轧机电机吊装方案

轧机主电机安装方案

一、工程概况

本工程为2150热轧带钢工程，主电机室有粗轧电机室1、粗轧电机室2及精轧电机室三个电机室，拟使用马达液压提升来进行安装。

轧机共有9个机组，其中精轧马达有7个机组，每个机组1台电机，每台电机功率均为10000KW，即F1――F5电机，单台电机设备总重约123吨，转子重量55T 定子重量40T；F6――F7电机，单台电机设备总重约105吨，转子重量45T 定子重量34T；粗轧马达有R1电机和R2电机2个机组，每个机组包括1台上电机和1台下电机。R1每台电机功率为4000KW，转子重量约71T（不包括半联轴器），定子重量约56T，整个机组设备总重约420吨；R2电机功率为9500KW，转子重量约95T（不包括半联轴器），定子重量约56.5T，整个机组设备总重约580吨。

单台电机包括转子、定子、中间轴和其他附件。

所有电机安装处均没有行车，要在没有行车的情况下完成共11台电机的卸车、水平移动、穿芯和就位等工序是本工程的最大的特点和难点。

二、电机资料

1.电机基本数据

1.1 粗轧电机

1.2 粗轧电机

1.3 精轧电机

2. 主电机安装环境

R1、R2粗轧机主电机4台分别安装于独立电机室内，F1~F7精轧机主电机7台安装于同一个电机室内，电机室内没有天车。R1、R2电机室西侧10米左右处有板坯旋转轨道及热送、上料轨道。为防雨、防潮及电机本身安全，电机室不形成不得安装；电机室形成后大型吊车因房顶高度限制、且道路狭窄而无法使用，因此只能使用液压提升方式来安装。

2.1R1、R2粗轧电机、F1~F7精轧电机分别处于3C-3D跨215—217线、208—212线及201-204线之间。

2.2 电机布置：

粗轧机共两个机组，每个机组共两台电机，上下布置。上电机在后，下电机在前，后电机带有第三轴承、轴承座架、中间轴。两电机中心距为2300mm，电机为卧式结构，中心高1600mm，带两个球面座的滑动轴承和座架。非传动侧轴承设有止推装置，电机运行时能承受一定的外来轴向推动。电机负荷端为法兰结构（带横向键共3个），并装有接地电刷。非传动端装有滑环并留有安装编码器的位置。测量出线盒置于电机的侧面，电源引出线位于机座底部，每台电机的两侧装有空水冷却器。此外，整套机组还配有高低压润滑油站。

精轧机共七个机组，每个机组一台电机，其他方面大致与与粗轧电机相同。

电机的机械强度可承受可逆机频繁正、反轧制过程中产生的冲击负荷，电机的设计充分确保其有足够的电气和机械安全系数。

电机的温升：电机绕组采用F级绝缘材料进行设计制造，额定负荷时按B级允许温升进行考核。

电机测温：每台电机定子绕组各埋置18或12个铂电阻测温元件Pt100，其中9或6个为备用，引出线分别置于专用出线盒内。轴承测温采用铂电阻测温元件Pt100，各轴承装有一个电接点双金属温度计，以利现场监视。

电机装有防潮加热器（6*0.75kw、3相、220v、50Hz）

电机空载起动时间（0到基速）

粗轧电机为0.23S；精轧电机为0.37S。

电机的励磁为有刷励磁。

粗、精轧电机定子为整体结构。定子机座为钢板焊接件，定子冲片材料采用具有高导磁性能的冷轧硅钢板50w540或50w1000。该类电机因铁心较长，冲击电压较高，且为交—交变频器供电，特别加强了对地和匝间绝缘，绕组为F级绝缘，考虑到交—交变频器供电的特殊性，定子线圈下线后，绕组的端部采取可靠的固定绑扎措施，再给二次真空压力无溶剂（VP1）浸渍处理，使整个定子具有良好的绝缘性能和可靠的机械强度，确保电机满足冲击负载的频繁正、反转运行的轧制工况。

