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　　當今我國大型水輪發(fā)電機機組的單機容量逐步向500MW、700MW等巨型機組發(fā)展，如已建成的二灘（550MW）電站、在建的三峽（700MW）電站和即將開工的龍灘（700MW）、小灣（7OMW）等電站，對于水輪發(fā)電機制造廠商來說，這既是機會也是挑戰(zhàn)。如何解決超大、超重水輪發(fā)電機部件的加工、裝配、運輸?shù)却嬖诘膯栴}，已實實在在地擺在我公司面前。

　　借鑒國外公司的成功經(jīng)驗，結(jié)合自身的情況，研制開發(fā)新的加工、裝配工藝，這是我們的唯一途徑。

　　2三峽定子機座三峽電站水輪發(fā)電機定子機座外徑3306mm，重約170t.由不同厚度的環(huán)板、立筋以及鋼管組焊而成，其整體外形為圓形結(jié)構(gòu)。機座環(huán)板間鋼管采用通長結(jié)構(gòu)，便于控制機座總高。

　　定子機座無下環(huán)，由中環(huán)和上環(huán)（分塊結(jié)構(gòu)，類似支墩）組成。中環(huán)包括大齒壓板及上環(huán)板共8層環(huán)板，上環(huán)在工地與中環(huán)焊接。

　　機座中環(huán)分為8瓣，兩瓣之間無合縫板，采用組裝塊把合。工地機座環(huán)板間采用對接坡口焊焊成整圓。

　　定子機座與基礎(chǔ)板采用鍵聯(lián)接‘機座在熱膨脹的作用下可作徑向移動（見所示）。

　　壓指采用非磁性鋼，在廠內(nèi)焊于大齒壓3三峽定子機座的加工三峽定子機座按設(shè)計要求，主要需加工定子大齒壓板平面、定子把合螺栓孔以及定子徑向鍵槽三個部位。

　　3.1西門子定子機座加工工藝對于類似三峽這種結(jié)構(gòu)的定子機座，按照我們傳統(tǒng)的加工方式，主要工藝流程如下：整圓劃大齒壓板加工線、立車整體加工定子機座大齒壓板平面、整圓劃孔線、鍵槽線、拆開用鏜床加工把合螺栓孔，加工鍵槽。

　　按此加工方案加工定子機座，整個機座的加工占用大型設(shè)備周期短，并且是我們比較熟悉的加工方式，易于操作，質(zhì)量容易保證。

　　但由于三峽定子機座尺寸大、重量重，給劃線及整體起吊帶來了一定的難度。如在立車上加工，福在立車上把合、劃線，這樣使定子機座在大型立車上占用的加工周期大大增加，影響了生產(chǎn)。對于定子機座這樣加工要求不高的工件，應該考慮使用其它的加工方法。

　　在西門子公司，由于無大型立車，定子機座多采用數(shù)控鏜床分瓣加工的方法。

　　為了保證定子機座分瓣加工完后的大齒壓板水平度以及圓度，首先定子機座焊接完成后，既可在整體狀態(tài)下，也可在分瓣狀態(tài)下，在每瓣機座的大齒壓板上焊三個水平找正塊，用水平儀找平這些水平找正塊，然后點焊牢；劃出大齒壓板加工圓線以及看線，并在看線上標出每瓣機座的船形水平找正點。

　　在腧塍上，利用方箱、千斤頂‘酣水平找正塊將機座相對機床的導軌找平，公差控制在0 2~03mm，再利用船形水平找正點將機座船形水平找好，公差控制在。2~03mm以內(nèi)，然后固定好。通過數(shù)控編程，一次性加工出大齒壓板平面、把合螺栓孔、鍵槽等。

　　3.2我公司采用數(shù)控鏜床加工三峽定子機座的可能性分析如我公司照搬西門子定子機座的加工工藝，存在以下兩方面的問題：由于需加工的大齒壓板環(huán)帶寬560mm，如的方<擺放工件，就需采用直徑約700~750mm的飛刀盤，而我公司從未生產(chǎn)過如此大的刀盤。

