水電站燈泡貫流式機組軸系安裝的調(diào)整方法

胡月路

水電站燈泡貫流式機組軸系安裝的調(diào)整方法

胡月路

經(jīng)濟增長速度逐步加快，能源需求持續(xù)增長，環(huán)保意識日益增強。在此種社會背景下，越來越重視可持續(xù)發(fā)展的再生水電清潔能源，促使貫流式機組獲得廣泛的應(yīng)用。水電站燈泡貫流式機組軸系采取的是臥軸雙支點雙懸臂結(jié)構(gòu)。在其運轉(zhuǎn)的過程中，主軸會產(chǎn)生形變，導致軸系中心發(fā)生改變，轉(zhuǎn)輪位置與轉(zhuǎn)子位置也會出現(xiàn)偏移。因而需要安裝調(diào)整貫流式機組結(jié)構(gòu)。本文就水電站燈泡貫流式機組軸系安裝的調(diào)整方法進行分析。

燈泡貫流式機組是低水頭水電站常用的機組結(jié)構(gòu)。但是此種結(jié)構(gòu)形式隨著發(fā)電機轉(zhuǎn)子與水輪機轉(zhuǎn)輪運轉(zhuǎn)，主軸會出現(xiàn)變形，導致轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)子出現(xiàn)的位置出現(xiàn)偏移。因而，安裝軸系統(tǒng)的時候，需依據(jù)機組的設(shè)計原理與結(jié)構(gòu)情況，要保障定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)輪室與轉(zhuǎn)輪的間隙能夠滿足機組運行時候的要求。

調(diào)整軸系方式

調(diào)整燈泡貫流式機組軸系的主要方法是抬高主軸。而抬高主軸可以有兩種方式。首先，水輪機側(cè)。抬高主軸的時候，可借助水輪機的主導軸承持續(xù)性抬高，促使轉(zhuǎn)輪中心和機組中心重合，滿足轉(zhuǎn)輪間隙與轉(zhuǎn)輪室的設(shè)計要求。在機組中心與發(fā)電機軸承中心重合后，主軸會存在撓度。而要想機組運轉(zhuǎn)達到相應(yīng)的標準，可傾斜疊裝定子，保持定子與轉(zhuǎn)子間氣隙均勻。其次，水輪機與發(fā)電機側(cè)。抬高水輪機水導軸承后，機組中心與轉(zhuǎn)輪中心重合，滿足設(shè)計要求，同時傾斜定子機座、軸線偏心，加工偏轉(zhuǎn)與軸線，以此來抬高發(fā)電機軸承，以滿足定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙設(shè)計要求。

安裝和調(diào)整軸系方法

將軸系的計算值為基礎(chǔ)來安裝機組，促使機組軸系能夠保持最佳的狀態(tài)。安裝和調(diào)整軸系，應(yīng)按照以下程序。

安裝和調(diào)整主軸水輪機側(cè)。貫流式機組結(jié)構(gòu)為筒式。在機組運轉(zhuǎn)前需設(shè)置好水導軸承支撐的扇形板，促使水導軸承抬高一定數(shù)值。調(diào)整主軸偏轉(zhuǎn)同心時，應(yīng)細微調(diào)整扇形板與軸承支撐板。

安裝機組的時候，可將軸承支架與發(fā)電機安裝在上游測管型座上，并要求軸承支架中心要高于管型座上游側(cè)中心。調(diào)整的時候，需計算軸系下沉值。在導流錐與內(nèi)配水環(huán)中心調(diào)整到相一致的情況后，就可將組合體套吊起放入主軸，以此可促使其與扇形板連接。

在調(diào)整整個機組系統(tǒng)的時候，還需對支撐工具進行調(diào)整。首先需調(diào)整好主軸距離與內(nèi)配水環(huán)上游側(cè)法蘭內(nèi)圓，并盡可能減少兩者之間的誤差。安裝和調(diào)整期間，內(nèi)配水環(huán)組合體、導流錐、主軸與軸承吊起放入管型座的時候，需利用吊工具，并在此期間不斷的調(diào)整。

主軸與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)輪相組合，將轉(zhuǎn)輪間隙與轉(zhuǎn)輪室調(diào)整到設(shè)計值的范圍內(nèi)，為了滿足調(diào)整需求，可以加設(shè)墊片在導流錐支撐面與扇形板之間。