转子为凸极结构形式，其机械性能完全满足电机所承受的冲击负载，轴由三段组成，中间一段由筒状定心轴构成电机的磁轭，两边为锻件轴，材料均为45#或SF590A优质锻钢，三者用SKF公司的高强度螺栓把合。磁极铁心由1.5优质冷轧钢板Q235-A叠压而成；每个磁极通过若干个高强度螺栓将其固定在磁轭上。磁极绕组为带散热匝的磁极线圈串联而成，线圈匝间绝缘采用两层0.13mm厚上胶Nomex纸，线圈的上、下表面和对地绝缘均使用Nomex纸固化，成型磁极线圈套入磁极线圈、磁极铁心和托板成为一体，提高了转子部分的电气可靠性。此种结构有利于提高绕组的散热效果，降低转子温升。

轧机负载具有的特殊工况，设计方法和原则是从减小功角震荡、增加系统的稳定性和降低损耗出发，以保证调速系统的动态性能，故电机设置成全阻尼绕组。

它既兼顾了控制系统要求又结合了实际工况特点。其结构为阻尼杆与阻尼环为硬钎焊连接，阻尼环间通过连接片用螺栓及止动片予以短路，从而形成完整、可靠、两端闭合的全阻尼形绕组。

电机轴承座采用钢板焊接结构，轴承座与轴瓦的配合为球面，座式轴承座底部纵向和横向均设计有配对的斜楔，提高座式轴承抗冲击的强度，工艺上采取清除应力措施，保证不变形，确保加工精度。

座式轴承供油系统为高低压同时供油，确保运行安全。高压供油，主要是在运行时顶起电机转子，确保电机在逆向运转时，座式轴承一直在完全液体润滑状态中，以延长座式轴承的使用寿命。低压供油提供足够的冷却油量，确保座式轴承在许可的运行温度下安全运行。三．起重工具

由于各电机室内没有行车，电机的转子、定子重量太大，而汽车吊又无法进行电机穿芯安装工作且现场也没有合适的吊车支撑场地，只能另想它法。根据现场情况和设备重量，我公司决定采用液压提升装置来进行这些电机的吊装作业。其主要参数如下：

1.塔架柱子八个（1.7m*1.7m*6.5m四个，1.7m*1.7m*

2.5m），起吊能力为408吨，

负重状态下可在4.5~13.05米之间随意调整自身高度，并能在轨道上自动行走；

2.吊梁两个，每个尺寸约为0.8m*0.45m*13m，自重16吨，承载能力为200吨；

3.液压提升器TJJ-2000 2台，液压爬行器TJG-2000 2台，承载能力为80吨/台，能够在满负荷的情况下自由行走；单台提升器设置18根Φ15.24mm,1860级低松弛钢绞线，每根钢绞线破断力26 吨，安全系数为18×26/108=

4.33。

4.专用轨道四条，每条为30米长，其中每根尺寸为6米*1．7米*0．5米；

5.大泵站TJD-30 1台，加速泵站THE-15 1台；

6.标准油管箱4箱，粗油管箱5箱，销轴Φ130 2件；

7.动力控制箱两个，主要控制动力、起升、行走和侧移，需要一处380V 150A的开关对其供电；

以及其它配套卸扣、钢丝绳一批；

四．现场要求电机到货顺序

1.考虑到电机的防潮、防水要求，必须在电机室形成之后方可安装。

2.十一台电机底座首先到场，可在电机室形成前将其安装就位，并调整好。

3.为保证液压提升装置及电机运送拖车安全行走，3D列以西至热送轨道、302线至201线之间区域内的南北向道路要平整夯实，并把板坯厂房热送一、二跨至南门的厂房内道路平整夯实，并与带钢南北向道路平整衔接，道路宽度要达到10米，方便运送拖车调头；

4. 提升装置准备架设在3C~3D跨至3D列以西6米左右,在各电机室不同位置共架设九次。

五．电机安装方法

1) 在电机装配区域用枕木制做临时基础，加大电机受力面积（18M*12M作业

区）。

2）采用座浆法固定电机

3）由业主方负责将电机运到电机室门口，利用液压提升装置吊卸定子、转子及穿芯工作，然后吊装电机到所安装位置。

六．电机安装工序

基础验收——基础处理——垫板组安装——底板安装——轴承座安装——电机安装——检查调整轴向、径向跳动——定心——试车。

七．电机安装关键工艺

A 座浆法垫板安装工艺

1.垫板组的配置、数量、形状和尺寸，以电机安装图上的具体规定为依据进行布置。

2.电机的基础经过检查、测量，其位置、标高和基础螺栓孔尺寸全部符合设计要求后，根据电机中心线，用钢卷尺量出电机底板的外廓，打出墨线，并标志出研磨处位置。

3.将底板覆盖面及周围100-150mm宽的周边部分，用空气凿锤或电动凿锤将基础混凝土表面凿掉10-20mm，目的是除掉混凝土表面浮浆，使灰浆结合良好。这个工序应注意铲凿面不能有油污，并防止凿屑落入基础螺栓孔内。

