阳江核电CPR1000发电机转子穿装技术的研究及应用

徐静

摘 要：由于转子穿装难度较大，风险较高，根据相关资料及经验反馈，利用PDMS三维设计软件对发电机转子穿装工作进行建模及动画设计，模拟现场转子穿装的整个过程，同时分析穿装过程中易遇到的技术、安全及质量的相关难题，提出合理的预控措施，提高工作效率及工期，降低人力和材料成本，对发电机转子穿装进行研究及应用，确保核电转子穿装成功。

关键词：转子；穿装；应用

中图分类号：TM623 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0038-02

1 概要

阳江核电CPR1000发电机是由上海电气集团引进SIMENS技术后国产化设计、制造而成，转子全长14.86m，净重185t，风扇结构为8级并布置在汽端一侧，发电机穿转子是非常重要的工序，穿转子过程中需确保定子铁芯硅钢片、转子护环、联轴器及轴颈等关键部位不受任何损伤，由于#3机发电机定转子空气间隙设计仅为25mm，且在穿装专用工具安装完成后，动静间隙较小，导致转子穿装难度加大，风险较高，因此，在转子穿装时，转子轴线、定子轴线、轴向牵引（倒推）方向必须成一条直线，防止转子偏斜及滚动。本次转子穿装主要结合现场实际情况及阳江核电#1、2机组发电机穿转子的经验反馈，根据上海发电机厂厂供设备及专用工机具图纸，利用PDMS软件进行设备、工机具建模和动画制作，能有效模拟发电机穿转子的整个穿转过程，同时能够提前发现转子穿装过程中容易遇到的一些问题以及需要注意的相关安全事项，避免穿装过程中发生质量和安全事故，这样便于切入实际、合理优化发电机穿转子方案，解决穿装问题和实战模拟，提前提出优化措施，对转子穿装技术进行研究，确保阳江核电#3机发电机穿转子工作的顺利开展。

本次发电机轉子穿装采用手拉葫芦倒推的方法，转子穿装方向由励端向汽端穿进，把转子穿装到已经就位的16.2米汽机运行平台的发电机定子中。

2 发电机转子穿装研究及应用

2.1 励端下半端盖下沉

用螺栓将吊攀固定在励端下半端盖的水平合缝面上，降低励端下半端盖约600mm左右于“X”位置，并置于T10垫块上进行支撑，端盖与机座壁间垫垫块T8，发电机励端左侧为密封油管沟，端盖降落时需要调整两端底部垫木的高度以使端盖放置时保持水平。

2.2 转子起吊

在转子吊点位置处，装上转子保护板（可用聚四氟乙烯板、铜皮替代），转子重心偏向转子汽端侧，转子重心距离转子本体中心线1080mm，转子汽端吊绳绑扎点距离转子本体中心线约2080mm，转子励端吊绳的绑扎点距离转子本体中心线约920mm，两吊点的距离约4000mm，即在转子重心两侧相等距离处跨挂吊绳，保证转子整体水平。

吊绳采用双缠双绕，环绕本体一圈绑住转子，绑扎时不能碰到护环，吊点及绑扎方式经验收合格后，方可水平起吊。

在转子稍微吊起用框式水平仪进行测量，并相应调整好转子的水平，转子吊起100mm左右，停止起吊，检查行车的刹车性能及吊绳的受力情况。起重指挥确认无误后才可继续吊装作业。

2.3 转子初步穿装

安排一名机械人员进入定子膛内，监护转子汽端靠背轮，防止靠背轮与铁芯发生碰撞，发电机定子励端外部左右两边各站一名机械人员，监视转子与铁芯的左右及上下间隙，防止转子本体与铁芯发生碰撞，同时整个过程需监视滑板组件情况，滑板组件与定子不允许有相对位移，即滑板两侧绑扎牢固，一旦发生立即停止穿装工作，将滑板组件重新固定好，要求与定子无相对位移后再继续进行穿装。

2.4 改变吊点

当转子不能用行车进行深入的穿装时，转子穿入长度约5.4m，行车吊钩下落，使转子重量落在轴颈托架和励端转子托架上，并检查调整转子水平位置，取下转子吊索及保护衬垫，在励端轴承肩胛档装6mm软铜板保护垫，将吊绳移至励端轴承肩胛档，再使用行车吊起励端转子，使转子重量由吊绳和轴颈托架支撑。

