右岸转子磁轭叠装施工措施(完整)

向家坝水电站机电设备安装与调试工程 施工阶段 施工进度计划 向家坝水电站右岸电站机电设备安装与调试工程合同编号：XJB/ME-JA-SJ右岸转子磁轭叠装施工措施编制： 王成学审查： 刘永生批准：李津沛中国水利水电第四工程局有限公司 向家坝机电安装工程项目部二一一年二月十七日中国水利水电第四工程局有限公司向家坝机电安装工程项目部 2向家坝水电站机电设备安装与调试工程 施工阶段 施工措施1. 概述1.1. 简介ALSTOM发电机转子无主键和副键，键槽板直接起了键的作用。键槽板共28根。键槽板尺寸根据支架焊接、测量后的实际尺寸进行加工，磁轭堆积时临时固定，进行磁轭叠装。磁轭和键之间无间隙，叠装后热套，热套过盈量为3.4mm，通过在键槽板与磁轭间加垫来达到，热套采用20台热风机加热，用防火保温被保温，最大功率780kW，最高热风温度250。磁轭径向收缩力通过垫片、键槽板传递到转子支架上。制动闸板共28块，安装在转子支架下环板的下部，外侧紧靠磁轭键，水平度靠垫片调整。转子磁轭铁片厚4mm，一个圆周28张，单张约33.888kg；每小段交替错位叠装；无通风槽片，用调整片补偿磁轭径向、周向波浪度；叠片使用长250mm，500mm的工具销定位；叠片过程中分4次预压紧，1次最终压紧。中间压紧用风扳机进行，最终压紧用风扳机和液压拉伸器进行。磁轭上下压板各28块，下压板挂在磁轭键的挂钩上，压板之间不焊接。1.2. 主要技术参数转子组装主要技术参数见表1表1转子组装主要技术参数序号名称项目主要技术参数1键槽板半径R85410.1mm弦长L1912.060.2mm垂直度0.5mm2转子磁轭高度35802mm磁轭内径（热套前）R85061mm磁轭内径（热套后）R约为8507.6mm磁轭外径（热套前）R9164.61mm磁轭外径（热套后）R约为9165.6mm磁轭圆度1.05 mm磁轭冲片（厚4mm）25060张补偿片1（厚0.5mm）300张补偿片2（厚0.5mm）1500张补偿片3（厚0.5mm）1500张补偿片4（厚0.5mm）1500张补偿片5（厚0.5mm）1500张2. 编制依据本施工措施的编制及检查、检验标准主要依据由下列技术文件组成：GB8564-2003、SDJ249.3-88、SDJ249.4-88、DLT 5230-2009向家坝水轮发电机安装标准；向家坝水电站水轮发电机安装说明书；向家坝发电机转子装配工艺守则；向家坝发电机转子磁轭叠装工艺守则；向家坝水轮发电机交货明细表；图纸 转子装配图纸 转子支架图纸 磁轭装配图纸 转子支架大力筋图纸 磁轭装配磁轭图纸 转子测圆架图纸-184 磁轭调整片图纸 磁轭磁轭上压板图纸 磁轭装配磁轭叠片图3. 施工工艺流程焊后支架立筋测量及键槽板加工键槽板清扫、磁轭支撑及叠装平台就位叠片至120mm（约30层）下压板安装调整与验收键槽板安装调整与验收检查调整后固定键槽板检查项目：键槽板：相对高度；下压板：水平度；磁 轭：半径、同心度、圆度；键槽板：垂直度、径向间隙、切向间隙；叠片至第一次预压高度（700mm）检查磁轭叠装方式正确检查调整检查磁轭叠装方式正确；安装补偿片；检查项目：键槽板：相对高度；下压板：水平度；磁 