陽江核電CPR1000發電機轉子穿裝技術的研究及應用

徐靜

摘 要：由于轉子穿裝難度較大，風險較高，根據相關資料及經驗反饋，利用PDMS三維設計軟件對發電機轉子穿裝工作進行建模及動畫設計，模擬現場轉子穿裝的整個過程，同時分析穿裝過程中易遇到的技術、安全及質量的相關難題，提出合理的預控措施，提高工作效率及工期，降低人力和材料成本，對發電機轉子穿裝進行研究及應用，確保核電轉子穿裝成功。

關鍵詞：轉子；穿裝；應用

中圖分類號：TM623 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0038-02

1 概要

陽江核電CPR1000發電機是由上海電氣集團引進SIMENS技術后國產化設計、制造而成，轉子全長14.86m，凈重185t，風扇結構為8級并布置在汽端一側，發電機穿轉子是非常重要的工序，穿轉子過程中需確保定子鐵芯硅鋼片、轉子護環、聯軸器及軸頸等關鍵部位不受任何損傷，由于#3機發電機定轉子空氣間隙設計僅為25mm，且在穿裝專用工具安裝完成后，動靜間隙較小，導致轉子穿裝難度加大，風險較高，因此，在轉子穿裝時，轉子軸線、定子軸線、軸向牽引（倒推）方向必須成一條直線，防止轉子偏斜及滾動。本次轉子穿裝主要結合現場實際情況及陽江核電#1、2機組發電機穿轉子的經驗反饋，根據上海發電機廠廠供設備及專用工機具圖紙，利用PDMS軟件進行設備、工機具建模和動畫制作，能有效模擬發電機穿轉子的整個穿轉過程，同時能夠提前發現轉子穿裝過程中容易遇到的一些問題以及需要注意的相關安全事項，避免穿裝過程中發生質量和安全事故，這樣便于切入實際、合理優化發電機穿轉子方案，解決穿裝問題和實戰模擬，提前提出優化措施，對轉子穿裝技術進行研究，確保陽江核電#3機發電機穿轉子工作的順利開展。

本次發電機轉子穿裝采用手拉葫蘆倒推的方法，轉子穿裝方向由勵端向汽端穿進，把轉子穿裝到已經就位的16.2米汽機運行平臺的發電機定子中。

2 發電機轉子穿裝研究及應用

2.1 勵端下半端蓋下沉

用螺栓將吊攀固定在勵端下半端蓋的水平合縫面上，降低勵端下半端蓋約600mm左右于“X”位置，并置于T10墊塊上進行支撐，端蓋與機座壁間墊墊塊T8，發電機勵端左側為密封油管溝，端蓋降落時需要調整兩端底部墊木的高度以使端蓋放置時保持水平。

2.2 轉子起吊

在轉子吊點位置處，裝上轉子保護板（可用聚四氟乙烯板、銅皮替代），轉子重心偏向轉子汽端側，轉子重心距離轉子本體中心線1080mm，轉子汽端吊繩綁扎點距離轉子本體中心線約2080mm，轉子勵端吊繩的綁扎點距離轉子本體中心線約920mm，兩吊點的距離約4000mm，即在轉子重心兩側相等距離處跨掛吊繩，保證轉子整體水平。

吊繩采用雙纏雙繞，環繞本體一圈綁住轉子，綁扎時不能碰到護環，吊點及綁扎方式經驗收合格后，方可水平起吊。

在轉子稍微吊起用框式水平儀進行測量，并相應調整好轉子的水平，轉子吊起100mm左右，停止起吊，檢查行車的剎車性能及吊繩的受力情況。起重指揮確認無誤后才可繼續吊裝作業。

2.3 轉子初步穿裝

安排一名機械人員進入定子膛內，監護轉子汽端靠背輪，防止靠背輪與鐵芯發生碰撞，發電機定子勵端外部左右兩邊各站一名機械人員，監視轉子與鐵芯的左右及上下間隙，防止轉子本體與鐵芯發生碰撞，同時整個過程需監視滑板組件情況，滑板組件與定子不允許有相對位移，即滑板兩側綁扎牢固，一旦發生立即停止穿裝工作，將滑板組件重新固定好，要求與定子無相對位移后再繼續進行穿裝。

2.4 改變吊點

當轉子不能用行車進行深入的穿裝時，轉子穿入長度約5.4m，行車吊鉤下落，使轉子重量落在軸頸托架和勵端轉子托架上，并檢查調整轉子水平位置，取下轉子吊索及保護襯墊，在勵端軸承肩胛檔裝6mm軟銅板保護墊，將吊繩移至勵端軸承肩胛檔，再使用行車吊起勵端轉子，使轉子重量由吊繩和軸頸托架支撐。

