立式水輪機組軸線調整及導軸承的間隙分配

1、立式水輪發(fā)電機組立式水輪發(fā)電機組軸線調整及導軸承的間隙分配軸線調整及導軸承的間隙分配2007.7一、基本概念一、基本概念1、立式水輪發(fā)電機組軸線 由發(fā)電機軸（或由上端軸加轉子中心體及中間軸）和水輪機主軸等聯接后的幾何中心線，即回轉軸的幾何中心線。2、機組中心線 通過機組安裝基準件中心的鉛垂線。混流式水輪機是轉輪下固定止漏環(huán)中心，軸流式水輪機是轉輪室中心。3、理想（周轉）中心線 擺渡為零時回轉體的軸線。機組運行時，軸線在理論上是繞理想中心線周轉的。二、立式機組軸線調整二、立式機組軸線調整1、機組軸線調整的目的 找正機組軸線，將機組運行時的擺度控制在合理的范圍內，降低機組因機械、水力、電氣不平衡等

2、因素引起的震動，保證機組的安全穩(wěn)定運行。2、產生擺度的主要原因 鏡板與機組軸線不垂直； 法蘭面與軸線不垂直，聯軸后軸線發(fā)生曲折； 鏡板工作面精度不夠，表面存在波形； 推力頭與軸配合松動，卡環(huán)薄厚不均等。 一般情況下，鏡板與軸線不垂直和軸線本身曲折是產生擺度的主要原因。如下圖所示：圖1 鏡板摩擦面與軸線不垂直所產生的擺度圓圖2 法蘭組合面與軸線不垂直所產生的擺度圓3 3、機組擺度的類型及其判別、機組擺度的類型及其判別（1）鏡板摩擦面及法蘭組合面都與軸線垂直，總軸線無擺度及曲折。見圖a。（2）若水導與主軸法蘭盤最大正擺度的方向相同且數值為線形擴大，則是由鏡板與軸線不垂直引起，見圖b。其判別式是：

3、B / C LB / LC 式中 B -主軸法蘭處的凈擺度（mm） C -水導軸頸處凈擺度（mm） LB -法蘭盤到鏡板距離（m） LC -水導軸頸直鏡板距離（m） 在此種情況下可通過刮削絕緣墊或推力頭底面或加楔形墊，使鏡板與軸線垂直。（3）若主軸法蘭盤與水導最大擺度不在同一個方向或者擺度不為線性擴大，則存在軸線曲折，它有以下兩種情況。1）軸線在同一個軸面內發(fā)生曲折，如圖cg所示，特點是最大正擺度點在同一個軸面內，其值不為線性擴大。即： B / C LB / LC 它又有兩種情況： a.水輪機軸線向外曲折，如圖c、d所示，即 C BLC/LB0 b.水輪機軸線向里曲折，如圖eg所示，即 C B

4、LC/LB0 水輪機軸線曲折率為： 曲= C BLC/LB/2（LC- LB） （mm/m） 如果法蘭處和水導處擺度值均不超過規(guī)定范圍則可以不進行處理，若水導處擺度很大，就應對聯軸法蘭進行處理或加墊厚度為： 墊墊 曲曲D D 式中D-法蘭直徑（m）2）發(fā)電機軸線和水輪機軸線不在同一軸面內（軸線立體曲折）如上圖hk所示。其特點是主軸法蘭盤最大正擺度點與水導最大正擺度點不在同一軸面內。如軸線曲折情況不嚴重，用刮鏡板絕緣墊方法來使水導與主軸法蘭擺度不超過規(guī)定范圍。若軸線立體曲折嚴重，刮絕緣墊也不能解決，則要針對具體情況在主軸法蘭處加墊或刮削法蘭來處理。 對于傘式機組，推力軸承和導軸承移到發(fā)電機轉子下

