CN106505805B - 核电厂发电机定子部套的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电厂发电机定子部套的安装方法，其包括：将轴承和转子安装在端盖上，在端盖上选取两个基准点，分别测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a和1b；将轴承翻出后，再次测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a′和1b′；调整转子位置，使1a′等于1a、1b′等于1b，固定转子位置；安装定子部套。相对于现有技术，本发明核电厂发电机定子部套的安装方法无需重复翻瓦，节约了人力物力，提高定子部套施工的标准化水平和效率。另外，本发明还公开了一种用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置和一种用于支撑核电厂发电机转子的装置。

Description

核电厂发电机定子部套的安装方法

技术领域

本发明属于核电厂大型发电机设备安装施工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种简单安全的核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置、支撑装置。

背景技术

发电机是核电厂重要关键设备，在核电建设工程中，发电机安装是机组安装工程关键工作之一。为实现发电机功能需要，在其端部结构中设计有导风圈、风叶、内油挡、油密封装置、外油挡、轴瓦等多种部套，这些部套有严格的装配间隙要求，在设备安装期间需要对各部套进行试装、间隙检查、拆除、间隙调整、部套安装等一系列步骤。

目前普遍采用的部套安装方案中，进行各定子部套分别安装时首先将轴承翻出，然后进行部套的试装，再将轴承回装将转子定位到安装位置，进行部套间隙的检查，如果数据合格就进行正式安装，否则就再将轴承翻出，拆除部套进行间隙调整，然后再进行部套试装，重复上述步骤直至间隙合格，最后进行部套正式安装(施工流程请参阅图1)。因各部套在制造期间都预留了一定的安装调整量，所以在部套安装时不可避免的要进行多次装配间隙的调整。

从图1可以看出，采用现有技术方案，存在施工工作量大且易发生诸多风险，比如设备拆解施工中，小颗粒异物容易进入顶轴油系统，导致设备损伤；再如定子端部部套装配间隙小，翻瓦过程中转子的顶起高度不能超过0.5mm，受此限制，转子与轴承的间隙很小，加之轴承本身重和大的特征，操作不便，经常造成轴承瓦块、支撑背弧划伤等设备损伤；又如翻瓦施工过程中为了保证各部套之间的有效润滑不发生设备摩擦损伤，需要使用润滑油脂，翻瓦作业人员容易滑倒受伤。

有鉴于此，确有必要提供一种简单、安全的核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置、支撑装置。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种简单、安全的核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置、支撑装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电厂发电机定子部套的安装方法，其包括：

将轴承和转子安装在端盖上，在下端盖上选取两个基准点，分别测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a和1b；

将轴承翻出后，再次测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a′和1b′；

调整转子位置，使1a′等于1a、1b′等于1b，固定转子位置；

安装定子部套。

作为本发明核电厂发电机定子部套的安装方法的一种改进，所述两个基准点位于端盖的下端盖油挡洼窝。

作为本发明核电厂发电机定子部套的安装方法的一种改进，所述两个基准点之间的弧度为80～120度。

作为本发明核电厂发电机定子部套的安装方法的一种改进，所述两个基准点之间的弧度为90度，在此弧度下能实现对水平和竖直方向数据变化最大值的有效测量。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置，其包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件均为L型结构，各包括互相垂直的长端和短端；其中，第一部件的长端与第二部件的长端相连接，第一部件的短端为转子弧面贴合部，第二部件的短端上设置有百分表。

作为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的一种改进，所述第一部件的长端与第二部件的长端通过螺栓连接。

作为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的一种改进，所述第一部件和第二部件的长端设置有滑槽，螺栓设置在滑槽中。

作为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的一种改进，所述第一部件和第二部件的长端设置有若干个螺栓孔。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种用于支撑核电厂发电机转子的装置，其包括第一支撑部和第二支撑部，第一支撑部和第二支撑部通过螺纹连接，其中，第一支撑部上还设置有锁紧螺母。

