水轮发电机的安装剖析课件.ppt

1、水力机组安装与检修水力机组安装与检修第四章第四章 立式水轮发电机的安装立式水轮发电机的安装第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构第二节第二节 一般安装程序一般安装程序第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装第四节第四节 定子的组装与安装定子的组装与安装第五节第五节 转子找正和主轴连接转子找正和主轴连接第六节第六节 推力轴承的安装与调整推力轴承的安装与调整第七节第七节 机组轴线的测量和调整机组轴线的测量和调整第八节第八节 导轴承的安装与调整导轴承的安装与调整第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构 水轮发电机按主轴布置方式分为水轮发电机按主轴布置方

2、式分为卧式卧式和和立式立式两种。两种。 卧式水轮发电机适用于中小型水力机组。对卧式水轮发电机适用于中小型水力机组。对大、中型机组多采用立式发电机。大、中型机组多采用立式发电机。第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构 立式水轮发电机组根据立式水轮发电机组根据推力轴承位置布推力轴承位置布置置又分又分悬吊型悬吊型和和伞型伞型两种。悬吊型水轮发电两种。悬吊型水轮发电机的推力轴承在转子上部，而伞型水轮发电机的推力轴承在转子上部，而伞型水轮发电机的推力轴承在转子下部。机的推力轴承在转子下部。 水轮发电机一般在转子上下各有一部导水轮发电机一般在转子上下各有一部导轴承（轴承（普通伞型普通伞型）

3、，但也有只设一个导轴承），但也有只设一个导轴承的，的，机组无上导的称为机组无上导的称为全伞全伞型，有上导的称型，有上导的称为为半伞半伞型型。(a)具有两个导轴承，推力轴承在上导上面；（具有两个导轴承，推力轴承在上导上面；（b）具有两个导轴承，推）具有两个导轴承，推力轴承在上导下面；（力轴承在上导下面；（c）无下导轴承）无下导轴承（a）普通伞型；（）普通伞型；（b）全伞；（）全伞；（c）半伞）半伞TS 1260/200TS 1260/20048 48 悬吊型水悬吊型水轮发电机轮发电机立式水轮发电机主要立式水轮发电机主要包括转子、定子、上包括转子、定子、上机架、下机架、推力机架、下机架、推力轴承、

4、导轴承、空气轴承、导轴承、空气冷却器、励磁机和永冷却器、励磁机和永磁机等。磁机等。TS 1280/150-68TS 1280/150-68全伞型水轮全伞型水轮发电机发电机 悬吊型机组适用于机组转速在悬吊型机组适用于机组转速在100 r/min以上。以上。优点：优点：推力轴承损耗小，装配方便，运转较稳定；推力轴承损耗小，装配方便，运转较稳定；缺点：缺点：机组布置较高，消费钢材较多。机组布置较高，消费钢材较多。 伞型机组适用于伞型机组适用于150 r/min以下。以下。优点：优点：机组高度低，可降低厂房高度，节约钢材；机组高度低，可降低厂房高度，节约钢材；缺点：缺点：推力轴承损耗大，安装维护不方便

5、。推力轴承损耗大，安装维护不方便。 第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构 水轮发电机水轮发电机冷却方式冷却方式：分为：分为空气冷却空气冷却与与水冷却水冷却两种，目两种，目前大多数机组采用空气冷却。前大多数机组采用空气冷却。 第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构发电机型号：发电机型号： 立式水轮发电机主要包括转子、定子、上机架、立式水轮发电机主要包括转子、定子、上机架、下机架、推力轴承、导轴承、空气冷却器、励磁机下机架、推力轴承、导轴承、空气冷却器、励磁机和永磁机等。和永磁机等。 第一节第一节 立式水轮发电

6、机的结构立式水轮发电机的结构发电机发电机定子定子由由机座、铁芯、线圈机座、铁芯、线圈等部件组成。等部件组成。铁芯固定在机座上。铁芯固定在机座上。三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称为发电机的定子，也称为电枢。为发电机的定子，也称为电枢。 第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构定子剖视图定子剖视图1:1:机座机座2:2:铁芯铁芯3:3:线圈线圈 机座机座 机座由钢板拼焊而成是用来固定铁芯的，对于悬机座由钢板拼焊而成是用来固定铁芯的，对于悬吊型发电机，机座又承受所有转动部分的

7、重量；吊型发电机，机座又承受所有转动部分的重量； 定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电机多数采定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电机多数采用铸铁整圆机座，也有采用钢板焊接的箱形结构；用铸铁整圆机座，也有采用钢板焊接的箱形结构；容量较大的水轮发电机的机座由钢板制成的壁、容量较大的水轮发电机的机座由钢板制成的壁、环、立筋及合缝板等零件焊接组装而成；环、立筋及合缝板等零件焊接组装而成； 机座应有足够的刚度，同时还应能适应铁心的热机座应有足够的刚度，同时还应能适应铁心的热变形。变形。 定子机座紫坪铺电站定子机座安装溪洛渡溪洛渡11号机组定子机座吊装就位号机组定子机座吊装就位 铁芯铁芯 铁芯由硅钢片堆叠而成

