CN108418356B - 汽轮发电机转子槽楔装配设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了汽轮发电机转子槽楔装配设备，涉及汽轮发电机装配工艺技术领域，包括安装在地面的基础部分和液压系统，所述基础部分上安装有支撑部分，所述支撑部分上安装有悬臂，所述液压系统包括液压缸，所述液压缸安装于悬臂腹板上。本发明提供了一种汽轮发电机转子槽楔装配设备，与原有技术相比，采用本发明所述技术方案，可以明显增强设备的整体刚度，提高设备装配精度，从而有效提高汽轮发电机转子槽楔的装配效率，提升装配质量，降低劳动者工作强度，降低生产成本。解除了现有技术中的安全隐患，也使得槽楔装配更加安全环保，节能降耗。

Description

汽轮发电机转子槽楔装配设备
技术领域
本发明提供了汽轮发电机转子槽楔装配设备，涉及汽轮发电机装配工艺技术领域。
背景技术
空内冷汽轮发电机的转子槽楔采用LY12-CZ、Q235等材料，为长度240-420mm的楔形结构，主要作用是固定转子线圈位置，防止线圈发生变形跟位移，槽楔装配工序是汽轮发电机装配中的关键工序。
每台汽轮发电机需转子槽楔200-300根不等，工艺标准要求很高，槽楔与转子槽配研时单位面积接触面需达3/4，哑壳声不得超过槽楔全长1/10，且两端必须楔紧。这就使槽楔装配不仅工作强度大，工作时间长，而且对装配质量要求很高。
如果槽楔安装过松就起不到固定转子线圈的作用，转子高速旋转时槽楔也会与转子本体发生磕碰产生异响，而且容易损坏转子线圈，发生电机短路。现有装配工艺中，由于现有设备整体刚度不足，造成设备运行过程中液压缸严重失压，安装的槽楔质量无法满足工艺要求。
由于槽楔安装时受力较大，造成设备支撑裂痕严重，在工作中抖动严重，极易发生危险并大大提高了操作难度。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了汽轮发电机转子槽楔装配设备，该装配设备结构合理，既能提高工作效率、降低安全隐患，又能严格按照工艺要求来使用。
本发明的技术方案如下：汽轮发电机转子槽楔装配设备，包括安装在地面的基础部分和液压系统，所述基础部分上安装有支撑部分，所述支撑部分上安装有悬臂，所述液压系统包括液压缸，所述液压缸安装于悬臂腹板上。
本发明技术方案还包括：所述基础部分的上表面与地面平齐，所述基础部分通过预埋的地脚螺栓固定设备。
本发明技术方案还包括：所述支撑部分为封闭式结构。
本发明技术方案还包括：所述支撑部分包括主支撑板、设置于主支撑板上方的侧板和设置于主支撑板下方的底板，所述底板与基础部分结构配合，所述主支撑板与侧板之间存在夹角，所述夹角为钝角。
本发明技术方案还包括：所述悬臂安装在侧板的下表面上。
本发明技术方案还包括：所述支撑部分上设置有加强结构。
本发明技术方案还包括：所述悬臂下方设置有至少三组液压缸安装孔。
本发明技术方案还包括：所述液压缸安装在液压缸座上，所述液压缸座为悬挂式可移动结构，所述液压缸座通过液压缸安装孔固定在悬臂上。
本发明技术方案还包括：所述液压缸的活塞杆前端安装有接杆，所述接杆为外螺纹接杆。
本发明技术方案还包括：所述液压系统包括液压泵、油箱、换向阀和溢流阀、调速阀、液压管路，所述换向阀为手动换向阀，所述液压管路为耐高压油管。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种汽轮发电机转子槽楔装配设备，与原有技术相比，采用本发明所述技术方案，可以明显增强设备的整体刚度，提高设备装配精度，从而有效提高汽轮发电机转子槽楔的装配效率，提升装配质量，降低劳动者工作强度，降低生产成本。解除了现有技术中的安全隐患，也使得槽楔装配更加安全环保，节能降耗。
附图说明
图1是本发明汽轮发电机转子槽楔装配设备机械部分结构主视示意图；
图2是本发明汽轮发电机转子槽楔装配设备机械部分结构立体示意图；
图3是本发明支撑部分侧视示意图；
图4是本发明支撑部分主视示意图；
图5是本发明液压缸座的俯视示意图；
图6是本发明液压缸座的主视示意图；
图7是本发明的液压原理示意图。
其中，1、基础部分；2支撑部分、；3、悬臂；4、液压缸；5、接杆；6、加强筋；7、主支撑板；8、侧板；9、防护板；10、筋板；11、前支撑；12、底板；13、后支撑。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步介绍。
同时，由于下文所述的只是部分实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
设备整体采用封闭式结构，由地下基础部分1、地上支撑部分2、悬臂3及液压系统组成。其中支撑部分2通过螺栓安装于基础部分1，悬臂3通过螺栓固定于支撑部分2，工作用液压缸4安装于高强度的焊接的悬臂腹板上，其余液压元器件放置于设备后面。工作时行车吊装待装配转子落于可移动推车上，人工推至转子槽楔装配设备工位处。在转子槽中预放转子槽楔，通过操作液压系统中换向阀控制液压缸4进行槽楔装配。
基础部分1支撑整个地上工作部分，主要由两块Q235钢板构成，基础部分1位于地面以下，通过预埋八根地脚螺栓来固定设备，基础部分1上表面与地面平齐。
支撑部分2整体采用封闭式结构。主体采用钢板焊接结构，主支撑板与侧板夹角135°，便于槽楔安装，前后支撑及各种加强筋用来提高整体强度。安装时通过调整底板12与基础部分1之间的间隙及位置来保证两支撑位于同一立体平面上。为增强主支撑与侧板的强度同时保证其焊接性能，材料选用Q345。支撑部分2的结构能够很好的保证设备的整体刚度，从而避免工作部位出现裂痕、抖动等情况。