5、部，上面的對于傘式機組，推力軸承和導軸承移到發(fā)電機轉子下部，上面的公式仍然成立，此時推力頭或絕緣墊的刮削方向相反，最大刮削點應公式仍然成立，此時推力頭或絕緣墊的刮削方向相反，最大刮削點應在最大擺度點的對側。在最大擺度點的對側。4 4 軸線調整舉例軸線調整舉例 某機組通過盤車測得擺度記錄如下表所示。已知鏡板至法蘭距離LB=2m,鏡板直徑D=0.4m,鏡板至水導距離LC=4m,求： 各軸位的全擺度與凈擺度值； 指出主軸法蘭處、水導處最大正擺度點及數值； 列出刮墊數值及說明刮法。 機組擺度記錄表機組擺度記錄表 單位：mm測點12345678上導JA0.00+0.010.00+0.02-0.010.0

6、0+0.030.00法蘭JB0.00+0.110.00-0.19-0.43-0.50-0.39-0.21水導JC0.00+0.210.00-0.40-0.83-1.00-0.80-0.41解：上導處的全擺度： A1-5=0.00-（-0.01）=0.01(mm) A2-6=0.01-0.00=0.01(mm) A3-7=0.00-0.03=-0.03(mm) A4-8=0.02-0.00=0.02(mm)法蘭處的全擺度： B1-5=0.00-（-0.43）=0.43(mm) B2-6=0.11-（-0.50）=0.61(mm) B3-7=0.00-（-0.39）=0.39(mm) B4-8=-

7、0.19-（-0.21）=0.02(mm)水導出的全擺度： C1-5=0.00-（-0.83）=0.83(mm) C2-6=0.21-（-1.00）=1.21(mm) C3-7=0.00-（-0.80）=0.80(mm) C4-8=-0.40-（-0.41）=0.01(mm)法蘭處凈全擺度： BA1-5=B1-5-A1-5=0.43-0.01=0.42(mm) BA2-6=B2-6-A2-6=0.61-0.01=0.60(mm) BA3-7=B3-7-A3-7=0.39-（-0.03）=0.42(mm) BA4-8=B4-8-A4-8=0.02-0.02=0.00(mm)水導處的凈全擺度： C

8、A1-5=C1-5-A1-5=0.83-0.01=0.82(mm) CA2-6=C2-6-A2-6=1.21-0.01=1.20(mm) CA3-7=C3-7-A3-7=0.80-（-0.03）=0.83(mm) CA4-8=C4-8-A4-8=0.01-0.02=-0.01(mm) 全擺度與凈擺度表全擺度與凈擺度表 單位：mm相隔180點1-52-63-74-8全擺度上導A0.010.01-0030.02法蘭B0.430.610.390.02水導C0.831.210.800.01凈全擺度法蘭BA0.420.600.420.00水導CA0.821.200.83-0.01從上表中凈擺度值可以看出

9、，法蘭處最大正擺度點為第2點，BA2-6=0.60mm;水導處最大正擺度點也在第2點， CA2-6=1.20mm.見下圖：5 1372468+0.425 1372468+0.60+0.420.000.+0.82+1.20+0.83-0.01法蘭凈擺度水導凈擺度刮削最值計算 水導與法蘭最大正擺度點方位相同，并且T/TC = LB /LC=1/2,因此造成擺度原因是鏡板與軸線不垂直，處理方法為刮推力頭與鏡板間的絕緣墊。刮削最大厚度為： =TCD/2LC =1.20.4/24=0.06(mm) 將絕緣墊沿最大正擺度點方向劃線，在2-6點連線上均分為6等份，并過等分點做最大擺度方向線的垂線，把絕緣墊劃

10、分為6個區(qū)，各區(qū)刮削厚度如下： 1=0.06mm 2=5/6=0.05mm 3=4/6=0.04mm 4=3/6 =0.03mm 5=6=0.00mm 最大刮削點在2號軸位，最小刮削點在6號軸位。三、導軸承瓦間隙調整三、導軸承瓦間隙調整 因各種原因，機組軸線雖經盤車檢查合格，但擺度只是控制在規(guī)定范圍內，由于實際的機組中心線和旋轉中心線并不重合，導軸承的安裝、調整應以機組實際旋轉中心線為基準。因此當機組中心調整確定后，應根據設計圖樣的間隙要求和經盤車測定合格后的擺度值來確定各導軸承瓦單側間隙的分配值，調整各導軸承瓦的間隙。 調整的順序可先根據水導盤車擺度及止漏環(huán)實際中心偏移值來安裝水導軸承瓦并調

