使用說明書

斯坦福交流發(fā)電機(jī)的安裝檢查

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)組組裝的工程技術(shù)人員都清楚的知曉發(fā)電機(jī)組的組裝連接方式有二種：第一種是單支點(diǎn)連接，就是直接用鋼片連接，這種連接方式震動小，同心度高。第二種是雙支點(diǎn)連接，是用聯(lián)軸器連接，這種連接方式適合各種機(jī)型。聯(lián)軸器連接用于大功率發(fā)電機(jī)組較多，尤其是數(shù)據(jù)中心所用的高壓發(fā)電機(jī)組所用的高壓發(fā)電機(jī)組發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)的連接，基本是采用聯(lián)軸器連接，而在發(fā)電機(jī)組連接裝配時(shí)，聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接裝配的重要性，顯現(xiàn)的特別明顯。

 

一、聯(lián)軸器的類型和配合

 

1、聯(lián)軸器的分類

      聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接裝配主要是軸套安裝和膠滾安裝；軸套安裝是一種過盈配合安裝，而膠滾安裝是將安裝在已固定在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸套上。有機(jī)械組裝常識的工程技術(shù)人員都明白：

      過盈是指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)。過盈配合是指具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下?？椎母鱾€(gè)方向上的尺寸減去相配合的軸的各個(gè)方向上的尺寸所得的代數(shù)差，此差為負(fù)時(shí)是過盈配合。該類結(jié)構(gòu)簡單，同軸性好，能承受較大的軸向力、扭矩及動載荷。但對配合表面的加工精度要求較高，裝配不方便。過盈配合的實(shí)現(xiàn)的方式一般采用壓裝配合、熱裝配合和冷裝配合。

（1）壓裝配合

      壓裝配合是指過盈配合常溫下的壓裝配合，適用于過盈量較小的幾種靜配合，它的操作方便簡單，動作迅速，是最常用的一種方法。根據(jù)施力方式不同，壓裝配合分為錘擊法和壓入法兩種，錘擊法主要用于配合面要求較低，長度較短，采用過渡配合的聯(lián)接件；壓入法加力均勻，方向好控制，生產(chǎn)效率高，主要用于過盈配合。較小過盈量配合的小尺寸聯(lián)接件可用螺旋式或杠桿式壓入工具壓入，大過盈量用壓力機(jī)壓入。

（2）熱裝配合

      熱裝的基本原理是：通過加熱包容件(孔)，使其直徑膨脹增大到一定數(shù)值，再將配合的被包容件(軸)自由地送入孔中，孔冷卻后，軸就被緊緊地抱住，其間產(chǎn)生很大的聯(lián)接強(qiáng)度，達(dá)到過盈配合的要求。

（3）冷裝配合

      冷裝配合指的是當(dāng)套件太大壓入的零件太小時(shí)，采用加熱套件不方便，甚至無法加熱；或有些套件不準(zhǔn)加熱時(shí)，則可采用把被低壓入的零件冷溫冷卻使其尺寸縮小，然后迅速將此零件裝入到套件中去，這種方法叫冷裝配合。

 

二、發(fā)電機(jī)的聯(lián)軸器安裝

 

      發(fā)電機(jī)軸上裝有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有轉(zhuǎn)子線圈等是通過軸承固定在發(fā)電機(jī)的定子內(nèi)，伸出的軸部分用于配裝軸套，不可高溫加熱，否則會損傷發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸承和發(fā)電機(jī)軸上的線圈等部件以及發(fā)電機(jī)上的線圈等，同樣對整個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行降溫處理也會損傷發(fā)電機(jī)的零部件；采用將發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器的軸套套在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上強(qiáng)行敲打而套入發(fā)電機(jī)軸上，不用說會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)軸變形，同時(shí)會損壞發(fā)電機(jī)上的軸承等零部件；唯一可行的方法是將發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器的軸套進(jìn)行加熱，使發(fā)電機(jī)組的軸套在加熱器上加熱，而使軸套進(jìn)行熱膨脹，使軸套的內(nèi)腔直徑膨脹增大到一定數(shù)值，也就是加熱后的軸套內(nèi)徑要大于發(fā)電機(jī)軸的外徑，然后將這高溫高熱的軸套精準(zhǔn)的套在發(fā)電機(jī)所規(guī)定的軸的安裝位置上，待高溫高熱的軸套漸漸冷卻后，軸套就緊緊地?fù)肀еl(fā)電機(jī)軸，期間產(chǎn)生很大的聯(lián)接強(qiáng)度，以達(dá)到過盈配合的要求。  

      笨重而高溫高熱的軸套高精準(zhǔn)的讓軸腔對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸以及讓笨重而又高溫高熱的軸套內(nèi)軸腔上的鍵槽對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)上的鍵，談何容易？就算已把軸套已按要求裝在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的規(guī)定位置，而把聯(lián)軸器的膠滾裝在發(fā)電機(jī)上的軸套上，并將軸套與膠滾用高彈螺栓連接鎖緊且按規(guī)定的扭力緊固也并非易事，無論是順時(shí)針還逆時(shí)針緊松螺栓，螺栓鎖住膠滾和軸套，軸套抱住發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，而軸是轉(zhuǎn)動的，高溫高熱的軸套會散發(fā)熱量傷及裝配人員，裝配效率低。

