摘（zhāi）要；本文介紹了紅岩子電廠03 貫流式M水輪發電機結構特點及製造W工藝, 對大型貫流式（shì）水輪（lún）發電機製造、安裝中出現的問題進行了分析研究, 並提出了工（gōng）藝（yì）改（gǎi）進措施。

關鍵詞 燈泡（pào）貫流式機組（zǔ） 水輪發電機 結構 定子 轉子（zǐ） 軸（zhóu）承   工藝

1引言

      受運輸（shū）條（tiáo）件限製, 紅岩子電廠30 M w水輪發電機（jī）組主要部件均采用分瓣式結構,且整個機組采用了較多（duō）的新結構, 因（yīn）而加大了製造難度。為此我（wǒ）們全麵分析了該發電機的結構特點, 在（zài）貴港機組分包部件製造（zào）的基礎（chǔ）上, 對紅岩子機組（zǔ）製（zhì）造工藝進行了充（chōng）分的準備, 保證了機組的（de）順利完工。

2 製造工藝

     2．1.,燈泡頭（tóu）及錐體製（zhì）造

     錐體壁采用夾層通（tōng）水冷（lěng）卻結（jié）構, 外表麵為不鏽鋼複合層, 內外壁及（jí）夾層分水板通過科s m m 銷（xiāo）子（zǐ）定位, 裝焊（hàn）及加工銷孔時, 通過兩次劃線確定分水板的準確位置而（ér）不至於鑽偏。

     在生產貴港機組錐體時, 由於銷子封焊不好, 就出現過水壓試驗時個別銷孔漏水（shuǐ）的現象。為解決這一問題（tí）, 我們在結構工藝上進行了改進, 分別在錐體內外壁上及銷上加（jiā）工焊接坡（pō）口, 並與四川工具廠合（hé）作設計製造了複合鑽及自張式反（fǎn）刮刀加工坡口, 不僅保證了加工質量, 而且大大（dà）提（tí）高了（le）工作效（xiào）率。3台機組進行（háng）錐體水壓試驗時, 3 42 個銷孔無一（yī）漏水（shuǐ）, 收到了良好的效果（guǒ）。

      錐體及燈泡頭外壁和（hé）法蘭麵的結合部位（wèi）是一個製造難點, 返修工（gōng）作（zuò）量大。為此, 我們嚴格控製裝焊尺寸, 通過加工（gōng）及手工打磨的方法確保了其圓滑過渡, 不（bú）僅保證了工件外（wài）觀質量, 而且滿足了過流（liú）麵（miàn）的要求。

      大型薄壁件合縫麵加工質量往往難以控製, 工件分瓣後剛性差（chà）, 焊接、加工、運輸（shū）都容易使工件變（biàn）形, 合縫麵加工餘量也（yě）常常不夠,且錯牙現象經（jīng）常發生。

      針對這些問題, 一方麵我們增加了部件支撐構件; 另一方麵, 我們在整個製造過程中增加了工藝支（zhī）撐, 對工件的起吊方式和起吊部（bù）位都作了明確限定。這些措施的（de）采取（qǔ）有（yǒu）效地控製了工件變形量, 大大減少（shǎo）了補焊量。

     2、2 定子（zǐ）裝配

      定子機（jī）座盒型（xíng）筋（jīn）及V 型板( 見圖)l 焊接尺寸要求精（jīng）度高, 弦距尺寸對定子鐵心裝配影響（xiǎng）很大。裝焊前, 我們對盒型筋（jīn）進行了二次校型（xíng）, 裝焊時嚴格控（kòng）製尺寸。

      廠內焊接v 型板時, 采用了工藝（yì）樣板與大等分弦距相結合的方法, 並根據裝配情況（kuàng）配製V 型缺口, 較好地控製了v 型板的徑向（xiàng）及周向位置, 為裝焊定位筋打下了良好基礎。

      紅岩子（zǐ）電廠貫（guàn）流式（shì）水輪發（fā）電機（jī）組采用雙鴿尾結（jié）構的定位筋, 冷態時在鐵心（xīn）與機座的連接結構中預留（liú）一定間隙, 避免（miǎn）因熱膨脹在定子鐵心（xīn）中產生的內應力過大而引起定子衝片發生軸向翹曲變形, 最終造成鐵心鬆動,影響機組的正常運行。

由於既要保證較準確地達到電磁計算所需要（yào）的傾斜角度, 又要有良好的工藝性, 所（suǒ）以采用何種結構以滿足定子鐵（tiě）心斜槽的要求便成為機組結構（gòu）工藝的一個（gè）難點。最終我們采用的方法是: 焊完機座V 型板後, 在立車上（shàng）加工V 型板平麵, 以此（cǐ）作為基準麵, 將定位筋托板平麵加工出（chū）所需的角度( 見圖2 ),

     選取合理的托板與定位筋側（cè）麵間隙（xì）, 定位筋就位（wèi）後即可較準確地達到所需要的傾角（jiǎo）, 從而為定位筋的精調打下了良好基礎。

      定子鐵心采（cǎi）用高強度穿心螺杆拉緊結構, 螺杆外包（bāo）絕緣。把緊穿（chuān）心螺螺杆時, 用碟簧實現彈性儲備, 以補償衝片漆膜的收縮及熱變（biàn）形可能引起的彈性鬆動（dòng）。

