景洪电厂5号机组发电机转子联接键键槽变形分析及处理

高文军曲岩

（华能澜沧江水电股份有限公司检修分公司，云南昆明650214）

摘要：针对景洪电厂5号机组在检修过程中发现的发电机转子联接键副键出现不同程度位移、键槽存在明显挤压变形的现象，分析了原因，介绍了处理过程，可为国内其他电厂同类型问题的处理提供经验和借鉴。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：转子键槽；主轴键槽；位移；变形；修复；螺栓拉伸值

0引言

景洪电厂发电机转子联接键为切向键结构，分为6组，每组联接键由一根主键和左右两根副键组成，转子联接键主要起到转子定位和扭矩传递的作用。

主键为凸型结构，大头端安装在下端轴键槽内，小头端与两根副键配合作用在转子中心体下法兰键槽内，主键材质35CrMo，单体重量85kg，有效配合长度350mm。主键除受挤压应力外，还承受转子与主轴的剪切应力。

副键为楔形结构，斜率为0.01，材质为45#锻钢，有效配合长度350mm，安装方式为打入。副键在键槽内与转子键槽面和主键配合，主要承受挤压应力。

1存在的问题

经检查，景洪电厂5号机组6组发电机联接键的左侧副键向法兰外缘方向有不同程度的位移现象（图1），位移最大的副键与顶紧螺栓距离达到54mm；转子下法兰与发电机下端轴法兰产生圆周方向相对位移（图2），位移量1.5mm；6组主键受键槽挤压力作用均有翘起现象，最大翘起间隙达到1.95mm；6组发电机大轴联接键右侧副键与主键和键槽配合紧密无间隙，右侧副键拔出后发现键槽受挤压已产生变形。

2原因分析

经分析，产生法兰周向位移及键槽变形的原因主要有以下三点：

（1）厂家设计的联轴螺栓拉伸值偏小，法兰传动摩擦力不足以克服发电机转子惯性力，在机组开机和停机制动过程中，发电机转子惯性力大于联轴法兰摩擦力，产生法兰周向位移。

（2）原主键与主轴键槽安装配合不够紧密，原副键可能存在打紧量不足或打紧力不均，在法兰摩擦力不足的前提下，主、副键未起到传递扭矩的作用，导致联轴法兰周向位移。

（3）因传递扭矩需要，发电机转子联接键键槽产生微弱变形是正常现象，但在（1）和（2）两因素作用下键槽变形过大。

3处理方案

2014—2015年度检修期5号机组B级检修过程中，针对发电机转子联接键键槽变形和法兰周向位移等问题进行了专项处理。

方案指导原则：通过保证传递扭矩承力面积、提高各键受力的均匀性和在螺栓强度许可范围内适当增加螺栓拉伸值三条措施，可将变形控制在厂家允许范围内。

具体方案如下：

（1）5号机转子吊出机坑后，拆除发电机联接键主键，并对联接键键槽尺寸进行测量。

（2）对存在问题的转子键槽和主轴键槽进行手工钳修。手工钳修要求：转子键槽平面度达到0.05mm，垂直度达到0.05mm；主轴键槽平面度达到0.03mm，垂直度达到0.05mm，平行度达到0.05mm。钳修合格后，根据钳修后主轴联接键键槽实际尺寸加工主键，要求主键与键槽配合紧密无间隙。

（3）转子吊装后，对副键键槽斜度值进行测量，按实际尺寸加工副键，研配副键应达到80%以上的接触面积。

（4）转子与主轴联轴螺栓拉伸值从图纸规定的0.60mm增大到0.80mm。

4处理情况

（1）键槽修复工作在5号机组B级检修期间展开，控制工期10天。2014年12月26日，将5号机转子吊出机坑，检查主键与主轴键槽存在约1mm间隙。拆除发电机主轴联接键主键，测量键槽尺寸，数据如表1所示。

（2）转子键槽右侧立面有明显压痕，压痕呈台阶状，台阶为副键端部位置受挤压产生的压痕（L1、L2为两次配键后产生的不同印记）。转子键槽平面凹陷变形，数据如表2所示。

（3）键槽修复采用气动手持式角磨机将台阶面和变形面修平，配合平板尺、刀口尺、塞尺等测量工具，最小修磨量根据表2内

б值确定。2015年1月19日，主轴键槽（图3）及转子键槽（图4）修磨处理完成，各项数据均满足要求，数据如表3、表4所示。

（4）2015年1月28日新主键加工完成并实施安装，安装后主键与键槽配合紧密无间隙，主键安装满足方案要求。

（5）2015年2月4日转子吊装，按方案要求将转子中心体与发电机主轴的联轴螺栓拉伸至0.80mm，实际拉伸值如表5所示。

（6）2015年2月20日新副键加工完成并实施安装，副键打紧力度均匀，安装后副键与键槽接触面积达到80%以上，副键安装满足方案要求。

5结语

景洪电厂5号机组于2015年3月6日移交调度，经过长时间带负荷运行考验，目前5号机组运行稳定，振动、摆度良好，数据较修后无明显变化。通过2014—2015年度对景洪电厂5号机组B级检修，彻底解决了转子联接法兰周向位移和键槽变形问题，为景洪电厂其余4台机组同样问题的处理提供了宝贵经验。

［教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献］

［1］景洪电厂发电机图纸——转子支架中心体1F6394［Z］.

［2］景洪电厂发电机图纸——主轴1F6397［Z］.

［3］东方电机股份有限公司.景洪SF350?80/18900水轮发电机安装说明书［Z］，2007.

收稿日期：2015?06?17

作者简介：高文军（1967—），男，云南凤庆人，工程师，主要从事水电站机电设备安装、检修及技术管理工作。