專利名稱：一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑較大，重量更是可大幾百噸。因受運(yùn)輸條件的限制，轉(zhuǎn)子上的磁軛等大型部件，均需在工地上進(jìn)行安裝。磁軛是由若干張3mm 4mm厚的鋼片組成，其集中了轉(zhuǎn)子2/3以上的重量，故大型水輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，磁軛受到的離心力是巨大的，特別是高轉(zhuǎn)速機(jī)組。巨大的離心力會(huì)使疊片磁軛產(chǎn)生明顯的徑向變形，從而使磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間產(chǎn)生徑向分離間隙。轉(zhuǎn)子直徑越大或轉(zhuǎn)速越高，分離間隙越大，這不僅會(huì)使機(jī)組引起過大的擺動(dòng)，甚至還會(huì)使轉(zhuǎn)子支架的立筋因受沖擊而斷裂，造成嚴(yán)重事故，因此在磁軛沖片疊裝完成后，采用對(duì)磁軛打鍵的方法，預(yù)先給磁軛與轉(zhuǎn)子支架預(yù)緊力，使磁軛與轉(zhuǎn) 子支架的緊度能滿足機(jī)組安全運(yùn)行的需要。為了達(dá)到要求，通常的做法是磁軛打鍵，磁軛打鍵分為冷打鍵和熱打鍵。冷打鍵首先采用測(cè)圓架及千分表測(cè)得磁軛外圓的圓度，然后再根據(jù)對(duì)磁軛圓度的記錄，在半徑偏小的區(qū)域打入磁軛鍵，借以調(diào)整磁軛圓度及偏心度，最后用大錘將磁軛鍵打入。熱打鍵根據(jù)已選定的飛逸轉(zhuǎn)速(約按額定轉(zhuǎn)速的I. 4倍)，計(jì)算出磁軛處于飛逸轉(zhuǎn)速時(shí)所承受的離心力以及在該離心力作用下磁軛的徑向變形增量，再按此變形增量計(jì)算出能夠通過熱脹冷縮產(chǎn)生相同變形增量的磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差Λ t (Δ t= ￡/a R0, ￡為飛逸狀態(tài)磁軛的變形增量，a為磁軛的線膨脹系數(shù)IlX 10_6，Rtl為磁軛的重心半徑，磁軛的重心半徑為磁軛的外徑減去磁軛的內(nèi)徑)。然后對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，使磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間的溫差達(dá)到計(jì)算溫差A(yù)t，此時(shí)，磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間會(huì)產(chǎn)生磁軛在飛逸情況下的徑向變形增量，此時(shí)，打入磁軛鍵，預(yù)先給磁軛與轉(zhuǎn)子支架預(yù)緊力，使磁軛在運(yùn)行過程中不再產(chǎn)生徑向分離間隙。顯然，熱打鍵加熱的關(guān)鍵在于形成溫差Λ t，既要對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，又要使固定磁軛的轉(zhuǎn)子支架不被加熱，由此，產(chǎn)生溫差。另外，磁軛體積、重量都較大，均勻、平衡加熱才能保證整體溫差達(dá)到設(shè)計(jì)要求。再有，由于水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵是在電站現(xiàn)場(chǎng)施工，因此，需要加熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便。顯然，現(xiàn)有技術(shù)水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法的基本要求為加熱均勻、速度可控，并且，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。

發(fā)明內(nèi)容
為滿足現(xiàn)有技術(shù)水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法所必須的加熱均勻、速度可控，并且，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便等基本要求，本發(fā)明提出一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法。本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，包括至少一塊熱輻射板和至少一個(gè)履帶式加熱器，所述熱輻射板呈圓環(huán)形均勻水平擺放在磁軛下方的支撐臺(tái)上，且距離磁軛下端面IOOmm 150mm,所述履帶式加熱器均勻垂直懸掛在直徑比磁軛外徑大40mm IOOmm的圓柱形支架上。進(jìn)一步的，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，所述熱輻射板為瓦片狀，尺寸為240mmX 240mm，功率為1KW，其周向擺放間距為140mm 160mm ;所述履帶式加熱器為矩形，尺寸為680mmX 340mm，功率為10KW，其周向懸掛間距為180mm 220mm，軸向懸掛間距為180mm 220mmo進(jìn)一步的，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置還包括兩層隔熱單元，第一層設(shè)置在磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間，第二層設(shè)置在履帶式加熱器外部，所述隔熱單元為石棉或硅酸鋁阻燃材料制成。進(jìn)一步的，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置還包括保溫單元，所述保溫單元設(shè)置在第二層隔熱單元的外部，所述保溫單元為保溫篷布。
