立軸機組軸線測量與調(diào)整

1、日志立軸水輪發(fā)電機組軸線測量與調(diào)整 圖片 最近一直忙于偏橋2#機組的大修，這么近的接觸到這么具體的認識到機組，我自然不會錯過這么好的學(xué)習(xí)機會。結(jié)合理論上的思考、分析和實踐中的觀察、實干，我對立軸水輪發(fā)電機組的軸線測量與調(diào)整有了一定的認識，現(xiàn)在和同事們交流下我的理解和看法。 水輪發(fā)電機組主軸軸線的測量與調(diào)整，是機組檢修或安裝中最重要的工序之一。是衡量檢修質(zhì)量的重要指標(biāo)。我們應(yīng)該給予高度的重視。 一、概述 1、機組中心、軸線和旋轉(zhuǎn)中心 (1)機組中心（固定部件）。立式水輪機組中心是指機組各固定部件（上下迷宮環(huán)或轉(zhuǎn)輪室、座環(huán)、頂蓋、上下機架和定子）中心的連線。在實際安裝過程中，由于中心的基準(zhǔn)經(jīng)常變化

2、，測量誤差累計以及機組制造的誤差會使各固定部件中心不可能在一個垂線上。 (2)軸線（轉(zhuǎn)動部件）。機組的軸線是指發(fā)電機主軸和水輪機主軸的幾何中心線。立式水輪發(fā)電機組軸線是勵磁機軸，發(fā)電機主軸及水輪機主軸等組成。 (3)旋轉(zhuǎn)中心（轉(zhuǎn)動部件的回轉(zhuǎn)圍繞的幾何中心線）。 2、擺度產(chǎn)生的原因和擺度對機組運行的影響 假設(shè)鏡板摩擦面與整根軸線絕對垂直，那么，在機組運轉(zhuǎn)時，主軸將圍繞其理論旋轉(zhuǎn)中心穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。然而，其實上整根軸線與鏡板不可能絕對垂直。如圖1， 因此，機組運轉(zhuǎn)時，主軸將偏離理論旋轉(zhuǎn)中心而產(chǎn)生擺度。原因是，為防止軸電流產(chǎn)生而加在推力底面和鏡板之間的環(huán)氧樹脂絕緣墊薄厚不均；機械加工誤差和安裝原因造成推力

3、頭與主軸不垂直；主軸法蘭有折線。實踐中我們發(fā)現(xiàn)鏡板摩擦面與主軸不垂直是軸線產(chǎn)生擺度的主要原因。 過大擺度對機組運轉(zhuǎn)的影響： (1)軸線的傾斜使機組重心發(fā)生改變，增大了離心慣性力，在運轉(zhuǎn)中對推力軸承將產(chǎn)生周期性的不均勻負載，引起機組振動。 (2)使主軸和導(dǎo)軸承四周間隙不均勻，惡化了導(dǎo)軸承工作條件，使瓦溫升高，也使其密封受到影響。 (3)加速了水輪機迷宮磨損，嚴重的可能引起固定部分和轉(zhuǎn)動部分碰撞，使機組不能正常運行。 3、機組軸線測量調(diào)整步驟 機組軸線的測量調(diào)整一般都是分為兩個階段進行的：首先對發(fā)電機單獨盤車，當(dāng)法蘭處擺度值符合要求后，進行主軸聯(lián)接；然后再對機組整體盤車。一般按以下步驟進行： (1

4、)軸線測量。通過盤車方式測量上導(dǎo)、下導(dǎo)、發(fā)電機法蘭、水輪機法蘭及水導(dǎo)的擺度值，為軸線調(diào)整提供原始數(shù)據(jù)。 (2)整理和分析盤車數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^表格法，分析盤車的數(shù)據(jù)是否正確，并計算出最大擺度值及其放向，從而判斷如何去調(diào)整機組的軸線。 (3)軸線調(diào)整。當(dāng)盤車數(shù)據(jù)實測擺度超過規(guī)范時，應(yīng)該進行軸線的調(diào)整處理。對于懸式機組，可刮削調(diào)整推力頭與鏡板的絕緣墊，如果上述調(diào)整無法使各處擺度符合要求，可處理法蘭組合面來調(diào)整水導(dǎo)處的擺度。處理后重新盤車，直至各部分擺度合格為止。 二、機組軸線的測量 在實際測量中我們一般采用盤車法進行軸線測量。盤車就是用人為的方法，使機組轉(zhuǎn)動部分慢慢旋轉(zhuǎn)。盤車的方法有三種：大、中型機組