8、；铁芯由硅钢片堆叠而成； 定子铁芯是定子的一个重要部件，由扇形冲片、定子铁芯是定子的一个重要部件，由扇形冲片、通风槽片、定位筋、齿压板，拉紧螺杆及固定片通风槽片、定位筋、齿压板，拉紧螺杆及固定片等零部件装压而成。等零部件装压而成。 定子铁芯的作用是：作为磁路的主要组成部分，定子铁芯的作用是：作为磁路的主要组成部分，为发电机提供磁阻很小的磁路，以通过发电机所为发电机提供磁阻很小的磁路，以通过发电机所需要的磁通，并用以固定绕组。需要的磁通，并用以固定绕组。 定子扇形硅钢片定子扇形硅钢片 绕组绕组 三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布于铁芯内圆齿槽中。于铁芯内

9、圆齿槽中。 三相绕组接成三相绕组接成Y形，它的作用是当转子磁极旋形，它的作用是当转子磁极旋转时，定子绕组切割磁力线而感应出电势。转时，定子绕组切割磁力线而感应出电势。 水轮发电机转子结构水轮发电机转子结构 水轮发电机的转子是转换能量和传递转矩的主要部水轮发电机的转子是转换能量和传递转矩的主要部件，一般由几部分组成：件，一般由几部分组成： 主轴主轴 转子支架转子支架 磁轭磁轭 磁极磁极 1:1:主轴主轴2:2:轮辐轮辐3:3:支臂支臂4:4:磁轭磁轭5:5:齿压板齿压板6:6:风扇风扇7:7:磁极磁极8:8:制动板制动板大型立轴水轮发电机转子结构大型立轴水轮发电机转子结构中小型立轴水轮发电机转子

10、结构中小型立轴水轮发电机转子结构 主轴主轴 主轴的作用是用来传递扭矩，应具有一定的强度主轴的作用是用来传递扭矩，应具有一定的强度和刚度。和刚度。 主轴一般由主轴一般由35号、号、40号、号、45号或号或20SiMn等钢整等钢整锻而成。锻而成。 小容量水轮发电机一般采用整锻实心轴，也有的小容量水轮发电机一般采用整锻实心轴，也有的采用无缝钢管作为轴；大、中型容量的发电机采采用无缝钢管作为轴；大、中型容量的发电机采用整锻空心轴。用整锻空心轴。 磁极磁极 磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯，磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯，线圈，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组及钢垫线圈，上、下托板，

11、极身绝缘，阻尼绕组及钢垫板等零部件组成。板等零部件组成。 磁极铁芯分实心和叠片两种结构：磁极铁芯分实心和叠片两种结构： 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或等于等于750rmin的小型水轮发电机，常采用磁极的小型水轮发电机，常采用磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。 磁极固定方式通常采用螺钉、磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。尾和鸽尾结构。 磁轭与转子支架磁轭与转子支架 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。磁轭的作用

12、是构成磁路并固定磁极。 转子支架的作用是固定磁轭。转子支架的作用是固定磁轭。 对于定子铁芯外径小于对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的水轮的中小容量的水轮发电机，磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板制造，不发电机，磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板制造，不需要专门的转子支架。需要专门的转子支架。 对于定子铁芯外径较大的水轮发电机，磁轭通过对于定子铁芯外径较大的水轮发电机，磁轭通过转子支架和主轴连成一体。转子支架和主轴连成一体。 磁轭的外缘加工有磁轭的外缘加工有T尾、鹇尾槽或螺孔，用以固尾、鹇尾槽或螺孔，用以固定磁极。定磁极。 机架机架 机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴承、制机架是立轴水轮发电机安置推

13、力轴承、导轴承、制动器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较动器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较为重要的结构件。为重要的结构件。 机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊接结构，机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊接结构，中心体为圆盘形式，支臂大多为工字梁形式。中心体为圆盘形式，支臂大多为工字梁形式。 机架按其所处的位置分为上机架和下机架，按承载机架按其所处的位置分为上机架和下机架，按承载性质分为负荷机架和非负荷机架性质分为负荷机架和非负荷机架 。转子铁芯组装燕尾槽硅钢片挂钩孔转子磁轭转子组装转子磁极转子组装磁极键第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构推力轴承的组成和

14、作用推力轴承的组成和作用 推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械结构部件，主推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械结构部件，主要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、油槽及冷却要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、油槽及冷却装置等部件组成。装置等部件组成。其主要作用是承受立轴水轮发电机组转动部分全部重量其主要作用是承受立轴水轮发电机组转动部分全部重量及水推力等负荷，并将这些负荷传给负荷机架。及水推力等负荷，并将这些负荷传给负荷机架。推力轴承结构示意图1、主轴2、卡环3、推力头4、上机架油盆5、联接螺栓6、绝缘垫7、抗重螺栓8、抗重板9、推力瓦10、镜板推力轴承结构示意图推力轴承结构示意图 推力轴承一