一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法，采用本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，包括如下步驟
51:在磁軛下方支撐臺(tái)上以周向擺放間距140mm 160mm呈圓環(huán)形均勻擺放熱福射板，且使熱輻射板與磁軛下端面的距離為IOOmm 150mm;所述熱輻射板為瓦片狀，尺寸為240mmX 240mm，功率為1KW，數(shù)量為一塊或一塊以上；
52:在磁軛外部搭設(shè)直徑比磁軛外徑大40 IOOmm的圓柱形支架,將履帶式加熱器以周向懸掛間距180mm 220mm，軸向懸掛間距為180mm 220mm均勻垂直懸掛在圓柱形支架上；所述履帶式加熱器為矩形，尺寸為680mmX 340mm，功率為10KW，數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上；
53:采用下式計(jì)算需要加熱的磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差Λ t
Δ t= ￡/a R0
式中￡為飛逸狀態(tài)磁軛的變形增量，a為磁軛的線膨脹系數(shù)11Χ10Λ&為磁軛的重心半徑，其值為磁軛的外徑減去磁軛的內(nèi)徑；
S4:開啟加熱電源，并用紅外線測(cè)溫儀或激光測(cè)溫儀實(shí)時(shí)檢測(cè)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫
差;
S5 :當(dāng)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差達(dá)到熱打鍵所需的計(jì)算溫差Λ t時(shí)，關(guān)閉加熱電源，打入磁軛鍵，熱打鍵完畢。進(jìn)一步的，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法還包括如下步驟
541:在開啟電源前，在轉(zhuǎn)子支架與磁軛之間設(shè)置第一層隔熱單元、在履帶式加熱器外部設(shè)置第二層隔熱單元；所述隔熱單元為石棉或硅酸鋁阻燃材料制成；
542:在第二層隔熱單元外設(shè)置保溫單元；所述保溫單元為保溫篷布。進(jìn)一步的，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法還包括如下步驟
543:根據(jù)公式Λ t=PT/KGC計(jì)算出加熱時(shí)間T，其中，Λ t為計(jì)算溫差，P為履帶式加熱器和熱輻射板的功率之和，K為磁軛材料的保溫系數(shù)，G為磁軛重量，C為磁軛材料的比熱容。本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法的有益技術(shù)效果是能均勻地對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，加熱效率較高，減少能源浪費(fèi)，保證了熱打鍵的準(zhǔn)確性。


圖I為本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置的正視剖視示意圖。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法作進(jìn)一步的描述。
具體實(shí)施例方式圖I為本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置的正視剖視示意圖，圖中，10為主軸，20為轉(zhuǎn)子支架，30為磁軛，40為熱輻射板，50為履帶式加熱器，60為第一層隔熱單元，60a為第二層隔熱單元，70為保溫單元。由圖可知，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，包括至少一塊熱輻射板40和至少一個(gè)履帶式加熱器50，所述熱輻射板40呈圓環(huán)形均勻水平擺放在磁軛30下方的支撐臺(tái)上,且距離磁軛30下端面IOOmm 150mm,所述履帶式加熱器50均勻垂直懸掛在直徑比磁軛30外徑大40mm IOOmm的圓柱形支架(附圖中未描 述圓柱形支架的具體結(jié)構(gòu))上。其中，所述熱輻射板為瓦片狀，尺寸為240mmX 240mm，功率為I Kff,其周向擺放間距為140mm 160mm,在實(shí)施例中，熱福射板40采用江蘇民生電器公司生產(chǎn)的紅外線輻射板；所述履帶式加熱器為矩形，尺寸為680mmX 340mm，功率為10KW，其周向懸掛間距為180mm 220mm,軸向懸掛間距為180mm 220mm,在本實(shí)施例中，履帶式加熱器50采用吳江市佳誠熱處理設(shè)備廠生產(chǎn)的型號(hào)為LCD26-220的產(chǎn)品。為保證加熱效率和形成溫差，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置還包括兩層隔熱單元，第一層設(shè)置在磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間，第二層設(shè)置在履帶式加熱器外部，所述隔熱單元為石棉或硅酸鋁阻燃材料制成。