調(diào)整與組裝定子。在對定子進行調(diào)整的時候，可以依據(jù)大齒壓板、加工機座內(nèi)圓傾斜及工藝偏心來實現(xiàn)，從而使受轉(zhuǎn)子撓度影響導致的軸線偏移、偏轉(zhuǎn)得到不斷調(diào)整。在對轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙進行調(diào)整的時候，其數(shù)值一定要保持在設(shè)計值的范圍之內(nèi)。

安裝調(diào)整主軸水輪機與發(fā)電機側(cè)。調(diào)整水導軸承結(jié)構(gòu)的時候，可利用球面自動調(diào)節(jié)的方法來不斷調(diào)整，促使軸承與主軸接觸時能夠依據(jù)主軸的撓曲偏轉(zhuǎn)來達到理想的效果。發(fā)電機軸承支架被安裝在上游測管型座位置，計算導軸承的下沉，隨后便可根據(jù)軸系來完成，促使管型上游測中心要低于軸承支架。

調(diào)整水內(nèi)配環(huán)與導流錐同心的時候，需不斷翻轉(zhuǎn)和調(diào)整導水機構(gòu)組合體，借助吊裝將其放置在最佳位置，并保持管型座X-X線數(shù)值低于內(nèi)配水環(huán)X-X線。實際安裝調(diào)整中，對于主軸組合體，應(yīng)使用管型座上游側(cè)將其放入到插入管型座里面，而測量H1與H2兩點主軸高度的時候，可借助經(jīng)緯儀。調(diào)整主軸高度后，要保證H1低于H2的高度。

調(diào)整水平中心。在對導流錐法蘭和主軸之間的距離進行測量的時候，可以使用千分尺進行測量，測量時要確保測量點之間保持180°，誤差需要控制在0.1mm以內(nèi)。在對管型座與軸承支架之間的距離進行測量的時候，也要使用千分尺進行，測量點之間也要保持在180°，誤差不可以超過0.1mm。調(diào)整水平中心后，還需保持軸承支座與楔塊焊接的結(jié)實性。而組合主軸、轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)子的時候，測量軸承支架與鏡板距離，應(yīng)注意使用千分尺，間隔控制在90°左右。

機組盤車

檢查機組軸系，需使用盤車。在此過程中需要明確的一點是，轉(zhuǎn)輪室與轉(zhuǎn)輪葉片間的距離要滿足設(shè)計要求。如不能達到設(shè)計標準，就需要調(diào)整轉(zhuǎn)輪室的位置或圓度。而檢查轉(zhuǎn)子與定子之間間隙的時候，同樣要保證這兩者符合設(shè)計標準，否則還需要整合定子的圓度。操作油管屬于軸系的部分，需使用盤車仔細檢查，確定其能夠滿足設(shè)計的要求。可將操作油管等分8點的逆時針位置就是需要盤車作業(yè)的最佳位置。而頂起主軸則需要利用高壓油來完成。實際操作的時候需要借助順時針盤車來完成。在檢查操作油管各個點的時候需按照順時針的方向。利用盤車作業(yè)操作油管的時候，需仔細檢查集電環(huán)的百度，促使其能夠達到設(shè)計標準。

調(diào)整主軸與導軸的間隙

燈泡貫流式機組軸系的重要組成部分應(yīng)是臥軸結(jié)構(gòu)。安裝調(diào)整運行機組的時候，轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的重量由軸承承擔。安裝或運行機組的時候，如出現(xiàn)停機現(xiàn)象，軸承與主軸之間沒有間隙。機組運行時導軸承與主軸位置只存在油膜厚度，促使主軸與導軸承滿足設(shè)計的要求，而導軸承的部件、導軸與主軸中心會出現(xiàn)偏心差值。基于此，確定機組中心的時候就需要依賴軸系中心。軸系位置會對轉(zhuǎn)子與定子、轉(zhuǎn)輪室與轉(zhuǎn)輪之間的間隙產(chǎn)生影響。因此，計算軸系的時候，應(yīng)將導軸承的一半間隙差值包括在內(nèi)。

了解機組結(jié)構(gòu)，是調(diào)整和安裝燈泡貫流式發(fā)電機組軸系的前提要件。工作人員嚴格按照圖紙的要求，調(diào)整各類數(shù)據(jù)，促使機組軸系滿足設(shè)計要求，安全運轉(zhuǎn)。

（作者單位：中國水利水電第八工程局有限公司）