國(guó)網(wǎng)河南省電力公司檢修公司 付文林 李 璐 蘭 琦 彭 琪
調(diào)相機(jī)可有效解決特高壓跨區(qū)直流輸電和風(fēng)光新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來的無功電壓穩(wěn)定問題,300兆乏調(diào)相機(jī)具有大電網(wǎng)“穩(wěn)定器”和“壓艙石”的作用,可有效支撐特高壓直流運(yùn)行,對(duì)于更大規(guī)模吸納外電和更大范圍消納清潔能源、加快推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義,進(jìn)一步提升區(qū)域電網(wǎng)的安全保障能力和資源優(yōu)化配置能力。由于調(diào)相機(jī)在電網(wǎng)中的重要作用,對(duì)大型調(diào)相機(jī)的運(yùn)維水平和檢修效率提出了更高要求。
轉(zhuǎn)子穿裝時(shí),不能直接接觸定子外露的任何部分,否則會(huì)發(fā)生磕碰事故,因此保證轉(zhuǎn)子穿裝安全顯得尤為重要。本文設(shè)計(jì)一種轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝,在調(diào)相機(jī)基礎(chǔ)上安裝定位錐套,其帶有調(diào)整機(jī)構(gòu),可上下左右調(diào)整錐套,使其錐套與定子內(nèi)腔保持一致(圖1)。定位錐套內(nèi)腔最小直徑與定子內(nèi)腔最小直徑大小一樣,錐套外錐度為60度,與內(nèi)腔圓弧過度,定位錐套基體使用鋁合金材質(zhì),內(nèi)壁涂敷厚10毫米左右的硅橡膠,硅橡膠質(zhì)地柔軟耐沖擊、韌性好,轉(zhuǎn)子回裝時(shí)不會(huì)碰傷轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子回裝時(shí)定位錐套就相當(dāng)于定子外腔室,能安全回裝到錐套內(nèi)就意味著轉(zhuǎn)子能安全的回裝到定子膛內(nèi)。
此外,再設(shè)計(jì)一套激光測(cè)距控制系統(tǒng),精確讀出轉(zhuǎn)子距離定子內(nèi)腔的距離,為調(diào)整轉(zhuǎn)子位置提供數(shù)字支持,保證轉(zhuǎn)子回裝過程萬無一失,具體為在定位錐套端面(大錐面)安裝2個(gè)激光傳感器,轉(zhuǎn)子回裝時(shí)采集轉(zhuǎn)子離定子距離并傳到控制器,顯示轉(zhuǎn)子距定子內(nèi)腔距離,不斷的調(diào)整轉(zhuǎn)子位置,使轉(zhuǎn)子方向度數(shù)一致,然后將轉(zhuǎn)子移動(dòng)至錐套內(nèi),柔軟的錐套內(nèi)壁起到定位導(dǎo)向作用,即便與轉(zhuǎn)子有小的摩擦、碰撞也不會(huì)損傷轉(zhuǎn)子,可實(shí)現(xiàn)安全回穿轉(zhuǎn)子。
設(shè)計(jì)要求。該工裝研究可分為三個(gè)部分:研究定位錐套材質(zhì)及涂敷內(nèi)壁柔性材料。錐套材質(zhì)不能損傷轉(zhuǎn)子,還要有一定的韌性和硬度,保證錐套本身不損傷;安裝定位錐套時(shí),需調(diào)整錐套內(nèi)腔與定子內(nèi)腔同軸,因此需研究定位錐套的調(diào)整機(jī)構(gòu);研究定位錐套的適合角度,通過試驗(yàn)最終確定錐度;研發(fā)激光測(cè)距控制系統(tǒng),提高轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)腔距離的測(cè)量精度。
