專利名稱：水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬構(gòu)件去應(yīng)力處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于對(duì)水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理的工藝方法。
背景技術(shù)：
水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座是水輪發(fā)電機(jī)的重要部件之一，起著固定定子鐵芯和定子繞組的作用；它是由下端環(huán)板和壁板等零部件焊接構(gòu)成的圓筒形構(gòu)件，該水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的筒壁上設(shè)有多個(gè)壁孔。為了防止焊接殘余應(yīng)力導(dǎo)致筒壁的徑向變形，組焊好的水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座都需要進(jìn)行時(shí)效處理。一直以來水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座都是使用熱時(shí)效處理，由于熱時(shí)效成本聞、周期長以及存在氧化皮等弊端，已經(jīng)逐漸被淘汰。而振動(dòng)時(shí)效是通過共振振動(dòng)的方法降低并均化零件殘余應(yīng)力，從而提高零件的尺寸精度穩(wěn)定性，具有生產(chǎn)成本低、效率高，節(jié)能減排效果好等特點(diǎn)，因此，近年來對(duì)水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的時(shí)效處理已經(jīng)采用振動(dòng)時(shí)效處理工藝。有一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法，該方法是把激振器固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的上端環(huán) 板處，對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理。這種振動(dòng)時(shí)效方法在使用過程中發(fā)現(xiàn)有如下不足1、因?yàn)橄笏啺l(fā)電機(jī)機(jī)座這種大圓筒形的焊接構(gòu)件，受焊接殘余應(yīng)力影響主要產(chǎn)生的是徑向變形，而振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力具有方向性，只有與振動(dòng)時(shí)效動(dòng)應(yīng)力方向一致的位置，消除應(yīng)力的效果才是最佳的。把激振器固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的上端環(huán)板處，激振器的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，也就是振動(dòng)時(shí)效的動(dòng)應(yīng)力方向，與水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的軸向方向一致，但與水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的徑向垂直，因此，不能有效解決水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的徑向應(yīng)力變形問題；經(jīng)檢測，平均應(yīng)力消除率僅為32% ;2、由于水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座體積龐大，要把激振器固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的上端環(huán)板位置，需要操作人員爬到水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的上端環(huán)板處，擰緊激振器的固定螺栓，操作極為不便，也難以緊固激振器，容易導(dǎo)致激振器在振動(dòng)時(shí)效過程中松動(dòng)甚至掉落，導(dǎo)致振動(dòng)時(shí)效設(shè)備損壞，而且操作人員容易掉下來造成工傷事故。如何找到一種快捷安全地消除水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的殘余應(yīng)力的振動(dòng)時(shí)效方法，一直是振動(dòng)時(shí)效行業(yè)從業(yè)者的一個(gè)研發(fā)目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以快捷安全地消除水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座焊接殘余應(yīng)力的水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座包括由上端環(huán)板和下端環(huán)板及焊接在兩者之間的筒壁構(gòu)成的圓筒形的構(gòu)件，所述筒壁近所述下端環(huán)板處設(shè)有多個(gè)壁孔。這種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法是，使用一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置，這種振動(dòng)時(shí)效裝置包括有激振器，有一個(gè)由底板和焊接在所述底板一端的連接板及位于所述連接板下方穿裝在所述底板上的至少兩根壓緊螺桿構(gòu)成的夾具體，所述激振器下端有兩塊向側(cè)面伸出的耳板，所述激振器的兩塊耳板通過兩個(gè)弓形夾具剛性固定在所述夾具體的所述底板的另一端；所述弓形夾具包括有弓形鉗體和通過螺紋穿裝在所述弓形鉗體上的壓緊螺栓；
操作步驟包括
A、在所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的所述下端環(huán)板與支撐物之間呈圓周分布均勻墊裝三塊厚度為100毫米 120毫米的橡膠墊；所述橡膠墊的彈性模量為O. 784MPa，泊松比為O. 5 ；
B、將所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置的所述夾具體一端的開口，夾裝在所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的筒壁的壁孔的所述下端環(huán)板處，通過擰緊穿裝在所述夾具體的底板上的兩根壓緊螺桿，把所述夾具體剛性固定在所述下端環(huán)板上；
C、將測振器放置在與所述夾具體相對(duì)應(yīng)的靠近所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的上端環(huán)板的筒壁外側(cè)；