15、般由推力头、镜板、推力瓦、轴承座及油推力轴承一般由推力头、镜板、推力瓦、轴承座及油槽等部件组成。槽等部件组成。 轴瓦钢坯上浇铸一层锡基轴承合金，一般厚轴瓦钢坯上浇铸一层锡基轴承合金，一般厚约约5 mm5 mm。轴瓦的底部有托盘，可使瓦受力均匀，减。轴瓦的底部有托盘，可使瓦受力均匀，减少机械变形。托盘安放在支柱螺栓球面上，使其在少机械变形。托盘安放在支柱螺栓球面上，使其在运行中可以自由倾斜，以形成楔形油膜。运行中可以自由倾斜，以形成楔形油膜。推力瓦推力瓦：A A、钨金瓦、钨金瓦 通常浇铸有通常浇铸有一层较为柔软巴氏合金的钢坯一层较为柔软巴氏合金的钢坯, ,钨钨金瓦需刮瓦；金瓦需刮瓦；B B、氟塑

16、料、氟塑料 采用金采用金属板为基体，改性聚四氟乙烯材属板为基体，改性聚四氟乙烯材料为表面摩擦材料，并在改性聚料为表面摩擦材料，并在改性聚四氟乙烯材料中，加入一定的弹四氟乙烯材料中，加入一定的弹性金属丝，经特殊工艺制作而成。性金属丝，经特殊工艺制作而成。氟塑料瓦不需刮瓦氟塑料瓦不需刮瓦。 约约8-128-12块块扇形瓦，在圆周上均匀分布成一扇形瓦，在圆周上均匀分布成一个圆环型的平面个圆环型的平面镜板镜板：固定在推力头的下方，与推力：固定在推力头的下方，与推力头一道随主轴旋转。头一道随主轴旋转。推力瓦推力瓦目前常用的推力轴承有三种目前常用的推力轴承有三种: 第一种是第一种是刚性支柱式刚性支柱式；

17、第二种是第二种是液压支柱式液压支柱式； 第三种是第三种是平衡梁支柱式平衡梁支柱式。第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构 刚性支柱式推力轴承刚性支柱式推力轴承 液压支柱式推力轴承液压支柱式推力轴承转子磁极转子组装及推力轴承组装推力轴承支座测圆架 目前在液压支柱式推力轴承中，普遍采用目前在液压支柱式推力轴承中，普遍采用薄形推薄形推力瓦轴承结构，它是将厚瓦分成薄瓦及托瓦力瓦轴承结构，它是将厚瓦分成薄瓦及托瓦部分，这部分，这样有利于薄瓦散热，并使受力均匀，大大降低了轴瓦样有利于薄瓦散热，并使受力均匀，大大降低了轴瓦的热变形及机械变形。的热变形及机械变形。第一节第一节 立式水轮发电机的

18、结构立式水轮发电机的结构扇形推力瓦扇形推力瓦 薄形推力瓦薄形推力瓦 1:薄瓦薄瓦2:托瓦托瓦3:外侧挡块外侧挡块 4:支柱螺栓支柱螺栓5:轴承座轴承座 平衡梁支柱式推力轴承平衡梁支柱式推力轴承1:推力瓦推力瓦2:支柱螺栓支柱螺栓3:上平衡梁上平衡梁4:下平衡梁下平衡梁5:定位销定位销6:底座底座 对于起动频繁的水轮发电机和单位荷重较大的推对于起动频繁的水轮发电机和单位荷重较大的推力瓦，还在轴承中专门设置力瓦，还在轴承中专门设置液压减载装置液压减载装置。机组起。机组起动前和起动中，以及停机过程中，不断向推力轴承动前和起动中，以及停机过程中，不断向推力轴承瓦油槽中打入高压油，使转动部件略微抬起，镜

19、板瓦油槽中打入高压油，使转动部件略微抬起，镜板与推力瓦形成与推力瓦形成0.04 mm0.04 mm左右的高压油膜，以改善起动左右的高压油膜，以改善起动润滑条件，降低摩擦系数，减少摩擦损耗，提高推润滑条件，降低摩擦系数，减少摩擦损耗，提高推力瓦的工作可靠性。力瓦的工作可靠性。第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构 液压减载推力瓦液压减载推力瓦 ( (单位：单位：mm)mm) 大型水轮发电机的推力轴承，其负荷、直径和大型水轮发电机的推力轴承，其负荷、直径和损耗都相当大，轴瓦除因受力不均发生损耗都相当大，轴瓦除因受力不均发生机械变形机械变形外，外，还会因温度不均而产生还会因温度不均而

