定子拉筋安裝

1、 淺析550 MW大電機(jī)定子定位筋安裝工藝楊飛（中國水利水電第七工程局有限公司安裝分局，四川，彭山 620860）摘要：本文介紹了瀑布溝水電站6號(hào)機(jī)發(fā)電機(jī)定子定位筋安裝、調(diào)整的全過程，根據(jù)定位筋的特殊性，結(jié)合常規(guī)機(jī)組，重點(diǎn)介紹了在廠家原有安裝工藝的基礎(chǔ)上靈活、多樣的采取特殊措施，調(diào)整安裝工藝，確保定位筋整體安裝質(zhì)量，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)成功解決了一部分調(diào)整難題，供水電行業(yè)在同類形式的大電機(jī)定位筋安裝過程中共同探討。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝工藝、焊接工藝、特殊工藝概述 瀑布溝水電站6臺(tái)發(fā)電機(jī)均由東方電機(jī)股份有限公司（簡稱：DFEM）生產(chǎn)，單機(jī)額定容量為550MW最大600MW，定子外形尺寸為16000

2、15;4930mm，重415.2t。定子機(jī)座分4瓣制造和運(yùn)輸，工地組圓焊接，定子機(jī)座分六層（見下：定子組裝總圖）、90根定位筋，采用浮動(dòng)式雙鴿尾結(jié)構(gòu)。定位筋的固定由托板、托塊組成，托塊焊接在定子機(jī)座環(huán)板上，托板留有鴿尾槽并與托塊焊接。定位筋放置于托板鴿尾槽內(nèi)，鴿尾留有1.5mm浮動(dòng)余量。定位筋的安裝是整個(gè)定子組裝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是后序工作定子疊片質(zhì)量的前提保證。圖定子組裝總圖定位筋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)發(fā)電機(jī)定子定位筋的結(jié)構(gòu)與常規(guī)機(jī)組的定位筋有所區(qū)別；.定位筋布置形式：（）常規(guī)機(jī)組：定子定位筋組通常采用單鴿尾焊接結(jié)構(gòu)（如下圖1），定位筋調(diào)整好后焊接在機(jī)座上。定位筋的固定和焊接變形控制是定子后序工作（疊片

3、）的重要保證。（）瀑布溝6#機(jī)定位筋結(jié)構(gòu)形式：該機(jī)組定位筋采用雙鴿尾浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)（如下圖2），鴿尾留有1.5mm的浮動(dòng)間隙,定位筋在安裝疊片前處于浮動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)鐵片受熱膨脹長，此時(shí)鐵片與定位筋整體徑向浮動(dòng)。（）權(quán)衡兩種機(jī)組定子定位筋布置的利以弊：a 常規(guī)定位筋疊片后鐵片沒有浮動(dòng)余量，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行定子鐵片受熱膨脹時(shí)鐵片未有徑向浮動(dòng)空間，鐵片容易上拱，造成機(jī)組運(yùn)行效率不穩(wěn)定。b 而瀑布溝6#機(jī)組定子采用浮動(dòng)式定子定位筋結(jié)構(gòu)形式，鴿尾留有1.5mm的浮動(dòng)余量,整個(gè)定子鐵片與定位筋形成浮動(dòng)式,當(dāng)機(jī)組運(yùn)行受熱時(shí),定子與定位筋整體徑向移動(dòng)減小了鐵片受熱增量，這樣鐵片不易上拱變形，保證了機(jī)組的穩(wěn)定性。2

4、.2 安裝難點(diǎn)常規(guī)機(jī)組：根據(jù)機(jī)組的容量，常規(guī)機(jī)定子定位筋較大，整體加工工藝能控制，較易調(diào)整，采用專用固定工具，合理采用點(diǎn)焊順序和有效的控制焊接變形，基本上容易達(dá)到定筋的安裝質(zhì)量。瀑布溝機(jī)組：定子定位筋多（90根）、較長（每根長達(dá)3220mm），筋面加工精度和扭度要求較高，出廠前很難達(dá)到一定的加工工藝，加上調(diào)整時(shí)僅靠鴿尾后的楔形墊來控制定位筋的垂直度、向心度、扭曲度，這種結(jié)構(gòu)布置給定位筋的安裝、調(diào)整、固定增加了施工難度，同時(shí)定位筋的托塊、托板焊接變形也制約著定位筋的安裝質(zhì)量。 圖 圖定位筋安裝工藝.定位筋安裝工序：定子組裝焊接 按圖均分大等定位筋弦距（用內(nèi)徑千分尺） 在定子各層環(huán)板放置托塊 托塊