D、啟動(dòng)所述激振器，測取所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的頻率-振動(dòng)加速度特性，找出振動(dòng)加速度的低頻共振峰，以低頻共振峰加速度數(shù)值的2/3作為振動(dòng)時(shí)效加速度的數(shù)值，找出振 動(dòng)時(shí)效加速度數(shù)值所對(duì)應(yīng)的頻率中，低于低頻共振峰頻率的那一個(gè)頻率作為振動(dòng)時(shí)效頻率；所述低頻共振峰是指在激振頻率與振動(dòng)加速度對(duì)應(yīng)曲線中，激振頻率從低到高出現(xiàn)的多個(gè)振動(dòng)加速度波峰中，處于最低頻率的那個(gè)加速度波峰；
E、調(diào)整所述激振器在振動(dòng)時(shí)效頻率下振動(dòng)15分鐘 30分鐘，完成對(duì)所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的振動(dòng)時(shí)效處理；
上述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法技術(shù)方案中，更具體的還可以是所述振動(dòng)時(shí)效頻率控制在50赫茲 80赫茲范圍內(nèi)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果
I、激振器通過夾具體固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的下端環(huán)板處，激振器電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的徑向方向一致，也就是振動(dòng)時(shí)效的動(dòng)應(yīng)力方向與水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的徑向方向相同，測振器的放置位置是多次實(shí)驗(yàn)得出，因此，振動(dòng)時(shí)效可以達(dá)到最佳的時(shí)效效果；經(jīng)追蹤檢測，平均應(yīng)力消除率為54%;裝配鐵芯后放置90天，檢測水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的徑向變形量，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的平均變形量為O. 03毫米。2、由于激振器固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座筒壁的壁孔的下端環(huán)板處，操作人員在地面就可以完成對(duì)激振器的緊固工作，振動(dòng)時(shí)效過程中不會(huì)產(chǎn)生激振器松動(dòng)掉落的現(xiàn)象，也不存在安全隱患的問題。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A處的局部放大圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的夾具體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明夾具體1，底板1-1，連接板1-2，激振器2，壓緊螺栓3，弓形鉗體4，壓緊螺桿5，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6，橡膠墊7，上端環(huán)板8，下端環(huán)板9，測振器10。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述
實(shí)施例I:如圖I、圖2、圖3和圖4所示的為SF6000-28/4250 / 6000 kW水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座，這種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6包括由上端環(huán)板8和下端環(huán)板9及焊接在兩者之間的筒壁構(gòu)成的圓筒形的構(gòu)件，筒壁及近下端環(huán)板9處設(shè)有多個(gè)壁孔；使用一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置，這種振動(dòng)時(shí)效裝置包括有激振器2，有一個(gè)由底板1-1和焊接在底板1-1 一端的連接板1-2及位于連接板1-2下方穿裝在底板1-1上的至少兩根壓緊螺桿5構(gòu)成的夾具體1，本實(shí)施例中的壓緊螺桿5為兩根；激振器2下端有兩塊向側(cè)面伸出的耳板，所述激振器2的兩塊耳板通過兩個(gè)弓形夾具剛性固定在夾具體I的底板1-1的另一端；弓形夾具包括有弓形鉗體4和通過螺紋穿裝在弓形鉗體4上的壓緊螺栓3。水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法的操作步驟包括先在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的下端環(huán)板9與支撐物之間呈圓周分布均勻墊裝三塊厚度為100毫米的橡膠墊7 ;所述橡膠墊7的彈性模量為O. 784MPa，泊松比為O. 5。將水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置的夾具體I 一端的開口，夾裝在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的筒壁的壁孔的下端環(huán)板9處，通過擰緊穿裝在夾具體I的底板1-1上的兩根壓緊螺桿5，把夾具體I剛性固定在下端環(huán)板9上。然后把測振器10放置在與夾具體I相對(duì)應(yīng)的靠近水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的上端環(huán)板8的筒壁外側(cè)。啟動(dòng)激振器2，測取水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的頻率-振動(dòng)加速度特性，找出振動(dòng)加速度的低頻共振峰，以低頻共振峰加速度數(shù)值的2/3作為振動(dòng)時(shí)效加速度的數(shù)值，找出振動(dòng)時(shí)效加速度數(shù)值所對(duì)應(yīng)的頻率中，低于低頻共振峰頻率的那一個(gè)頻率作為振動(dòng)時(shí)效頻率；低頻共振峰是指在激振頻率與振動(dòng)加速度對(duì)應(yīng)曲線中，激振頻率從低到高出現(xiàn)的多個(gè)振動(dòng)加速度波峰中，處于最低頻率的那個(gè)加速度波峰。調(diào)整激振器2的振動(dòng)頻率，在50赫茲的振動(dòng)時(shí)效頻率下振動(dòng)30分鐘即完成對(duì)本水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的振動(dòng)時(shí)效處理。