1、加工自制吊勾步驟

      自制吊勾由鋼筯折彎而成，自制吊勾的上端有吊耳，下端有勾針；自制吊勾的勾針的長度是聯(lián)軸器的軸套的螺孔深度的三倍，且勾針向上傾斜5°設(shè)置，自制吊勾的高度是聯(lián)軸器的軸套的螺孔與軸套外圓切線距離的10倍以上，自制吊勾的吊耳穿設(shè)有吊繩，且吊繩與珩車相連；

2、加工自制搬件工具步驟

      自制搬件工具由鋼柱和不銹鋼螺栓焊接而成，所述不銹鋼螺栓的螺栓頭焊接在鋼柱的一端，所述不銹鋼螺栓用于擰入軸套的螺孔且擰入深度為軸套的螺孔深度，所述鋼柱的長度為1.5m；

3、加工自制卡板步驟

      自制卡板由角鐵和兩段6分鋼管焊接而成，具體包括以下工序：

（1）取角鐵，角鐵長度為發(fā)電機(jī)的過渡套外徑長度加200毫米；

（2）在角鐵的一個(gè)面的兩端各打一個(gè)穿孔，兩個(gè)穿孔之間的距離為發(fā)電機(jī)的過渡套上的所有安裝孔的圓心所組成的圓的直徑長度，穿孔的尺寸略大于發(fā)電機(jī)的過渡套上的安裝孔尺寸；

（3）截取兩段6分鋼管，每段鋼管長度為聯(lián)軸器的膠滾厚度的1.1倍；

（4）再取步驟s32中已打穿孔的角鐵，將兩段6分鋼管分別焊接在角鐵的具有穿孔的平面上，兩段6分鋼管分別位于兩個(gè)穿孔之間，且兩段6分鋼管以角鐵的中心為基準(zhǔn)對稱，兩段6分鋼管之間的距離為聯(lián)軸器的膠滾的所有滾槽的圓心所組成的圓的直徑加上一個(gè)6分鋼管的直徑；角鐵構(gòu)成卡板本體，每段6分鋼管構(gòu)成一根卡柱，每個(gè)穿孔構(gòu)成一個(gè)卡孔；

4、加工自制扳手步驟

      自制扳手由一個(gè)套扳頭和兩根圓鋼焊接而成，具體包括以下工序：

（1）取一個(gè)套扳頭，套扳頭能正好套緊聯(lián)軸器的膠滾和軸套之間的鎖緊螺栓；

（2）再取兩根直徑為20毫米、長度為500毫米的圓鋼，一根圓鋼為扳手柱，另一根圓鋼為扳手柄；

（3）扳手柱的一頭焊接在套扳頭的背部，另一頭焊接在扳手柄的中部，并把套扳頭和兩根圓鋼的毛邊及焊頭打磨光滑；

（4）在加熱器上設(shè)定軸套需加熱的溫度值，并移動加熱器上部的加熱橫梁；

（5）用自制吊勾的勾針勾吊在聯(lián)軸器的軸套的一個(gè)螺孔內(nèi)；

（6）通過珩車和吊繩移動勾吊有軸套的自制吊勾，使軸套對準(zhǔn)加熱器的加熱橫梁，并使軸套的內(nèi)腔穿過加熱橫梁，且軸套停靠在加熱橫梁的中間，然后取下自制吊勾，接著取加熱器的溫度傳感器緊貼在軸套上，開啟加熱器進(jìn)行加熱；

（7）待加熱器將軸套加熱到設(shè)定的溫度且恒定后，關(guān)斷加熱器，移開加熱器的溫度傳感器，取兩個(gè)自制搬件工具，將每個(gè)自制搬件工具上的不銹鋼螺栓擰入軸套上的一個(gè)螺孔內(nèi)，兩個(gè)自制搬件工具分設(shè)在軸套的徑向兩側(cè)；

（8）將自制吊勾的勾針勾吊在軸套的一個(gè)螺孔內(nèi)，通過珩車、吊繩和自制吊勾搬運(yùn)軸套以及與其相連的自制搬件工具，使軸套從加熱器的加熱橫梁上移出；

（9）繼續(xù)通過珩車和自制吊勾搬運(yùn)軸套以及與其相連的自制搬件工具，使軸套對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，調(diào)整自制吊勾和自制搬件工具的位置，使得笨重的高溫高熱的軸套對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，且軸套的內(nèi)腔上的鍵槽對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上的鍵；

（10）將自制吊勾的勾針從軸套的螺孔內(nèi)移除，利用兩個(gè)自制搬件工具將笨重的高溫高熱的軸套推至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的根部并調(diào)整好位置；