　　由于三峽定子下壓指采用直接焊接在大齒板上結(jié)構(gòu)，定子把合螺栓作為焊下壓指工具的定位基準，如何保證定子把合螺栓孔的形位公差，也是一個難題。

　　為了解決以上兩個方面的問題，在三峽定子機座的加工工藝中，我們利用數(shù)控錯床的直角銑頭來進行大齒壓板平面的加工，解決了需制作大直徑飛刀盤的問題（如所示）。

　　在把合螺栓孔的加工中，我們只在劃線過程中，劃出每瓣機座上的把合孔數(shù)控加工起始點，以及驗證程序的外形孔線，利用數(shù)控機床高精度特點，加工出所有的把合螺栓孔，解決了把合螺栓孔的精度問題。

　　4三峽定子鐵心裝配三峽水輪發(fā)電機定子機座分瓣運輸?shù)焦さ�，在工Sk焊接成整圓。為了防止定子鐵心熱變形，鐵心與機座連接采用雙鴿尾浮動式定位筋結(jié)構(gòu)；工地整圓疊片；鐵心壓緊采用拉緊螺桿、穿心螺桿、蝶簧共同把緊方式。為了保證鐵心的長期緊度，結(jié)構(gòu)上還采用鐵心端部粘接本，下壓指直接焊接在她壓社等膩4.1工地定子機座組焊、鐵心裝壓、下線的場地和條件定子機座組焊、鐵心疊壓既可在安裝間進行，也可在機坑內(nèi)進行。如在安裝間進行，那么在組裝現(xiàn)場中心需埋設(shè)基礎(chǔ)板，用以固定中心柱。在對應于定子基礎(chǔ)板的位置也需埋設(shè)基礎(chǔ)板，所有基礎(chǔ)板的總承重應考慮能夠支撐整個定子鐵心重量，基礎(chǔ)板的埋設(shè)須注意坐標方位；考慮到零部件、工裝的堆放區(qū)、熱壓設(shè)備擺放區(qū)以及工人的休息間需占用。的面積，場地的寬度至少應較機座直徑大lm左右，場地的環(huán)境應符合有關(guān)標準要求。如在機坑內(nèi)進行，則需在機坑內(nèi)搭建一個平臺，用于固定中心柱和放置疊片架等，機座放置在機組基礎(chǔ)支墩上（如所示）。

　　4.2主要工藝過程大型水輪發(fā)電機定子機座分瓣運輸?shù)焦さ�，在工地定子安裝間組焊成整圓，然后疊片；鐵心與機座間采用雙鴿尾浮動式定位筋，既有利于提高鐵心整體性，又提高了機組長期運行的可靠性，解決了大直徑鐵心的相對熱膨脹問題。

　　我公司技術(shù)人員結(jié)合長期的工作經(jīng)驗，通過自行開發(fā)，已基本掌握了此結(jié)構(gòu)鐵心的裝壓技術(shù)，并先后在小浪底300MW機組、李家峽400MW機組、大朝山225MW機組等大型水輪發(fā)電機組中采用。如何更好地掌握此項技術(shù)，是解決如何裝好700MW級定子鐵心的關(guān)鍵所在。為此，我公司在與國外的雙鴿尾定子鐵心技術(shù)比較的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)，提出了可能的鐵心裝壓方案。

　　4.2.1定子機座組裝首先，在安裝間基礎(chǔ)社布置支敏及楔子板，大致找平，在中心基礎(chǔ)板上安放中心柱，豎立機座并把合合縫螺栓，第一瓣機座與第二瓣機座的合縫方向應朝向電站上游端。按工藝要求調(diào)整機座水平、中心柱垂直、中心柱與機座同心，固定機座及中心柱（如所示）。

　　安裝、調(diào)整中心柱示意�？蚴剿�平儀2.中心柱3.測量銷4.定子座5.測量臂4.2.2定子機座、下壓指焊接為了保證焊接質(zhì)量以及減少焊接變形，機座焊接應由合格焊工施焊，按專用焊接工藝要求進行焊接。機座焊接完畢后，再次將機座與中心柱找正；使用專用壓指焊接夾具進行下壓指的焊接工作，并對下壓指的波浪度進行檢。