工裝結(jié)構(gòu)。按照設(shè)計(jì)要求,轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝由錐套、硅橡膠涂敷層、調(diào)整機(jī)構(gòu)組成,工裝安裝與定子前方基礎(chǔ)上,通過調(diào)整機(jī)構(gòu)達(dá)到與定子內(nèi)腔同軸,定位錐套錐度為60度,最小內(nèi)徑與定子內(nèi)徑尺寸相同。傳感器與定位錐套結(jié)合安裝,成套工裝如圖2。
錐套選材。選擇鋁合金鑄造,有較好的機(jī)械強(qiáng)度,韌性好、表面軟,與轉(zhuǎn)子表面接觸且不損壞轉(zhuǎn)子,密度小、重量輕,便于安裝與拆卸;錐套安裝。根據(jù)調(diào)相機(jī)安裝圖,使用出線端軸承座安裝孔位,把兩個(gè)墊板安裝在軸承座位置,再把定位錐套安裝在墊板上,以定子內(nèi)徑精確定位,然后固定好4個(gè)M80×4螺栓即可使用;激光測(cè)距儀選擇。轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)徑單邊間隙有75毫米、間隙較大,所以激光測(cè)距的選擇精度為毫米級(jí)的。轉(zhuǎn)子與定子直徑較大,因此選擇測(cè)量行程0~1000毫米。工作現(xiàn)場(chǎng)有足夠的空間且電磁環(huán)境復(fù)雜,為保障效果采用有線傳輸。
激光測(cè)距儀安裝。上下左右90°位置各安裝1個(gè)激光測(cè)距儀,分別采測(cè)出4個(gè)方向的位置數(shù)據(jù),上傳到專用控制顯示器、顯示讀數(shù)。調(diào)整轉(zhuǎn)子,顯示讀數(shù)一致時(shí)轉(zhuǎn)子和定子中心重合,轉(zhuǎn)子即可穿裝;專用顯示器解析檢測(cè)到的光信息轉(zhuǎn)換為位置距離數(shù)據(jù),語(yǔ)音讀出數(shù)據(jù),提醒轉(zhuǎn)子穿裝人員把控定轉(zhuǎn)子穿裝間隙,專用控制顯示器分辨率精確到1毫米。
行車吊著轉(zhuǎn)子準(zhǔn)備進(jìn)出定子膛前,必須將轉(zhuǎn)子中心與專用工裝、定子膛的中心對(duì)正;轉(zhuǎn)子進(jìn)出定子膛時(shí),在定子膛內(nèi)有1名專人接送轉(zhuǎn)子進(jìn)出,在出線端有專人護(hù)穩(wěn)轉(zhuǎn)子,監(jiān)護(hù)人須各就各位,在出線端與非出線端兩側(cè)通過透光法和激光測(cè)距監(jiān)視定轉(zhuǎn)子兩側(cè)上下左右四個(gè)方向的間隙,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)通過對(duì)講機(jī)與施工起重指揮聯(lián)系;軸頸托架須仔細(xì)沿軸向找正,否則若托板與定子鐵芯不平行或托板歪斜,就有可能引起轉(zhuǎn)子滾開托架而損傷鐵芯;轉(zhuǎn)子外圓始終應(yīng)妥善保護(hù),以防損傷和擦傷;穿轉(zhuǎn)子過程中軸頸托架決不允許落在定子鐵芯的端部。
整個(gè)穿轉(zhuǎn)子過程,轉(zhuǎn)子的推進(jìn)速度不大于0.5米/分鐘,在使用手拉葫蘆拉轉(zhuǎn)子時(shí)要由專人喊口號(hào),保證拉轉(zhuǎn)子的力量一致、均勻,并設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查轉(zhuǎn)子應(yīng)與定子軸向方向一致,嚴(yán)格使用工裝使用要求,防止轉(zhuǎn)子晃動(dòng)與定子碰撞;整個(gè)穿轉(zhuǎn)子過程中要用水平儀始終檢查轉(zhuǎn)子的水平情況,確保整個(gè)穿轉(zhuǎn)子過程中轉(zhuǎn)子水平,防止碰壞鐵芯;整個(gè)穿轉(zhuǎn)子由一人統(tǒng)一指揮,其他工作人員要服從統(tǒng)一指揮。