浅谈大型汽轮发电机制造过程中定转子气隙均匀性控制新工艺

刘亚军 肖 宁

（东方电气集团东方电机有限公司，四川 德阳618000）

大型汽轮发电机主要由定子和转子组成，而转子的重量又主要靠定子两端的端盖轴承支撑，受转子重量影响端盖将下沉，为了平衡端盖的下沉量，需要将转子故意抬高一定量，以抵消端盖下沉对定转子中心的影响。大型汽轮发电机在设备厂制造时，为了减少插转子直接找中心的劳动量，经常使用光学准直仪间接找端盖轴承与定子的同心，即近似找转子与定子的同心。但是，由于光学准直仪的光学误差以及转子挠度等因素的影响，这种间接找中心的方式经常存在一定偏差，造成找中心结果与定转子中心的实际状态不符。为了弥补这种方式产生的误差，光学准直仪间接找中心后，需要通过拉钢丝方法对光学准直仪找中心结果进行修正，最终才能保证机组在电厂安装时定转子气隙满足要求。

1 工艺准备

1.1 准备钢丝及重物

为了减小钢丝挠度对测量过程的影响，保证整个测量过程钢丝尽量绷直，根据钢丝规格与悬挂重物的经验对照表，习惯性选用直径0.5mm 的钢丝以及18.9kg 的重物。

1.2 准备测量工具及辅助工装

拉钢丝复查中心过程中，需要测量钢丝至定子铁芯的距离，需要在汽励端端盖端面安装辅助工装。为此，需准备内径千分尺、信号感应装置以及拉钢丝工装等工具及工装。

2 工艺过程

2.1 测量钢丝直径，使用天平秤确定重物质量，并记录。

2.2 在定子汽励端安装“拉钢丝复查端盖抬高量工具”，布置钢丝并悬挂重物。

2.3 将自制的信号感应装置与钢丝、“拉钢丝复查端盖抬高量工具”连接。

2.4 在定子汽励端第四段铁芯处（汽励端两测点距铁芯轴向中心的距离偏差应小于2mm），以钢丝为基准测量铁芯内径尺寸，圆周方向测四点，要求上下、左右测量值偏差控制在0.03mm 以内。以此数据为参考，调整“拉钢丝复查端盖抬高量工具”上支架的位置，保证钢丝与铁芯同心，由此便确定了测量基准。如图1 所示。

2.5 钢丝基准确定后，在定子汽励端端盖轴承处，以钢丝为基准测量端盖轴承的内球面半径，圆周方向测四点。如图2 所示。

图1 确定测量基准

2.6 建立拉钢丝测量模型，如图3 所示。

图2 测量端盖轴承内球面半径

图3 建立拉钢丝测量模型

3 计算端盖抬高量

3.1 所需参数

3.1.1 汽励端第四段铁芯（即测点1）之间的距离：4778mm

3.1.2 汽励端端盖轴承（即测点2）之间的距离：8000mm

3.1.3 钢丝线密度（以直径0.5mm 的钢丝为例）：

3.2 计算过程简介

3.2.1 以铁芯轴向中心为原点建立如图4 的坐标系。

图4 建立坐标系

图5 建立计算模型

图6 考虑钢丝挠度后的计算模型

式中：A1——端盖轴承内球面下半圆最低点距钢丝的尺寸（mm）；

A2——端盖轴承内球面上半圆最高点距钢丝的尺寸（mm）。

3.3 计算举例

以某机组利用拉钢丝方法测量端盖抬高量的数据为例（如图7 所示），利用上述的计算模型，计算端盖抬高量，并与准直仪找中心的数据进行对比。

3.3.1 钢丝线密度（钢丝直径实测为0.43mm）

图7 某机组的测量数据

式中：A1——端盖轴承内球面下半圆最低点距钢丝的尺寸（mm）

A2——端盖轴承内球面上半圆最高点距钢丝的尺寸（mm）通过以上计算结果可知，该机组汽励端端盖抬高量较准直仪找中心时的端盖抬高量存在一定偏差（端盖抬高量设计值为0.40mm），汽端端盖抬高量偏大，励端端盖抬高量偏小。故需利用准直仪重新调整端盖抬高量，使机组汽励端端盖抬高量满足设计要求。

4 结论

大型汽轮发电机在制造厂找中心时，通过准直仪抬高端盖后，再采用拉钢丝方法复查并修正端盖抬高量，可有效减小准直仪光学误差对端盖抬高量的影响，有效保证电厂插转子后定转子气隙的均匀性，避免因气隙偏差重新找中心所带来的重复工作量，提高机组的制造质量。