轭：同心度、圆度；键槽板：垂直度、径向间隙；第一次预压紧相关测量（压紧状态）测量项目：磁轭厚度；上下压板径向水平；磁轭圆度、同心度；叠片至第二次预压高度（1520mm）检查调整检查磁轭叠装方式正确；安装补偿片；检查项目：键槽板：相对高度；下压板：水平度；磁 轭：同心度、圆度；键槽板：垂直度、径向间隙；第二次预压紧测量项目：磁轭厚度；上下压板径向水平；磁轭同心度；相关测量（压紧状态）检查铁片叠装方式正确；安装补偿片；叠片至第三次预压高度（2020mm）检查调整检查项目：键槽板：相对高度；下压板：水平度；磁 轭：同心度、圆度；键槽板： 垂直度、径向间隙；第三次预压紧相关测量（压紧状态）测量项目：磁轭厚度；上下压板径向水平；磁轭圆度、同心度；叠片至第四次预压高度（3076mm）检查调整检查铁片叠装方式正确；安装补偿片；检查项目：键槽板：相对高度；下压板：水平度；磁 轭：同心度、圆度；键槽板：垂直度、径向间隙；第四次预压紧相关测量（压紧状态）测量项目：磁轭厚度；上下压板径向水平；磁轭圆度、同心度；叠片至最终高度3580mm检查铁片叠装方式正确；安装补偿片；检查调整检查项目：键槽板：相对高度；下压板：水平度；磁 轭：同心度、圆度；键槽板：垂直度、径向间隙；键槽板最终定位磁轭最终压紧压紧后相关测量及检查测量检查项目：抽查10%压紧螺栓伸长值；磁轭高度（内侧和外侧）；上下压板径向水平；下压板波浪度及相对高程；磁轭同心度；磁轭半径（9164.61）；键槽板焊接测量磁轭同心度、键槽板与磁轭间隙，确定热加垫厚度并准备垫片键槽板及转子支架防腐涂漆热加垫安装制动闸板热加垫后磁轭检查测量检查项目：磁轭同心度及半径，半径在设计值9165.60.76mm；下压板水平度；下压板与转子下法兰面距离；图1转子组装工艺流程图4. 安装工艺细节说明4.1. 施工准备4.1.1. 技术准备1） 施工的技术人员全面收集、认真查阅设备制造厂家提供的技术资料；2） 熟悉安装图纸及相关标准，并参考图纸资料编制施工措施；3） 结合向家坝水电站转子组装施工现场的具体条件，对参与转子组装的施工人员进行详细的技术、安全交底；4） 认真编制安装工艺卡，以便现场施工做到有据可查4.1.2. 主要设备、材料及工器具准备1） 按照工艺要求，准备测量、调整工具，对计量工具与设备进行校验，确保计量工具与设备在有效期内使用。2） 根据转子外形尺寸设计制作转子磁轭叠装平台和爬梯。3） 准备转子组装施工中所需要的专用工具、常规工器具以及消耗性材料。4.2. 键槽板加工4.2.1. 检查并调整转子上法兰面水平在0.02mm/m以内；4.2.2. 测量已焊接完成的28个转子立筋的绝对半径（分上中下三处）和键槽板实际尺寸；4.2.3. 挂装键槽板调整、测量键槽板绝对半径，半径测量完成后键槽板与转子支臂用钢字头进行对应的编号。4.2.4. 计算键槽板厚度剩余量X=实测键槽板半径键槽板实际尺寸间隙值。4.2.5. 预装一根键槽板，键槽板贴严转子立筋，测量键槽板的半径，根据此半径检查以上计算厚度的正确性。4.2.6. 确定键槽板的加工方法，保证键槽板与立筋有34mm均匀间隙，不能满足要求时，应给键槽板留足够厚度，通过打磨立筋达到键槽板焊接要求的间隙。4.2.7. 用铣床加工键槽板背部，采用同一基准面进行加工，加工尺寸公差为0.05mm。为保证键槽板与立筋板间隙，根据实测结果进行键槽板的加工。4.3. 键槽板安装4.3.1. 安装键槽板支撑，吊起键槽板，用厂家到货的固定工具将键槽板固定在转子支架上；4.3.2. 