水輪機軸和發電機軸聯結找同心度工藝方法研究

李泰嶺+++翟志順

摘 要：文章介紹了美國標準IEEE水輪機軸與發電機軸聯軸找同心度的標準，并通過實例，闡述了聯軸找同心度的工藝方法。

關鍵詞：IEEE；聯軸；同心度；工藝

前言

隨著國內制造行業的發展，涉外項目的增加，一些標準也需要與國際接軌，水輪發電機組的兩軸聯軸找同心度是涉及機組正式安裝后機組運行穩定性和震動的重要指標，是由業主參加制作廠的一項驗收標準，國外水電項目和國內比較重大的水電項目均采用國際標準IEEE. IEEE標準文件由美國電氣和電子工程師學會（IEEE）的技術委員會和美國電氣和電子工程師學會IEEE標準協調委員會編制，與傳統的兩軸找擺度檢測位置和標準有很大的不同。

通過溪洛渡、洪都拉斯水輪發電機組的水輪機軸和發電機主軸的聯軸找同心度實例，介紹了IEEE標準的運用和特殊軸的聯軸找擺度工藝方法，可供借鑒和參考。

1 IEEE標準簡介

1.1 簡介和范圍

本標準適用于整鍛軸法蘭尺寸和軸的跳動偏差。本標準包涵的軸和法蘭適用于水電設備中臥式和立式發電機與水輪機的連接。本標準不包括組焊軸、軸的應力和螺栓拉伸的數據。工業經驗表明：軸的直徑由于承受扭矩要求而大于72英寸（1828.8mm）時，最好采用焊接軸而不采用鍛造軸。

1.2 軸擺度公差-工廠檢查

1.2.1 水輪機軸和發電機軸組合。當在工廠內進行水輪機和發電機軸組合找正時，可在車床上旋轉檢查或在垂直校準平臺上進行。水輪機和發電機組合軸解體前應做好對應標記。通過固定在車床或工作臺上的檢測裝置所讀取的擺度（跳動）值不應超過表1的規定。

1.2.2 記錄。應準備一份標明檢測位置和測量值的軸的找正圖紙，供工地安裝單位參考。

附圖及表1說明：

水輪機軸和發電機軸組合公差（無中間軸）

表1

*如推力頭不與軸整鍛，對發電機軸與中間軸或水輪機軸組合結構，沒有必要把推力頭重新裝在軸上進行車間檢查。

2 IEEE標準運用實例

2.1 溪洛渡水輪機軸與發電機軸聯軸找擺度實例

溪洛渡水輪發電機是三峽公司繼三峽左岸、三峽右岸之后開發的大型混流式機組，單機出力700MW，水輪機與發電機兩軸連接法蘭處直徑φ3430mm，水輪機軸與轉輪連接端外圓直徑φ3035mm，兩軸共重約208t。

2.1.1 設備情況：

a.我公司采用18M米重型機床，機床技術參數如下：

加工直徑 0～4300mm

中心高（到工件床身） 2800mm

中心高（到刀座床身） 3200mm

中心距 18000mm

兩頂尖間最大承重 250T

卡盤與一個中心架間最大承重 250T

兩個中心架間最大承重 250T

主電機功率 225Kw

卡盤轉數 0.3～120rpm

卡盤扭矩 260000NM

卡盤外卡范圍 600～4050mm

CNC走刀范圍 0～4800mm/min

快速移動 4800mm/min

切削力 200000N

b.吊車：70萬廠房吊車：采用兩個200噸吊車，聯合吊運。兩吊車聯吊間距12.5米，有效起吊高度大于15米，大約20米左右。

2.1.2 工藝方案：

a.找擺度采用夾發電機軸端圓，架水輪機軸端。在發電機軸端法蘭附近架一個中心架（作為輔助支撐），在水輪機軸遠端法蘭附近架一個中心架，利用加工的架子口，見圖（距離法蘭近端面約500mm）。

