身份证号码：14270219860412XXXX；中国水利水电第五工程局有限公司 四川 610225
摘要：某水电站1#机组完成转轮、水轮机轴、发电机大轴安装工作，转子吊装后，在准备转子与发电机大轴连轴时发现发电机大轴处于倾斜状态，造成转子下法兰面与发电机大轴法兰不能紧密接触。即：发电机大轴上端面高程位置与设计位置一致，发电机大轴与水轮机轴、转轮已连接，由于水轮机大轴、转轮倾斜，转轮下不去，向上受顶盖止口限制，可向上抬升距离小于20mm。为解决上述问题，现场提出了解决方案，拆除转子、下机架、发电机大轴等部件，利用桥机吊装、千斤顶配合调整转轮，直到转轮垂直度、平面度满足要求为止后在重新回装。此方案周期长、成本大，影响机组发电工期。而电站提出了一种利用制动器来调整转轮高差达到连轴的方法。该方法操作简单，不需要进行二次拆装工作，大大提升了施工效率，为该类施工提供了实践经验。
关键词：发电机大轴；水轮机大轴；转轮
1 工程概况
电站采用混合式开发，水库正常蓄水位398m，库容6330万m3，设计引用流量2640.9m3/s，电站内装设4台水轮发电机组，合同要求首台机组发电后，后续机组间隔3个月发电，因转子吊装后发电机大轴处于倾斜状态，按传统方法处理影响机组发电工期。
2 发电机转子与大轴连轴方案确定
经多次讨论，在不拆除转子、下机架、发电机大轴等部件的条件下怎么利用向上抬升的空间来调整是关键点，因此提出了一种利用制动器来调整转轮高差达到连轴的方法。该方法主要特点：
（1）提出了一种利用制动器来调整转轮高差达到连轴的方法，在转子制动环接触面上对称方向各架设一块百分表，用来监视转子起升、落下高差。该方法操作性强，抬升高度可控。
（2）推力头与转子连接完成后，用液压拉伸器拉伸转子与发电机大轴的螺栓，通过导向销定位将发电机大轴拉起。本方法操作简单，施工效率较高。
（3）投入顶起高压油，将制动器机械锁定向下旋，留出下降距离后释放油压，转子与推力头及发电机大轴整体下降，提高了一次成功率。
3 发电机转子与大轴连轴施工技术
3.1施工工艺流程
发电机大轴调整→推力头安装→制动器调整→转子吊装→转子与大轴连轴→放入转子后的大轴对中→转子与发电机大轴轴的连接
3.2操作要点
3.2.1发电机大轴调整
吊转子前，由于发电机大轴偏心，先将发电机大轴居中，发电机大轴上端面调平。
3.2.2推力头安装
推力头连接推力镜板后吊入机坑（见图5.2.2），确认推力轴瓦研刮完成，研刮后应符合的要求：瓦面每cm2内应有1个～3个接触点；瓦面局部不接触面积，每处不应大于轴瓦面积的2%，最大不超过16cm2，总和不超过轴瓦面积的5%。
3.2.3制动器调整
调整制动器高程及水平，由于安装完成后制动器瓦面与转子制动环间隙为10mm，投入顶起高压油，将制动器抬高35mm；发电机大轴上两个方向对称插入导向销。
3.2.4转子吊装
吊入转子前，应尽量完成下机架周围的配管，机内配线，空间加热器等的安装，以最大限度地减少吊入转子后在狭小空间内安装作业量。调整发电机大轴使其对准转子位置（圆周方向），在下机架内定中心，用相互有小间隙的8块导瓦固定。
（1）吊入转子前，有关人员应对人员配置、对行车操作员的指示、联络方法等进行充分协商。
（2）同时有必要仔细地检查、清扫定子铁心极线圈（特别是通风道和线圈端部）。
（3）首先在转子上用12—M80的螺栓安装起吊轴。
（4）然后将起吊轴通过卡环与起吊平衡梁连接。
（5）起吊平衡梁上安装两台行车的挂钩，稍微吊起调整两台行车使吊梁达到水平。然后连接两台行车。
（6）将转子稍稍吊起，用卷尺测量转子与支撑台之间的距离，确认转子的起吊水平。万一转子起吊水平不好时，应设法在转子上设置小的楔子板，已达到平衡。