键槽板安装完成后保证键槽板与立筋之间焊接间隙；4.3.3. 用水准仪、钢琴线调整键槽板的高程挂钩距中心体下法兰面高差为395mm、调整时考虑磁轭叠片完成和磁极挂装后转子支架的下挠，键槽板垂直度控制在0.5mm以内。4.3.4. 用千分尺、测圆架测量键槽板半径，半径控制在设计值R85410.1mm并记录，同时调整键槽板是同心度。4.3.5. 以第一根键槽板为基准，用测圆架、百分表调整其他键槽板高程、半径、径向垂直度、切向垂直度、弦距。键槽板垂直度控制在0.5mm以内，键槽板弦距控制在1912.060.2mm以内，挂钩高程偏差不大于1.5mm，相邻两挂钩高差不大于1mm。4.4. 安装下压板4.4.1. 清扫、去除下压板的高点，准备摆放第一块下压板；4.4.2. 布置磁轭支撑，每个下压板底部布置两个支撑；吊装下压板，将内圆凹槽卡在键槽板上，内侧支撑点在键槽板挂钩上，外侧支撑在两个磁轭支撑上；4.4.3. 用测圆架、水准仪调整第一块下压板的内半径R8511(0+3mm)下平面与中心体下法兰面的高程差395mm、径向水平在01mm以内；4.4.4. 用测圆架和百分表以同样方式调整其它下压板。4.4.5. 在每块下压板的孔中插入长、短各4个叠片销，插入前润滑叠片销，叠片销下部用木方支撑。4.5. 磁轭叠装4.5.1. 按铁片出厂分类清单计算、编制堆积计划表。4.5.2. 测量铁片厚度并计算补偿片数量、规格。4.5.3. 磁轭试叠片叠片至120mm高，调整下压板水平度在05mm以内，磁轭周圈波浪度、高度、圆度、半径，调整键槽板半径、垂直度及弦距，磁轭波浪度控制在5mm以内，磁轭高度控制在05mm以内，磁轭圆度控制在1.05mm以内，磁轭外径控制在9164.61mm以内，键槽板半径控制在R85410.1mm以内，垂直度控制在0.5mm以内，弦距控制在0.2mm以内，调整定位销钉至灵活转动。4.5.4. 叠片过程注意事项：1） 检查叠片交错方式。2） 随叠片高度增加往上移动叠片销。短叠片销一直留在磁轭中，直到最后压紧前再取出；3） 用测圆架测量磁轭的同心度，塑料锤或楔子板调整磁轭，使磁轭与转子中心体同心度在0.2mm以内；4） 用塑料锤左、右轻敲叠片销使铁片在切向对齐；轻敲铁片使磁轭在径向紧靠键槽板。5） 根据计算结果叠补偿片，用叠片销对齐每张补偿片。6） 磁轭调整好后应该可以用手转动叠片销。4.5.5. 键槽板测量调整1） 检查键槽板顶部与支架的高差，若不一致则调整下部支撑及键槽板的固定件。2） 用钢琴线、百分表、测圆架检查键槽板的半径、垂直度，在键槽板与立筋板缺口间用千斤顶调整。3） 检查键槽板垂直度、半径合格后拧紧固定件螺栓，在上下端用斜楔在切向楔紧。4） 用水准仪和测圆架测量下压板水平，下压板周向波浪度在2mm以内，径向水平在01mm以内。5） 用内径千分尺、百分表、测圆架测量并调整磁轭半径，半径控制在9164.61mm以内。4.5.6. 继续叠片至预压紧高度；1） 预压紧高度分别为700mm、1520mm、2020mm、3076mm、3580+5 0mm；2） 叠片过程检查叠片交错方式，随叠片高度增加上移长叠片销。长叠片销的末端伸出长度不要超过200mm。不要移走下端的短叠片销，短叠片销一直留在磁轭中，直到最后压紧前取出。3） 用塑料锤轻敲铁片使其穿过叠片销。