汽轮发电机转子齿根超声波探伤研究

　　转子是汽轮发电机组的主要部件，在转子上加工有纵向的线圈槽，用于安装转子线圈.转子各部件承受由于旋转引起的强大离心力和由电机起动、停止而引起的交变负荷，转子齿条既承受拉力又承受弯矩.转子齿条为悬臂结构，齿根部位又是齿条截面最小的部位，所以齿根部位是受力最大而又最薄弱的，缺陷也最容易在齿根位置发生.如转子基体中的片状缺陷存在的问题:①材料中的裂纹性缺陷成为应力集中源，从而引起脆性断裂;②承受交变负荷，有缺口等应力集中源引起低周次疲劳f}l

　　近期在一些检修和增容改造的发电机组上发现，由于线圈槽衬的受热膨胀变形造成的通风道堵塞引起转子局部温度过热，严重的造成线圈铜线烧损Izl.在高温作用下，交变载荷易产生转子齿根部位的蠕变疲劳.这种情况对齿根部位进行全面的无损检测显得尤为必要.以往由于结构的限制，该处无法进行超声波检测，为此制作了一套特殊的探伤工具，并研究了相应的探伤方法，解决了转子齿根的超声波检验的问题，对防止灾难性事故的发生起到了关键性的作用.

　　1转子齿根超声波探伤可行性分析

　　汽轮发电机转子在工作时，转子线圈产生的离心力和惯性力全部作用于其上，根据齿条受力状态分析最可能产生也是最危险的缺陷是在尖端部位与齿条成一定角度的微裂纹.由于转子齿条特殊的构和尺寸的限制，通常的超声波检验方法难以使超声波声束稳定、准确地扫查到齿根部位.检测可重复J性差，所得到的检测数据不准确，极易造成漏检误检，给机组的运行带来潜在的危险.

　　1.1检测难点

　　发电机转子齿根超声波检验最主要的难点在于下线槽内空间狭窄，以300 MW发电机转子为例，下线槽内的轴向间距只有37.5 mm.这样检测人员在对齿根进行超声波检验时，手持超声波探头放人下线槽内都很困难，更不能稳定的操作探头进行必要的扫查操作以便发现缺陷.

　　1.2解决方法

　　针对以上情况所采取的解决方法是设计一种夹持探头的工具，探头夹持工具可以一定的稳定压力作用于超声波探头之上，使超声波探头可靠的与测面祸合接触保证超声波传输的质量.检测人员只需要在下线槽外操作探头夹持工具，即可控制探头进行必要的扫查动作.

　　2超声波探头夹持装置

　　夹持工具要求能保证在检验过程当中，超声波探头与检测面接触良好、压力稳定、操纵灵活并且可准确确定探头所处位置，具体的结构见图1

　　夹持机构利用探头上2个固定凹孔，由夹持旋钮将探头固定在支架上.探头可以夹持旋钮为轴旋转，这样在检测时不管支架如何上下摆动，在压力的作用下探头总能自动的调整位置使探头底面与工件检测面稳定接触.