5、與定子環(huán)板焊接 定位筋與托板放置在托塊上 用定位筋專用工具（裝筋樣板）進(jìn)行小等分定位筋調(diào)整（見下圖4） 托板與托塊點(diǎn)焊 托板與托塊焊接。 圖 圖4.定位筋托板與托塊安裝工序：定位筋托板、托塊共計(jì)1260塊，首先將托塊按設(shè)計(jì)圖中的位置放置在定子機(jī)座的每層環(huán)板上，第七層倒置在上環(huán)板之下（如圖所示）并參照上圖所示的點(diǎn)焊順序進(jìn)行點(diǎn)焊，并按點(diǎn)焊接順序焊接好所有托塊一周焊縫，焊角焊層順序見圖所示，待托塊按焊接要求焊完所有縫冷卻后將定位筋與托板放置在托塊上，用托板專用固定工具進(jìn)行定位筋調(diào)整安裝。3、定位筋托板與托塊焊接工序：將鴿尾楔形墊塊放入打緊（楔形墊塊打緊后只有1.5mm）對(duì)其托板鴿中兩側(cè)點(diǎn)焊,托板與定

6、位筋整體調(diào)整、復(fù)測(cè)合格后，將進(jìn)行托板與托塊的點(diǎn)焊(點(diǎn)焊順序見圖6)，點(diǎn)焊時(shí)采取小焊條、小電流的點(diǎn)焊方式，托板與托塊的焊接順序?yàn)?層 3層 5層 2層 6層 1層 7層的焊接順序。每層焊完冷卻后對(duì)定位筋進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)變化較大的靈活調(diào)整焊接順序與焊接方位，待當(dāng)層定位筋焊接復(fù)測(cè)后方能進(jìn)行下一層的焊接。焊接工藝.焊接要求：焊工持證上崗，成立專門焊接監(jiān)控小組，對(duì)焊接過程進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)和記錄，并根據(jù)焊接變形，及時(shí)調(diào)整焊接有關(guān)工藝參數(shù)。將焊接所用的焊條進(jìn)行焊前烘烤，焊條烘干后放入焊接保溫桶內(nèi)，焊接時(shí)隨用隨取。.工藝要點(diǎn)及配合:1) 校核中心測(cè)圓架的準(zhǔn)確性，并再次用內(nèi)徑千分尺校核中心測(cè)圓架測(cè)頭的絕對(duì)尺寸。2) 復(fù)

7、查各定位筋軸向及周向垂直度、絕對(duì)半徑偏差以及向心度是否符合要求，否則，應(yīng)對(duì)其重新進(jìn)行處理。3) 托板與托塊滿焊時(shí)，其焊縫焊層如下圖所示。圖 圖4) 按照?qǐng)D紙工藝要求焊接每個(gè)定位筋托板的同層焊縫。焊接時(shí)，應(yīng)首先將定子機(jī)座第三層環(huán)板上的各托板同層徑向焊縫對(duì)稱從內(nèi)向外一次焊完。5) 定子機(jī)座第4層環(huán)板上的各托板同層徑向焊縫焊完后，再焊接第3或第5層徑向焊縫，然后進(jìn)行第2或第6機(jī)座環(huán)板上各托板同層徑向焊縫的焊接,再進(jìn)行第1或第7機(jī)座環(huán)板上各托板同層徑向焊縫的焊接。6) 將機(jī)座每層環(huán)板上的各托板同層徑向焊縫焊完后，方可開始進(jìn)行下一層徑向焊縫的焊接。為防止焊接過程中因焊接變形影響定位筋軸向及周向垂直度、絕

8、對(duì)半徑偏差以及向心度，定位筋托板與機(jī)座環(huán)板上托塊的徑向焊縫焊接參見圖7。7) 所有徑向焊縫焊接完成后，進(jìn)行托板周向焊縫焊接，且要求所有周向焊縫焊接方向應(yīng)一致。定位筋托板與機(jī)座環(huán)板上托塊的周向焊縫焊接參見圖7。8) 焊接時(shí)，采取多工位焊接，焊工可以在對(duì)稱的幾個(gè)工作面上同時(shí)施焊，相互間焊接速度、電流控制一致。9) 每一環(huán)層托板第一層徑向焊縫全部焊完冷卻后，應(yīng)檢查每根定位鴿尾筋的半徑和相鄰定位筋的弦距，觀察變化的趨勢(shì)，合格后方可繼續(xù)焊接第二層。10)根據(jù)中心測(cè)圓架監(jiān)測(cè)各層變形方位以及變量的大小,隨時(shí)調(diào)整分層、方位等焊接工藝技術(shù)措施及焊接工藝程序和相關(guān)焊接規(guī)范參數(shù),以便有效地控制定位筋的變形。11)定