發(fā)現(xiàn)問題,在緊急情況下膛內(nèi)監(jiān)視人員、指揮人員及設(shè)備監(jiān)護(hù)人員有權(quán)直接發(fā)出穿轉(zhuǎn)子技術(shù)停止指令,但只有總指揮一人有權(quán)發(fā)出穿轉(zhuǎn)子行進(jìn)指令。
穿裝步驟基于調(diào)相機(jī)廠家圖紙、轉(zhuǎn)子穿裝方法,工具器、注意事項(xiàng)和技術(shù)要求。使用大型同步調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子穿裝專用工裝,是在廠家的穿裝方法步驟中加入專用工具的使用部分,具體步驟如下:
穿裝步驟:在調(diào)相機(jī)基礎(chǔ)底板安裝定位錐套;定子內(nèi)腔放橡膠墊、弧形滑板及涂抹潤(rùn)滑劑等,轉(zhuǎn)子回裝從定子出線端2.5米處開始進(jìn)行。裝非出線端吊攀。將穿轉(zhuǎn)子拉力吊攀安裝到轉(zhuǎn)子盤車齒輪端面上;安裝軸徑托架,將軸頸托架安裝到轉(zhuǎn)子非出線端軸承擋上。裝轉(zhuǎn)子托架,將轉(zhuǎn)子托架安裝到出線端轉(zhuǎn)子內(nèi)油擋上,間隙均用橡膠板保護(hù);移動(dòng)定位錐套,把錐套支起約3毫米,把兩個(gè)自制滾輪支在錐套底板上,推著錐套到定位安裝點(diǎn)位置;轉(zhuǎn)子一周均分安裝四個(gè)激光測(cè)距儀,吊起轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子緩慢由轉(zhuǎn)子穿裝工裝錐套進(jìn)去定子膛;塞入托板,此時(shí)轉(zhuǎn)子重量由軸頸托架轉(zhuǎn)移到托板上,取出錐套,繼續(xù)向非出線端牽引前進(jìn),轉(zhuǎn)子重量由托板承載;吊起轉(zhuǎn)子出線端,電動(dòng)葫蘆拉左端面,繼續(xù)將轉(zhuǎn)子拉進(jìn)定子內(nèi)腔。后續(xù)步驟和技術(shù)方法與調(diào)相機(jī)廠家的步驟一致,不再詳述。
注意事項(xiàng):錐套材質(zhì)宜選鋁合金,錐套設(shè)計(jì)原則盡量減輕重量,方便移動(dòng);安裝錐套使用調(diào)相機(jī)基礎(chǔ)出線端軸承座位置作為錐套固定點(diǎn),先裝2個(gè)墊板,再把錐套裝到墊板上,保證錐套中心與定子膛中心高度一致;錐套定位方法:利用出線端軸承座定位銷孔位置定位,保證錐套內(nèi)孔與定子內(nèi)孔同心;激光測(cè)距儀讀數(shù)規(guī)則:測(cè)距儀在轉(zhuǎn)子外徑安裝處數(shù)值設(shè)為0點(diǎn),轉(zhuǎn)子與定子同心時(shí),上下左右4個(gè)測(cè)距讀數(shù)一致,轉(zhuǎn)子位置稍有偏離,讀數(shù)隨之變化。
施工前組織施工人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底和施工方案的學(xué)習(xí),明確吊裝方法和程序;參加作業(yè)人員須經(jīng)安全、技術(shù)交底,并簽字完畢后方可進(jìn)行施工作業(yè);施工過程中應(yīng)戴好安全帽;參加高空作業(yè)人員須身體檢查合格,并扎好安全帶;高空作業(yè)所帶的工器具、材料應(yīng)放在工具袋內(nèi)并拴有安全繩,施工人員嚴(yán)禁往下拋工具和物件,做到文明施工;高空所用安全帶應(yīng)為高掛低用,上掛點(diǎn)必須牢固;吊裝前要進(jìn)行詳細(xì)分工,行車司機(jī)應(yīng)經(jīng)驗(yàn)豐富、熟悉本機(jī)性能,明確設(shè)備重量、吊裝位置、施工的方法和步驟并持證上崗。