悬臂3由Q345钢板按照尺寸断续焊接而成，总长5700mm。为满足不同系列汽轮发电机转子槽楔的装配要求，悬臂3下方钻有六排孔用来安装液压缸4，通过改变液压缸4的安装位置来实现不同产品槽楔的安装。根据悬臂3结构及设备整体受力情况，焊接的悬臂腹板上切应力需要进行校核,根据梁的结构及固定方式，确定按照简支梁挠度公式：
Figure GDA0002696819650000031
悬臂腹板的转角θ满足
Figure GDA0002696819650000032
其中，P为两液压缸4的合力，L为支撑点到梁中心距离，E为弹性模量，I为惯性矩。
通过校核这两个参数可知，设计的悬臂刚度不仅可以满足要求，而且极大提高了工作部位的机械性能，避免出现液压缸4抖动、上翘，工作位不在同一直线上等情况。
液压系统主要由液压泵、油箱、液压缸4、换向阀以及溢流阀、调速阀、液压管路等组成。液压缸4主要完成槽楔安装工作，选用外径100mm，内径70mm的UY系列液压缸，行程500mm，工作压力12.5MPa，换向阀采用手动换向阀，管路采用耐高压油管。
由于安装时槽楔所受摩擦力较大，有发生塑性变形的风险，故需对槽楔的受力情况进行校核。根据
Figure GDA0002696819650000041
(槽楔材料的最小屈服强度)(其中F为液压缸标准推力98.17KN，S为不同产品槽楔的最小截面积)进行校验，通过校验可以确定液压缸能够满足要求。
液压缸座起到连接液压缸4与悬臂3的作用。为了满足不同产品的装配需要，液压缸座为悬挂式可移动结构。工作状态下液压缸座固定于预留的安装孔位上，当需更换产品型号时，通过拧松螺母移动液压缸座，将液压缸座固定于在悬臂3的另外一排安装孔位上。既能保证设备的通用性，又能实现液压元件移动位移的最小化，增加液压元件的使用寿命。
实施例：在图1和图2中，基础部分1通过预埋八根地脚螺栓来固定设备，其水平面与地面平齐。
图3、图4是支撑部分2的构造图。整体通过M24螺栓与基础部分1联接，底板12与基础部分1之间的间隙及位置可以调整来保证两端工位位于同一立体平面上。主支撑板7与侧板8焊接夹角135°，便于槽楔安装。通过焊接前支撑11后支撑13加强筋6及筋板10来提高整体强度。
在图1中，悬臂3为设备工作状态下受力距最集中的部件，由Q345钢板按照尺寸要求断续焊接而成，总长5700mm，通过螺栓与支撑部分中侧板8联接固定。为满足不同系列汽轮发电机转子槽楔的装配要求，悬臂下方钻有六排孔用来安装图3的液压缸座。液压缸4主要完成槽楔的安装工作，经螺栓与液压缸座联接。通过调整液压缸座在悬臂3的安装位置，实现不同产品型号转子槽楔的安装。液压缸4活塞杆前端安装外螺纹接杆5，为增大接杆的机械性能，材料选用45钢并进行调质热处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：包括安装在地面的基础部分(1)和液压系统，所述基础部分(1)上安装有支撑部分(2)，所述支撑部分(2)上安装有悬臂(3)，所述液压系统包括液压缸(4)，所述液压缸(4)安装于悬臂腹板上；
所述悬臂腹板的挠度满足
Figure FDA0002696819640000011
悬臂腹板的转角θ满足
Figure FDA0002696819640000012
其中，P为两液压缸(4)的合力，L为支撑点到梁中心距离，E为弹性模量，I为惯性矩；
所述支撑部分(2)包括主支撑板(7)、设置于主支撑板(7)上方的侧板(8)和设置于主支撑板(7)下方的底板(12)，所述底板(12)与基础部分(1)结构配合，所述主支撑板(7)与侧板(8)之间存在夹角，所述夹角为钝角；
所述支撑部分(2)上设置有加强结构。
2.如权利要求1所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述基础部分(1)的上表面与地面平齐，所述基础部分(1)通过预埋的地脚螺栓固定设备。
3.如权利要求1所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述支撑部分(2)为封闭式结构。
4.如权利要求3所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述悬臂(3)安装在侧板(8)的下表面上。
5.如权利要求1所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述悬臂(3)下方设置有至少三组液压缸安装孔。
6.如权利要求5所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述液压缸(4)安装在液压缸座上，所述液压缸座为悬挂式可移动结构，所述液压缸座通过液压缸安装孔固定在悬臂(3)上。
7.如权利要求1所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述液压缸(4)的活塞杆前端安装有接杆(5)，所述接杆为外螺纹接杆。
8.如权利要求1至7任一所述的汽轮发电机转子槽楔装配设备，其特征在于：所述液压系统包括液压泵、油箱、换向阀和溢流阀、调速阀、液压管路，所述换向阀为手动换向阀，所述液压管路为耐高压油管。
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