2.5 手拉葫蘆倒推穿裝就位

在轉子勵端軸頸肩胛處用橡膠墊進行防護，用#1轉子主行車大鉤稍微抬起轉子勵端，支撐轉子托架不承受轉子重量后，轉子的重量完全由#1主行車吊帶和軸頸托架承重時，在轉子托架兩側的H型鋼吊耳上（托架已經提前安裝在轉子勵端上），各掛上1個10t的卡環和φ28mm的鋼絲繩，鋼絲繩另一側各掛在發電機左右兩側的調整牛腿支座上，最后，兩鋼絲繩之間用10t的手拉葫蘆連接（供軸向牽引轉子用），鋼絲繩與轉子中心線夾角最大為5°，確保鋼絲繩與定子邊緣不產生摩擦，并能推動至兩行車能掛鋼絲繩的位置，調整好鋼絲繩和手拉葫蘆在同一水平線上，確保該牽引繩與轉子中心線一致，鋼絲繩與手拉葫蘆之間各設置一臺拉力計表，監視兩側推進的力量是否相等，根據拉力計表的讀數，拉動鏈條葫蘆進行微調，確保兩側推進力量相等，防止轉子中心線偏斜。

調節好轉子與葫蘆水平，用#1主行車及兩手拉葫蘆協調推進，拉動葫蘆，將轉子從勵端緩慢推向汽端，整個過程要保持協調一致，左右側葫蘆推進一致，推進長度相同，在尾部水平橫梁左右各一人手扶同步跟隨手拉葫蘆前進，監視拉力計表讀數，及時調整轉子推進中心線，整體保持轉子平穩地穿進，當汽端聯軸器穿出機座外壁，將軸頸托架旋轉180°向上，轉子的重量由托板及#1主行車吊繩承重，拆除軸頸托架，繼續緩慢拉動鏈條葫蘆將轉子推進，直到把轉子推到#2主行車吊繩能吊裝位置，在轉子汽端軸頸后部掛吊繩T7，此時，轉子由#1、2主行車吊繩共同承重。

2.6 抽出定子內部專用工具

用#1、2行車配合協調一起抬吊轉子，使轉子中心線高于定子繞組中心線，轉子重量全部由兩臺行車承重，提升勵端轉軸，以不碰到氣隙擋風環座或定子鐵芯為準，從勵端抽出托板、弧形滑板及鐵芯保板，檢查所有的專用工具完好性，如有缺損，應進行分析，將所有部件全部取出，確保無任何部件遺留在定子內部。

2.7 軸瓦安裝及轉子就位

撤去勵端下半端蓋墊木，用手拉葫蘆將下半端蓋提起并安裝到位，并用螺栓和定位銷固定就位，注意：必須保證端蓋與定子垂直結合面平整、光滑無毛刺且充分接觸，在勵端轉子托架位置設置液壓千斤頂及墊塊，使轉子勵端的重量由液壓千斤頂承重，#1主行車松鉤，勵端吊繩拆除。

適當提升汽端吊繩，將轉子汽端稍微抬高，抬高高度不大于50mm，并派專人監視，防止轉子與定子鐵芯碰撞，在汽端下半端蓋上裝配轉子支撐架和100t液壓千斤頂，裝配液壓千斤頂時，應在千斤定支架上方與軸頸接觸面之間墊6mm銅板保護，落下轉子，使其汽端轉子由該支架支撐，#2主行車松鉤，汽端吊繩拆除。

安裝汽端下半軸承座，用軸承拆裝專用工具將軸瓦吊裝至端蓋內，并裝入軸承座內，降低液壓千斤頂的高度，使汽端轉子的重量完全由#7軸瓦承重，拆除汽端相關的工具。

安裝勵端下半軸承座，確認絕緣定位銷已安裝在軸瓦上之后，用軸承拆裝專用工具將軸瓦吊裝至端蓋內，并裝入軸承座內，降低液壓千斤頂的高度，使勵端轉子重量完全由8軸瓦承重，拆除液壓千斤頂、墊塊及轉子托架。

3 結束語

通過本次發電機轉子穿裝的研究達到梳理專用工具清單，縮短轉子穿裝準備工作工期，降低人力成本，提高工作效率和穿裝的成功率，提前解決和掃清障礙，確保發電機轉子穿裝工作順利完成。

總結#3發電機轉子穿裝的成功實踐經驗，繼續優化和完善發電機穿轉子的方法和技術，該方法可作為后續核電項目前期技術方案談判的附件，也可作為施工技術交底、技術成果、工法及創新等使用和借鑒。

參考文獻：

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[2]DL/T 5210.3-2009.電力建設施工質量驗收及評價規程 第3部分：汽輪發電機組[S].

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