由于激振器2通過夾具體I固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的下端環(huán)板9處，激振器電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的徑向方向一致，也就是振動(dòng)時(shí)效的動(dòng)應(yīng)力方向與水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的徑向方向相同，測振器10的放置位置是多次實(shí)驗(yàn)得出，因此，振動(dòng)時(shí)效可以達(dá)到最佳的時(shí)效效果；經(jīng)追蹤檢測，平均應(yīng)力消除率為54% ;裝配鐵芯后放置90天，檢測水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的徑向變形量，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的平均變形量為O. 03毫米。激振器2固定在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6筒壁的壁孔的下端環(huán)板9處，操作人員在地面就可以完成對(duì)激振器2的緊固工作，振動(dòng)時(shí)效過程中不會(huì)產(chǎn)生激振器2松動(dòng)掉落的現(xiàn)象，也不存在安全隱患的問題。實(shí)施例2:
在水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座6的下端環(huán)板9與支撐物之間呈圓周分布均勻墊裝三塊厚度為120暈米的橡膠墊7 ;調(diào)整激振器2的的振動(dòng)頻率，在80赫茲的振動(dòng)時(shí)效頻率下振動(dòng)15分鐘即完成對(duì)本水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的振動(dòng)時(shí)效處理；其他特征與實(shí)施例I相同。
權(quán)利要求
1.一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座(6)包括由上端環(huán)板(8)和下端環(huán)板(9)及焊接在兩者之間的筒壁構(gòu)成的圓筒形的構(gòu)件，所述筒壁近所述下端環(huán)板(9)處設(shè)有多個(gè)壁孔；其特征在于使用一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置，這種振動(dòng)時(shí)效裝置包括有激振器(2)，有一個(gè)由底板(1-1)和焊接在所述底板(1-1) 一端的連接板(1-2)及位于所述連接板(1-2)下方穿裝在所述底板(1-1)上的至少兩根壓緊螺桿(5)構(gòu)成的夾具體(1)，所述激振器(2)下端有兩塊向側(cè)面伸出的耳板，所述激振器(2)的兩塊耳板通過兩個(gè)弓形夾具剛性固定在所述夾具體(I)的所述底板(1-1)的另一端；所述弓形夾具包括有弓形鉗體(4)和通過螺紋穿裝在所述弓形鉗體(4)上的壓緊螺栓(3); 操作步驟包括 A、在所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座(6)的所述下端環(huán)板(9)與支撐物之間呈圓周分布均勻墊裝三塊厚度為100毫米 120毫米的橡膠墊(7);所述橡膠墊(7)的彈性模量為O. 784MPa，泊松比為O. 5 ； B、將所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置的夾具體(I)一端的開口，夾裝在所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座(6)的筒壁的壁孔的所述下端環(huán)板(9)處，通過擰緊穿裝在所述夾具體(I)的底板(1-1)上的兩根壓緊螺桿(5)，把所述夾具體(I)剛性固定在所述下端環(huán)板(9)上； C、將測振器(10)放置在與所述夾具體(I)相對(duì)應(yīng)的靠近所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座(6)的上端環(huán)板(8)的筒壁外側(cè)； D、啟動(dòng)所述激振器(2)，測取所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座(6)的頻率-振動(dòng)加速度特性，找出振動(dòng)加速度的低頻共振峰，以低頻共振峰加速度數(shù)值的2/3作為振動(dòng)時(shí)效加速度的數(shù)值，找出振動(dòng)時(shí)效加速度數(shù)值所對(duì)應(yīng)的頻率中，低于低頻共振峰頻率的那一個(gè)頻率作為振動(dòng)時(shí)效頻率；所述低頻共振峰是指在激振頻率與振動(dòng)加速度對(duì)應(yīng)曲線中，激振頻率從低到高出現(xiàn)的多個(gè)振動(dòng)加速度波峰中，處于最低頻率的那個(gè)加速度波峰； E、調(diào)整所述激振器(2)在振動(dòng)時(shí)效頻率下振動(dòng)15分鐘 30分鐘，完成對(duì)所述水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的振動(dòng)時(shí)效處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法，其特征在于所述振動(dòng)時(shí)效頻率控制在50赫茲 80赫茲范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效方法，涉及金屬構(gòu)件去應(yīng)力處理技術(shù)領(lǐng)域，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座包括由上端環(huán)板和下端環(huán)板及設(shè)在兩者之間的筒壁構(gòu)成的圓筒形的構(gòu)件，所述筒壁近所述下端環(huán)板處設(shè)有多個(gè)壁孔；使用一種水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座振動(dòng)時(shí)效裝置對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以達(dá)到最佳的時(shí)效效果；經(jīng)追蹤檢測，平均應(yīng)力消除率為54%；裝配鐵芯后放置90天，檢測水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的徑向變形量，水輪發(fā)電機(jī)機(jī)座的平均變形量為0.03毫米。
文檔編號(hào)C21D10/00GK102925664SQ20121050381
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月2日
發(fā)明者楊勝鋒, 杜標(biāo), 梁武, 戴和民, 陳猛, 楊勝欽, 熊文府, 楊坤, 楊秀山, 樊雄, 農(nóng)群武, 張紹明, 曾念波, 陳運(yùn)壽, 黃海, 李艷 申請(qǐng)人:南寧市神華振動(dòng)時(shí)效技術(shù)研究所