作为本发明用于支撑核电厂发电机转子的装置的一种改进，所述第一支撑部、第二支撑部和锁紧螺母均为刚性材料。

与现有技术相比，本发明核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置、支撑装置具有如下优点：

1)本发明核电厂发电机定子部套的安装方法解决了定子部套施工过程中需要重复多次翻瓦的技术难题，显著减少了定子部套安装过程中的翻瓦次数。

2)本发明核电厂发电机定子部套的安装方法简单安全，避免在翻瓦施工过程中进入异物，导致设损伤或人员受伤等风险。

3)本发明核电厂发电机定子部套的安装方法可以实现标准化施工，提高了施工效率。

4)本发明核电厂发电机定子部套的测量装置用于测量转子与端盖的间距，可以显著提高测量数据的准确性和可靠性，减少施工测量对施工人员技能的依赖。

5)本发明核电厂发电机定子部套的支撑装置可以避免传统的液压顶升装置因压力缓降而影响转子位置的稳定等问题，提高了转子的稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置、支撑装置及其有益效果进行详细说明。

图1为传统定子部套安装流程图。

图2为定子部套安装时，间隙定位基准点位置示意图。

图3为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的结构示意图。

图4为本发明转子调整数学模型图。

图5为本发明核电厂发电机定子部套的支撑装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-瓦套；2-油挡洼窝；10-第一部件；20-第二部件；12-第一部件的长端；14-第一部件的短端；22-第二部件的长端；24-第二部件的短端；26-百分表；16-螺栓；30-第一支撑部；40-第二支撑部；50-锁紧螺母。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明，实施例的配方、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。

本发明核电厂发电机定子部套的安装方法，包括：

步骤S001，将轴承和转子安装在端盖上，在端盖上选取两个基准点，分别测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a和1b；

步骤S002，将轴承翻出后，再次测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a′和1b′；

步骤S003，调整转子位置，使1a′等于1a、1b′等于1b，固定转子位置；

步骤S004，安装定子部套。

本发明通过将转子定位的测量基准点设定在端盖上，由于端盖的位置固定，在安装有轴承的正常状态下，以其作为测量基准点测量到转子的距离作为标准，在翻瓦后，由于失去了轴承的支撑，转子的位置会发生偏移，此时再测量基准点与转子之间的距离，根据之前的标准，即可将转子的位置调整到安装有轴承时的正常位置，再以此时的转子作为定子部套施工的定位基准，确定各定子部套的安装位置，实现在无轴承的情况下，简单准确的安装定子部套。

本发明将转子作为定子部套施工的定位基准是通过如下方式分析确定的：

发电机安装期间，主要需要检查或调整的间隙清单，请参见表1。

表1发电机安装期间主要需要检查或调整的间隙清单

序号	间隙	定位基准
			1	转子与定子	定子
2	风叶与导风圈	风叶
			3	转子与内油挡	转子
4	转子与密封瓦座	转子
			5	转子与密封瓦挡油板	转子
6	转子与轴承挡油板	转子
			7	转子与外油挡	转子

由表1可以看出，定子部套中，多以转子作为定位基准，风叶与导风圈的间隙测量虽以风叶为基准，但风叶是直接安装在转子轮毂上的，所以实质上可以认为定位基准也是转子。由此可以得出，定子部套施工间隙调整的多项工作都直接或者间接以转子为定位基准。

通过以上步骤，确定了转子可以作为定子部套安装的定位基准，而轴承又是转子支撑与定位的唯一设备，那么，在没有轴承支撑定位的情况下如何确定转子的正确位置，为安装间隙调整检查提供基准点，是接下来需要解决的问题。

为确定在无轴承支撑条件下的转子相对位置，保证其与有轴承支撑时处于相同的位置，首先需要准确记录转子在有轴承支撑情况下的位置数据，并验证、确定拟测量位置，使在该测量点的实际测得数据，既能保证数据的准确性，也能保证在无轴承支撑情况下的数据复测的要求。该测量点应该具备三点要素：接近原轴瓦支撑位置、位置固定、便于测量。

分析所有端部部套的结构特点，内端盖、密封瓦座等部套在安装期间不固定，所以不能作为测量基准，满足以上要素的有两个备选测量基准点：一是安装在下端盖上的用以支撑轴承的瓦套；二是下端盖油挡洼窝，具体位置请参见图2。瓦套与下端盖油挡洼窝二者的优缺点对比请参见表2。

