江坪河水輪發(fā)電機(jī)定子現(xiàn)場裝配

蔣國陵

（中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司，湖北宜昌443000）

1 概況

江坪河水電站位于溇水干流上游河段，水電站安裝有2 臺東芝水電設(shè)備（杭州）有限公司制造的SF225-32/9030 立軸半傘式水輪發(fā)電機(jī)。其發(fā)電機(jī)定子鐵芯內(nèi)徑為φ8 000mm；鐵芯高度2 500mm、采用背夾式固定壓緊，以蝶形彈簧與止動角鋼配合鎖死永久螺帽，使鐵芯保持衡壓，從而減小運行噪聲。定子機(jī)座組合、定位筋調(diào)整、鐵芯疊片及壓緊和鐵損試驗均在廠房安裝間進(jìn)行。

2 施工現(xiàn)場布置

定子組裝在安裝間定子裝配場進(jìn)行，安裝間定子裝配場外圍時需要搭設(shè)一個裝設(shè)有照明燈具的、封閉式防塵棚，以保證定子機(jī)座避免陽光照射、雨水澆淋和直接承受冷、熱氣流的吹襲，安裝的照明燈具應(yīng)能保證裝配場地的平均照明功率不小于10W；防塵棚距定子機(jī)座外圍應(yīng)有500～1 000mm 的間距，用以放置除濕機(jī)，以保證裝配場地空氣的相對濕度在80%以下。

3 定子機(jī)座組圓及調(diào)整

機(jī)座外徑φ10 420mm，內(nèi)徑φ9 210mm，高3 675mm 共5 環(huán)，分瓣數(shù)為4 瓣，組圓后總重量64t。在安裝間定子工位上，將分瓣定子機(jī)座吊裝組成整圓。待組圓完成后，在定子機(jī)座X、Y軸線4 個位置懸掛垂線，在安裝好的定子測圓架測量支臂端頭綁定內(nèi)徑千分尺，用電測聽法測量垂線上、下兩點，通過不斷調(diào)整使測圓架的垂直度≤0.02mm/m，全長≤0.04mm；測圓架中心柱中心與定子機(jī)座同心度在≤0.5mm。

用水準(zhǔn)儀測量并調(diào)整，定子機(jī)座下環(huán)板平面度：周向3mm/m，最大10mm/m，徑向2mm/m；通過調(diào)整使合縫處無錯牙，后打入定位銷、拉緊合縫處把合螺栓；以測圓架為中心，利用百分表和內(nèi)徑千分尺測量定位筋座各環(huán)板的半徑，通過不斷地調(diào)整使定位筋座各環(huán)半徑控制在4 605mm；再以2 350～2 600N·m 的最終力矩將合縫處的把合螺栓拉緊，把合螺栓拉緊后復(fù)測定位筋座各環(huán)半徑應(yīng)在4 605mm。

4 定位筋及下壓指調(diào)整

4.1 定位筋的安裝調(diào)整

定位筋的安裝調(diào)整過程為：

1）清洗鴿尾鍵，清除鴿尾處、螺孔處毛刺；按廠家設(shè)計圖紙要求選取+Y 軸線順時針方向第一個鴿尾筋座安裝清洗好的鴿尾鍵作為基準(zhǔn)筋（1#定位筋）；通過調(diào)整使其內(nèi)徑控制在理論半徑R4 506mm 之內(nèi)；徑向扭斜≤0.05mm，以此作為基準(zhǔn)點，利用百分表依次調(diào)整其余環(huán)半徑；同時在定位筋切向掛鋼琴線用電測聽法，調(diào)整定位筋周向垂直度；要求徑向垂直度≤0.04mm/m，周向最大傾斜≤0.12mm；

2）以同樣的方法先反復(fù)測量調(diào)整大等分定位筋，再測量、調(diào)整剩余全部定位筋；最終保證各定位筋內(nèi)徑控制在R4 506mm，同一定位筋上下半徑差≤0.15mm，徑向扭斜≤0.05mm，相鄰定位筋同一環(huán)的弦距偏差≤0.10mm；

3）待所有定位筋調(diào)整完成后（此時已用沉頭螺栓將單鴿尾定位筋固定在定位筋座上了），按圖紙及廠家作業(yè)指導(dǎo)書要求在定位筋上鉆鉸φ21mm 的定位銷釘孔并打入定位銷，再依次將定位筋上的所有沉頭螺栓涂抹鎖固膠后把緊[1]。

4.2 下齒壓板安裝與調(diào)整

從+Y 軸線開始順時針依次安裝、調(diào)整；通過調(diào)整使其內(nèi)徑控制在理論半徑R4 231.5mm 之內(nèi)；同時需保證沖片齒的中心與壓指的中心偏差≤1.5mm，最短齒沖片齒端與壓指齒端徑向距離為（2±2）mm；整圓波浪度≤2mm，相鄰壓指高差≤0.5mm；且下齒壓板應(yīng)有2mm 上翹量。

