250kW立式軸流定漿機組頂蓋振動的消除

陳為民

(江西水電檢修安裝工程有限公司，江西 宜春 330600)

1 水輪發電機組振動類型和危害

1.1 機組振動類型

1)機械類振動:由于機械部分的平衡力引起的振動稱為機械類振動。主要特點是振動頻率與機組轉速一致，有時振幅與轉速成正比。

2)電氣類振動。由于電氣方面的原因造成發電機磁場不平衡而引起的振動稱為電氣振動。主要特點是振幅與勵磁電流大小成正比。

3)水施類振動:水輪機蝸殼內受力不平衡而造成的振動稱為水施類振動。特點是振幅與導葉開度有關，開度愈大，振幅愈大。

1.2 水輪機組振動的危害

引起機組零部件金屬和焊縫間疲勞破壞區的形成和擴大，從而使之產生裂紋，甚至斷裂損壞而報廢。機組部分緊固部件松動，不僅會導致這些緊固件本身的斷裂，而且加劇被其連接部分的振動，促使它們加速損壞。加速機組轉動部分相互磨損程度。

2 機組振動消除實例

2.1 機組振動情況

某250kW立式軸流定漿發電機組設計的頂蓋固定連桿強度達不到要求，原土建預埋固定點錯位，在水流的涌浪紊流下頂蓋時刻對連桿做拉伸和彎曲運動，使得連桿疲勞斷裂，連桿斷裂后，頂蓋的高頻振動使導葉軸崩斷，造成導葉開度差別很大，急速加劇機組的振動以致不能發電。新設計的固定支撐加大了固定的強度，改善了支撐點的受力控制面，改進后沒有發現支撐桿、導葉軸斷裂，可以帶負荷到220kW。

原固定支撐結構設計示意圖見圖1。

圖1 原固定支撐結構設計示意圖

說明:在7的紊亂作用下，不在一水平面上的3失去控制2的穩定，使得2不斷對3做拉伸和彎曲運動，3疲勞后斷裂，加劇了2的擺動，造成4的崩斷，引起6的擺動超標，噪聲過大，機組不能開機。

革新后詳細固定支撐結構及工作原理見圖2。

圖2 改進后固定支撐結構及工作原理圖

2.2 改進措施

調整好轉輪間隙后用手旋2靠緊6，依次用手調整其它兩個定位螺桿 (三個2與6結合處相間120度且在同一平面)使2靠緊6;檢查6與7之間的間隙，保持正常的間隙;用扳手鎖緊2與6并背緊制動螺母;5產生的紊流作用力集中在2與6結合處，通過100槽鋼傳遞到墻壁上。

2.3 創新點

1)原固定結構拉桿強度不夠，拉力不在同一平面內，拉力方向不是垂直指向主軸中心。改變拉桿結構形式為支撐桿螺桿的支撐力調整方式。

2)保證螺桿支撐力指向主軸中心。

3)支撐力在同一平面內。

4)加強支撐桿的強度。

5)調整受力方便。

3 結束語

綜上所述，250kW機組的振動通過上述改進措施后肖除了，在推廣時應按月定期檢測定位螺桿的位移量變化情況，發現位移量＞0.4MM，就必須采取電焊措施保證螺桿不發生軸向位移，此項技術可保障機組安全經濟運行。

表1 與當前國內外同類研究、同類技術的綜合比較

［1］成大先.機械設計手冊 ［R］.

［2］哈爾濱大電機研究所.水輪機設計手冊［R］.

［3］張蕾.現代企業管理 ［R］.