铁心叠装工艺.docx
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铁心叠装工艺
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铁心叠装工艺
苏州昊海变压器有限公司
铁心叠装
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1.适用范围
本工艺适用于容量20000kVA及以下，且为框式结构，直接缝、斜接缝、全斜接缝或半斜接缝片形的油浸式变压器的铁芯叠装。
结构类似的干式变压器，除绝缘材料按干式变压器要求的配置使用外，其余部分可以参照本工艺相关条款实施。
本工艺不适用于非晶合金铁芯和卷铁芯的叠装、加工。
2.使用的设备、工装及工、量器具与易耗品
主要设备
铁心叠装台、行车或其他相应的起重设备（包括尼龙起吊绳或钢丝绳）。
辅助设备和工装
铁心翻身架、空气压缩机（或高压气流吹风机）、各种厚度和各种长度的垫或夹紧用槽钢、垫块、垫木。
工具
规格齐全的扳手和套筒、螺丝刀、2磅黄铜质榔头（或小于磅铁榔头）、漆刷、钢丝刷、插片专用刀、硬质木（环氧）垫块。
量具
2m钢卷尺、1000㎜钢直尺、150㎜钢直尺、0～150㎜带深度测量游标尺、500V兆欧（摇）表。
常用易耗品
铁砂皮（纸）、铁心专用粘结剂（适用于油浸式变压器）、铁心专用树脂漆（适用于干式变压器）、漆刷、碱性无纬带、斜纹纱（布）带，等等。
3.工艺准备
3.1对照工作任务书，熟悉全部相关的产品加工图和技术、工艺文件，明确该铁心的主要参数：
总叠厚、主级叠厚以及绝缘要求。
3.2将装配场地打扫干净，清除与装配无关的物品和其他障碍，并根据铁心的高度和宽度准备好叠装台和铁心翻身架。
3.3检查并确认需装配的铁芯夹件已经检验合格后，将其吊到叠装台架边上放稳当，。
3.4检查并确认需装配的绝缘件已经检验合格且无保管、运输不妥造成的损伤后，同样在叠装台架边上妥善放置。
3.5原则上，铁心总宽度在1000㎜以下的小铁心，可以安排2人对叠；铁心总宽度超过1000㎜的，一般要安排4人相对作业；如果是较大或超大型铁心，则应安排更多的人员帮助传递硅钢片。
3.6检查并确认需叠装的硅钢片已经检验合格后，如果由两人对叠的，则将需要叠装的硅钢片各分一半，在叠装台两端按序放好；如果由四人对叠的，则将需叠装的轭片各分一半，在叠装台两端有序放好、将需叠装的柱片，各分一半，在叠装台两侧按序放好。
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4.工艺过程
4.1测量中柱或中轭片
根据产品图纸给定的铁心厚度，用游标尺准确地逐级测量中柱或上铁轭中轭片子的叠厚，以此作为叠装时控制叠厚的基准。
4.2布置叠装架
一般情况下，小型铁心可以在适中的叠装台上叠装，而中型以上较大的铁芯适宜在翻身架上叠装。
这样较为安全、方便。
⑴．选择在叠装台上叠装时，首先，在叠装台上放置2～3根长度超出铁心总高度倍、并且平直的槽钢作为基架。
基架槽钢的宽度和具体放置数量，应根据铁心的大小和重量确定，相互间应保持基本平行。
⑵．认准铁心上、下夹件的方向位置，平面朝上横放置在基架的两端。
并保持两夹件平行，然后测量它们的间隔距离必须与图纸要求的保持基本一致。
⑶．按图纸要求，在夹件上面放置夹件绝缘。
⑷．在两夹件中间，按200㎜～300㎜的间距，平行放置一定数量的长度超出铁心宽度，如图1所示的工艺夹紧槽钢，注意：
放置时该槽钢上的长腰孔要避开铁心柱，置于两心柱中间，以方便以后夹紧操作。
注：
材料一般采用10#槽钢，为增强夹紧槽钢的利用率和通用性，长腰孔数量与间距H可以根据铁心柱之间的开档距离确定长短和多少。
图1工艺夹紧槽钢加工示意图
⑸．再在工艺夹紧槽钢上面对应于铁心柱位置，放置长度适中的垫槽钢或垫块，目的是托住叠装的硅钢片，防止因跨距过大而使铁心柱最初几级硅钢片下陷，引起拱曲。
因此，要求垫槽钢或垫块的中心应线应可尽能地与铁心柱中心线保持重合，垫出的高度与两端的铁心夹件（包括夹件绝缘）的高度基本一致，处于同一水平面上。
⑹．如果铁心采用的是无吊螺杆的内置吊钢板结构形式，则先在夹件上按图纸规定的方式方法放置吊钢板和心柱绝缘封片；如果铁心的结构为常规普通的吊螺杆形式，则先在夹件心柱位置按图放置心柱绝缘封片。