4） 进行压紧前的调整、测量；5） 检查键槽板顶部与支架高差，若不一致则调整下部支撑及键槽板固定件。6） 用水准仪和测圆架测量下压板水平，测量磁轭半径、检查磁轭的同心度。7） 调整键槽板，使其完全垂直，并且和磁轭之间没有径向间隙。4.5.7. 磁轭压紧1） 安装预压紧工具，根据磁轭高度选用不同的套管，在套管之间套入2层铁片以保持螺杆直线度。在安装螺杆前事先润滑螺纹表面；2） 用8台风动扳手对称、逐步拧紧螺栓。拧紧要求：先紧中圈螺丝，再紧中圈两侧螺丝，然后紧内圈，最后紧外圈，为防止磁轭铁片移动，紧压时不得一次拧紧螺丝，分三次压紧；4.5.8. 压紧后测量1） 在磁轭的内、外径用钢卷尺测量磁轭高度并记录。2） 用直尺、塞尺测量上、下压板的径向平面度并记录。3） 计算下次叠片的补偿片。4） 用千分尺、百分表、测圆架测量磁轭半径和同心度并记录5） 完成后拆除预压紧工具。4.5.9. 键槽板最终定位1） 在键槽板最终定位前，要调整好磁轭同心度。2） 在立筋板缺口处用楔子板将键槽板朝磁轭顶靠，使键槽板紧靠磁轭，用测圆架和百分表在相应的位置监视，直到磁轭显示位移。3） 在立筋与键槽板之间均匀加入4组垫片塞实间隙，垫片与立筋点焊。4） 对称顶紧其余键槽板。5） 测量调整磁轭半径、垂直度、同心度符合技术要求；4.5.10. 磁轭最终压紧1） 用风动扳手对称拧紧2/3压紧螺栓。2） 用液压工具分4次逐步对称加压拧紧压紧螺栓，直到螺栓伸长量达到要求，记录此时液压工具的压力。3） 抽查10%螺栓的伸长量，磁轭压紧螺栓预紧力为462KN，螺栓伸长量为7.10.4mm以内，如果没达到规定的拉伸值，则加大压力再次拧紧所有的螺栓。4） 在磁轭的内外径部位用卷尺测量磁轭高度并记录。5） 用水准仪和测圆架测量下压板的径向水平度并记录。6） 用内径千分尺、百分表、测圆架测量磁轭半径及同心度并记录。7） 磁轭测量调整全部合格后进行键槽板的焊接。4.6. 键槽板焊接4.6.1. 焊接准备1） 所有参加施焊的焊工都必须接受焊前施工技术交底和安全技术交底，并应认真学习和掌握焊接工艺方案所要求的各项技术要求。焊接时采用7名焊工同时对称施焊。2） 焊材质量必须符合相应有规范要求，焊丝在焊前应清除表面油污等。焊条应在350烘烤12小时，在150左右保温，随烘随用。3） 对焊缝坡口及坡口两侧各150200mm范围进行清理打磨，清除焊缝表面的油漆、油污等。以便焊接及焊后超声波检查。4） 对转子键槽板焊缝进行相应的编号。5） 间隙垫板准备：准备4mm、3mm、1mm、0.5mm厚，250mm长，60mm宽的垫板，用于塞实焊接间隙。6） 临时加强筋板、小楔子准备。4.6.2. 键槽板加固1） 将键槽板向转子磁轭顶紧，使键槽板与磁轭贴紧。并在焊缝缺口位置用楔子板固定。2） 在焊缝内塞紧垫片，并在焊缝两侧点焊牢固。3） 安装临时加强板，在每条焊缝的两侧中部只安装一块临时加强板，将临时加强板焊接到转子支臂上。焊完后，在键槽板和临时加强板之间打入楔子并点焊。打入楔子板时，应两侧对称施工，以免键槽板受力不均，偏向一边。4） 在焊缝两侧打好样冲眼，径向距离约200mm，焊前测出原始距离，作为变形控制的依据。5） 键槽板上、中、下加强筋板焊接时采用手工电弧焊。在每根键槽板的两侧应由两名焊工同时对称施焊，以免引起变形。4.6.3. 焊接加温1） 焊接加温温度为140160。加温人员应布置好加温设备；准备好各种加温用材料。