20、产生热变形热变形，严重时会破坏油膜，严重时会破坏油膜使瓦烧坏。为此，有时也采用双排推力瓦结构。使瓦烧坏。为此，有时也采用双排推力瓦结构。 第一节第一节 立式水轮发电机的结构立式水轮发电机的结构第二节第二节 一般安装程序（悬吊式）一般安装程序（悬吊式） 悬吊型水轮发电机组的安装程序：悬吊型水轮发电机组的安装程序： （1 1）预埋下部风洞盖板、下部机架及定子的）预埋下部风洞盖板、下部机架及定子的基础垫基础垫板板，上机架千斤顶基础板。，上机架千斤顶基础板。 （2 2）在定子基础坑内）在定子基础坑内组装定子并下线组装定子并下线，安装空气冷，安装空气冷却器等。为了减少与土建及水轮机安装的相互干扰，却器等

21、。为了减少与土建及水轮机安装的相互干扰，也可在机坑外进行定子组装、下线，待下机架吊装也可在机坑外进行定子组装、下线，待下机架吊装后，将定子整体吊入找正。后，将定子整体吊入找正。第二节第二节 一般安装程序（悬吊式）一般安装程序（悬吊式） 悬吊型水轮发电机组的安装程序：悬吊型水轮发电机组的安装程序： （3 3）待水轮机大件吊入机坑后，）待水轮机大件吊入机坑后，吊装下部风洞盖吊装下部风洞盖板板，根据水轮机主轴中心进行找正固定。，根据水轮机主轴中心进行找正固定。 （4 4）把已组装好的下部机架按）把已组装好的下部机架按x x、y y方向吊入就位，方向吊入就位，以水轮机主轴中心找正、固定以水轮机主轴中心

22、找正、固定下机架下机架，浇筑基础混，浇筑基础混凝土。并按总装要求调整制动器顶部高程。凝土。并按总装要求调整制动器顶部高程。 （5 5）将）将上机架上机架按图纸要求吊入按图纸要求吊入预装预装；以水轮机主轴中心为准，；以水轮机主轴中心为准，找正上机架中心和标高水平；同定子机座一起钻铰定位销找正上机架中心和标高水平；同定子机座一起钻铰定位销钉孔，将上机架吊出。钉孔，将上机架吊出。（6 6）在装配间）在装配间组装转子组装转子并将其吊入定子；按水轮机主轴中心、并将其吊入定子；按水轮机主轴中心、标高、水平进行调整。标高、水平进行调整。（7 7）检查发电机空气间隙，必要时以转子为基准。）检查发电机空气间隙，

23、必要时以转子为基准。第二节第二节 一般安装程序（悬吊式）一般安装程序（悬吊式）（8 8）将已预装好的上部机架吊放于定子机座上，按定位销）将已预装好的上部机架吊放于定子机座上，按定位销孔位置孔位置将上机架固定将上机架固定。（9 9）装配）装配推力轴承推力轴承，将转子落到推力轴承上，进行，将转子落到推力轴承上，进行发电机发电机轴线调整轴线调整。（1010）连接）连接发电机与水轮机主轴发电机与水轮机主轴，进行机组，进行机组总轴线的测量和总轴线的测量和调整调整。第二节第二节 一般安装程序（悬吊式）一般安装程序（悬吊式）（1111）调推力瓦受力，并按水轮机迷宫环间隙定转动部分）调推力瓦受力，并按水轮机迷

24、宫环间隙定转动部分中心。中心。（1212）安装导轴承、油槽等，装配油、水、气管路。）安装导轴承、油槽等，装配油、水、气管路。（1313）安装励磁机和永磁机。）安装励磁机和永磁机。（1414）安装其他零部件，如集电环、上盖板等。）安装其他零部件，如集电环、上盖板等。（1515）进行全面清理、喷漆、干燥，轴承注油。）进行全面清理、喷漆、干燥，轴承注油。（1616）起动试运转。）起动试运转。第二节第二节 一般安装程序（悬吊式）一般安装程序（悬吊式）悬吊型水轮发电机一般安装程序及流程图悬吊型水轮发电机一般安装程序及流程图 转子剖视图转子剖视图 1:1:主轴主轴2:2:轮辐（毂）轮辐（毂）3:3:支臂支

25、臂4:4:磁轭磁轭5:5:齿压板齿压板6:6:风扇风扇7:7:磁极磁极8:8:制动板制动板第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装转子铁芯组装燕尾槽硅钢片挂钩孔转子磁轭转子组装转子磁极转子组装磁极键第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 大型水轮发电机转子大型水轮发电机转子，由于运输尺寸的限制，一般将主轴、，由于运输尺寸的限制，一般将主轴、轮辐、轮臂、磁轭铁片、磁极等零部件分件运往工地组装。水轮轮辐、轮臂、磁轭铁片、磁极等零部件分件运往工地组装。水轮发电机转子的组装主要有以下工作。发电机转子的组装

