水轮发电机转子支架电磁内加热式热套工艺

摘要

本发明涉及的是水轮发电机转子支架与轴电磁感应内加热套的方式，这种方法加热均匀，便于控制，加热设备可移动，能够重复使用，节能并且效率高。本发明的方法是将电磁线缠绕在特制的耐温材料制作的支架上，然后将支架插入到转子支架的轮毂中，进行电磁感应加热，轮毂达到预定过盈量后，将转子支架套到轴上，并且将转子支架通过拉筋固定到平台上，避免了冷却过程中轮毂下端向上移动。

主权项

1、水轮发电机转子支架电磁内加热式热套工艺，其特征是：电磁线缠绕在由层压环氧玻璃布板制作的支架上，将缠有电磁线的支架插入到轮毂中，电磁线外包绝缘布，进行中频感应加热，加热设备为KGPS100静止中频电源，加热频率为8000Hz：(1)根据最大过盈量计算出热套间隙：转子支架的重量较大，要用吊车吊装，实际的对中心时间较长，因此热套间隙δ0取值应有所考虑，避免卡轴，经验取值为：L＞3d时，$\delta 0=\frac{d}{900~1000}m$L≤3d时，$\delta 0=\frac{d}{800~900}m,$L为轮毂的长度，d为轮毂的直径；(2)根据热套间隙计算出加热温度：根据图纸轴毂过盈配合的最大过盈量δmax和热套间隙δ0，来计算热套温度t′，公式如下：式中：t′、t0-热套计算温度℃、环境温度℃；δmax、δ0-最大过盈量mm、热套间隙mm；d-配合面的直径mm；β-毂的材料线膨胀系数℃.(在20～200℃时，钢β＝1.25×10-5℃)由于热套过程中的散热将导致温度降低，实际热套温度t应取t＝(115％～130％)t′；环境温度t0＝25℃(3)；(3).热套功率的计算：加热轮毂所需要的功率数根据公式：$P=\frac{K_0\mathrm{G\Delta TC}}{A_t}$其中G-轮辐自重(kg)A-功的热当量，为0.24；C-轮辐平均热容量，钢材C＝012大卡/kg℃；K0-热损失系数，有良好保温时，取2～25；取2ΔT-180℃(4)感应电磁线匝数计算：功率密度：$P0=\frac{P}{S_0}(\mathrm{kW}/m2)$⑥绕组匝数：式中：η、d2、L-设备效率(96％)，毂外表面直径(m)，毂高度(m)；S0、cosφ-毂被绕组覆盖的表面积(m2)，功率因数(0.6)-毂的相对磁导率；(5)根据图纸计算出以上参数后，按照计算出的缠绕匝数将电磁线缠绕到绝缘支架上，将支架插入到轮毂中，转子支架外边用防火布罩上，当作保温棚用来保温，调试好中频焊机将功率设定到计算出的功率数，开始加热，并在加热过程中对轮毂直径的热膨胀量进行监控，当热膨胀量达到设计要求的过盈量时，停止加热，拆除保温棚，将转子支架吊起，调水平，然后套到发电机轴上，采用拉筋将转子支架焊到平台上。