　　下壓指直接焊接在大齒壓板結(jié)構(gòu)，是最近幾年才發(fā)展起來的。為了保證下壓指的波浪度滿足要求，我們過去多采用焊后上立車整體加工的方式，加工性能極差。對于控制下壓指的焊接質(zhì)量，我們可以借鑒西門子公司的壓指焊接夾具以及檢工具的結(jié)構(gòu)。4.2.3定位筋的安裝與調(diào)整在機座各環(huán)板上劃出定位筋分布線，將定位筋臨時固定到機座上，依照先大等分再小等分的原則，先確定并調(diào)整基準筋，按一定的焊接順序搭焊基準筋托塊，然后調(diào)整各等分區(qū)內(nèi)的其余定位筋，接著按一定的焊接順序搭焊托塊，進行定位筋尺寸檢，合格后，并按一定的焊接順序進行定位筋托塊滿焊工作。最后再進行定位筋尺寸檢，定位筋焊接完成。

　　門子公司與我們的工藝稍有不同，他們一般采取兩種方式進行：采用在機座高度方向，分上、中、下疊三段工藝鐵心段，調(diào)整好工藝鐵心段的槽形、內(nèi)徑等尺寸后，確定出定位筋的位置，然后焊接定位筋托塊（如所示）。

　　采用先安裝部分基準定位筋，然后進行疊片，疊至300mm后，對沖片進行整形、調(diào)整等，滿足要求后，插人其余定位筋，并焊好第一層定位筋托塊，然后繼續(xù)疊片，疊至高度與機座第二層環(huán)板平齊后，再對沖片進行整形、調(diào)整等，滿足要求后，焊好第二層定位筋托塊。如此反復。

　　由此看出，西門子公司與我們根本上的不同是，我們認為調(diào)整好定位筋尺寸后，就可保證定子鐵心裝配質(zhì)量；而西門子公司卻在保證了定子鐵心尺寸合格后，才進行定位筋托塊的焊接工作。

　　為了消除傳統(tǒng)定位筋弦距測量工具造成的定位筋裝焊誤差，我們吸收了GE公司的技術(shù)，研制了球頭弦距測量工具進行定位筋間的弦距測量、調(diào)整工作。

　　定位筋托塊焊接是保證定位筋尺寸的一個關(guān)鍵所在，由于托塊焊接變形引起的定位筋尺寸超差是定位筋焊接中的老毛病。因此，在焊接方式上，我公司采用（：02氣體保護焊。同時，我公司還對托塊的焊接次序做了深人的研究。

　　4.2.4定子鐵心裝壓定子鐵心疊片采用整圓疊片方式，在鐵心疊裝過程中，當疊片將要超過一層機座環(huán)板時，將定位筋與托塊間的臨時楔子取出。

　　采用槽樣棒、整形棒、通槽棒等定位、整形、檢工具，以確保疊片槽形公差。

　　槽樣棒作為鐵心疊片過程中的定位工具，我們一般采用疊一段鐵心后，將槽樣棒沿軸向提升一段，以保證槽樣棒始終發(fā)揮作用；而西門子公司采用不動槽樣棒的方式，當鐵心疊至即將超過一個槽樣棒的高度時，即在相鄰槽中放人另外一個槽樣棒，兩個槽樣棒在高度方向重疊一個鐵心段長的高度。

　　為保證鐵心緊度，每疊500mm左右預壓一次，鐵心預壓利用預壓工裝進行，用扭矩扳手壓緊鐵心，可保證鐵心緊度均勻，防止將來鐵心出現(xiàn)波浪翹曲變形。

　　我們在工地所使用的鐵心預壓工具多采用壓板、工具螺栓、撐管等。而西門子公司采用多種工具螺栓加工具壓板的方。

　　為進一步提高鐵心緊度，我們采用鐵心熱壓工藝，在冷裝壓完成以后將鐵心加熱到一定程度，保溫一段時間，再讓鐵心自然冷卻到一定溫度以下，再次壓緊鐵心，采用熱壓工藝可進一步壓緊鐵心，同時還可采取將鐵心首末段熱粘結(jié)成整體的工藝，提高鐵心的剛度，防止邊段鐵心松動。熱壓完成后進行鐵心磁路發(fā)熱試驗，然后再次壓緊鐵心。

　　5結(jié)論在大型水輪發(fā)電機的制造技術(shù)方面，國外先進制造廠商有許多的制造經(jīng)驗與技術(shù)值得我們借鑒和學習，但在消化吸收的同時，也需結(jié)合自身的實際情況取長補短。