4.在铲凿的基础上，标出座浆坑的位置，打座浆坑，座浆坑应比基础其余部分低10-20mm。

5.座浆坑先用压缩空气吹扫，然后用水冲洗，使之充分湿润后，再用压缩空气将坑内的水完全吹净。

6.座浆采用支模法，模板尺寸比垫板尺寸宽和长都大60-80mm，支好模板后，在模板中浇灌搅拌好的座浆料并进行捣固，直至座浆层上面出水时，再将最大的垫板放上，然后找出标高和水平。

7.垫板找正，座浆后放置垫板，用水准仪根据预埋水平基点找好设定高度，然后用水准仪。

8.垫板安装精度如下：标高-1mm，水平度0.02mm/m。

9.座浆料配比：（用高强度灌浆料）

B 底板的安装和调整

1.底板安装前应除去油污，去掉防锈漆。特别是在与水泥浇灌的结合面，要用除污剂和钢刷擦洗干净，然后用布檫干，最好能预刷一层水泥浆。在清洗底板中要注意轴承座安装面和定子机座安装面是否有划伤或锈蚀，如发现有类似的缺陷应用油石和砂纸修整。

新安装的电机底板对基础有严格的要求,基础应足够坚实,在承受一定的静负荷和动负荷情况下,基础不应下沉.为防止基础下沉，一般在基础浇灌后要进行预压，预压重量为电机安装重量的1.5-2.5倍（根据现场的具体情况和工期要求与业主协商确定）。在预压过程中，不断的测量标高，观察下沉情况，待基础下沉停止后才能进行安装。

2.紧固底板的地脚螺栓杆要用汽油等溶剂清洗干净，并检查螺栓有无乱扣和碰坏之处，用螺帽试拧一次。同时，测量地脚螺栓孔的实际长度和核对螺杆的长短是否合适。锚板应和基础紧密贴靠，地脚螺杆应与锚板保持垂直。