5 定子鐵芯疊裝及壓緊

5.1 定子鐵芯疊裝

在定子鐵芯疊裝過程中，需時刻注意整形，使鐵芯圓端面與槽形平整、整齊；當(dāng)鐵芯高度達(dá)到約150mm 后，在每張沖片正對定位筋的位置裝入2 個槽樣棒和2 個槽楔撐塊，安裝時應(yīng)讓槽樣棒、槽楔撐塊高出已疊沖片50～60mm；在鐵芯疊裝的過程中，應(yīng)隨著高度的增高調(diào)整槽樣棒、槽楔撐塊高度，并通過不斷地整形，保證后續(xù)鐵芯的齒部端面及槽形的平整、整齊。

在按上述步驟進(jìn)行鐵芯疊裝的過程中，每疊高120mm，就使用通槽棒確認(rèn)每一槽的槽寬，通槽棒應(yīng)能順利通過所有鐵芯槽部整長范圍，同時沿圓周確定固定測量點位置16 個，測量鐵芯內(nèi)徑、圓度及鐵芯高度，即齒端、槽底及鐵芯背部的高度。

5.2 定子鐵芯壓緊

在定子鐵芯疊裝過程中，一共有4 次預(yù)壓；在每次預(yù)壓前必須將鐵芯全部整形一次，通槽棒應(yīng)能順利通過所有鐵芯槽部整長范圍；預(yù)壓時在齒壓板與鐵芯之間墊一層廢片，避免損壞定子鐵芯；每次壓緊完成后應(yīng)用通槽棒確認(rèn)每一槽的槽寬，通槽棒應(yīng)能順利通過所有鐵芯槽部整長范圍；同時應(yīng)沿圓周測量鐵芯內(nèi)徑、高度。

在疊完第68 段沖片后，根據(jù)廠家圖紙及作業(yè)指導(dǎo)書要求安裝上齒壓板及碟形彈簧、墊圈等壓緊裝置；鐵芯進(jìn)行最終壓緊時，要從上、下側(cè)同時擰緊螺母，達(dá)到最終壓緊壓力后，用通槽棒確認(rèn)每一槽的槽寬，通槽棒應(yīng)能順利通過所有鐵芯槽部整長范圍；沿圓周測量鐵芯的內(nèi)徑、齒端、槽底及鐵芯背部（沿圓周均勻?qū)ΨQ分布共測16 個固定測點）高度，鐵芯最終壓緊后高度為mm，鐵芯內(nèi)徑應(yīng)為R（4 000±0.84）mm；其驗收要求應(yīng)為鐵芯整圓波浪度≤11mm，鐵芯整體圓度≤±0.84mm，局部圓度不允許連續(xù)3 個測點與平均半徑的偏差均大于0.2mm 或均小于0.2mm；在定子磁化實驗之后需再以最大力矩拉進(jìn)行一次壓緊工作，永久螺帽無松動即可。

6 施工過程中應(yīng)特別注意的事項

溫度、濕度在大直徑的定子機(jī)座安裝中有極大的影響，不同時間、不同溫度、濕度的情況下所得到的測量數(shù)值都不同；且定位筋安裝、調(diào)整時間相對較長；所以，每次調(diào)整時都必須以第一根基準(zhǔn)筋上的基準(zhǔn)點作為絕對值基準(zhǔn)點，每調(diào)整完一環(huán)后，都應(yīng)將百分表在此點對零后復(fù)測所調(diào)定位筋半徑；在復(fù)測無誤后再開始下一環(huán)的調(diào)整，通過多次反復(fù)的測量盡可能消除溫度、濕度的影響。

測圓架是定子組裝過程中的基準(zhǔn)所在，故在施工過程中，須經(jīng)常復(fù)查測圓架的中心及垂直度；通過對測圓架的實時監(jiān)控，來保證在機(jī)座組裝、定位筋裝配及鐵芯疊裝過程中測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

7 結(jié)語

根據(jù)東芝水電設(shè)備（杭州）有限公司提供的設(shè)計圖紙，及作業(yè)指導(dǎo)書來看，江坪河水電站定子組裝其核心工序就是機(jī)座的組圓、調(diào)整與定位筋的安裝、調(diào)整。因定子機(jī)座組圓后是靠螺栓將四瓣定子機(jī)座把合在一起無須焊接；且定位筋是由沉頭螺絲直接固定在定位筋座上的，每個螺絲孔在廠內(nèi)配鉆時都是經(jīng)過仔細(xì)的計算與粗調(diào)的，故從一定程度上縮短了定位筋調(diào)整的工期，也消除了焊接過程對定位筋的影響。但當(dāng)?shù)截浽O(shè)備定子機(jī)座形變量過大時，反而增加了現(xiàn)場定子機(jī)座組圓后的調(diào)整工期；所以此種設(shè)計對廠家到貨設(shè)備的加工精度要求更高，對廠家出廠前粗調(diào)的依賴程度更大，對定子機(jī)座母材強(qiáng)度要求更高，對設(shè)備的運輸及存放時的加固要求更高。