      紅岩（yán）子電（diàn）廠發電機定子鐵心波（bō）浪度要求在3m m 以下, 因此在定子鐵心前後端均采用了具（jù）有一定適形性的小齒壓板結構, 以便於調整和處（chù）理鐵心波浪（làng）度, 機座後端大齒壓板僅起到支撐鐵心的作用（yòng）, 鐵心與大齒壓板可以產生相對位移, 以實現鐵心的“ 全浮動” 。

      雙鴿尾斜定位（wèi）筋的裝焊（hàn）工藝複（fù）雜, 尺寸很難控製, 國內尚無（wú）製造經驗。經反複研究, 我們確定了以V 型板加工麵為基準麵,采用斜托板結（jié）構, 通過多次使用工藝樣板逐步控製裝配尺寸的工藝方法進行斜定位（wèi）筋的裝配, 最（zuì）後獲得成功, 較好地（dì）解決（jué）了這一難題。

      該工藝也榮獲（huò）公司科技進（jìn）步獎, 填補了公司的一項技術空白。

     定（dìng）子鐵心（xīn）疊壓采用長短工具螺杆及工具壓板分段預壓的方（fāng）法, 初用風動扳手把緊,最終用力矩扳（bān）手把緊（jǐn）。鐵心首末段衝片塗有熱固化膠, 通過熱壓（yā）成為整體。整個鐵心為不等距分段, 且可以相對於機（jī）座全浮動。這些結構的采用, 不僅改善了通風冷卻效果（guǒ）,而且（qiě）解決（jué）了定子在（zài）運（yùn）行（háng）後由（yóu）於熱膨脹造成的鐵心鬆動（dòng）等問題。

      定子在工地整圓下線, 由於采用（yòng）斜槽結構後定子槽形呈螺旋（xuán）狀, 線棒與槽的配（pèi）合狀況不理想, 故容易產（chǎn）生較強的電（diàn）腐（fǔ）蝕, 進而（ér）影響機組安全運行。為（wéi）此我（wǒ）們吸收國外先進（jìn）工（gōng）藝, 結合公司具體情況, 開發了（le）C RVT 膠塗抹技術, 下（xià）線前采用特殊工裝將C RT V 膠先塗抹在線棒（bàng）大麵上, 待其呈半固化狀態時將線棒嵌人槽內, 下線時保持一定緊量, 使（shǐ）線棒與槽結合（hé）良好, 從而降低了槽電位（wèi）。經過實測, 槽電位低且均勻（yún）, 克服了斜槽帶來的不利影響。

     2. 3 轉子裝配

      因受運輸條件的限製, 紅岩子電（diàn）廠發電機轉子裝配采（cǎi）用工地疊片磁轆結構, 這種結構本是較為成熟的結構, 但（dàn）應（yīng）用於大型臥（wò）式機組中仍然存在一些（xiē）問題, 如（rú）紅岩子電廠# 1機投運後存在異響, 引線曾（céng）經燒（shāo）斷（duàn）, 主（zhǔ）要有以下幾方（fāng）麵原因:

      ( 1) 由於磁扼衝（chōng）片徑向寬度小, 僅有19 9m m, 機（jī）組運行後（hòu）熱膨脹快, 一旦磁扼熱打鍵緊量不夠, 熱態下整（zhěng）個磁扼就會產生（shēng）鬆動;

      ( 2 ) 磁極鍵鬆（sōng）動。磁極鍵打鍵不緊（jǐn）, 安裝公司未（wèi）按要求每隔（gé）h8 打鍵一（yī）次, 且打鍵前未使用鴿尾鍵槽拉刀拉削磁扼鍵槽;

      ( 3 ) 磁極線（xiàn）圈形（xíng）位（wèi）公差大, 托板與鐵心的高度差大, 且未（wèi）進行打磨, 使得托（tuō）板與磁極鐵心及磁扼接觸麵小, 運行後易（yì）產生鬆動;

      ( 4 ) 磁極線圈匝間及托板與首匝間粘接（jiē）不好, 尤其是托板下麵適形毛氈有未浸膠的現象, 故（gù）磁極線圈容易產生壓縮（suō）量;

      ( 5) 掛極時, 安裝公司未在磁極托板與磁扼間加墊適形毛（máo）氈, 僅局部加有玻璃布板, 運行後易產生鬆（sōng）動;

       ( 6) 磁極線圈（quān）廠內（nèi）套磁極鐵心時, 托板與鐵心簷部間隙加墊不夠, 這也是導致線圈鬆動的原因之一。

      找到原因後, 我們（men）立即（jí）進行了結構及工藝改進, 並對安裝過程進行了嚴格控製（zhì）, 徹底解決了問題。

       轉子中心體與主軸連接采用止口定位及（jí）螺栓、銷套把合的方式, 這就要求中心（xīn）體銷套孔與（yǔ）主軸（zhóu）對應的銷套孔一致。

       不過, 采用同一套鍵模加工的方法成（chéng）本很（hěn）高, 經過分析, 我們取消了鑊模（mó）, 轉而采用數控五（wǔ）坐標天（tiān）橋銑分別加工主（zhǔ）軸（zhóu）與轉子中心體, 再進行預裝, 完全滿足了裝配的要求。

