抽水蓄能電站圓環鍛件磁軛、雙鴿尾磁極轉子組裝施工技術

甘 泉

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明 650032）

1 前言

國內在建最大單機容量（發電工況）400 MW抽水蓄能電站的陽江抽水蓄能電站，發電電動機轉子采用一根軸結構型式。其中轉子主軸長度11 285 mm，磁軛采用整圓環鍛件結構，磁軛沿軸向分成10段，段間設置75 mm高的通風溝，以滿足機組通風要求；磁軛各段之間加工定位止口，便于磁軛安裝及加工定位，通過拉緊螺桿把各段磁軛固緊成一個整體。磁軛與磁極采用2個大鴿尾連接結構型式，采用通長鍵向內側打鍵的方式將磁極固定。磁軛采用浮動磁軛結構，僅通過切向鍵固定。轉子共設置12個磁極，磁極采用支撐塊式的極間支撐結構，磁極上下端設置絕緣支撐塊，支撐塊固定在磁極的鴿尾上。

2 施工工藝

2.1 轉子主軸立軸

主軸采用臥式運輸至廠房，利用廠房安裝間橋機進行卸車。立軸前需要對轉子軸、磁軛支架、上下導擋油管、法蘭進行清理。

根據主軸起吊高度隨時調整橋機小車位置，使吊鉤處于垂直狀態。待主軸吊裝處于垂直狀態后拆除底板，將主軸吊入轉子工位機坑。緩慢將主軸下落到轉子組裝法蘭保護板上，用螺栓將法蘭與基礎板固定，緩慢落鉤將主軸重量全部轉移到基礎上把緊螺栓，待調整主軸垂直度與水平度滿足要求后再進行摘鉤。

2.2 磁軛組裝

2.2.1 下風扇和第1段磁軛安裝

將下風扇吊放到臨時支墩上調平；清理完第1段磁軛后用磁軛吊具將其吊起與下風扇進行組裝，按廠內預裝標記調整磁軛與風扇安裝位置相符，磁軛與風扇同心度由風扇上的凸鍵與磁軛上的鍵槽保證，用下風扇與磁軛組合螺栓把合，并用力矩扳手把緊螺栓。

風扇與磁軛組合完成后，將磁軛吊裝工具與第1段磁軛段和下風扇組裝在一起，吊裝工具上的四個滑車圓周均布。雙鉤進行吊裝。將磁軛段和風扇套入主軸后緩慢下落，下落中要保持兩鉤同步，在套入主力筋前，復測并調整磁軛段水平、軸向和徑向位置，主立筋鍵槽與主立筋凸鍵徑向、軸向距離均勻。

在磁軛段下止口落入主立筋掛鉤前，再次復測、調整磁軛段水平以及徑向、軸向位置，避免主軸受力，合格后緩慢繼續落鉤，直至磁軛落在掛鉤上。檢查磁軛段止口與掛鉤上平面的間隙。

調整磁軛支墩頂絲，頂在下風扇下平面上，各支墩受力應均勻。

磁軛調整合格后，拆除磁軛吊裝工具，將吊具吊出轉軸。

2.2.2 測圓架安裝

磁軛就位后，需要在轉子主軸頂部安裝測圓架進行圓度測量。測圓架安裝后需檢查測量臂旋轉一周徑向跳動≤0.05 mm，測量臂旋轉一周水平度≤0.02 mm/m，測量點重復定位精度≤0.03 mm。

2.2.3 第1段磁軛測量調整

利用千斤頂、磁軛副鍵調整磁軛段位置。用塞尺檢查磁軛段止口與掛鉤徑向間隙，對稱方向的磁軛間隙差≤0.05 mm。磁軛段兩側副鍵槽距離均勻，利用副鍵檢查，同樣力度楔緊，兼顧6個鍵槽內長短副鍵的距離，應盡量一致。

以一個主立筋對應位置掛鋼琴線檢查磁軛外圓的絕對半徑，用測圓架測出6個主立筋對應位置處的磁軛相對半徑，對稱磁軛相對半徑差≤0.05 mm。

磁軛安裝數據測量若不滿足上述要求，則需用千斤頂或磁軛副鍵進行精細調整至滿足要求。

第1段磁軛調整合格后，在下風扇底部位置的頂絲千斤頂之間再增加6個千斤頂，將千斤頂頂絲對準風扇筋板位置，并調整頂絲受力。

2.2.4 其它磁軛段安裝調整

檢查清掃第2段磁軛合格后安裝磁軛吊具，將第2段磁軛按相同進行吊裝。在第2段磁軛套入主立筋前，復測并調整磁軛段水平，主立筋鍵槽與主立筋凸鍵徑向、軸向距離均勻，合格后緩慢落下磁軛段，隨時檢測磁軛段水平。第2段磁軛即將接觸第1段磁軛段時，調整方位，使第2段磁軛銷槽對準定位銷，然后緩慢落下第2段磁軛到第1段上。

在12個磁極位置各安裝一套鴿尾定位工具精確調整第2段磁軛位置，相鄰磁極位置工具分別放入左、右不同鴿尾槽內，確保鴿尾定位工具各接觸面與鴿尾槽完全接觸，調整鴿尾定位工具上的4個螺桿受力均勻。合格后松鉤并拆除磁軛吊裝工具。