26、主要有以下工作。 一、磁轭铁片清洗分类一、磁轭铁片清洗分类 磁轭铁片清洗分类在于尽量保证转子磁轭片间的密实性和磁轭铁片清洗分类在于尽量保证转子磁轭片间的密实性和重量对称的平衡，从而重量对称的平衡，从而提高转子运行的可靠性和稳定性，减小动提高转子运行的可靠性和稳定性，减小动不平衡不平衡。铁片清洗分类大致分刷洗、打磨毛。铁片清洗分类大致分刷洗、打磨毛刺、擦干、过秤、分刺、擦干、过秤、分类等几道工序。铁片分类称重的精度根据发电机转速的不同按表类等几道工序。铁片分类称重的精度根据发电机转速的不同按表3-13-1进行。进行。发电机转速发电机转速(r/min)(r/min)铁片分类重量精度铁片分类重量精度

27、(kg)(kg)375375以上以上100100以上至以上至375375100100以下以下0.20.20.30.30.40.4表表3-1 3-1 铁片分类要求铁片分类要求二、轮毂二、轮毂（辐）（辐）烧嵌烧嵌 轮毂烧嵌有两种方式：一种是轮毂套轴，另一种轮毂烧嵌有两种方式：一种是轮毂套轴，另一种是轴插轮毂。一般多用轮毂套轴方式；只有轮毂套轴是轴插轮毂。一般多用轮毂套轴方式；只有轮毂套轴起吊高度不够时才考虑使用轴插轮毂的方法。起吊高度不够时才考虑使用轴插轮毂的方法。（一）过盈配合量的测量及加热温度的计算（一）过盈配合量的测量及加热温度的计算 为了确保轮毂烧嵌过程的顺利进行和运行的安全为了确保轮毂烧

28、嵌过程的顺利进行和运行的安全可靠，烧嵌前必须对其配合尺寸进行细致而准确的测可靠，烧嵌前必须对其配合尺寸进行细致而准确的测量，检查是否符合图纸要求，其测量部位及测量记录。量，检查是否符合图纸要求，其测量部位及测量记录。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 轮毂配合过盈测量轮毂配合过盈测量检查部位示意图检查部位示意图第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装测量断面测量断面A A方向方向B B方向方向C C方向方向1 1号断面号断面2 2号断面号断面3 3号断面号断面4 4号断面号断面d d1 1A Ad d2 2A Ad d3 3A Ad d4 4A AD

29、 D1 1A AD D2 2A AD D3 3A AD D4 4A Ad d1 1A AD D1 1A Ad d2 2A AD D2 2A Ad d3 3A AD D3 3A Ad d4 4A AD D4 4A Ad d1 1B Bd d2 2B Bd d3 3B Bd d4 4B BD D1 1B BD D2B2BD D3 3B BD D4 4B Bd d1 1B BD D1 1B Bd d2 2B BD D2 2B Bd d3 3B BD D3 3B Bd d4 4B BD D4 4B Bd d1 1C Cd d2 2C Cd d3 3C Cd d4 4C CD D1 1C CD D2 2

30、C CD D3 3C CD D4 4C Cd d1 1C CD D1 1C Cd d2 2C CD D2 2C Cd d3 3C CD D3 3C Cd d4 4C CD D4 4C C表表3-2 3-2 主轴与轮毂配合尺寸测量记录主轴与轮毂配合尺寸测量记录第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 根据表根据表3-2计算得出的最大过盈值计算得出的最大过盈值max，计算出热套前孔，计算出热套前孔的膨胀量为：的膨胀量为： K =max(1.52) 式中，式中，K轮毂内孔膨胀量（单位：轮毂内孔膨胀量（单位：mm）；）； 1.52考虑起吊过程中轴孔考虑起吊过程中轴孔 冷缩和套轴时所冷

31、缩和套轴时所需的间隙值（单位：需的间隙值（单位：mm）。）。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装所需加热温升：所需加热温升： T=K/(D)最高加热温度为：最高加热温度为： Tmax=TT0式中，式中，T轮毂加热温升（单位：轮毂加热温升（单位：）；）； 轮毂线胀系数，钢轮毂线胀系数，钢=1110-6 ； D轮毂标称直径（单位：轮毂标称直径（单位：mm）；）； T0周围环境温度（单位：周围环境温度（单位：）。）。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装（二）轮毂加热（二）轮毂加热 加热方法：通常采用铁损法、电热法等。加热温度加热方法：通常采用铁损法、电

32、热法等。加热温度低于低于8080时，可简单采用石棉布或篷布覆盖保温；加热时，可简单采用石棉布或篷布覆盖保温；加热温度高于温度高于8080时，则需用特制的保温箱来保温。时，则需用特制的保温箱来保温。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装（三）轮毂烧嵌（三）轮毂烧嵌 在轮毂加热前，精确地调整主轴的垂直度，使其最大在轮毂加热前，精确地调整主轴的垂直度，使其最大倾斜不大于倾斜不大于0.2 mm/m0.2 mm/m。再将轮毂挂在主钩上调好水平，然后。再将轮毂挂在主钩上调好水平，然后开始加热。开始加热。 当轮毂加热温升达到计算值时，拆除轴孔电热及测温当轮毂加热温升达到计算值时，拆除轴孔