吊裝前會(huì)同質(zhì)檢、安檢、起重、行車司機(jī)等有關(guān)人員對(duì)行車大鉤、大鉤定動(dòng)滑輪、大鉤抱閘、大鉤減速機(jī)及大車相關(guān)部位全面檢查,各方認(rèn)可后吊裝工作方可進(jìn)行;吊裝作業(yè)地點(diǎn)須設(shè)安全隔離區(qū)并由專人監(jiān)護(hù),無關(guān)人員不得在隔離區(qū)內(nèi)逗留或觀望;吊裝過程由經(jīng)驗(yàn)豐富人員統(tǒng)一指揮,指揮信號(hào)要清晰、準(zhǔn)確、及時(shí);吊裝過程中吊物底下嚴(yán)禁站人和通過;穿轉(zhuǎn)子人員應(yīng)穿干凈無鈕扣連體工作服、軟質(zhì)膠底鞋,并有專人負(fù)責(zé)管理和檢查;轉(zhuǎn)子穿裝過程要緩慢,防止碰撞及損傷定子線圈;吊裝過程中行車須配備維保人員,應(yīng)仔細(xì)監(jiān)視行車的機(jī)械和電氣設(shè)備(特別注意大鉤抱閘)。
每臺(tái)行車需配備兩名司機(jī),一人操作、一人監(jiān)護(hù);司機(jī)須熟悉掌握起重指揮信號(hào)并嚴(yán)格執(zhí)行,信號(hào)不明不動(dòng)作,決不可誤操作;司機(jī)只能聽從一個(gè)人的指揮信號(hào),但緊急情況下任何人發(fā)出的停止信號(hào)都要服從;司機(jī)在起吊過程的每個(gè)動(dòng)作前均要發(fā)出戒備信號(hào);吊裝時(shí)行車只能做單項(xiàng)動(dòng)作,嚴(yán)禁同時(shí)進(jìn)行兩項(xiàng)及以上動(dòng)作;施工人員要堅(jiān)守工作崗位,分工明確、責(zé)任到人、各司其責(zé),要密切配合、互通口訊,嚴(yán)禁吵鬧和聊天,確保起吊工作的安全性;施工人員要正確使用各工器具、安全勞動(dòng)防護(hù)用品,嚴(yán)守行業(yè)規(guī)范;選用經(jīng)檢查試驗(yàn)合格的起吊用具;調(diào)相機(jī)4.5米平臺(tái)不銹鋼欄桿鋸除一個(gè)缺口用于后續(xù)抽轉(zhuǎn)子使用,轉(zhuǎn)子抽出后制作一個(gè)活絡(luò)的欄桿。穿轉(zhuǎn)子時(shí)欄桿缺口周邊拉好安全圍欄,專人看守。
嚴(yán)格控制作業(yè)控制區(qū)人員出入,無關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入;工器具清點(diǎn)領(lǐng)用,隨機(jī)工器具應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真清理檢查;現(xiàn)場(chǎng)時(shí),小型材料、工具和勞保用品等存放于工具房,制作統(tǒng)一的材料標(biāo)識(shí),工器具、設(shè)備定置擺放整齊,統(tǒng)一制作各種警示標(biāo)牌、操作規(guī)程,同時(shí)對(duì)機(jī)械所處的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識(shí)清楚;工具、材料、廢料應(yīng)放在不會(huì)給他人帶來危險(xiǎn)的地方,不能阻塞通道;不準(zhǔn)在設(shè)備或墻上亂涂亂畫;按指定地點(diǎn)存放垃圾或施工廢料,及時(shí)清運(yùn)垃圾。