11、整其間隙，然后調整發(fā)電機上下導軸承；也可同時進行。1.懸式機組導軸承瓦間隙調整懸式機組導軸承瓦間隙調整 （1 1）水導軸承間隙已按擺度調整在正確位置時，并且上導滑轉子已在中心位置。 上導軸承瓦單側間隙則按設計間隙調整，計算公式為： A0 =A180 =A 式中 A0 - 上導軸承瓦調整間隙，mm A180 - a0對側瓦調整間隙，mm A- 上導軸承設計間隙，mm 下導軸承瓦單側間隙調整應根據軸線的實際位置和擺度方位來確定，其計算公式為： B0 = B- BA/2 = B- LB BA/2L1 B180 = 2B- B0 式中 B0 -下導軸承瓦調整間隙，mm B180 -B0 對側瓦調整間隙

12、，mm B-下導軸承設計間隙，mm BA-下導軸承處凈擺度，mm BA - 法蘭處凈擺度，mm LB - 下導軸承瓦中心至上導軸承瓦中心距離，mm L1 - 上導軸承瓦中心至法蘭處距離，mm （2 2）當水導軸承與之止漏環(huán)同心，而主軸在軸瓦內任一位置時，則上、下導軸承處瓦間隙應按水導軸承瓦實測間隙計算確定。 上導軸承瓦調整間隙計算公式： A0 = C + CA/2 -（ C- A） A180 = 2A- A0 下導軸承瓦調整間隙計算公式： B0 = C + （CA/2- BA/2 ）-（ C- B） 或 B0 = C + （CA/2- LBBA/2L1 ）-（ C- B） B180 = 2B-

13、 B0 式中 C -水導軸承瓦調整間隙，mm CA -水導軸承出凈擺度，mm C-水導軸承瓦設計間隙，mm2.傘式機組導軸承瓦間隙計算傘式機組導軸承瓦間隙計算 （1 1）水導軸承間隙已按擺度調整在正確位置時。 上導軸承瓦單側間隙則按設計間隙調整，計算公式為： A0 = A- AB/2 A180 = 2A- A0 式中 AB -上導軸承處凈擺度，mm 下導軸承瓦調整間隙取設計間隙，計算公式為： B0 =B180 =B （2 2）當水導軸承與之止漏環(huán)同心，而主軸在軸瓦內任一位置時。 上導軸承瓦調整間隙計算公式： A0 = C + （CB/2- CA/2 ）-（ C- A） A180 = 2A- A

14、0 下導軸承瓦調整間隙計算公式： B0 = C + CB/2 -（ C- B） B180 = 2B- B03.導軸承瓦調整間隙計算舉例導軸承瓦調整間隙計算舉例 某臺懸式水輪發(fā)電機組軸線調整后，水導軸承處最大擺度點在第3點，其值為0.10mm，法蘭處最大擺度點也在第3點，其值為0.08mm。上導單側設計間隙為0.15mm，下導單側設計間隙為0.20mm，水導單側設計間隙為0.20mm，上導至法蘭距離為5.4m，上導至下到距離為3.8m。已知水導軸承安裝后與固定止漏環(huán)同心，在水導處用頂軸法測得4點間隙分別為： C1=0.25mm，C3=0.10mm，C5=0.15mm，C1=0.30mm。 求：相

15、應上下導軸承瓦應調整分配的間隙值。 解：由上述已知條件，根據公式計算導軸承瓦個點調整間隙如下： 上導軸承：A1 = C1 + CA1/2 -（ C- A） = 0.25+0/2+（0.20-0.15）=0.20（mm） A5 = 2A- A1 =20.15-0.20=0.10（mm） A3 = C3 + CA3/2 -（ C- A） = 0.10+0.10/2-（0.20-0.15）=0.10 （mm） A7= 2A- A3 =20.15-0.20=0.20（mm） 下導軸承： B1 = C1 + （CA1/2- LBBA1/2L1 ）-（ C- B） =0.25+（0/2-3.80/2 5.4）-（0.20-0.20） =0.25（mm） B5 = 2B-