5、一般以廠內(nèi)橋式起重機為動力，叫作機械盤車。在定子、轉(zhuǎn)子繞組中通電，產(chǎn)生電磁力來拖動，叫電動盤車。對于小型機組，一般廣泛采用人力直接推動的方式，叫作人工盤車。偏橋電站檢修采用機械盤車。 1、盤車前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作： 在上導(dǎo)軸頸、主軸法蘭和水導(dǎo)處，沿圓周劃八等分。上、中、下三部分的等分線對應(yīng)在同一方位，并按逆時針方向順次編號。 (2)調(diào)整推力瓦受力，使鏡板處于水平狀態(tài)，推力瓦面應(yīng)涂潔凈豬油作為潤滑劑，夏季氣溫較高時可用羊油作潤滑劑。 (3)安裝推力頭附近的導(dǎo)軸瓦，以控制主軸徑向位移。瓦背支柱螺栓要擰緊，以盤車過程中主軸位移量在002008mm之間為宜。瓦面可滴入透平油作潤滑劑。 (4)清掃轉(zhuǎn)動部

6、件上的雜物，檢查所有轉(zhuǎn)動部分與固定部分的間隙，應(yīng)絕對無雜物卡阻及刮碰。 (5)在上導(dǎo)軸承，主軸法蘭和水導(dǎo)處，按X、Y方向各設(shè)2只百分表，作為測量擺度值和相互校核之用。百分表測桿應(yīng)留有足夠的預(yù)壓縮量，大針調(diào)零位。 (6)在水導(dǎo)處推動主軸，若表針擺動，則證明主軸處于自由狀態(tài)，否則，應(yīng)查明原因，是否有刮碰卡阻之處。 上述準(zhǔn)備工作完畢之后，各百分表派專人監(jiān)護記錄，在統(tǒng)一指揮下，使主軸接機組轉(zhuǎn)動方向慢慢旋轉(zhuǎn)，并且準(zhǔn)確停止在各等分線測點上。然后推動主軸，驗證主軸是否處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)，并通知各監(jiān)表人記錄。如此逐一測出八點的讀數(shù)。 2、盤車結(jié)果的整理與分析 (1) 全擺度和凈擺度。（在計算導(dǎo)軸承調(diào)整間隙時也會

7、用到） 1）全擺度。同一測量部位對稱兩點的百分表讀數(shù)之差稱全擺度。其中，對稱兩點具體指的是1點-5點、2-6、3-7、4-7。用字母 a 、 b 、 c 分別表示上導(dǎo)、法蘭、水導(dǎo)的全擺度值。 那么，上導(dǎo)處的全擺度值a為： a=a180a0 = e. 式中 a上導(dǎo)處的全擺度值 a180上導(dǎo)軸承處旋轉(zhuǎn)180°時讀數(shù) a0上導(dǎo)軸承0°時的讀數(shù) e主軸的徑向位移值 法蘭處的全擺度： b=b180b0= 2j + e. 式中 b法蘭處的全擺度值 b180法蘭處旋轉(zhuǎn)180°時讀數(shù) b0法蘭處0°時讀數(shù) j法蘭處的傾斜值 2）凈擺度。同一測點各部分的全擺度與導(dǎo)軸承（懸

8、式一般指的是上導(dǎo)軸承）處的全擺度的差。用字母ba 、ca 分別表示法蘭處、水導(dǎo)處的凈擺度值。 則 ba=b-a ca=c-a 將、代入上式，可得ba=2j，也就是說主軸處凈擺度是此處主軸傾斜度的2倍。 百分表讀數(shù)表示大小和方位。 （架表的位置如下圖） + 表示軸領(lǐng)相對于百分表外移。 - 表示軸領(lǐng)相對于百分表內(nèi)移。 偏橋水電站2#機組 修后發(fā)電機軸線測定 測點 1#2#3#4#5#6#7#8#上 導(dǎo) 0-1-1-1-1-1-1.50/0下 導(dǎo) -71240-150/0發(fā) 法 -10-1.5-10-4-2.570/0水 法 -92.532.5-3-380/1水 導(dǎo) -1131-1-9-860/2相