表2备选测量基准点优缺点对比

从表2可以看出，以瓦套为测量参考基准点可以有效利用瓦套加工精度高，测量位置与实际位置偏差小的优势，但在原始值测量后的首次翻瓦过程中，却存在瓦套偏移的可能，一旦瓦套发生偏移，就失去了作为测量参考点的可能。另外，因为轴承是安装在瓦套上方的，这也会带来原始数据测量带来一定困难，所以以瓦套为测量参考点并不是最佳选择。

采用下端盖作为测量点，端盖一旦安装后，其位置是固定的，且需要测量的只是轴的相对位置，只要相对位置不发生变化，反而可以更加有效保证数据测量的复现性；虽然其测量位置相对较远，但在目前常用测量工具下是可以实现精确测量的；另外，因为要测量的是选择的几个点的数据，局部加工精度不高的问题可以通过对局部进行研磨抛光的方式解决。分析可以看出以下端盖油挡洼窝作为测量基准点，虽有一定的局限性，但这些问题能够在现有技术下成功解决，数据测量的有效性和可靠性是可以满足要求的。

综合以上原因，本发明选择以下端盖油挡洼窝作为最佳测量点。

以下为本发明核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置的一个具体实施方式。本发明在端盖上选取两个基准点，分别测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a和1b，两个基准点实际是在两个弧面之间的最小距离点，此时，两个基准点之间的弧度为80～120度。这与发电机轴承平行度测量方法类似，发电机轴承平行度测量目前普遍采用的方法是使用内径千分尺在两个弧面之间找到最小距离点。现有技术中，在两个弧面之间寻找最小距离点并进行数据测量时，对施工人员的技能要求较高，没有丰富施工测量经验的人员很难实现准确测量。另外，因轴承与转子之间的空间较小，即使经验丰富的人员也经常出现因空间限制导致的测量数据失真等问题。

请参阅图3，本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置包括第一部10和第二部件20，第一部件10和第二部件20均为L型结构，第一部件包括互相垂直的长端12和短端14，第二部件包括互相垂直的长端22和短端24；其中，第一部件10的长端12与第二部件20的长端22相连接，第一部件10的短端14为转子弧面贴合部，第二部件20的短端24上设置有百分表26。使用本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置测量时，先调整第一部件10，使其短端14与转子的弧面紧密贴合，然后从百分表26上直接读数，即可测得转子与端盖的间距。此装置可以实现精确快速测量，对测量人员的经验要求不高。

作为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的一个较优选实施方式，第一部件10的长端12与第二部件20的长端22通过焊接或固定胶相连接。此实施方式中，用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的长度为固定值。

作为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的一个较优选实施方式，第一部件10的长端12与第二部件20的长端22通过螺栓相连接，其中，可以是在第一部件10的长端12与第二部件20的长端22的重叠位置设置有滑槽，螺栓安装在滑槽内，通过螺栓的松紧来调节装置的长度。

作为本发明用于测量核电厂发电机转子与端盖间距的装置的一个较优选实施方式，第一部件10的长端12与第二部件20的长端22通过螺栓相连接，其中，可以是在第一部件10的长端12与第二部件20的长端22的重叠位置设置若干个螺栓孔，通过将螺栓插入不同位置的螺栓孔并拧紧来调节装置的长度。

以下为本发明核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置的一个具体实施方式。请参阅图4的转子位置调整的数学模型图，该模型以转子有轴承支撑状态原始中心为基准零点，在下端盖上取两个点，设为A点和B点，假设转子中心到A点的距离为a，百分表读数为1a，转子中心到B点的距离为b，百分表读数为1b，转子垂直方向位移为x，水平方向位移为y，发生移动后转子中心到A点的距离为a′，百分表读数1a′，发生移动后转子中心到B点的距离为b′，百分表读数1b′，发生位移后水平方向夹角为α，垂直方向夹角为β，其中：