如果图纸未明确规定心柱绝缘封片尺寸和放置要求时，则按本工艺要求，必须在各铁心柱对应位置，分别放一张厚度㎜、与第一节片子等宽、等长的环氧玻璃布板绝缘封片。
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⑺．如果直接在铁心翻身架主架上叠装的，那么，其操作要领与上述⑴～⑸相似。
主要区别在于在放置基架槽钢时，距底端位置要兼顾安装铁心底脚以及翻身时的方便，必须将下夹件放在翻身架的副架一侧。
并且，需估算出叠好铁心，安装铁心底脚（包括临时性工艺底脚）后，与翻身架底架端面的距离，原则上不要大于50㎜。
叠片
叠片方式
用于叠装的硅钢片片形，根据性能要求的不同，设计成多种多样，根据片子形状区分，有直接缝、全斜接缝和半斜接缝等多种形状，根据每一叠层的数量区分，有1片一叠、2片一叠、3片一叠、甚至于5片一叠。
这些，图纸都有明确规定，如果图纸未规定时，本工艺规定按每2片一叠实施。
层与层之间的叠接缝按图2所示交替叠装后错开。
第一叠层第二叠层一、二叠层交替叠装
图2铁心常用片形及叠积方法
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对于单相（两柱）、三相五柱，或其他片形的铁心的叠装方法，按此示意图参照实施。
叠装要领和注意事项
⑴．台阶形铁心第一级是基础，是整个铁心叠装质量的关键所在，因此叠完第一级后，一定要仔细认真地加以整理：
1）硅钢片的片与片之间要严丝合缝，离缝应控制在最小程度，同时也不能有搭片现象存在；
2）应保持铁心矩形框角垂直，轭与轭及柱与柱之间应相互平行，可以用测量矩形对角线的方式来加以论证，如果两对角线一致，则矩形框角垂直，否则，应进行纠正，直至两对角线保持一致为止；
3）检查柱片是否垫平垫实，有无凹陷现象。
⑵．第一级符合要求后，可以继续以后各级片子的叠装。
一般地，每叠完一级片子，就要将该级片子按第⑴条要求做一次整理，片形较大的或中心主级较厚的，更应经常敲打整理已叠积的片子。
及时敲齐整理好已叠积的片子，有利于以后片子的叠积，也便于及时发现有无差错。
否则，既不利于以后片子的叠积，而且过多过厚难以整理，更容易敲伤片子。
整理时要用铜锤或规定重量的铁锤，并且下锤要轻，防止敲伤片子或在铁轭端面留下锤印，影响端面外观质量，如果片子厚重，难以整理时，要在片子端面垫好垫块，严禁铁锤直接敲打在片子上（也可以用厚实的环氧板方块作为整理工具）。
⑶．对于台阶形铁芯，叠完前一级，继续下一级时，如图3所示，要注意片子摆放的对称，保持两侧距离相等，以保证铁芯外接圆不偏心、无歪斜。
图3铁芯端面示意图及各部位名称
⑷．整理片子时，还需保持铁轭端面平整，并与夹件垂直，防止轭片向一侧倾斜。
⑸．注意！
叠装过程要经常测量叠积厚度，尤其是临近主级，以及叠完主级后，必须认真测量叠积厚度，保证主级叠厚满足设计要求。
夹紧
片子全部叠完，并经整理、检查其厚度和外观符合要求后，可以进入如下夹紧过程：
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⑴．按条第⑵～第⑸款方法和要求，对应着放好心柱绝缘封片、吊钢板（普通吊螺杆结构铁心不放）、夹件绝缘、夹件、垫槽钢或垫块以及夹紧槽钢。
⑵．逐一检查上述物品摆放正确，端正无误后，将长度适中，如图4所示的T形夹紧螺杆，端杆在下，螺纹在上，穿过上、下夹紧槽钢的长腰孔，旋转90°，让夹紧螺杆的端杆骑跨在底部夹紧槽钢长腰孔上，然后在螺杆上套上垫管、垫圈，上好螺母，但不要马上拧紧，待所有螺杆均上好螺母后再开始逐个拧紧。
图4T形夹紧螺杆示意图
⑶．按加工图样规定穿入夹件旁轭螺杆和穿心螺杆（如果有），按图5所示，依次放置穿心螺杆绝缘件。
图5穿心螺杆绝缘件放置示意图
⑷．所有紧固件和应有的绝缘件均放置好后，先从下夹件开始，依次向上，将所有螺栓予以紧固，但第一次都不要紧足，只需八层左右，待所有螺栓均紧过一遍后，且经再次检查确认无误后，再依次将原先紧过的螺栓按表1规定紧到位。
翻身竖铁心
铁心叠积完成后，经测量检查其叠积厚度及其它质量指标符合要求后，可以按上述方式将铁心夹紧，并按图纸要求，装好垫脚绝缘、垫块和底脚（托板），等待翻身竖立。
A．凡是高度超过600㎜的铁心，都必须通过翻身架竖立，严禁直接起吊竖立，以免铁心在竖立过程变形。