3.基础、底板、地脚螺杆、垫块经过检查清洗后即可进行安装调整，吊放底板时注意钢丝

绳不被压住。

4.先按标高近似的设成水平，并按纵、横基准线进行调整，然后再将底板的位置较精确地

调整到规定标高和水平位置。为加速这一调整过程，施工中往往采用三点法或多点法找正底

板，步骤如下：

①基础浇灌时，在基础旁埋入圆头铁钉，由测量人员测好标高，利用此标高点，用平尺

和方水平找好底板与基础的标高。

②找水平，每测量一个方向要反复测2-4次，在测第2、第4次时，必须将水平位置转1800,求其平均值。

③利用千斤顶放在底座底面的三个位置，在调整过程中，根据设计和安装的要求逐步调

整相应点位置的高低，直到符合规定为止。

④利用三点或多点法调整好底板后，即可稍拧紧地脚螺帽，同时，将应放置的平垫块或

斜垫块安放好。

⑤拆除调整用千斤顶，复查底板水平度和标高是否合乎要求，要求水平度每米不得大于

0.25mm，而且按基础的纵、横轴线正确放置好，在达到安装标准时，将地脚螺栓杆拧紧。

拧紧时应注意螺杆受力均匀，一般采用对角循环拧紧方式来使螺杆受力均匀。拧紧后的螺杆

头部必须露出螺帽2-5个螺距。

⑥在拧紧螺杆前后，必须检查锚板和锚板接触的表面，表面应干净平整，锚板和基础

之间应很好贴靠不应有间隙，也不得放置任何垫块。

在调整过程中，还应注意已安好的其它设备转轴中心，并在定子底座处和轴承座底面

应留有2-3mm装配调整余量。

C 轴承座安装

1.轴承座开箱后，先用吊环螺丝将上瓦和下瓦分别取出作好记号并用煤油清洗，用干布擦

干并检查所有槽沟是否干净，有无铸造残留砂子，乌金挂层有无缺陷。

2.轴承座安装前，应进行全面检查，用刀刮去轴承座内腔脏物，用布蘸汽油或溶剂将脏物

擦净，观看有无裂纹及沙眼，以防止在运行中出现渗油。

轴承盖与轴承座接合面，轴承座与轴承挡油圈结合面应进行研刮配合，并用塞尺检查，

其间隙不得大于0.03mm。

放置轴承座的底板表面也要清理干净，不应有碰伤、锈蚀和毛刺。紧固轴承的螺钉及底

板螺纹均要仔细检查，并试拧螺钉检查是否过紧或秃扣。

3.轴承和底板之间用0.08-3mm厚的金属板及3-10mm（宽出底座5-10mm）的绝缘板铺垫，螺钉和稳钉也加以绝缘。绝缘垫圈用厚度2-5mm玻璃丝布板制成，与轴承座相连接的油管接盘绝缘垫可用厚度为1-2mm橡胶板制做，绝缘轴承座安装后检查对地绝缘电阻用500兆欧表测量，阻值应不小于1MΩ。

4.在轴承圆弧内卡一木条，在木条中心钉一薄铁皮，标志中心位置，用水平尺放在轴承座面上来检查这些平面的水平度，用经纬仪、水平仪检查几个轴承座的平面是否在同一水平面内，以及用锤方法找正各轴承中心是否在同一轴承线上。利用千斤顶式的工具移动轴承座，不得用撞击、锤打的方法，误差调整在0.5-1mm之间，（绝缘套管和稳钉可暂时不放，等定子工作最后完成后试车前再放）

D 联轴器的热装

大型电机的联轴器，在安装电机的同时热套在轴上，热套联轴器是采用不同的方法加热使联轴器膨胀到一定的尺寸后热套在轴上，（热油煮、木柴烧、氧气乙炔、感应加热等）（加热到250℃，用锡块测量，锡块熔点为232℃）。

热装：

①检查清洗轴颈，联轴器的配合面，应无粗糙和损伤，否则用油石和油纱布来清除，或者用其它方法处理，用千分尺、千分棍分别仔细地测量轴颈和联轴器内径尺寸。每一个联轴器沿长度至少要测三个点，并且每点相交900位置，反复测量，不符合公差时，应用刮刀或半圆锉修理联轴器内孔，禁止刮削轴颈。（其间应预制好吊装联轴器的卡尺和压板）（做2-3个尺寸不同的样杆）。

②加热前应查对联轴器是否与另一个相联结的联轴器成对，联轴器配合面上应无毛刺、擦伤等缺陷；经常记录温升和电流数值，温升每小时不应超过30℃；温升至100℃时，检查人员应注意安全，当用样杆测量孔径数值时，必须停电操作，加热区域应有消防设备；联轴器热装到轴上以后，用冷水浇轴颈使其冷却，以防止热量向电枢中扩散影响绝缘。

E 转子和定子的安装

1. 电机安装时，转子在开箱后应检查转子各部分是否完好、是否有撞坏、划伤。线圈表面绝缘层是否有损伤；在铁心内部和通风道内是否有残留焊条、焊锡粒、铁屑和其他杂物。并检查通风槽钢是否有松动现象；磁极键是否松动；风扇是否有裂纹；固定螺钉是否已拧紧；扣片是否已扣上；机间连接线和阻尼端环间柔性连接片连接是否可靠；极间垫块和磁极线圈是否松动；绝缘是否有破损；换向器和滑环表面是否有划伤。

2.用兆欧表测量绕组绝缘，电阻值和绝缘吸收比。

3.检查定子绕组绝缘层是否有损伤，引线是否有碰坏，检查铁心是否紧密。

4.配合面检查：检查轴颈是否有锈蚀和划伤现象，有划伤时，进行处理（做一个轴颈研磨夹具，上面焊几个手柄），用手柄旋转夹具头来进行研磨，纱布每15-20分钟更换一次，更换后夹子的螺丝松紧程度前后一致，而转子的放置位置应每小时更换一次，顺次将转子旋转900（用此法研磨轴颈每小时能磨去0.10mm）；在除去锈迹和伤痕后，仍用原工具将轴颈抛光。在毛毡内垫上水龙布，并涂上铬膏或洒上抛光粉，来回扳动夹具头，即可达到抛光目的。

5.转子和定子的安装

转子和定子全部检查完毕后，应对底板上安装定子底脚的配合面进行仔细的清理，检查螺钉拧入螺孔有无困难。螺纹上最好涂以润滑油，再次试拧。准备好定子底板处的调整垫板，以便安装时使用。将清洗后的下轴瓦放在轴承座上，在轴承座和轴瓦瓦背的接触处用0.05MM的塞尺检查不应塞入。如检查发现间隙较大应重新研刮配合面。