按相同方法吊裝剩余段磁軛。

2.2.5 磁軛拉緊

先用扳手整圈擰緊螺母一次，再重復整圈擰緊，直至螺母全部擰緊。用液壓拉伸器分多次進行螺母把緊，分別計算液壓拉伸器油壓對螺桿進行拉伸。每次用同一油壓把緊全部螺母后，再進行下一把緊。把緊時由內向外，四個液壓拉伸器圓周均布，依次把緊全部螺母。當油壓值達到要求預緊力的105%后，再使用相同油壓值拉伸兩次，使所有螺桿受力均勻。

抽查4根磁軛拉緊螺桿，伸長值滿足設計值。檢查磁軛下端拉緊螺母力矩。拆除鴿尾定位工具。

2.2.6 磁軛副鍵安裝

預裝磁軛副鍵，在磁軛副鍵接觸面涂紅丹粉，檢查磁軛副鍵接觸面積，對接觸點不均勻的部位進行研配，直至接觸點均勻為止。磁軛副鍵預裝合格后在鍵接觸面涂抹二硫化鉬后裝入鍵槽，使用鐵錘打緊磁軛副鍵，副鍵打緊時兩側同時進行，合格后按圖紙要求用角磨機切除多余長度的磁軛副鍵。

副鍵安裝完成后進行卡鍵配裝，用調整墊片使卡鍵與主軸主立筋卡鍵槽上部無間隙，安裝止動墊圈，擰緊卡鍵螺栓，按設計要求力矩把緊。6個主立筋卡鍵配裝完成后用磁力鉆進行鉆鉸銷釘孔，并安裝銷釘。

卡鍵安裝完成后進行副鍵擋板安裝，安裝止動墊圈，將副鍵擋板螺栓把緊。安裝副鍵頂絲并向下頂緊磁軛副鍵，擰緊備帽。

磁軛鍵及附件安裝完成后，復測磁軛半徑、內外高度，用水準儀測出轉子安裝中心線，并做記錄。

2.2.7 制動環安裝

用簡易小車將清理完的制動環推到安裝位置，調整制動環螺孔與風扇孔對齊，擰入螺栓，將制動環把緊到風扇上。

制動環安裝后檢查后一塊不允許高于前一塊，整圓波浪度≤1.5 mm。制動環安裝完成后，裝焊螺栓鎖定塊，進行探傷檢查合格。

2.3 磁極掛裝

2.3.1 磁極掛裝

安裝定位螺桿、螺母，根據實測磁軛、磁極尺寸初步調整定位螺桿凸出磁軛長度。調整定位螺桿使磁極中心線與發電機中心線對齊，軸向偏差合格后擰緊定位螺桿螺母。按相同方法按磁極配重表對稱掛裝磁極，對稱方向磁極掛裝高程偏差≤1.5 mm。磁極鍵檢查合格后進行安裝，安裝前在磁極鍵接觸面涂抹二硫化鉬，將鍵裝入鍵槽內打緊磁極鍵，合格后按圖紙要求割除磁極鍵多余部分。

磁極吊裝完成后檢查磁極圓度，各半徑與設計偏差之差不大于±0.5 mm，且整體偏心不大于0.15 mm。中心偏差合格后分別用石棉泥和石棉布封堵磁極鍵槽孔隙和遮蓋磁極端部線圈，按要求切割并點焊磁極鍵。

2.3.2 磁極附件安裝

磁極掛裝調整完成后進行磁極附件的安裝，主要為磁極鎖定裝配及極間支撐，阻尼環安裝、光纖測溫元件安裝。磁極附件安裝完后徹底清掃、全面檢查轉子的各部位，不得遺留焊渣、鐵屑、油污、沙塵等異物。

2.4 上風扇安裝

清掃上風扇、去除毛刺、高點，用磁軛吊具將上風扇吊裝就位，調整風扇中心與磁軛同心度不大于0.15 mm，調整合格后用螺栓與磁軛進行把緊，力矩檢查滿足設計要求。

2.5 磁極引線安裝

轉子引線裝配，先預裝轉子支架上的轉子引線及其支撐，引線長度應滿足與主軸轉子勵磁引線相互間的搭接長度要求。根據預裝結果，以引線有孔端為樣板配鉆轉子支架上所有引線的無孔端把合孔。

用把合螺栓將轉子支架上的轉子引線與其支撐墊鐵以及其絕緣支撐墊塊把合為一體，檢查引線與絕緣墊板間應無間隙，并將支撐墊鐵焊接于上磁軛壓板上（焊接時應注意保護極間連接線絕緣），所有焊縫均需做MT探傷。

鎖緊所有轉子引線頭把合螺栓以及其絕緣支撐墊塊把合螺栓，所有螺紋用螺紋鎖固膠鎖牢。

2.6 轉子噴漆

轉子組裝完成后，進行徹底淸掃。檢査合格后，按照要求指定用漆和噴涂部位對轉子進行噴漆。

3 結束語

本施工工藝制定后，在陽江抽水蓄能電站已完成的兩臺轉子組裝過程得到驗證，從施工工序銜接、施工質量管理對整圓環鍛件磁軛，雙鴿尾磁極轉子組裝施工具有較強的指導作用。為后續類似的轉子組裝施工提供相應技術措施和施工經驗。