33、电热及测温计，吊起轮毂，用长柄钢丝刷将轴孔配合面刷干净，然后连计，吊起轮毂，用长柄钢丝刷将轴孔配合面刷干净，然后连同保温箱一起吊到主轴上空，找正中心，切断电源，进行套同保温箱一起吊到主轴上空，找正中心，切断电源，进行套轴。套装完后，应控制温度下降速度，使其缓慢冷却。轴。套装完后，应控制温度下降速度，使其缓慢冷却。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 三、轮臂连接及磁轭铁片堆积三、轮臂连接及磁轭铁片堆积 轮臂连接是当轮毂烧嵌好后，在转子堆积的基础上按轮臂连接是当轮毂烧嵌好后，在转子堆积的基础上按厂家编号及转臂自重进行连接，以便考虑综合平衡。组合厂家编号及转臂自重进行连接，

34、以便考虑综合平衡。组合连接后拧紧所有组合螺栓，将螺母点焊。连接后拧紧所有组合螺栓，将螺母点焊。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 三、轮臂连接及磁轭铁片堆积三、轮臂连接及磁轭铁片堆积 大型水轮发电机在运行中其磁极和磁轭所产生的离心大型水轮发电机在运行中其磁极和磁轭所产生的离心力近万吨，这样巨大的离心力，将由磁轭来承受，因此要力近万吨，这样巨大的离心力，将由磁轭来承受，因此要求堆积时有足够的求堆积时有足够的整体性整体性和和密实性密实性，不允许有微小的位移，不允许有微小的位移和松动。磁轭铁片堆积前必须做好以下工作：和松动。磁轭铁片堆积前必须做好以下工作：第三节第三节 发电机

35、转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （一）、磁轭铁片堆积前准备（一）、磁轭铁片堆积前准备 （1）清洗压紧螺杆，检查螺杆尺寸，配带双头螺母。）清洗压紧螺杆，检查螺杆尺寸，配带双头螺母。 （2）清洗磁轭大键，进行刮研配对和试装，合格后打上编）清洗磁轭大键，进行刮研配对和试装，合格后打上编号，捆放在一起。号，捆放在一起。 （3）在堆积处放置支承钢支墩，在支墩上放好楔子板，初）在堆积处放置支承钢支墩，在支墩上放好楔子板，初步找好标高。步找好标高。 （4）检查制动闸板和下端压板组合面的配合情况。）检查制动闸板和下端压板组合面的配合情况。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装（5

36、5）将下端压板按图纸规定放在支墩上，以轮臂挂钩和键）将下端压板按图纸规定放在支墩上，以轮臂挂钩和键槽为标准，找正下端压板的方位、标高和水平，并使它槽为标准，找正下端压板的方位、标高和水平，并使它紧靠轮臂外圆。紧靠轮臂外圆。（6 6）在轮臂键槽中放入较厚的一根磁轭大键，大头朝下，）在轮臂键槽中放入较厚的一根磁轭大键，大头朝下，配合面朝里，下端与槽口平齐，用千斤顶支承，上端用配合面朝里，下端与槽口平齐，用千斤顶支承，上端用白布封塞，以防杂物掉入。白布封塞，以防杂物掉入。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装（7 7）在已找正的下端压板上堆一层同类且同样重量的普通铁）在已找正的下

37、端压板上堆一层同类且同样重量的普通铁片，并紧靠轮臂外圆；检查下端压板和铁片的各种孔是否片，并紧靠轮臂外圆；检查下端压板和铁片的各种孔是否一致，并以移动下端压板的方法使其各孔和铁片冲孔完全一致，并以移动下端压板的方法使其各孔和铁片冲孔完全吻合。吻合。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （8 8）继续堆叠）继续堆叠4-64-6层铁片，铁片接缝应朝同一方向顺次错开层铁片，铁片接缝应朝同一方向顺次错开图纸规定的极距位置，然后穿入每张冲片不少于图纸规定的极距位置，然后穿入每张冲片不少于3 3根的永久根的永久压紧螺杆来定位。

38、若有定位销时，则用定位销钉代替定位压紧螺杆来定位。若有定位销时，则用定位销钉代替定位螺杆。定位螺杆要均匀分布于整个磁轭的圆周上，如下图螺杆。定位螺杆要均匀分布于整个磁轭的圆周上，如下图所示。所示。 转子磁轭铁片定位及压紧螺杆分布转子磁轭铁片定位及压紧螺杆分布1:1:定位螺杆孔定位螺杆孔 2:2:压紧螺杆孔压紧螺杆孔第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （9 9）为防止定位螺杆下落，其下端头应用螺旋千斤顶作支）为防止定位螺杆下落，其下端头应用螺旋千斤顶作支承，螺杆下端螺母要带上，并与螺杆的下端头齐平。承，螺杆下端螺母