施工現(xiàn)場(chǎng)消滅五頭(煙頭、焊條頭、磚頭、鐵絲頭、木頭);接引電源工作須有監(jiān)護(hù)人方可進(jìn)行。嚴(yán)禁非電工人員拆裝電氣設(shè)備及電源。施工用電線路及電氣設(shè)備的檢修和恢復(fù)送電按停電作業(yè)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,現(xiàn)場(chǎng)均應(yīng)設(shè)標(biāo)志牌;當(dāng)轉(zhuǎn)子在臨時(shí)存放區(qū)域存放時(shí)應(yīng)覆蓋塑料布四周圍上警戒線,并掛上“嚴(yán)禁碰撞”警示牌;作業(yè)面要做到工完、料凈、場(chǎng)地清。
施工現(xiàn)場(chǎng)照明充足,動(dòng)力電源能滿足施工需要;準(zhǔn)備好起重設(shè)備、千斤頂、鋼絲繩、力矩扳手等相應(yīng)的起重、安裝工器具等并檢查完好擺放到指定地點(diǎn);在用砂輪機(jī)、切割機(jī)、磨光機(jī)等工具時(shí)應(yīng)充分考慮噪聲污染、選擇偏僻處和合理時(shí)段,施工人員應(yīng)戴護(hù)目鏡、口罩和耳塞;對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和清洗過程中所產(chǎn)生的廢油及油布等雜物要進(jìn)行回收、定點(diǎn)存放,完工后及時(shí)外運(yùn)到指定地點(diǎn)進(jìn)行處理;進(jìn)行火焊施工時(shí)應(yīng)正確佩帶勞動(dòng)防護(hù)用品,選擇密閉場(chǎng)所進(jìn)行施焊;施工過程中使用的長(zhǎng)條木和槽鋼須進(jìn)行回收,在以后施工過程中加以利用;在施工過程中使用各種化學(xué)物品或油時(shí)要正確佩帶防護(hù)物品。要防止化學(xué)物品或油的泄漏和傾灑對(duì)大氣、地面、土壤造成傷害;要不定時(shí)檢查氣帶和氣瓶以防止有害氣體泄漏對(duì)大氣造成污染;在機(jī)組未停運(yùn)期間進(jìn)入調(diào)相機(jī)房?jī)?nèi)需佩戴耳塞。
在定子前選合適位置,在基礎(chǔ)上固定錐套專用工裝。定位錐套定位管軸一端穿進(jìn)定子內(nèi)腔,另一端穿進(jìn)錐套內(nèi),調(diào)整機(jī)構(gòu)、使錐套定位管軸能在定子和錐套內(nèi)徑自由進(jìn)出時(shí),說明錐套內(nèi)腔與定子內(nèi)腔已同軸,定位錐套位置調(diào)整完畢,將定位錐套固定,則說明專用工裝已安裝完好。將激光探頭相對(duì)于定位管軸的距離設(shè)定為零,當(dāng)轉(zhuǎn)子回裝時(shí)根據(jù)度數(shù)向零的方向調(diào)整。轉(zhuǎn)子穿裝工裝安裝完成,即可把定位錐套視為定子前端部分,調(diào)整回裝轉(zhuǎn)子位置,轉(zhuǎn)子安全進(jìn)入定位錐套內(nèi),按照轉(zhuǎn)子穿裝標(biāo)準(zhǔn)化檢修方案,轉(zhuǎn)子安全回裝到定子內(nèi)腔,順利完成轉(zhuǎn)子穿裝工作。
目前國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)沒有使用定位錐套工裝穿裝轉(zhuǎn)子的相關(guān)研究,市場(chǎng)上也無同類產(chǎn)品和資料。此工裝采用激光定位與定位錐套配合使用,找到了轉(zhuǎn)子安全可靠的穿裝方法,創(chuàng)新性的解決了大型同步調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子穿裝安全性問題。