苗尾水电站水轮发电机转子装配工艺

原嘎嘎，付有泰

（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

1 概述

苗尾水电站转子支架材质为Q345，支架由1个圆盘中心体、16件支臂现场组焊而成。焊缝主要包括中心体与支臂纵缝、4瓣支臂之间组合缝、挡风板焊缝、制动环基础板的4条立缝和径向焊缝[1，2]。

磁轭由3 mm厚高强度薄钢板冲片叠成，每片4个磁极，整圆14片；磁轭高度为2 520 mm，转子磁轭叠片后半径R6 143 mm，热打键后R6 143.447 mm；磁极的外径Φ13 002 mm。转子组装完成后总重量约936.445 t。

2 转子组装施工技术要求

（1）转子中心体水平度调整≤0.02 mm/m；

（2）转子支臂下端挂钩高程偏差≤0.5 mm；

（6）制动环连接板上接头错牙≤0.2 mm；

（7）主立筋垂直度（焊前≤0.15 mm/m，焊后≤0.15 mm/m）；

3 转子支架组装及焊接

3.1 转子支架组装

按照支臂分瓣的出厂标记将分瓣支臂吊装到相应位置，每吊装就位一瓣后，脱钩之前需调整厂家提供的用于支撑支臂的专用工具，使之承受安装支臂的重量，防止影响中心体水平度。并将合缝把合螺栓进行初步拧紧。

3.2 转子支臂焊接

（1）在焊缝坡口处放置陶瓷加热器，做好焊前预热准备工作。在正式开始焊接前需将转子支臂下方的楔子板松开约2～3 mm，使转子支臂处于自由状态，再次复测转子支臂各项尺寸，并做好记录；

（2）立缝定位焊→制动环径向焊缝定位焊→上圆板径向焊缝定位焊→下圆板径向焊缝定位焊；

（3）先定位焊接，每条合缝处至少焊接3点，先焊中间，再焊内侧，最后焊外侧，焊缝长60 mm～80 mm，焊缝厚度10 ～15 mm，上下两层焊道错开20～30 mm。定位焊应焊在焊缝的清根侧；

3.3 副立筋安装及焊接

3.3.1 副立筋安装

在分瓣转子支臂焊接完成后，测量主立筋的垂直度及外径尺寸。

①在主立筋上划出副立筋的安装基准线及螺孔的中心位置线；②通过主立筋半径及垂直度的测量值确定副立筋的配刨量，并进行螺孔加工；③副立筋加工后进行预装，测量副立筋外径尺寸及垂直度，确认是否满足图纸要求。

3.3.2 副立筋焊接

①焊接方法：副立筋焊接采用手工电弧焊焊接；②焊接顺序：副立筋安装定位后，用顶丝和螺栓将副立筋拧紧。先进行顶丝塞焊，再进行副立筋与主立筋结合面立缝的焊接。顶丝焊接时，由副立筋中间开始，上、下交替焊接，以塞焊完成后不突出副立筋凹槽表面为准；③副立筋装焊时中心体水平应调整为0.02 mm/m，相邻两根副立筋弦距公差控制在±0.2 mm以内，每根筋的垂直度小于0.10 mm/m。

4 转子磁轭叠片

磁轭由经钝化处理的高强度磁轭冲片在现场叠装而成，磁轭叠片用螺栓紧固，磁轭叠片完成后，按厂家规定的方法将磁轭热套于转子支架副立筋外侧，并用磁轭键固定。

4.1 磁轭装配施工工艺

4.1.1 磁轭冲片叠装前的准备工作

（1）磁轭冲片清扫及分类并做好详细记录；

（2）清扫、校直磁轭键，对磁轭键进行配对，各点厚度之差不大于0.1 mm，合格后打上编号，捆放在一起。清洗压紧螺杆，检查螺杆尺寸，佩戴螺母；

（3）复测中心体水平应在0.02 mm/m内，调整测圆架使其旋转一周测头上、下最大跳动不超过0.05 mm，重复测一个固定点的误差不超过0.02 mm；

（4）测量转子磁轭挂钩高低差，挂钩上平面整圆周水平度差不大于0.5 mm。

4.1.2 磁轭叠压

（1）装入并调整磁轭凸键、副键作为叠片时径向定位基准；

（2）磁轭叠片以+Y方向的第二个磁极为起点，7张片为一个小的循环，中间均匀叠装8段通风沟；

（3）用塑料锤轻敲冲片使其穿过叠片销，确保叠片紧实；

4.2 磁轭热打键后检查

（1）用测圆架，内径千分尺等工具测量并记录磁轭的圆度、半径和内、外高度等尺寸，并记录数据；

（2）用水准仪测量磁轭下压板水平，并记录数据；

（3）检查合格后按图纸要求搭焊磁轭拉紧螺杆和螺母，螺母和压板；

（4）割掉磁轭副键凸出副立筋的多余部分，钻攻M10螺纹；

（5）装焊卡键和护板；

（6）将垫片弯折到凸键上端。

5 转子磁极挂装及附件连接

5.1 磁极挂装前的准备工作

（1）在安装前应进行外观检查及耐压试验；

（2）用500 V高阻表测量单个磁极线圈的绝缘电阻，合格后进行正式挂装。

5.2 磁极挂装

（1）在挂装时，有引出线接头的首、末两个磁极，必须按照磁极引线位置进行挂装；

（2）磁极应按重量标记和厂内编号在圆周对称2个方向挂装，以免造成不平衡；

（3）检查磁极铁芯的长度，并用洋冲把等分中心点打在磁极表面上，作为磁极的中心标高；

（4）用专用吊具吊起磁极，落入磁轭T尾槽内；

（5）当磁极键全部打完后，磁极中心标高误差不大于±1 mm，用测圆架检查磁极外圆上、中、下部的圆度，圆度不大于设计空气间隙的±3 %，合格后将高出设计要求的键尾割除，对键搭焊固定，并点焊在磁轭上。

7 结语

水轮发电机转子作为整个水轮发电机组最核心的部件，其装配质量关乎整个机组的安全稳定运行，尤其在关键指标的质量控制上，必须深入研究，优化工艺，严格管控施工过程，以提升机组运行的稳定性。