a＝R+L+1a

b＝R+L+1b

a′＝R+L+1a′

b′＝R+L+1b′

R——转子半径；L——工具长度；1a、1a′——A点百分表读数；1b、1b′——BA点百分表读数，分析可以得到如下公式：

因为转子顶升时，位移量要严格控制在0.4～0.6mm之间，而转子与端盖之间的距离在1201～1202mm之间，可以认为转子偏移角度很小，因当角度很小时有：

sinα≈α

tanα≈α

所以：

求解可得：

y＝|a-a′|＝|R+L+1a-R-L-1a′|＝|1a-1a′|

同理列方程求解可得：

x＝|1b-1b′|

即在测得百分表读数1a、1b、1a′、1b′的基础上，可计算出转子实际调整偏移量，通过调整顶升装置实现转子回到初始位置，按照常规步骤安装定子部套。

以下为本发明核电厂发电机定子部套的安装中，用于支撑核电厂发电机转子的装置的一个实施方式。请参阅图5，本发明核电厂发电机转子保护支撑装置，包括第一支撑部30和第二支撑部40，第一支撑部30和第二支撑部40通过螺纹连接，其中，第一支撑部上还设置有锁紧螺母50。现有技术方案只是在转子顶升和部套安装时需要使用顶升支撑转子，本发明核电厂发电机定子部套的安装中需要在部套安装及检查调整期间一直使用顶升装置支撑转子，因此，本发明对于转子顶升支撑的使用时间较长，基本涵盖了端部部套安装的全周期。由于液压顶升装置可能会发生压力缓降，从而影响转子位置的稳定性，为提高支撑的稳定性和可靠性，本发明在原支撑的基础上增加了核电厂发电机转子保护支撑装置。

本发明核电厂发电机转子保护装置的一个较优选的实施方式中，第一支撑部30、第二支撑部40和锁紧螺母50均为钢制，以提高其对转子的支撑强度。

结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明核电厂发电机定子部套的安装方法、测量装置、支撑装置具有如下优点：

1)本发明核电厂发电机定子部套的安装方法解决了定子部套施工过程中需要重复多次翻瓦的技术难题，显著减少了定子部套安装过程中的翻瓦次数。

2)本发明核电厂发电机定子部套的安装方法简单安全，避免在翻瓦施工过程中进入异物，导致设损伤或人员受伤等风险。

3)本发明核电厂发电机定子部套的安装方法可以实现标准化施工，提高了施工效率。

4)本发明核电厂发电机定子部套的测量装置用于测量转子与端盖的间距，可以显著提高测量数据的准确性和可靠性，减少施工测量对施工人员技能的依赖。

5)本发明核电厂发电机定子部套的支撑装置可以避免传统的液压顶升装置因压力缓降而影响转子位置的稳定等问题，提高了转子的稳定性和可靠性。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，包括：

将轴承和转子安装在端盖上，在下端盖上选取两个基准点，所述两个基准点之间的弧度为80～120度，分别测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a和1b；

将轴承翻出后，再次测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a′和1b′；

调整转子位置，使1a′等于1a、1b′等于1b，固定转子位置；

安装定子部套；

测量两个基准点至转子外弧面之间的最短距离1a、1b、1a′和1b′所使用的装置包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件均为L型结构，各包括互相垂直的长端和短端；其中，第一部件的长端与第二部件的长端相连接，第一部件的短端为转子弧面贴合部，第二部件的短端上设置有百分表。

2.根据权利要求1所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，所述两个基准点位于下端盖油挡洼窝。

3.根据权利要求1所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，所述两个基准点之间的弧度为90度。

4.根据权利要求1所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，所述第一部件的长端与第二部件的长端通过螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，所述第一部件和第二部件的长端设置有滑槽，螺栓设置在滑槽中。

6.根据权利要求4所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，所述第一部件和第二部件的长端设置有若干个螺栓孔。

7.根据权利要求1所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，安装过程中需要使用核电厂发电机转子保护支撑装置支撑转子，所述核电厂发电机转子保护支撑装置包括第一支撑部和第二支撑部，第一支撑部和第二支撑部通过螺纹连接，其中，第一支撑部上还设置有锁紧螺母。

8.根据权利要求7所述的核电厂发电机定子部套的安装方法，其特征在于，所述第一支撑部、第二支撑部和锁紧螺母均为刚性材料。