2） 焊前加温预热时，应使温度缓慢上升，焊缝区域温度均匀。4.6.4. 焊接监测1） 上中下三环永久加强板焊接之前，应在上图所示位置测量一次，并做好记录，以便与后面焊接过程中的数据进行比较。此次测量最好由不同的人各测量一次，以便相互校验。2） 上中下三环永久加强板焊接之后，键槽板主焊缝开焊之前，应进行一次测量，并做好测量记录。3） 开始焊接之后，应每天对焊后的每条焊缝进行测量，并作好记录。4.6.5. 焊接焊接前，对每根键槽板焊缝进行分段，所有的焊缝都采用手工电弧焊方法。焊接顺序为先焊接键槽板与上、中、下环的定位板，再焊接键槽板立焊缝。键槽板与支架纵向焊缝示意图4.6.6. 所有的焊缝都采用手工电弧焊方法，具体焊接工艺参数如下:J507焊条直径焊接电流A焊接电压V焊接线能量KJ/cm平焊/横焊3.2100-13020-2440仰焊/立焊3.285-11020-2440平焊/横焊4.0130-18020-2440仰焊/立焊4.0120-15020-24404.6.7. 焊接层数如下图：4.7. 焊后检查1） 焊接工作完成后，割除键槽板临时固定所用定位板及楔子板，并作打磨、补焊，PT探伤。2） 对焊缝进行100%外观检查。3） 对焊缝进行100%PT检查。4） 对焊缝进行100%UT检查。4.8. 磁轭热加垫4.8.1. 测量磁轭半径并记录。4.8.2. 在28根键槽板上下位置检测键槽板与磁轭之间间隙（在铁片内侧键槽内的小方槽处用楔块进行测量），然后结合磁轭圆度、设计涨量及结构补偿量等因素，计算出键槽板与磁轭之间加垫厚度。测量磁轭半径、圆度并记录。转子热加垫设计涨量为3.4mm。4.8.3. 准备垫片1） 磁轭热加垫片长度与键槽板长度一致，由于键槽板焊接收缩后各处间隙不等，垫片制作时可分段制作；2） 进行垫片清扫、分类、编号，按照计算表分段准备。3） 热套垫片由0.55mm的垫片根据计算厚度制成，现场用氩弧焊从侧面焊接成整体，制作完成后进行编号。4.8.4. 拆除磁轭支撑；松开键槽板支撑，但不拆除，用水准仪监测下压板与中心体下法兰面高程差，计算磁轭扰度。4.8.5. 在转子上部布置温度监测仪，同时在磁轭上、下、内、外及支臂侧布置测温电阻；在转子磁轭上、下、内、外分别覆盖保温被；转子周向均布20台热风机，开始加温。4.8.6. 加热磁轭到规定温度，每30分钟记录一次温度，在磁轭加热过程中，定期检测键槽板与磁轭间隙，当涨开间隙大于垫片厚度0.51mm时，进行加垫，确定每一个垫片都能顺利插入后，一次在键槽板与磁轭之间插入所有垫片。4.8.7. 慢慢降低磁轭温度至室温，每30分钟记录一次温度，冷却时间要长于72小时，根据温度变化情况分序（上/内/外）拆除保温被。4.8.8. 冷却后测量磁轭半径、下压板的径向水平度并记录。4.9. 转子附件安装4.9.1. 安装制动闸板1） 测量转子支臂下环与中心体下法兰的高程差和制动环厚度。2） 计算制动环安装高程，计算中要考虑转子支架扰度，根据测量结果计算中间垫片厚度，准备垫片。3） 用水准仪、百分表、测圆架测量制动环下表面的水平度，制动环高程。止动板圆周向波浪度要求在2mm以内，径向高差在0.5mm以内。4.9.2. 所有螺栓按预紧力1500N.m进行预紧。4.9.3. 安装转子上下环板与磁轭间隙挡风板1） 安装上挡风板，焊接时上挡板时必须挡在键槽板槽内，并与磁