為提高熱能利用率，保證加熱效率，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置還包括保溫單元，所述保溫單元設(shè)置在第二層隔熱單元的外部，所述保溫單元為保溫篷布。在對(duì)磁軛進(jìn)行加熱時(shí)，呈圓環(huán)形均勻水平擺放在磁軛下方的熱輻射板40均勻地由下到上對(duì)磁軛30進(jìn)行加熱；同時(shí)，均勻垂直懸掛在磁軛30外部的圓柱形支架上的履帶式加熱器50均勻地由外到內(nèi)對(duì)磁軛30進(jìn)行加熱，使得磁軛30受熱均勻。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加熱比較，在熱輻射板40距離磁軛30下端面IOOmm 150mm,履帶式加熱器50距離磁軛30外圓20 mm 50mm時(shí)加熱效果最佳。另外，為盡可能的提高加熱效率和形成溫差，本發(fā)明加熱裝置還在磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間設(shè)置有隔熱單元，盡可能的阻止熱量向轉(zhuǎn)子支架擴(kuò)散。而設(shè)置在履帶式加熱器外部的隔熱單元，可以防止熱量向外擴(kuò)散，提高熱能利用率，保證加熱效率。另外，設(shè)置在第二層隔熱單元的外部的保溫單元為保溫篷布，在本實(shí)施例中，保溫蓬布采用湖北金龍新材料股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為1000X 1300D的篷布，保溫篷布的設(shè)置能夠進(jìn)一步防止熱能擴(kuò)散，提高熱能利用率，保證加熱效率。一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法，采用本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，包括以下步驟
51:在磁軛下方支撐臺(tái)上以周向擺放間距140mm 160mm呈圓環(huán)形均勻擺放熱福射板，且使熱輻射板與磁軛下端面的距離為IOOmm 150mm;所述熱輻射板為瓦片狀，尺寸為240mmX 240mm，功率為1KW，數(shù)量為一塊或一塊以上；
52:在磁軛外部搭設(shè)直徑比磁軛外徑大40 IOOmm的圓柱形支架,將履帶式加熱器以周向懸掛間距180mm 220mm，軸向懸掛間距為180mm 220mm均勻垂直懸掛在圓柱形支架上；所述履帶式加熱器為矩形，尺寸為680mmX 340mm，功率為10KW，數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上；
S3:采用下式計(jì)算需要加熱的磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差Λ t
Δ t= ￡/a R0
式中￡為飛逸狀態(tài)磁軛的變形增量，a為磁軛的線膨脹系數(shù)11Χ10Λ&為磁軛的重心半徑，其值為磁軛的外徑減去磁軛的內(nèi)徑；
S4:開啟加熱電源，并用紅外線測(cè)溫儀或激光測(cè)溫儀實(shí)時(shí)檢測(cè)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫
差;
S5 :當(dāng)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差達(dá)到熱打鍵所需的計(jì)算溫差Λ t時(shí)，關(guān)閉加熱電源，打入磁軛鍵，熱打鍵完畢。
為提高加熱效率，減少能源浪費(fèi)，保證加熱溫差，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法還包括如下步驟
541:在開啟電源前，在轉(zhuǎn)子支架與磁軛之間設(shè)置第一層隔熱單元、在履帶式加熱器外部設(shè)置第二層隔熱單元；所述隔熱單元為石棉或硅酸鋁阻燃材料制成；
542:在第二層隔熱單元外設(shè)置保溫單元；所述保溫單元為保溫篷布。為減少加熱過程中溫度監(jiān)測(cè)次數(shù)，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法還科委根據(jù)公式Λ t=PT/KGC計(jì)算出加熱時(shí)間T，其中，Λ t為計(jì)算溫差，P為履帶式加熱器和熱輻射板的功率之和，K為磁軛材料的保溫系數(shù)，G為磁軛重量，C為磁軛材料的比熱容。在實(shí)際加熱時(shí)可以根據(jù)上述方法估算加熱時(shí)間，減少溫度監(jiān)測(cè)次數(shù)，在臨近加熱時(shí)間T時(shí)增加溫度監(jiān)測(cè)次數(shù)，即可將減少勞動(dòng)強(qiáng)度，又可保證加熱效果。本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法的有益技術(shù)效果是能均勻地對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，加熱效率較高，減少能源浪費(fèi)，保證了熱打鍵的準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1.