2.5 手拉葫芦倒推穿装就位

在转子励端轴颈肩胛处用橡胶垫进行防护，用#1转子主行车大钩稍微抬起转子励端，支撑转子托架不承受转子重量后，转子的重量完全由#1主行车吊带和轴颈托架承重时，在转子托架两侧的H型钢吊耳上（托架已经提前安装在转子励端上），各挂上1个10t的卡环和φ28mm的钢丝绳，钢丝绳另一侧各挂在发电机左右两侧的调整牛腿支座上，最后，两钢丝绳之间用10t的手拉葫芦连接（供轴向牵引转子用），钢丝绳与转子中心线夹角最大为5°，确保钢丝绳与定子边缘不产生摩擦，并能推动至两行车能挂钢丝绳的位置，调整好钢丝绳和手拉葫芦在同一水平线上，确保该牵引绳与转子中心线一致，钢丝绳与手拉葫芦之间各设置一台拉力计表，监视两侧推进的力量是否相等，根据拉力计表的读数，拉动链条葫芦进行微调，确保两侧推进力量相等，防止转子中心线偏斜。

调节好转子与葫芦水平，用#1主行车及两手拉葫芦协调推进，拉动葫芦，将转子从励端缓慢推向汽端，整个过程要保持协调一致，左右侧葫芦推进一致，推进长度相同，在尾部水平横梁左右各一人手扶同步跟随手拉葫芦前进，监视拉力计表读数，及时调整转子推进中心线，整体保持转子平稳地穿进，当汽端联轴器穿出机座外壁，将轴颈托架旋转180°向上，转子的重量由托板及#1主行车吊绳承重，拆除轴颈托架，继续缓慢拉动链条葫芦将转子推进，直到把转子推到#2主行车吊绳能吊装位置，在转子汽端轴颈后部挂吊绳T7，此时，转子由#1、2主行车吊绳共同承重。

2.6 抽出定子内部专用工具

用#1、2行车配合协调一起抬吊转子，使转子中心线高于定子绕组中心线，转子重量全部由两台行车承重，提升励端转轴，以不碰到气隙挡风环座或定子铁芯为准，从励端抽出托板、弧形滑板及铁芯保板，检查所有的专用工具完好性，如有缺损，应进行分析，将所有部件全部取出，确保无任何部件遗留在定子内部。

2.7 轴瓦安装及转子就位

撤去励端下半端盖垫木，用手拉葫芦将下半端盖提起并安装到位，并用螺栓和定位销固定就位，注意：必须保证端盖与定子垂直结合面平整、光滑无毛刺且充分接触，在励端转子托架位置设置液压千斤顶及垫块，使转子励端的重量由液压千斤顶承重，#1主行车松钩，励端吊绳拆除。

适当提升汽端吊绳，将转子汽端稍微抬高，抬高高度不大于50mm，并派专人监视，防止转子与定子铁芯碰撞，在汽端下半端盖上装配转子支撑架和100t液压千斤顶，装配液压千斤顶时，应在千斤定支架上方与轴颈接触面之间垫6mm铜板保护，落下转子，使其汽端转子由该支架支撑，#2主行车松钩，汽端吊绳拆除。

安装汽端下半轴承座，用轴承拆装专用工具将轴瓦吊装至端盖内，并装入轴承座内，降低液压千斤顶的高度，使汽端转子的重量完全由#7轴瓦承重，拆除汽端相关的工具。

安装励端下半轴承座，确认绝缘定位销已安装在轴瓦上之后，用轴承拆装专用工具将轴瓦吊装至端盖内，并装入轴承座内，降低液压千斤顶的高度，使励端转子重量完全由8轴瓦承重，拆除液压千斤顶、垫块及转子托架。

3 结束语

通过本次发电机转子穿装的研究达到梳理专用工具清单，缩短转子穿装准备工作工期，降低人力成本，提高工作效率和穿装的成功率，提前解决和扫清障碍，确保发电机转子穿装工作顺利完成。

总结#3发电机转子穿装的成功实践经验，继续优化和完善发电机穿转子的方法和技术，该方法可作为后续核电项目前期技术方案谈判的附件，也可作为施工技术交底、技术成果、工法及创新等使用和借鉴。

参考文献：

[1]DL 5009.1-2014.电力建设安全工作规程 第1部分：火力发电[S].

[2]DL/T 5210.3-2009.电力建设施工质量验收及评价规程 第3部分：汽轮发电机组[S].

[3]设备制造厂家的相关技术资料及图纸[Z].