（7）在转子与定子的间隙上，把厚20mm×宽100mm×2000mm左右的木板等作为衬垫放入定子上圆周8等分的位置，确保转子在水平姿态慢慢地放下。
（8）慢慢放下转子，转子下面与发电机大轴上表面间的间隙约为30mm时，把钢板尺放在发电机大轴与转子下法兰面的外圆，使转子对准发电机大轴。转子与发电机大轴之间的卡口，转子侧凸出30mm。
（9）转子定中心后，将转子落到发电机大轴上。
3.2.5转子与大轴连轴
（1）转子吊入机坑通过导向销缓缓落下放到制动器上，此时转子下法兰面与发电机大轴上法兰面高程差25mm，止口相差5mm，即将转子整体抬高25mm（相比理论静止状态）。为安全起见，此时用制动器机械锁定进行锁定，卸掉制动器油压。
（2）将推力头吊起与转子连接。
（3）推力头与转子连接完成后，用液压拉伸器拉伸转子与发电机大轴的螺栓，通过导向销定位将发电机大轴拉起10mm，此时转子止口与发电机大轴止口已进去5mm，还差15mm。
（4）投入顶起高压油（见图5.2.5），将制动器机械锁定向下旋，留出下降距离10mm后释放油压，卸压时缓慢卸压，转子与推力头及发电机大轴整体下降10mm，此时再用液压拉伸器将发电机大轴抬升10mm，此时转子止口与发电机大轴止口已进去15mm，还差5mm。
（5）投入顶起高压油，将制动器机械锁定向下旋，留出下降距离10mm后释放油压，卸压时缓慢卸压，转子与推力头及发电机大轴整体下降10mm，此时再用液压拉伸器将发电机大轴抬升5mm，此时转子止口与发电机大轴止口已进去20mm。
（6）投入顶起高压油，将制动器机械锁定向下旋至最低点，缓慢卸掉高压油，将转动部件放置在推力轴承上。完成转子连轴工作。
（7）将转子与发电机大轴用连接螺栓及螺母临时把紧。
（8）然后从转子上拆除起吊平衡梁，并移除机坑外。
（9）调整上下导轴承后测量气隙。
3.2.6放入转子后的大轴对中
根据转子放入后大轴对中的测量结果，需要调整大轴水平时，通过装在下机架的顶起螺栓稍微顶起下机架，设置间隙调整垫。此时需要使转子重量从推力轴承上卸除，使下机架解放出来，因此，放入转子后，将转子起吊中的吊梁、吊杆从转子上拆除。另外，转子与发电机大轴之间的连接螺栓为临时把紧状态。
为了使转子荷重从下机架上解除，稍微吊起转子时，拧松转子与发电机大轴之间的连接螺栓，在固定螺母与转子之间设置间隙，以连接螺栓为导向，将转子吊起一点点。即使不吊起转子，转子与发电机主轴之间形成间隙，转子的大部分荷重可以从下机架解除的话，然后通过装在下机架的顶起螺栓而顶起下机架。
3.2.7转子与发电机大轴轴的连接
（1）连接螺栓用固定液压拉伸器，测量伸长量时，双头螺栓有贯通的中心孔。中心孔内有测长杆，故可以在那里放入测量规，进行测量。
（2）完成紧固后，确认转子中心体与发电机大轴连接面无间隙。0.03mm厚的塞尺无法塞入。
（3）在螺母的外圆侧用角钢进行焊接固定，注意不要与螺母焊接。焊接时，将焊机的接地线从焊接处附近拿走，避免电流从轴承流出。
（4）清扫。修整焊缝后，用刷子涂防锈漆。
（5）最后清扫转子内部，检查有无工具或零部件遗留件。
4 结 语
本文结合电站成熟的工程实践，利用新技术完成发电机转子与大轴连轴，新技术已获发明专利（专利号：ZL201810208388.2），利用该技术顺利完成了转子安装工作，达到了设计、厂家及相关规范要求。转子安装作为发电机安装的重要单元工程，优良的安装工艺流程是保证水轮发电机组后续设备安装进度的前提和机组稳定运行的基础，体现了此项技术的先进性和可靠性，得到了项目业主方、监理方及厂家的广泛好评，并对类似工装设计有一定借鉴价值。