苗尾水電站水輪發電機轉子裝配工藝

原嘎嘎，付有泰

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

1 概述

苗尾水電站轉子支架材質為Q345，支架由1個圓盤中心體、16件支臂現場組焊而成。焊縫主要包括中心體與支臂縱縫、4瓣支臂之間組合縫、擋風板焊縫、制動環基礎板的4條立縫和徑向焊縫[1，2]。

磁軛由3 mm厚高強度薄鋼板沖片疊成，每片4個磁極，整圓14片；磁軛高度為2 520 mm，轉子磁軛疊片后半徑R6 143 mm，熱打鍵后R6 143.447 mm；磁極的外徑Φ13 002 mm。轉子組裝完成后總重量約936.445 t。

2 轉子組裝施工技術要求

（1）轉子中心體水平度調整≤0.02 mm/m；

（2）轉子支臂下端掛鉤高程偏差≤0.5 mm；

（6）制動環連接板上接頭錯牙≤0.2 mm；

（7）主立筋垂直度（焊前≤0.15 mm/m，焊后≤0.15 mm/m）；

3 轉子支架組裝及焊接

3.1 轉子支架組裝

按照支臂分瓣的出廠標記將分瓣支臂吊裝到相應位置，每吊裝就位一瓣后，脫鉤之前需調整廠家提供的用于支撐支臂的專用工具，使之承受安裝支臂的重量，防止影響中心體水平度。并將合縫把合螺栓進行初步擰緊。

3.2 轉子支臂焊接

（1）在焊縫坡口處放置陶瓷加熱器，做好焊前預熱準備工作。在正式開始焊接前需將轉子支臂下方的楔子板松開約2～3 mm，使轉子支臂處于自由狀態，再次復測轉子支臂各項尺寸，并做好記錄；

（2）立縫定位焊→制動環徑向焊縫定位焊→上圓板徑向焊縫定位焊→下圓板徑向焊縫定位焊；

（3）先定位焊接，每條合縫處至少焊接3點，先焊中間，再焊內側，最后焊外側，焊縫長60 mm～80 mm，焊縫厚度10 ～15 mm，上下兩層焊道錯開20～30 mm。定位焊應焊在焊縫的清根側；

3.3 副立筋安裝及焊接

3.3.1 副立筋安裝

在分瓣轉子支臂焊接完成后，測量主立筋的垂直度及外徑尺寸。

①在主立筋上劃出副立筋的安裝基準線及螺孔的中心位置線；②通過主立筋半徑及垂直度的測量值確定副立筋的配刨量，并進行螺孔加工；③副立筋加工后進行預裝，測量副立筋外徑尺寸及垂直度，確認是否滿足圖紙要求。

3.3.2 副立筋焊接

①焊接方法：副立筋焊接采用手工電弧焊焊接；②焊接順序：副立筋安裝定位后，用頂絲和螺栓將副立筋擰緊。先進行頂絲塞焊，再進行副立筋與主立筋結合面立縫的焊接。頂絲焊接時，由副立筋中間開始，上、下交替焊接，以塞焊完成后不突出副立筋凹槽表面為準；③副立筋裝焊時中心體水平應調整為0.02 mm/m，相鄰兩根副立筋弦距公差控制在±0.2 mm以內，每根筋的垂直度小于0.10 mm/m。

4 轉子磁軛疊片

磁軛由經鈍化處理的高強度磁軛沖片在現場疊裝而成，磁軛疊片用螺栓緊固，磁軛疊片完成后，按廠家規定的方法將磁軛熱套于轉子支架副立筋外側，并用磁軛鍵固定。

4.1 磁軛裝配施工工藝

4.1.1 磁軛沖片疊裝前的準備工作

（1）磁軛沖片清掃及分類并做好詳細記錄；

（2）清掃、校直磁軛鍵，對磁軛鍵進行配對，各點厚度之差不大于0.1 mm，合格后打上編號，捆放在一起。清洗壓緊螺桿，檢查螺桿尺寸，佩戴螺母；

（3）復測中心體水平應在0.02 mm/m內，調整測圓架使其旋轉一周測頭上、下最大跳動不超過0.05 mm，重復測一個固定點的誤差不超過0.02 mm；

（4）測量轉子磁軛掛鉤高低差，掛鉤上平面整圓周水平度差不大于0.5 mm。

4.1.2 磁軛疊壓

（1）裝入并調整磁軛凸鍵、副鍵作為疊片時徑向定位基準；

（2）磁軛疊片以+Y方向的第二個磁極為起點，7張片為一個小的循環，中間均勻疊裝8段通風溝；

（3）用塑料錘輕敲沖片使其穿過疊片銷，確保疊片緊實；

4.2 磁軛熱打鍵后檢查

（1）用測圓架，內徑千分尺等工具測量并記錄磁軛的圓度、半徑和內、外高度等尺寸，并記錄數據；

（2）用水準儀測量磁軛下壓板水平，并記錄數據；

（3）檢查合格后按圖紙要求搭焊磁軛拉緊螺桿和螺母，螺母和壓板；

（4）割掉磁軛副鍵凸出副立筋的多余部分，鉆攻M10螺紋；

（5）裝焊卡鍵和護板；

（6）將墊片彎折到凸鍵上端。

5 轉子磁極掛裝及附件連接

5.1 磁極掛裝前的準備工作

（1）在安裝前應進行外觀檢查及耐壓試驗；

（2）用500 V高阻表測量單個磁極線圈的絕緣電阻，合格后進行正式掛裝。

5.2 磁極掛裝

（1）在掛裝時，有引出線接頭的首、末兩個磁極，必須按照磁極引線位置進行掛裝；

（2）磁極應按重量標記和廠內編號在圓周對稱2個方向掛裝，以免造成不平衡；

（3）檢查磁極鐵芯的長度，并用洋沖把等分中心點打在磁極表面上，作為磁極的中心標高；

（4）用專用吊具吊起磁極，落入磁軛T尾槽內；

（5）當磁極鍵全部打完后，磁極中心標高誤差不大于±1 mm，用測圓架檢查磁極外圓上、中、下部的圓度，圓度不大于設計空氣間隙的±3 %，合格后將高出設計要求的鍵尾割除，對鍵搭焊固定，并點焊在磁軛上。

7 結語

水輪發電機轉子作為整個水輪發電機組最核心的部件，其裝配質量關乎整個機組的安全穩定運行，尤其在關鍵指標的質量控制上，必須深入研究，優化工藝，嚴格管控施工過程，以提升機組運行的穩定性。