分散式发电机轴与磁轭装配的方法
2010-03-22孙广彦董学文
孙广彦,董学文
(1.逊克县库尔滨流域水电有限公司,黑龙江逊克164400;2.黑龙江省水利第二工程处,哈尔滨150302)
1 磁轭加热
1.1 磁轭加热前的准备工作
1.1.1 材料准备
①红砖约1 800块;②泥沙;③电炉丝(2.5 kW×34根,共计85 kW);④穿墙磁管、地砖;⑤导线,小螺栓M6;⑥3 mm厚的钢板等。
1.1.2 设备与仪表准备
①560 kVA的变压器;②铁壳开关4个,规格200A以上;③热电偶1套(-200℃ ~+500℃),盒式数显仪 0℃ ~400℃;④高温玻璃、温度计;⑤钳型电流表;⑥膨胀量测杆3个。
1.1.3 磁轭
主轴装配结合面和轴键及键槽的清洗,毛刺的清除。本机用95 168的轴,装配95 170的磁轭。
1.1.4 计算过程
1)根据磁轭轴径膨胀量,计算加热温升
式中:△为磁轭加热温升,℃;K为磁轭膨胀量,可取△max+1.5~2mm;A为磁轭膨胀系数,钢材a=11×10-6;D2为磁轭标称内径,mm;△T=(0.28+1)/(11×10-6×420)=277℃。
2)最高加热温度
式中:Tmax为最高加热温度;T0为环境温度,室温℃。
1.2 保温室的制作及磁轭的调整
1)利用转子轴坑及支墩,作为轴插磁轭的场地
首先用1~3 mm厚的软板制作一个园桶,将它放入转子轴坑。把转子轴坑密封起来,桶深可根据计算,以轴完全插入后,再余20 cm便可。
2)在φ800的孔周沿用砖砌起一个内衬套,在外周圈沿6个支墩用砖砌一个砖外套,在支墩处按120°均布预留3个放置千斤顶的空位。然后在砖内外套之间用土填实、砌砖,填土高度距支墩顶面预10~12 cm为宜,并在上面平铺一层砖剩余大约5~7 cm,作为旋转电炉及隔离石块之用。
3)底层电阻丝的布设,因保温室中下面的温度比上面的低,所以在下面布设6组共18根电炉丝。功率为18×2.5 kW,用以提高低层温度。
以支墩为轴每组3根,接成三相四线制,导线可根据4 A/mm2来确定,电炉丝布好后,用小石头隔离开来以防短路,每根电炉丝之间的最小间隔距离≥2 cm,引线在越过砌砖处,应用瓷套管套上,并用摇表测绝缘电阻值,其值≥1.5 MΩ。做好以上工作后,应反复认真的检查,是否有可能短路的地方,在确认无误后可通电试验。
4)经试验无误后,将1#磁轭(轴孔φ419)吊上支墩,轴孔处有锥角的一面向上,有固定导线的螺栓孔及风扇栓孔的一面向下,并检查磁轭底面与电炉丝的距离,以≥2 cm为宜。
5)1#磁轭放置好后,将2#磁轭叠放于1#磁轭上,还是轴孔处有锥角的一面向上,有隔离支墩及挡风板的一面向下,先用千斤顶利用磁轭上凹面处的8个孔进行粗调中心和轴键位置。将千斤顶下支座斜放于下层磁轭的孔边上,上支点斜顶上层与下支座斜对应的边缘,形成45°斜顶支磁轭,使磁轭移动,用斜争键及各种可填充的材料作为细调的工具,利用磁极装配槽来调整,有条件的地方可按磁极装配槽的尺寸做4个方键成座标轴线位置置入,以此精调,选用精度高一点的直角拐尺和轴键来检验调整是否合格,检验时用拐尺测量磁轭外缘面,下两层的缘面侧间隙,达到无间隙为止。应沿着外缘做周圈测量,并在轴键端头用电焊焊一个吊环,电炉丝之间用石块或其它耐高温绝缘材料隔离,电炉丝的接头联线及引出线必须用穿墙瓷管大上,电炉丝之间的最小间距≥2 cm,经检查和测量绝缘电阻值后进行通电实验。
6)通电试验合格后,用砖砌高外园保温墙至2#磁轭上面高度时停止,布设第三层电炉丝,布设方法与第二层相同,然后再起高外园保温围墙的高度,至3#磁轭上面再高出5 cm左右,在围墙的上端面用保温材料(石棉、珍珠岩)铺垫,直径以外圈小于机架下盖板的直径即可,用准备好的钢板或铁皮盖住内轴孔及8个园孔,利用机架下盖板翻过来盖住保温室,石棉绳不能完全密封的地方,用泥土封堵,再在盖板上适当的位置割一个插放热电偶测头的孔,为了很好地测出磁轭体温度,可将测头插入风扇螺栓孔内,并将盖板测头处用石棉绳封堵。
有条件的地方可用两套热电偶测温装置测温,以防仪器及测量的误差。
下盖板中间的轴孔也用3 mm以上的钢板封盖,再将外园保温围墙壁砌高10 cm,用以挡住保温材料,将盖上面均铺10 cm厚的保温材料,用以增加保温系数,缩短加热时间,如无保温材料时,可用泥土代用,值得注意的是穿轴前应将中间轴孔盖板周围的泥土清扫干净,再打开盖板,防止泥土落入插子。
7)加温前的检查工作:①电源开关,电线应安全可靠,接触良好,接法无误;②每根线上应做好标记,以备记录电流之用;③三相负荷是否平衡。
通电升温:做好了以上工作后,便可通电升温,待温度升至计算值后,再检查一下穿轴的一切准备工作是否就序,待准备工作全部做好后,便可进行插轴。
2 穿轴(轴插磁轭)
1)插轴前的准备工作(此项工作应在加温后期做好)检查轴键槽与轴的配合情况,并修整,将轴键放入键槽,两头用电焊点牢。
吊起发电机轴,法兰一头朝上,装配推力头端向下,重新检查轴上磁轭装配部分的毛刺及碰伤,并加以修整使其光滑。
调整轴的垂直度(用挂线锤的方法检查〉使其达才到0.1 mm/m的要求,磁轭轴孔升温后的膨胀量比较大,轴的自身重也比较大,在穿轴时有一定的自动找正功能。
2)在轴与磁轭装配部分,涂抹上黄油,其作用是:① 润滑;②清洗;③阻热。先将保温室顶盖中间的轴孔盖上的保温材料清理干净,关闭电源开关,打开两层轴孔盖,用做好的膨胀量量具检查膨胀量,检查合格后,可先盖上轴孔盖。
3)将轴平稳吊起,送至保温室轴孔上方,打开轴孔盖仔细调正中心后,将轴徐徐送入,至轴键下端5~10 cm处停止,对正键槽后继续送入,至最后一段(还剩1/3时),快速下放,以增加冲击力,使轴轭端部台阶与磁轭面严密配合无间隙。
4)彻底清除盖板上方的保温材料,取下热电偶,吊起保温室盖板,取出磁轭8个小孔的盖板,然后将保温室盖板垫起12 cm左右,使其缓慢均匀降温(急剧降温会使金属永久变形)。
降温至100℃以下时,可拆除保温室及电炉丝,使其降温至环境温度,方可吊出。以上穿轴中,有几点不足可以进行改进。
5)电炉丝在加热过程中,烧断很多,致使后期温升过慢,可用预留电炉丝方法解决。
6)应增加感应加热,使初始升温时用感应加热升温,以减少电炉丝损坏,增加后期升温速度。