b.將兩軸分別吊到18米臥車上先精調發電機軸，再吊水輪機軸在機床上進行聯軸把合。

c.按ANSI/IEEE標準要求進行檢查，整圓要求均勻測量8點，作好分度標記，并作好檢測記錄。

2.2 洪都拉斯水輪機軸與發電機軸聯軸找擺度實例

2.2.1 洪都拉斯機組是軸流轉漿式水輪機。特殊處是發電機軸熱套中心架精車后進行聯軸找擺度.裝夾方式為：夾水輪機端法蘭，架發電機軸發端架子口。

2.2.2 工藝過程

使用的機床為數控18m臥車。按水端法蘭和發端架子口找正后，使用千分表檢查各面跳動，發現發軸D2部位跳動超差，0.24mm，按常規處理方法兩軸相對旋轉90°、180°后，跳動有所好轉，但還是超差，拆開后單獨檢測水軸和發軸，全面檢查所有形位公差都滿足圖紙要求，精確確定兩軸聯接法蘭面的高低點，再次檢查跳動仍超差，根據全部檢查記錄和整個過程，進行分析，結論是因熱套轉子支架，中間過重導致撓度大，考慮機組運行時，立軸半傘式結構，且有兩段軸承支撐固定：水導軸承，發導軸承，我們決定在水軸架子口處增加中心架，并請專家進行了專門計算，計算依據是根據兩軸重量和轉子支架重量及重量分布和機組運行時的工作油壓，給定中心架最大允許油壓，加上中心架后，各圓跳動明顯好轉，隨著壓力提升，跳動越來越好，升值2/3最大允許油壓后，所有跳動均滿足IEEE標準要求，我們與業主、監理、設計部門共同開了個專題會議，獲得了業主的好評。最后的擺度數據如下：

注：B基準為水軸精車時車出的基準面，要求與水軸止口垂直度0.025mm。

檢查部位簡圖

3 結束語

標準的引進，是有利于開發國外市場，但在實際引用和運用標準時，要正確理解標準的精髓，要靈活運用標準，遇到特殊結構的軸，常規方法無法滿足標準要求時，需采取特殊的工藝方法，這對生產順利進行是非常有必要的。endprint

摘 要：文章介紹了美國標準IEEE水輪機軸與發電機軸聯軸找同心度的標準，并通過實例，闡述了聯軸找同心度的工藝方法。

關鍵詞：IEEE；聯軸；同心度；工藝

前言

隨著國內制造行業的發展，涉外項目的增加，一些標準也需要與國際接軌，水輪發電機組的兩軸聯軸找同心度是涉及機組正式安裝后機組運行穩定性和震動的重要指標，是由業主參加制作廠的一項驗收標準，國外水電項目和國內比較重大的水電項目均采用國際標準IEEE. IEEE標準文件由美國電氣和電子工程師學會（IEEE）的技術委員會和美國電氣和電子工程師學會IEEE標準協調委員會編制，與傳統的兩軸找擺度檢測位置和標準有很大的不同。

通過溪洛渡、洪都拉斯水輪發電機組的水輪機軸和發電機主軸的聯軸找同心度實例，介紹了IEEE標準的運用和特殊軸的聯軸找擺度工藝方法，可供借鑒和參考。

1 IEEE標準簡介

1.1 簡介和范圍

本標準適用于整鍛軸法蘭尺寸和軸的跳動偏差。本標準包涵的軸和法蘭適用于水電設備中臥式和立式發電機與水輪機的連接。本標準不包括組焊軸、軸的應力和螺栓拉伸的數據。工業經驗表明：軸的直徑由于承受扭矩要求而大于72英寸（1828.8mm）時，最好采用焊接軸而不采用鍛造軸。

1.2 軸擺度公差-工廠檢查

1.2.1 水輪機軸和發電機軸組合。當在工廠內進行水輪機和發電機軸組合找正時，可在車床上旋轉檢查或在垂直校準平臺上進行。水輪機和發電機組合軸解體前應做好對應標記。通過固定在車床或工作臺上的檢測裝置所讀取的擺度（跳動）值不應超過表1的規定。

1.2.2 記錄。應準備一份標明檢測位置和測量值的軸的找正圖紙，供工地安裝單位參考。

附圖及表1說明：

水輪機軸和發電機軸組合公差（無中間軸）

表1

*如推力頭不與軸整鍛，對發電機軸與中間軸或水輪機軸組合結構，沒有必要把推力頭重新裝在軸上進行車間檢查。

2 IEEE標準運用實例

2.1 溪洛渡水輪機軸與發電機軸聯軸找擺度實例

溪洛渡水輪發電機是三峽公司繼三峽左岸、三峽右岸之后開發的大型混流式機組，單機出力700MW，水輪機與發電機兩軸連接法蘭處直徑φ3430mm，水輪機軸與轉輪連接端外圓直徑φ3035mm，兩軸共重約208t。

