[发明专利]大型水轮发电机转子磁轭热打键安装智能复合控制系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及水力发电技术，具体说就是一种大型水轮发电机转子磁轭热打键安装智能控制系统。 

(二)背景技术

大型水轮发电机的转子直径较大，重量可达几百吨。因受运输条件的限制，转子上的磁轭等大型部件，均需在工地进行安装。磁轭是由若干张3--4mm厚的钢片组成，集中了发电机转子2/3以上的重量，故大型水轮发电机在运行中，磁轭所产生的离心力是巨大的，可达近万吨。所以在磁轭安装时采用磁轭打键的方法预先给磁轭与转子支臂一预紧力，使磁轭与转子支臂的径向胀紧量达到能满足机组安全运行的需要。磁轭打键分为冷打键和热打键两个步骤。 

磁轭冷打键：主要目的是调整磁轭圆度，以减少磨圆工作量，使热打键时能获得准确的紧量；先用测圆架及千分表测得磁轭外圆的圆度；根据磁轭圆度记录，先打入半径方向偏小(凹入)的几个区域的磁轭键，借以调整磁轭圆度与偏心度，然后均匀、对称地用10kg大锤把全部磁轭键打紧，直至连续三锤，键只下去0.5--1mm为合格。打紧过程中注意测量转子圆度变化，随时进行调整；各键上端露出长度能满足热打键时打入深度，在各配对键的侧面用划针画一横线，作为热打键的起始线。 

磁轭热打键：根据已选定的分离速度(一般为额定速度的1.4倍)时的离心力，计算出磁轭径向变形增量，从而计算出磁轭与转子支臂的温差Δt。加热磁轭使它膨胀，在冷打键的基础上，再在热状态下打入与其径向变形增量相等的预紧量，借以抵消机组运行中磁轭的径向变形增量。磁轭相对转子支臂的温差计算：Δt＝ζ/r.a，ζ---磁轭单侧紧量(间隙增量ζ)，mm；r---磁轭重心半径，mm；a---线膨胀系数。磁轭键打入深度计算：L＝ζ/j，ζ---磁轭单侧紧量(间隙增量ζ)，mm；j---磁轭键斜率，通常取1/200。加热方法有铜损法、铁损法和电热法等；在控制方法上是根据以往经验人工操作加热过程，升温速度过快，则使磁轭在受热膨胀时内外温度不均而产生内应力，升温速度过慢，则使周期太长，延长工作进度；在测量间隙增量 的方法上是采用量具手工测量，误差较大。 

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种自动执行加热工艺规定的“升温速度”和“间隙增量”、改变人工操作加热过程和采用量具手工测量的现状、使热打键安装过程全自动化的大型水轮发电机转子磁轭热打键安装智能控制系统。 

本发明的目的是这样实现的：大型水轮发电机转子磁轭热打键安装，是由保温壳体8、磁轭组件30、磁轭键13和转子支臂组件31组成的，保温壳体8连接磁轭组件30，磁轭组件30连接磁轭键13，磁轭键13连接转子支臂组件31。 

本发明大型水轮发电机转子磁轭热打键安装还有以下技术特征： 

(1)所述的保温壳体8包括硅酸铝保温层7、工业炉测温铂电阻9、送风管道10和热风机11，硅酸铝保温层7位于保温壳体8内部，热风机11连接送风管道10，送风管道10连接保温壳体8。 

(2)所述的磁轭组件30包括磁轭12、激光测距仪安装板6和激光测距仪5，磁轭12连接激光测距仪安装板6，激光测距仪安装板6连接激光测距仪5。 

(3)所述的转子支臂组件31包括转子支臂14、激光反射板4、转子支臂测温铂电阻2、喷水管道3和喷头15，转子支臂14连接激光反射板4，转子支臂测温铂电阻2设置在转子支臂14表面，喷水管道3连接喷头15，喷水管道3和喷头15设置在转子支臂14外侧。 

本发明大型水轮发电机转子磁轭热打键安装智能控制系统，它是由输入系统32、小型DCS系统18、热风机11、喷水电磁阀16和电铃17组成的，输入系统32连接小型DCS系统18，小型DCS系统18连接热风机11、喷水电磁阀16和电铃17。 

本发明大型水轮发电机转子磁轭热打键安装智能控制系统还有以下技术特征： 

(1)所述的输入系统32包括工业炉测温铂电阻9、环境温度测温铂电阻1、转子支臂测温铂电阻2和激光测距仪5，工业炉测温铂电阻9、环境温度测温铂电阻1、转子支臂测温铂电阻2和激光测距仪5分别连接小型DCS系统18。