39、要带上，并与螺杆的下端头齐平。 （1010）铁片堆积前，根据图纸尺寸及各类铁片的平均厚度，）铁片堆积前，根据图纸尺寸及各类铁片的平均厚度，推算出各铁片段的层数，按此层数计算出通风沟、弹簧槽推算出各铁片段的层数，按此层数计算出通风沟、弹簧槽及小及小“T”T”尾槽等的位置。每层铁片的重量应是同一类的。尾槽等的位置。每层铁片的重量应是同一类的。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装转子磁轭转子组装第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （二）、磁轭铁片堆积（二）、磁轭铁片堆积 （1）按铁片堆积指示表，用人力将铁片一张一张拾起穿入）按铁片堆积指示表，用人力将铁片

40、一张一张拾起穿入定位螺杆或定位销钉之后，用木锤将铁片打下，擦除铁片定位螺杆或定位销钉之后，用木锤将铁片打下，擦除铁片两面尘土，并用铜锤将其向里打靠。两面尘土，并用铜锤将其向里打靠。 （2）在堆积通风沟铁片时，要特别注意导风条的位置，应）在堆积通风沟铁片时，要特别注意导风条的位置，应使短导风条位于轮臂旋转方向的前侧，以免影响通风。使短导风条位于轮臂旋转方向的前侧，以免影响通风。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （三）、磁轭铁片的压紧（三）、磁轭铁片的压紧 （1）用永久螺杆定位时，一次压紧高度控制在）用永久螺杆定位时，一次压紧高度控制在600-800mm之间。若用定位销钉

41、定位，每段压紧高度可达之间。若用定位销钉定位，每段压紧高度可达1000mm。根。根据制造厂要求也可一次压紧。据制造厂要求也可一次压紧。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （三）、磁轭铁片的压紧（三）、磁轭铁片的压紧 （2）用叠压系数来衡量压紧程度）用叠压系数来衡量压紧程度第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （三）、磁轭铁片的压紧（三）、磁轭铁片的压紧 （2）用叠压系数来衡量压紧程度）用叠压系数来衡量压紧程度第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （三）、磁轭铁片的压紧（三）、磁轭铁片的压紧 （2）用叠压系数来衡量压紧程度）用叠

42、压系数来衡量压紧程度第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 （三）、磁轭铁片的压紧（三）、磁轭铁片的压紧 （4）各段压紧系数检查合格后，可用钢筋在已堆好的铁片）各段压紧系数检查合格后，可用钢筋在已堆好的铁片段内外侧点焊拉紧，以防拆除压紧工具时弹起。段内外侧点焊拉紧，以防拆除压紧工具时弹起。 （5）当磁轭全部堆积完毕并压紧后，要用铣刀冲铣所有压）当磁轭全部堆积完毕并压紧后，要用铣刀冲铣所有压紧螺栓孔，边冲铣边换成永久拉紧螺杆，直至换完为止。磁紧螺栓孔，边冲铣边换成永久拉紧螺杆，直至换完为止。磁轭轭“T”尾槽和磁轭键槽也要用专用铣刀冲铣或拉铣，使槽孔尾槽和磁轭键槽也要用专用铣刀

43、冲铣或拉铣，使槽孔平齐。平齐。转子磁轭转子组装 四、热打磁轭键四、热打磁轭键 随着大容量、高转速水轮发电机的出现，运行时的磁随着大容量、高转速水轮发电机的出现，运行时的磁轭受强大离心力作用而产生的径向变形越来越显著，原来轭受强大离心力作用而产生的径向变形越来越显著，原来的冷打键方式已无法保证运行时的紧量，造成磁轭与轮臂的冷打键方式已无法保证运行时的紧量，造成磁轭与轮臂的分离，不仅使机组产生过大的摆度和振动，而且还会使的分离，不仅使机组产生过大的摆度和振动，而且还会使轮臂挂钩受到冲击而断裂，造成严重的事故。因此近年来轮臂挂钩受到冲击而断裂，造成严重的事故。因此近年来多采用热打键的方法。多采用热打

44、键的方法。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 四、热打磁轭键四、热打磁轭键 热打键是根据已选定的分离转速，计算磁轭径向变形热打键是根据已选定的分离转速，计算磁轭径向变形增量，从而得出磁轭与轮臂的温度，然后加热磁轭，使其增量，从而得出磁轭与轮臂的温度，然后加热磁轭，使其膨胀。在冷打键的基础上，再打入与其径向变形增量相等膨胀。在冷打键的基础上，再打入与其径向变形增量相等的预紧量，借以抵消运行中的变形增量。的预紧量，借以抵消运行中的变形增量。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 四、热打磁轭键四、热打磁轭键第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子

