗證技術實施的可行性。對于整體部分來說，優先考慮整體結構，進行粗加工。注重對焊接技術的考察，對上下兩個環的基礎板、板、加筋板采用數控火焰切割機切割、半自動切割機切割出單獨的焊接后焊接坡口。焊接與液壓機壓，保證裝配的順序減少累積誤差。這樣有利于減少應力集中現象的發生，避免焊接變形。

2 制造新工藝

2.1 裝配、焊接新工藝

機座結構復雜多化，單體零件多，焊接縫多且集中。為保證焊接質量，應將整體結構詳細分化，進行部分焊接裝配。進行分類焊接、對稱焊接，減短時間空間，提高效率。針對隔板層數多、各層孔多、同軸度難以保證的情況，裝配時每裝一層隔板都對隔板上每一個裝配通風筒和彈簧棒的位置孔進行同軸度的測量。將整體尺寸的測量參數修改為各尺寸測量，這樣一來，雖然測量過程變得繁雜，但是減少了施工誤差，嚴格把握了施工裝配精度。不需進行多次檢查，總以上提高了施工效率。機座外皮總展開長度及外皮成型進行的是粗加工，容易產生較大誤差，且焊縫位置處于通風管后面，對焊接技術要求較高。汽輪機機座制作得主要難點就在于焊接，新工藝設計將機座分成勵端、汽端及中間段共3段單獨在冷作分廠進行裝配和焊接，這種辦法需要較大的施工空間，能夠保證機座翻身和焊接要求，同時也提高了整體施工精度，有效地加速施工進度。由于在施工完成后要進行嚴格的實際考察，對公稱尺寸要求較嚴，焊接縫隙過大，焊接位置不準，則必須進行重施工，焊接變形更是嚴重問題。采用立式分段裝配方式，先以機座外皮為分段基準，分成兩段裝焊，分段機座內圓加工后再以內圓為基準組裝成整體。此種方法降低了裝配的操作難度，提高了施工安全性。

在裝配工具的使用上也有著新的標準，機座上半部分需要用定位三腳架固定，固定時要精確找好固定位置，以便機械零件的裝配和焊接。機座的端板和環板則需用筋隔裝板固定，這種裝板穩定性高，占用空間較小。可以保證固定的同時不影響其他零件的裝配。同時要增加端板薄弱處的厚度，在已有的基礎上進行稍微的改良，既不影響整體裝置，又可以防止焊接變形。

2.2 預防冷凝

施工環境不同，冷凝土的凝固時常不同。制作機座的冷凝土需量大，但卻不是同時使用，這要求冷凝土的持續供應。在每層澆筑時，要嚴格控制時間，減少水泥的使用而用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥替換。在混凝土中摻緩凝型高效減水劑及粉煤灰， 以減少水泥用量及推遲水化熱峰值期。混凝土在使用之前就需準備好，采用保濕保溫法，初凝前用木蟹打磨壓實，初凝后用鐵板括面閉合裂縫。

3 結語

與以往的施工過程不同，本次施工明顯地優化傳統施工工藝，在原有的基礎上進行改進，新工藝更加適應工廠制造需求，做到高效經濟地完成施工任務。施工過程精簡化，極大縮短了施工周期，加快了施工進程。通過對焊接技術的改良，制定合理的焊接制造參數，嚴格控制焊接可能出現的變形現象，提高焊接質量，節省經濟。新工藝改進傳統工藝所出現的技術缺陷，提升了工廠技術創新的新高度，為工業制造發展提供基礎。保證了汽輪發電機機座運行穩定性和安全性，提高了汽輪發電機組的運行周期。

參考文獻

[1]郭延，黃賢軍.嶺澳核電站1000MW汽輪發電機外機座制造工藝[J].大電機技術，2015，（3）：23-27.

[2]劉占山，王文博，焦曉霞，等.大型汽輪發電機定子機座的基本結構[J].機械工程師，2013，（12）：93-95.

（作者單位：哈爾濱電機廠有限責任公司）