一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，其特征在于，該加熱裝置包括至少一塊熱輻射板和至少一個(gè)履帶式加熱器，所述熱輻射板呈圓環(huán)形均勻水平擺放在磁軛下方的支撐臺(tái)上，且距離磁軛下端面IOOmm 150mm，所述履帶式加熱器均勻垂直懸掛在直徑比磁軛外徑大40mm IOOmm的圓柱形支架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，其特征在于，所述熱輻射板為瓦片狀，尺寸為240mmX240mm，功率為1KW，其周向擺放間距為140mm 160mm ;所述履帶式加熱器為矩形，尺寸為680mmX 340mm，功率為10KW，其周向懸掛間距為180mm 220mm，軸向懸掛間距為18Ctam 220mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，其特征在于，該加熱裝置還包括兩層隔熱單元，第一層設(shè)置在磁軛與轉(zhuǎn)子支架之間，第二層設(shè)置在履帶式加熱器外部，所述隔熱單元為石棉或硅酸鋁阻燃材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，其特征在于，該加熱裝置還包括保溫單元，所述保溫單元設(shè)置在第二層隔熱單元的外部，所述保溫單元為保溫篷布。
5.一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法，其特征在于，米用本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，包括如下步驟 51:在磁軛下方支撐臺(tái)上以周向擺放間距140mm 160mm呈圓環(huán)形均勻擺放熱福射板，且使熱輻射板與磁軛下端面的距離為IOOmm 150mm;所述熱輻射板為瓦片狀，尺寸為240mmX 240mm，功率為1KW，數(shù)量為一塊或一塊以上； 52:在磁軛外部搭設(shè)直徑比磁軛外徑大40 IOOmm的圓柱形支架,將履帶式加熱器以周向懸掛間距180mm 220mm，軸向懸掛間距為180mm 220mm均勻垂直懸掛在圓柱形支架上；所述履帶式加熱器為矩形，尺寸為680mmX 340mm，功率為10KW，數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上； 53:采用下式計(jì)算需要加熱的磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差Λ t Δ t= ￡/a R0 式中￡為飛逸狀態(tài)磁軛的變形增量，a為磁軛的線膨脹系數(shù)11Χ10Λ&為磁軛的重心半徑，其值為磁軛的外徑減去磁軛的內(nèi)徑； S4:開啟加熱電源，并用紅外線測(cè)溫儀或激光測(cè)溫儀實(shí)時(shí)檢測(cè)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差; S5 :當(dāng)磁軛與轉(zhuǎn)子支架的溫差達(dá)到熱打鍵所需的計(jì)算溫差Λ t時(shí)，關(guān)閉加熱電源，打入磁軛鍵，熱打鍵完畢。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法，其特征在于，該加熱方法還包括如下步驟 541:在開啟電源前，在轉(zhuǎn)子支架與磁軛之間設(shè)置第一層隔熱單元、在履帶式加熱器外部設(shè)置第二層隔熱單元；所述隔熱單元為石棉或硅酸鋁阻燃材料制成； 542:在第二層隔熱單元外設(shè)置保溫單元；所述保溫單元為保溫篷布。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱方法，其特征在于，該加熱方法還包括如下步驟 543:根據(jù)公式Λ t=PT/KGC計(jì)算出加熱時(shí)間T，其中，Λ t為計(jì)算溫差，P為履帶式加熱器和熱輻射板的功率之和，K為磁軛材料的保溫系數(shù)，G為磁軛重量，C為磁軛材料的比熱。
全文摘要
為滿足現(xiàn)有技術(shù)水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置及加熱方法所必須的加熱均勻、速度可控，并且，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便等基本要求，本發(fā)明提出一種水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置，包括至少一塊熱輻射板和至少一個(gè)履帶式加熱器，所述熱輻射板呈圓環(huán)形均勻水平擺放在磁軛下方的支撐臺(tái)上，且距離磁軛下端面100mm～150mm，所述履帶式加熱器均勻垂直懸掛在直徑比磁軛外徑大40mm～100mm的圓柱形支架上。采用本發(fā)明水輪發(fā)電機(jī)磁軛熱打鍵加熱裝置對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，能均勻地對(duì)磁軛進(jìn)行加熱，加熱效率較高，減少能源浪費(fèi)，保證了熱打鍵的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H02K15/12GK102820748SQ20121030230
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者楊鋼 申請(qǐng)人:重慶水輪機(jī)廠有限責(zé)任公司