电机转子、定子的吊装及转子穿芯以哈尔滨电机厂提供的资料为依据，吊装、安装专用工具材料清单如下：

电机安装专用工具材料清单

八．吊装作业

因为粗轧R2电机重量最大，下面着重描述该电机安装步骤，其他轧机电机安装方法与此相同。

（一）将下电机吊装就位。

吊装步骤如下：

1．利用150吨吊车将液压提升装置架设在R2电机室预设的专用轨道上，轨道东西向放置；

2．设备运输车从连铸跨沿3D~3E南北向平整好的路面进入马达吊装中心线,直接由提升门架进行定、转子的卸车。

3．将定、转子吊至合适位置后，即可进行马达穿芯工作，之后整体吊装马达，移动提升门架至安装位置，最后下降马达就位

（二）利用液压提升装置将第三轴、上电机底座吊装就位；

（三）重复以上步骤（一），将上电机安装就位；

（四）精调上下电机转子；

（五）安装电机外罩和其他附件；

（六）交工验收；

（七）拆除液压提升装置及其各种附件，换位（R1、精轧电机室各电机两侧）重新组装。九．液压提升装置吊装原理

（一）主要使用的关键技术和设备：

超大型构件液压同步提升施工技术；

YT-1型计算机控制系统；

TJJ-600型液压提升器；

TJJ-2000型液压提升器；

TJG-1000型液压爬行器；

TJD-60型液压泵源系统；

TJD-15型液压泵源系统。

关键技术简述

⑴超大型构件液压同步提升施工技术特点

通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制。

采用柔性索具承重。只要有合理的承重吊点，提升高度不受限制；提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可以在提升过程中的任意

位置长期可靠锁定。

提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升安装。

设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。

⑵液压提升原理

“液压同步提升技术”采用液压提升器作为牵引机具，柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，有着安全、可靠、承重件自身重量轻、运输安装方便、中间不必镶接等一系列独特优点。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。

液压提升过程如下图所示，一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期重复动作时，被提升重物则一步步向前移动。

第1步：上锚紧，夹紧钢绞线；第2步：提升器提升重物；

第3步：下锚紧，夹紧钢绞线； 第4步：主油缸微缩，上锚片脱开；

第5步：上锚缸上升，上锚全松； 第6步：主油缸缩回原位。

⑶液压滑移原理

“液压同步滑移技术”采用液压爬行器作为牵引机具。液压爬行器为组合式结构，一端夹紧滑移轨道，另一端以铰接点形式与牵引物连接，中间利用油缸驱动爬行。

爬行器依托夹紧装置夹紧轨道的边沿作为反力支撑点，利用爬行器液压缸的伸、缩缸来推进或牵引构件水平滑移。爬行器工作示意图如下：

步骤1、爬行器夹紧装置中楔块与滑移轨道夹紧，爬行器液压缸前端活塞杆销轴与滑移构件（或滑靴）连接。爬行器液压缸伸缸，推动滑移构件向前滑移；

步骤2、爬行器液压缸伸缸一个行程，构件向前滑移250毫米；

步骤3、一个行程伸缸完毕，滑移构件不动，爬行器液压缸缩缸，使夹紧装置中楔块与滑移轨道松开，并拖动夹紧装置向前滑移；

步骤4、爬行器一个行程缩缸完毕，拖动夹紧装置向前滑移250毫米。一个爬行推进行程完毕，再次执行步骤1工序。如此往复使构件滑移至最终位置。

⑷计算机控制系统

液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和控制指令的发布。

（二）马达吊装立面布置图

粗轧马达吊装立面图如图：

主电室屋架需满足提升高度要求。 精轧马达提升立面与粗轧相比，由于马达尺寸稍小，且不受基础限制，提升门架高度可降低2.5m ，提升所需最大高度为13.05m 。 （三）马达吊装流程介绍

马达吊装主要包括定、转子的卸车，穿芯，平移，下降就位等4个部分。马达吊装流程图如下：

S T E P 1 汽车驶入，移动提升门架至转子上方;

S T E P 2 提升门架吊起转子，汽车离开，再下降转子;

S T E P 3 提升门架向里滑移，在转子前端和中部位置设置支墩;