2.1.1 設備情況：

a.我公司采用18M米重型機床，機床技術參數如下：

加工直徑 0～4300mm

中心高（到工件床身） 2800mm

中心高（到刀座床身） 3200mm

中心距 18000mm

兩頂尖間最大承重 250T

卡盤與一個中心架間最大承重 250T

兩個中心架間最大承重 250T

主電機功率 225Kw

卡盤轉數 0.3～120rpm

卡盤扭矩 260000NM

卡盤外卡范圍 600～4050mm

CNC走刀范圍 0～4800mm/min

快速移動 4800mm/min

切削力 200000N

b.吊車：70萬廠房吊車：采用兩個200噸吊車，聯合吊運。兩吊車聯吊間距12.5米，有效起吊高度大于15米，大約20米左右。

2.1.2 工藝方案：

a.找擺度采用夾發電機軸端圓，架水輪機軸端。在發電機軸端法蘭附近架一個中心架（作為輔助支撐），在水輪機軸遠端法蘭附近架一個中心架，利用加工的架子口，見圖（距離法蘭近端面約500mm）。

b.將兩軸分別吊到18米臥車上先精調發電機軸，再吊水輪機軸在機床上進行聯軸把合。

c.按ANSI/IEEE標準要求進行檢查，整圓要求均勻測量8點，作好分度標記，并作好檢測記錄。

2.2 洪都拉斯水輪機軸與發電機軸聯軸找擺度實例

2.2.1 洪都拉斯機組是軸流轉漿式水輪機。特殊處是發電機軸熱套中心架精車后進行聯軸找擺度.裝夾方式為：夾水輪機端法蘭，架發電機軸發端架子口。

2.2.2 工藝過程

使用的機床為數控18m臥車。按水端法蘭和發端架子口找正后，使用千分表檢查各面跳動，發現發軸D2部位跳動超差，0.24mm，按常規處理方法兩軸相對旋轉90°、180°后，跳動有所好轉，但還是超差，拆開后單獨檢測水軸和發軸，全面檢查所有形位公差都滿足圖紙要求，精確確定兩軸聯接法蘭面的高低點，再次檢查跳動仍超差，根據全部檢查記錄和整個過程，進行分析，結論是因熱套轉子支架，中間過重導致撓度大，考慮機組運行時，立軸半傘式結構，且有兩段軸承支撐固定：水導軸承，發導軸承，我們決定在水軸架子口處增加中心架，并請專家進行了專門計算，計算依據是根據兩軸重量和轉子支架重量及重量分布和機組運行時的工作油壓，給定中心架最大允許油壓，加上中心架后，各圓跳動明顯好轉，隨著壓力提升，跳動越來越好，升值2/3最大允許油壓后，所有跳動均滿足IEEE標準要求，我們與業主、監理、設計部門共同開了個專題會議，獲得了業主的好評。最后的擺度數據如下：

注：B基準為水軸精車時車出的基準面，要求與水軸止口垂直度0.025mm。

檢查部位簡圖

3 結束語

標準的引進，是有利于開發國外市場，但在實際引用和運用標準時，要正確理解標準的精髓，要靈活運用標準，遇到特殊結構的軸，常規方法無法滿足標準要求時，需采取特殊的工藝方法，這對生產順利進行是非常有必要的。endprint

摘 要：文章介紹了美國標準IEEE水輪機軸與發電機軸聯軸找同心度的標準，并通過實例，闡述了聯軸找同心度的工藝方法。

關鍵詞：IEEE；聯軸；同心度；工藝

前言

隨著國內制造行業的發展，涉外項目的增加，一些標準也需要與國際接軌，水輪發電機組的兩軸聯軸找同心度是涉及機組正式安裝后機組運行穩定性和震動的重要指標，是由業主參加制作廠的一項驗收標準，國外水電項目和國內比較重大的水電項目均采用國際標準IEEE. IEEE標準文件由美國電氣和電子工程師學會（IEEE）的技術委員會和美國電氣和電子工程師學會IEEE標準協調委員會編制，與傳統的兩軸找擺度檢測位置和標準有很大的不同。

通過溪洛渡、洪都拉斯水輪發電機組的水輪機軸和發電機主軸的聯軸找同心度實例，介紹了IEEE標準的運用和特殊軸的聯軸找擺度工藝方法，可供借鑒和參考。

1 IEEE標準簡介

1.1 簡介和范圍

本標準適用于整鍛軸法蘭尺寸和軸的跳動偏差。本標準包涵的軸和法蘭適用于水電設備中臥式和立式發電機與水輪機的連接。本標準不包括組焊軸、軸的應力和螺栓拉伸的數據。工業經驗表明：軸的直徑由于承受扭矩要求而大于72英寸（1828.8mm）時，最好采用焊接軸而不采用鍛造軸。