翻身架的基本构造如图6所示，主、副架之间采用可卸式连接，主、副架宽度可以根据铁心宽度加以调整，使用非常方便：
⑴．将需要竖起的铁心，用具有一定强度的尼龙起吊绳（推荐采用）套住面上铁
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心夹件的四端，用行车徐徐吊离叠装台至铁心翻身架上方。
为防止铁心底脚碍事，可以调整翻身架宽度，让底脚落在翻身架空档；也可以在翻身架主架上垫放相应高度的槽钢或垫块；或者先用短一点的临时性工艺底脚替代，待铁心竖起后再换用正式底脚；
⑵．经上述方法处理后，将铁心按底脚在副架侧的要求，在翻身架上放稳当，移除并收起吊绳。
再用紧绳器或其它绳索将铁心靠上铁轭位置与翻身架捆绑成一体，防止在竖起过程因角度倾斜而发生侧翻事故；
⑶．竖立翻身架要用具有主、副吊钩的双钩行车，或用两部行车配合，这样比较方便和安全：
先放下靠翻身架主架一侧吊钩，套上两根钢丝绳，用卸扣与翻身架主架上的两个吊环扣牢。
再放下另一个吊钩，与翻身架副架上的两个吊环扣牢；
⑷．先收紧主架侧吊钩，再收紧副架侧吊钩，然后两吊钩同时吊起翻身架，离开地面约200㎜，再收紧主架侧吊钩至铁心呈直立状态。
其间，副架侧吊钩要根据主架的直立状况，不断调整松紧程度，让主架与吊钩始终处于同一垂直线上；
⑸．待主架与地面垂直，副架与地面基本平行时，同步地徐徐放下两吊钩，将翻身架放稳当。
移除钢丝绳和吊钩，松开与翻身架绑成一体的绳索或紧绳器。
将铁心吊离翻身架，完成铁心翻身竖立过程。
如果用一台单钩行车进行翻身时，行车吊钩必须与主架相连，慢慢竖起翻身架，同时移动行车，不断调整吊钩与主架的角度，使吊钩与主架始终保持处于同一垂直线上，否则，相差角度太大，竖立时会增大晃动幅度，引发事故。
而且，在主架离开地面，转由副架接触地面的瞬间，容易引起较大的振动，而影响铁心的质量。
因此，此方法一般不推荐采用，必需采用时，需十分小心，必须由具有经验的人员操作。
注意事项：
当铁心竖立起来，移走铁心时，要防止翻身架一侧失重而引起侧翻。
平时不用时，翻身架要以主架着地方式摆放。
B．一般地，高度低于600㎜的铁心，可以不用翻身架。
如果分量较轻，人力可为时，可以由一～二人直接将铁心竖立起来。
只是在竖立之前必须量力而行，竖立过程中注意安全，防止磕碰伤。
表1紧固件扭矩对照表
紧固件规格
级
级
A2-70
扭矩（单位：
Nm）
M4
M5
M6
M8
18
18
M10
11
33
33
M12
20
59
59
M16
49
147
147
M20
96
280
280
M24
166
478
478
M30
337
956
956
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图6铁心翻身架示意图
如果分量较重，人力所不能及时，可以用行车直接起吊竖立：
⑴．不要安装铁心底脚（托板），以免竖起时钩住叠装台。
检查铁心底端是否超出叠装台边缘，如果超出的，应事先将其移进来，以免铁心在竖起瞬间滑出叠装台而引起撞击，发生事故。
⑵．用具有一定强度的起吊绳索（推荐采用）套住面上铁心上夹件的两端，或者用卸扣对称地扣住面上铁心上夹件的两个工艺孔（或其它可着力部位）。
⑶．行车徐徐吊起铁心，使之离开叠装台。
⑷．按要求安装铁心底脚（托板）。
⑸．将行车移到空旷处，徐徐放下铁心，直至一侧底板着地时，扶正铁心，在此
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同时放下吊钩至铁心完全着地。
结束铁心翻身全过程。
4.4质量检查与善后
用500V（禁用1000V以上）兆欧表测量铁芯对地绝缘电阻，如果有穿心螺杆的，还需测量穿心螺杆对铁芯的绝缘电阻，且测得的绝缘电阻值一般应大于20MΩ。
根据产品图纸，按照《铁芯装配检验规范》逐项检查，做好记录。
经检查确认无误后，拆除临时性的夹紧槽钢，按图纸要求包扎心柱绝缘（图纸没有要求时不要包扎）。
如果图纸有要求，或对于所用硅钢片性能不完全了解时，将铁心送试验室做半成品空载试验。
经试验确认无误后，在上铁轭以下部分按《铁心端面粘结》工艺涂刷铁心专用粘结剂（适用于油浸式变压器），或黑色铁心专用树脂漆（适用于干式变压器）。
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