45、的组装与吊装磁轭加热方法有磁轭加热方法有铜损法铜损法、铁损法铁损法、电热法与综合法电热法与综合法： 铜损法用于计算温差不大于铜损法用于计算温差不大于3030的水轮发电机。这种方的水轮发电机。这种方法是将已安装好的磁极绕组串联起来，通入额定电流的法是将已安装好的磁极绕组串联起来，通入额定电流的50%50%70%70%进行加热。进行加热。 铁损法是在未装磁极前，在磁轭上绕以激磁绕组，通入铁损法是在未装磁极前，在磁轭上绕以激磁绕组，通入工频交流电激磁加热，用篷布覆盖保温，其计算方法与轮毂烧工频交流电激磁加热，用篷布覆盖保温，其计算方法与轮毂烧嵌相同。嵌相同。 电热法是用特制的电炉或远红外元件加热，用

46、石棉布保电热法是用特制的电炉或远红外元件加热，用石棉布保温，应用很广。温，应用很广。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 热打键必须在冷打键基础上进行，冷打键要根据磁轭同热打键必须在冷打键基础上进行，冷打键要根据磁轭同心度记录，先打半径小的几个部位的键，借以把磁轭偏心调心度记录，先打半径小的几个部位的键，借以把磁轭偏心调过来，待同心度合格后，再用过来，待同心度合格后，再用10 kg10 kg大锤对称地把所有磁轭键大锤对称地把所有磁轭键打紧。打紧。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装转子磁极转子组装磁极键 冷打键完成后，在配对键的侧面用划针划一横线，

47、作为冷打键完成后，在配对键的侧面用划针划一横线，作为热打键的起始线，并按磁轭大键斜面的斜率，把热打键紧量热打键的起始线，并按磁轭大键斜面的斜率，把热打键紧量换算成打入长度，在长键上再找一终止线，然后才开始加温。换算成打入长度，在长键上再找一终止线，然后才开始加温。待温差达到要求后，即可把长键对称打入，直至长键上的终待温差达到要求后，即可把长键对称打入，直至长键上的终止线与短键的起始线重合为止。把大键多余长度割除，两键止线与短键的起始线重合为止。把大键多余长度割除，两键搭焊，并点焊在磁轭上。热打键紧量通常由制造厂提供。搭焊，并点焊在磁轭上。热打键紧量通常由制造厂提供。第三节第三节 发电机转子的组

48、装与吊装发电机转子的组装与吊装 磁轭加热时其高于轮臂的温差可按下式计算磁轭加热时其高于轮臂的温差可按下式计算 t t = =/(/(RR) ) 式中：式中：t t磁轭和轮臂所需的温差磁轭和轮臂所需的温差( (单位：单位：) )； 要求的单侧紧量要求的单侧紧量( (单位：单位：cm)cm)； R R轮臂半径轮臂半径( (单位：单位：cm)cm)； 线膨胀系数，钢线膨胀系数，钢=11111010-6-6。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 五、磁极挂装五、磁极挂装 磁极挂装前必须做好各项准备工作。在挂装时，除磁极挂装前必须做好各项准备工作。在挂装时，除有引出线接头的首、末

49、两个磁极必须按励磁引出线的位有引出线接头的首、末两个磁极必须按励磁引出线的位置进行挂装外，其余各磁极必须按级性和自重进行平衡置进行挂装外，其余各磁极必须按级性和自重进行平衡编号，使其所处的位置既符合级性间隔要求，又能满足编号，使其所处的位置既符合级性间隔要求，又能满足重量对称平衡。它的对角重量之差，或重量对称平衡。它的对角重量之差，或1/41/4圆周重量之差，圆周重量之差，或或1/81/8圆周重量之差要小于圆周重量之差要小于2 kg2 kg，即认为磁极本身已基本，即认为磁极本身已基本达到了平衡。达到了平衡。第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 五、磁极挂装五、磁极挂装 有

50、时，为了兼顾励磁引线及轮臂的偏重，有意识地有时，为了兼顾励磁引线及轮臂的偏重，有意识地将磁极挂装成偏重的，借以平衡部分励磁引线及轮臂的将磁极挂装成偏重的，借以平衡部分励磁引线及轮臂的偏重。根据平衡后决定的位置，在每个磁极上打上顺序偏重。根据平衡后决定的位置，在每个磁极上打上顺序编号，然后进行挂装。编号，然后进行挂装。 第三节第三节 发电机转子的组装与吊装发电机转子的组装与吊装 六、静平衡计算六、静平衡计算 水轮发电机转子是由成千上万个零件组成的，不可能水轮发电机转子是由成千上万个零件组成的，不可能保证其对称的平衡性。实践证明，这种静不平衡有时多达数保证其对称的平衡性。实践证明，这种静不平衡有时