1.2 軸擺度公差-工廠檢查

1.2.1 水輪機軸和發電機軸組合。當在工廠內進行水輪機和發電機軸組合找正時，可在車床上旋轉檢查或在垂直校準平臺上進行。水輪機和發電機組合軸解體前應做好對應標記。通過固定在車床或工作臺上的檢測裝置所讀取的擺度（跳動）值不應超過表1的規定。

1.2.2 記錄。應準備一份標明檢測位置和測量值的軸的找正圖紙，供工地安裝單位參考。

附圖及表1說明：

水輪機軸和發電機軸組合公差（無中間軸）

表1

*如推力頭不與軸整鍛，對發電機軸與中間軸或水輪機軸組合結構，沒有必要把推力頭重新裝在軸上進行車間檢查。

2 IEEE標準運用實例

2.1 溪洛渡水輪機軸與發電機軸聯軸找擺度實例

溪洛渡水輪發電機是三峽公司繼三峽左岸、三峽右岸之后開發的大型混流式機組，單機出力700MW，水輪機與發電機兩軸連接法蘭處直徑φ3430mm，水輪機軸與轉輪連接端外圓直徑φ3035mm，兩軸共重約208t。

2.1.1 設備情況：

a.我公司采用18M米重型機床，機床技術參數如下：

加工直徑 0～4300mm

中心高（到工件床身） 2800mm

中心高（到刀座床身） 3200mm

中心距 18000mm

兩頂尖間最大承重 250T

卡盤與一個中心架間最大承重 250T

兩個中心架間最大承重 250T

主電機功率 225Kw

卡盤轉數 0.3～120rpm

卡盤扭矩 260000NM

卡盤外卡范圍 600～4050mm

CNC走刀范圍 0～4800mm/min

快速移動 4800mm/min

切削力 200000N

b.吊車：70萬廠房吊車：采用兩個200噸吊車，聯合吊運。兩吊車聯吊間距12.5米，有效起吊高度大于15米，大約20米左右。

2.1.2 工藝方案：

a.找擺度采用夾發電機軸端圓，架水輪機軸端。在發電機軸端法蘭附近架一個中心架（作為輔助支撐），在水輪機軸遠端法蘭附近架一個中心架，利用加工的架子口，見圖（距離法蘭近端面約500mm）。

b.將兩軸分別吊到18米臥車上先精調發電機軸，再吊水輪機軸在機床上進行聯軸把合。

c.按ANSI/IEEE標準要求進行檢查，整圓要求均勻測量8點，作好分度標記，并作好檢測記錄。

2.2 洪都拉斯水輪機軸與發電機軸聯軸找擺度實例

2.2.1 洪都拉斯機組是軸流轉漿式水輪機。特殊處是發電機軸熱套中心架精車后進行聯軸找擺度.裝夾方式為：夾水輪機端法蘭，架發電機軸發端架子口。

2.2.2 工藝過程

使用的機床為數控18m臥車。按水端法蘭和發端架子口找正后，使用千分表檢查各面跳動，發現發軸D2部位跳動超差，0.24mm，按常規處理方法兩軸相對旋轉90°、180°后，跳動有所好轉，但還是超差，拆開后單獨檢測水軸和發軸，全面檢查所有形位公差都滿足圖紙要求，精確確定兩軸聯接法蘭面的高低點，再次檢查跳動仍超差，根據全部檢查記錄和整個過程，進行分析，結論是因熱套轉子支架，中間過重導致撓度大，考慮機組運行時，立軸半傘式結構，且有兩段軸承支撐固定：水導軸承，發導軸承，我們決定在水軸架子口處增加中心架，并請專家進行了專門計算，計算依據是根據兩軸重量和轉子支架重量及重量分布和機組運行時的工作油壓，給定中心架最大允許油壓，加上中心架后，各圓跳動明顯好轉，隨著壓力提升，跳動越來越好，升值2/3最大允許油壓后，所有跳動均滿足IEEE標準要求，我們與業主、監理、設計部門共同開了個專題會議，獲得了業主的好評。最后的擺度數據如下：

注：B基準為水軸精車時車出的基準面，要求與水軸止口垂直度0.025mm。

檢查部位簡圖

3 結束語

標準的引進，是有利于開發國外市場，但在實際引用和運用標準時，要正確理解標準的精髓，要靈活運用標準，遇到特殊結構的軸，常規方法無法滿足標準要求時，需采取特殊的工藝方法，這對生產順利進行是非常有必要的。endprint