9、對點 15263748 全 擺 度 上 導(dǎo) 100.5-1下 導(dǎo) -72-34發(fā) 法 -61-80水 法 -6-5.5-51.5水 導(dǎo) -211-5-3凈 擺 度 下 導(dǎo) -82-3.55發(fā) 法 -71-8.51水 法 -7-5.5-5.5-2水 導(dǎo) -311-5.5-2三、機組軸線調(diào)整計算和處理 1、懸式機組盤車處理一般以水導(dǎo)數(shù)據(jù)為參考對象，因為通常情況下此處的設(shè)計間隙和調(diào)整間隙是最大的，而且軸線校準(zhǔn)的原則也是從下往上的，當(dāng)然如果實際盤車情況下其他測點擺度較大，也可以那一點作為處理的依據(jù)。 如果盤車數(shù)據(jù)準(zhǔn)確真實，水導(dǎo)處八點的凈擺度值，在座標(biāo)圖上應(yīng)是正弦曲線。如果曲線發(fā)生畸變，則說明盤車數(shù)據(jù)不

10、可靠，應(yīng)查明原因，重新盤車。通過對2#機組軸線的測量，我們知道了主軸最大傾斜值是11/2=5.5，方位是26點方向。據(jù)此，就可進行軸線的調(diào)整。在這里要說明的是確定主軸最大傾斜值時并不單是以測點值最大值為依據(jù)的，等作出主軸各測點的凈擺度值圓后，還要根據(jù)這個擺度圓上測值的趨勢來確定。這個部分我將會的以后的文中具體的闡述，請留意讀閱。 圖2是軸線傾斜與推力頭調(diào)整的關(guān)系圖。 圖2 圖中，j為水導(dǎo)處最大傾斜值；L為推力頭底面至水導(dǎo)測量的距離；D為推力頭直徑；為絕緣墊最大刮削量（或其對面應(yīng)加墊的最大厚度）。 根據(jù)三角形相似defABC，D=jL，因此，絕緣墊最大刮削量（即：其對面最大加熱厚度）： = jD

11、L 具體做法就是： 以最大值為最高點，過2-6點作一條通過圓心的直線； 以此直徑為垂直平分線，分別過57、48、13作直線割圓，分為四個區(qū)域 分區(qū)后，利用上述計算方法，可得每個區(qū)域應(yīng)該處理的厚度。 這里值得注意的是： （1）加墊方向與刮墊方向正好相反，即相差180°。 （2）值是加墊的最大厚度。從外向里應(yīng)逐漸減薄。 （3）加墊深度不宜超過推力頭直徑D的34。 （4）加墊時要做好記號，注意清潔，精心操作。 （5）薄銅箔不得接觸鏡板，以免破壞絕緣產(chǎn)生軸電流。 2、刮削絕緣點法的處理工藝： 先用制動器將轉(zhuǎn)子頂起加鎖，使轉(zhuǎn)子重量轉(zhuǎn)化到制動器上。拆去盤車工具，松開推力頭與鏡板的聯(lián)接螺栓，落下鏡

12、板，在推力頭及中間絕緣外側(cè)作裝配基準(zhǔn)線，并按軸線測量等分線方位，作相應(yīng)的八等分編號。 抽出絕緣墊，按絕緣墊應(yīng)刮削的最大點的方向作一中心線，按次中心線等分刮削區(qū)（可分為48個區(qū)），再按比例確定每一刮削區(qū)應(yīng)刮削的厚度。 按刮削區(qū)應(yīng)刮的厚度仔細地刮削。先把刮削平面等分劃成許多小方格，用外徑千分尺測出各方格的厚度，并用鉛筆將數(shù)值記在方格內(nèi)，然后按分區(qū)刮削要求逐格進行刮削，并以千分尺檢驗其刮削的厚度是否正確，直至所有方格全部刮完。 把絕緣墊放在平板上，用研磨平板加微量顯示劑，壓在絕緣墊上來回研磨顯示高點，并將高點刮去，使其平整，最后用砂布打光，除去邊緣毛刺。 刮削完畢后用酒精擦洗，將絕緣墊放入原位置裝復(fù)。 調(diào)整安裝后，應(yīng)重新進行盤車，以驗證軸線調(diào)整的效果，直到各部位擺度均符合附表規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為止。