      2. 4 軸承裝配

      軸承裝配采用分（fèn）塊徑向瓦支撐結構, 帶高壓油孔。正反推力鏡板與主軸一（yī）體, 易於安裝。由於軸承支架加工難度大, 把合孔尺寸控製非常嚴格, 所以我們采（cǎi）用了五軸數控加工（gōng）的方法, 確保了裝配尺寸。此外, 由（yóu）於上下遊密封蓋分瓣較多( 上遊（yóu）8 瓣、下遊4瓣), 且工件壁薄（báo）, 容易產（chǎn）生變形, 因（yīn）此加工完成後必（bì）須與軸承支架預裝檢查把（bǎ）合孔質量, 才能保證安裝（zhuāng）順利。

      徑向瓦的加工是軸承部件製造的（de）一個難（nán）點（diǎn）。鎢（wū）金圓（yuán）弧（hú）麵（miàn）為偏（piān）心結構, 我們在（zài）2. 3m立車上將工件安裝在專用夾具上加工, 由於瓦（wǎ）高7 0 ~, 裝夾固定不穩, 加（jiā）工後內圓易出現錐度, 經反複精車才達到要求。加工正反推力瓦時, 由於鎢金邊（biān）緣部位澆鑄（zhù）質量常不能（néng）令人滿（mǎn）意, 在半精車鎢金麵後, 我們增加了打磨內外圓及著色（sè）探傷檢查序, 對有問題的地方進（jìn）行修補處理, 保證了工件的質量（liàng）。

     2. 5 結構工藝改進措施

     從紅岩子電廠貫流式水輪發電機（jī）組的製造、安裝到最後的運行, 總的情況（kuàng）不（bú）錯, 但還是或多或少存在一（yī）些問題, 需要今後改進, 為此應注意（yì）:

      (l )采用C O : 氣體保護焊取代手工電弧焊的方法（fǎ）, 以減小焊接變形;

      (2 ) 在滿足受力的情況下, 減小托板與V 型板的周向焊縫, 從而減少焊接量;

      (3) 減小工藝調整板與焊接樣（yàng）板的接觸麵積, 保證接（jiē）觸良好, 使工藝調整板的內徑尺寸更為準確, 這樣可進一步減少定位筋的內徑調整工（gōng）作量;

      ( 4 ) 將l m m 墊片改為2~, 前端磨出斜麵, 便於操作時抽去;

      (5) 風動扳手對鐵心拉緊螺杆（gǎn）的衝擊太大, 今後可取消該工具, 改（gǎi）用（yòng）力矩扳手或液（yè）壓拉伸裝置把緊螺栓（shuān）, 使鐵心受力更均勻;

      ( 6) 磁極（jí）線（xiàn）圈托板采用（yòng）一端與線（xiàn）圈熱壓成整體的結構, 另（lìng）一（yī）端托板套線時（shí）裝配, 這樣可（kě）以（yǐ）更好地調節控製線圈高度, 減少工地調節量, 有（yǒu）利於防止線圈鬆動;

      (7 ) 盡可（kě）能采用把合式磁（cí）極結構, 消除疊片式磁扼（è）可能引起的打鍵不緊的現象;

      (8 ) 為防止磁極鍵鬆動, 打鍵（jiàn）前用鴿尾鍵槽拉（lā）刀拉削磁（cí）扼（è）鍵（jiàn）槽, 並按要求每隔h8打鍵一次, 以確保磁極鍵的緊量;

      ( 9) 加強工（gōng）序質量控製, 保證所（suǒ）有適形毛氈都能浸透膠, 杜絕刷膠現象的出現;

      ( 10 ) 托板（bǎn）與鐵心（xīn）簷部間隙必須按標（biāo）準嚴格加墊;

      (11)加強工地現（xiàn）場指導, 對貫流（liú）式機組必須強調在磁極托板與磁扼間加墊絕緣墊片（piàn）及適形毛氈, 不允（yǔn）許在該部位有間隙存在;

      ( 12 ) 徑向瓦加工用夾具（jù）結構可作改進,如可增強剛性及（jí）改進壓緊方式, 加工工序也可作調整, 先加工鎢金麵, 最後加工瓦坯背麵。對鎢金麵與瓦背的厚度尺寸的（de）控製限製在（zài）徑向（xiàng）瓦支撐平（píng）麵內, 這樣既可滿足裝配要求, 又易於加工。

3 結論

      作為我公司首次設計製造的大型貫流式機組, 紅岩子電廠30 M W 水輪發電（diàn）機組獲得了成功, 它填補了國內大型貫流（liú）式機（jī）組的設計製造空白, 為我公司（sī）今後占領日益廣闊的貫流式水輪發電機組市場打下了堅實的基（jī）礎。