（11）將兩個(gè)自制搬件工具上的不銹鋼螺栓從軸套上的螺孔內(nèi)擰出，待軸套冷卻；

（12）用珩車將聯(lián)軸器的膠滾吊移至已裝有軸套的發(fā)電機(jī)處，調(diào)整膠滾位置和方向，使得膠滾中間的固定盤穿過發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，并將膠滾的固定盤與軸套貼合，調(diào)整膠滾位置，使得膠滾的固定盤上的固定孔與軸套上的螺孔相互對準(zhǔn)，并在每個(gè)固定孔和相應(yīng)的螺孔內(nèi)插入帶有墊片的鎖緊螺栓，鎖緊螺栓用于固定聯(lián)軸器的軸套和膠滾；

（13）取自制卡板，將自制卡板的兩根卡柱分別插入已裝在發(fā)電機(jī)上的膠滾的滾槽內(nèi)，并緩慢推入，轉(zhuǎn)動自制卡板，使得膠滾、軸套和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動，將自制卡板上的兩個(gè)卡孔與發(fā)電機(jī)的過渡套上的兩個(gè)安裝孔對準(zhǔn)，并使自制卡板的卡板本體緊貼發(fā)電機(jī)的過渡套的端面，用輔助螺栓穿過自制卡板的卡孔后，擰緊在發(fā)電機(jī)的過渡套上的安裝孔內(nèi)；

（14）取自制扳手，并將自制扳手的套扳頭套入固定聯(lián)軸器的軸套和膠滾的鎖緊螺栓，通過轉(zhuǎn)動板手柄轉(zhuǎn)動套扳頭進(jìn)行鎖緊螺栓的初步預(yù)緊，當(dāng)軸套和膠滾之間的鎖緊螺栓全部預(yù)緊后，再用高強(qiáng)度的扭力扳手緊固全部鎖緊螺栓，并做好相對應(yīng)的緊固標(biāo)記；

（16）松開自制卡板上的輔助螺栓，拆除自制卡板，完成聯(lián)軸器安裝。

上述柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器安裝方法，能提高裝配效率，同時(shí)也能保證裝配人員的安全。

 

圖1  柴油發(fā)電機(jī)組用聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖

圖2  柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器安裝圖

 

三、發(fā)電機(jī)安裝檢查

 

1、發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)的耦合

      要求聯(lián)軸器的平行度和同心度均應(yīng)小于0.05mm。實(shí)際使用時(shí)間要求可略低些，約在0.1mm以內(nèi)，過大會影響軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致?lián)p壞，耦合好要用定位銷固定。安裝前要復(fù)測耦合情況。

2、滑動軸承的發(fā)電機(jī)在耦合時(shí)

      發(fā)電機(jī)中心高度要調(diào)整得比柴油機(jī)中心略低些，這樣柴油機(jī)上的飛輪的重量就不會轉(zhuǎn)移到發(fā)電機(jī)軸承上，否則發(fā)電機(jī)軸承將額外承受飛輪的重量，不利于滑動軸承油膜的形成，導(dǎo)致發(fā)熱，甚至燒毀軸承。這類發(fā)電機(jī)的聯(lián)軸器上也不能帶任何重物。

3、安裝發(fā)電機(jī)

      要保證冷卻空氣入口處暢通無阻，并要避免排出的熱空氣再進(jìn)入發(fā)電機(jī)。如果通風(fēng)蓋上有百葉窗，則窗口應(yīng)朝下，以滿足保護(hù)等級的要求。

4、單軸承發(fā)電機(jī)的機(jī)械耦合

      單軸承發(fā)電機(jī)的機(jī)械耦合要特別注意定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙要均勻。

5、按斯坦福原理圖接線

      選擇合適的電力電纜，用銅接頭來接線，銅接頭與匯流排，匯流排與匯流排固緊后，其接頭處，局部間隙不得大于0.05mm，導(dǎo)線間的距離要大于10mm，還需加裝必要的接地線。接線圖如圖3所示。

6、發(fā)電機(jī)出線盒

      接線柱如圖4所示。出線盒內(nèi)接線端頭上打有U、V、W、N印記，它不表示實(shí)際的相序，實(shí)際的相序取決于旋轉(zhuǎn)方向。合格證上印有UVW表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際相序，VUW即表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際相序。

7、柴油發(fā)電機(jī)組組裝

      應(yīng)將主控屏和副控屏之間用一根短電纜連接好，主控屏到柴油機(jī)控制箱下部之間有一根多芯長電纜，也用插頭、插座連接好，并將主控屏和副控屏的機(jī)殼、機(jī)組的公共底座及大蓄電池（啟動用）和小蓄電池（自控用）的負(fù)極全部連接并接地。

8、中性點(diǎn)接地

      如果在供電系統(tǒng)中的各臺發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)互相連接，或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和變壓器及其他負(fù)荷中性點(diǎn)連接時(shí)，機(jī)組運(yùn)行時(shí)在中性線會發(fā)現(xiàn)三倍頻率的中線電流。因此，必須對運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種負(fù)載情況下，發(fā)電機(jī)的中線電流進(jìn)行測定。為使發(fā)電機(jī)運(yùn)行不致過熱，其中線電流不得超過發(fā)電機(jī)額定電流的50％。中線電流過大，在中線上應(yīng)加裝中線電抗器加以限制。

 

圖3  斯坦福發(fā)電機(jī)接線圖

圖4  斯坦福發(fā)電機(jī)接線柱

 

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