9、位筋托板全部滿焊結(jié)束后，在冷態(tài)下檢查和測(cè)量定位筋，應(yīng)符合下列要求：a各環(huán)板處的定位筋半徑偏差應(yīng)在7090±0.30mm以內(nèi)，相鄰兩定位筋，在同一高度上的半徑差值應(yīng)小于0.20mm。b同一高度上的弦距，偏差應(yīng)不大于±0.25mm。c焊縫不應(yīng)有裂紋、氣孔、夾渣及咬邊等缺陷，焊角高度應(yīng)為15mm，焊渣應(yīng)清除干凈。5 定位筋安裝特殊工藝該機(jī)組定位筋為浮動(dòng)式，整體調(diào)整時(shí)很難固定定位筋，再加上托板與托塊焊接完畢后存在一定的焊接變形，更難保證定位筋的安裝質(zhì)量，在托塊與定子環(huán)板焊接完畢后將托板和定位筋放置在托塊上，將定位楔形墊打緊，在托板與定位筋中部兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊固定（如圖3），然后在用托板

10、專用固定工具進(jìn)行定位筋的整體調(diào)整，同時(shí)用中心測(cè)圓架檢測(cè)鴿尾筋的周向、徑向、重直度、半徑、鴿面扭曲度等相關(guān)檢測(cè)頂目，待所有項(xiàng)目均達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求后將托板與托塊進(jìn)行點(diǎn)焊，每層點(diǎn)焊時(shí)用中心測(cè)圓架進(jìn)行監(jiān)測(cè)、復(fù)測(cè)，視變形情況靈活調(diào)整每層點(diǎn)焊順序、方位及調(diào)整工序相結(jié)合，待所有托板與托塊全部焊接后對(duì)點(diǎn)焊部位的高焊角進(jìn)行打磨，疊片前取出鴿尾楔形墊，使鴿尾與托板處于虛焊狀態(tài)，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行鐵片受熱時(shí)靠鐵片的徑向剪切力將鴿中未打磨完的慮焊部位剪斷形成浮動(dòng)式。6 在安裝過程中優(yōu)化措施解決難題6.1條分縷析：定位筋的安裝采用9等份弦距法，首先安裝和焊接9根大等分定位筋的托板，再將定位筋托塊的偏移情況和定位筋中心與托板中心

11、的偏差數(shù)據(jù)，計(jì)算出每空的托板偏移數(shù)據(jù)，最后將各托板安裝到相應(yīng)的位置，各分點(diǎn)放至相應(yīng)的位置。根據(jù)焊接后的檢測(cè)，9根大等分定位筋托板焊接后達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，這種將偏移量進(jìn)行逐點(diǎn)分配、調(diào)整的方式在安裝過程中非常切實(shí)可用。6.2擇優(yōu)先筋：由于加工工藝等其它因素，對(duì)檢測(cè)質(zhì)量超標(biāo)的定位筋采取換筋的方式，先取質(zhì)量較好的定位筋作為9等分定位筋安裝，對(duì)那些扭曲較大、直線度差的定位筋安裝在小等分定位筋內(nèi)，利用裝筋樣板等工具將其調(diào)整在技術(shù)規(guī)范要求。6.3過程監(jiān)控：為了減小徑向焊縫的收縮變形、保證定位筋焊接后的處理量以及定位焊接進(jìn)度，現(xiàn)場(chǎng)跟蹤焊接監(jiān)測(cè)，并做好交接記錄，加強(qiáng)焊接過程控制，對(duì)焊接過程中變形較大的定位筋則采取反變形焊接措施和風(fēng)動(dòng)工具消除應(yīng)力的手段進(jìn)行調(diào)整。7 結(jié)語由于定位筋采用浮動(dòng)式，定子分4瓣工地組裝焊接，焊后存在一定的焊接變形，加上定位筋出廠前自身加工工藝要求，許多定位筋出廠前很難達(dá)到質(zhì)量要求，通過調(diào)整工藝，合理、有效的再利用資源，同時(shí)又為業(yè)主節(jié)約了成本。定位筋在安裝過程中嚴(yán)格按照組裝工藝、焊接工藝，優(yōu)化施工工藝等措施，對(duì)各環(huán)節(jié)嚴(yán)把流程監(jiān)控和過程控制。經(jīng)焊后復(fù)測(cè)，定位筋的各項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目均優(yōu)于廠家技術(shù)規(guī)范，為后序疊片工作提供強(qiáng)有力的質(zhì)量保證，同時(shí)又保證了定子組裝的直線工期，為首臺(tái)機(jī)提前發(fā)電贏得了寶貴的時(shí)間。參考文獻(xiàn)：1、 設(shè)計(jì)圖