淺談苗尾水電站4號水輪發(fā)電機組軸線調(diào)整實踐探索

雷 恒，舒發(fā)兵

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業(yè)部，云南 昆明650000）

1 機組的相關(guān)參數(shù)

苗尾水電站為引水式地面廠房，裝機容量為4×350 MW，機組為立軸半傘式水輪發(fā)電機組，機組額定轉(zhuǎn)速107.1 r/min，額定水頭93 m，水輪發(fā)電機組采用多段軸結(jié)構(gòu)。發(fā)電機型號SF350-56/14 000，上導軸承有14塊巴氏合金導瓦，推力軸承布置在轉(zhuǎn)子下部，為三波紋彈性支撐油箱，共計16塊氟塑料瓦，下導軸承共計12塊巴氏合金導瓦；水輪機型號HLD399B-LJ-680，水導軸承共計20塊巴氏合金導瓦。

2 機組軸線調(diào)整

2.1 機組盤車前檢查準備工作

機組盤車前各轉(zhuǎn)軸聯(lián)接螺栓按預緊度為80%力矩的要求拉緊完成。推力軸承彈性油箱壓縮量均勻；測量水輪機上下止漏環(huán)間隙（上止漏環(huán)測量4個點，下止漏環(huán)測量8個點），確定機組轉(zhuǎn)動部件中心位置；確定上機架高程滿足規(guī)范要求，中心＜0.10 mm，水平≤0.02 mm/m，并加固上機架基礎(chǔ)；在下導軸承對稱安裝4塊導瓦，調(diào)整瓦間隙單邊0.03 mm，通過電動試壓泵頂起轉(zhuǎn)動部件5 mm，在推力瓦面上均勻涂抹一層豬油，推力瓦面抹油完成后緩慢落下轉(zhuǎn)動部件，并拆除4塊下導瓦；安裝電動盤車工具在頂軸頂部，并檢查盤車工具上4臺電機同步運行；在上導軸承、水導軸承各對稱裝入4塊軸承瓦，調(diào)整導瓦單邊間隙0.02 mm，瓦面涂抹透平油；在水導下導上導各軸承軸領(lǐng)、水輪機主軸上法蘭、發(fā)電機軸下法蘭、推力頭上法蘭、鏡板、轉(zhuǎn)子下法蘭等位置的+Y、+X方向各架設1套百分表監(jiān)測盤車時擺度，鏡板軸向+Y、+X位置各架設1套百分表監(jiān)測鏡板軸向跳動，并在各監(jiān)測位置按逆時針方向?qū)⒈P車測點編為1～8號，一般上游側(cè)+Y為1號點，+X為7號點（機組旋轉(zhuǎn)方向為俯視順時針）。

2.2 機組盤車

苗尾電站機組盤車采用電動盤車，在上導軸頸面和水導軸頸面上分別涂抹透平油，先啟動盤車工具旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動部件一圈，轉(zhuǎn)動過程中各層人員注意聽有無異常響聲，一切正常各百分表對“0”后正式盤車，轉(zhuǎn)動主軸，每旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸45°時切斷盤車工具電機電源，記錄下各監(jiān)測位置+X、+Y百分表讀數(shù)，同時檢查水輪機底環(huán)與轉(zhuǎn)輪間間隙。盤車結(jié)果如下頁表1所示。

2.3 盤車數(shù)據(jù)分析

根據(jù)盤車數(shù)據(jù)，得出各監(jiān)測部位相對于下導軸承的偏心值如下：

（1）鏡板Y向為5點偏向1點0.02 mm，X向為3點偏向7點0.15 mm；

（2）推力頭Y向為1點偏向5點0.04 mm，X向為7點偏向3點0.04 mm；

（3）轉(zhuǎn)子中心體Y向為5點偏向1點0.02 mm，X向為7點偏向3點0.08 mm；

表1 盤車結(jié)果（單位：0.01 mm）

（4）上導軸承Y向為5點偏向1點0.02 mm，X向為7點偏向3點0.10 mm；

（5）發(fā)電機主軸上法蘭Y向為1點偏向5點0.04 mm，X向為3點偏向7點0.02 mm；

（6）水輪機主軸下法蘭Y向為5點偏向1點0.06 mm，X向為7點偏向3點0.02 mm；

（7）水導軸承Y向為5點偏向1點0.12 mm，X向為1點偏向5點0.02 mm。

2.4 確定平移量

以盤車數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行互補性、綜合性確定各軸系平移量及調(diào)整順序：

（1）鏡板1點往5點平移0.02 mm，7點往3點平移0.15 mm；

（2）推力頭5點往1點平移0.04 mm，3點往7點平移0.04 mm；

（3）轉(zhuǎn)子中心體1點往5點平移0.02 mm，3點往7點平移0.08 mm；

（4）發(fā)電機頂軸1點往5點平移0.02 mm，3點往7點平移0.10 mm；

（5）由于發(fā)電機主軸與水輪機主軸上法蘭聯(lián)軸螺栓為銷釘螺栓，所以水導處偏心無法調(diào)整。

3 機組軸線調(diào)整結(jié)果

各段軸系調(diào)整完成后再次對轉(zhuǎn)軸進行盤車，盤車結(jié)果如表2所示。

表2 盤車結(jié)果（單位：0.01 mm）

從盤車數(shù)據(jù)來看，對于下導擺度值：上導最大為0.02 mm，轉(zhuǎn)子下法蘭最大為0.04 mm，水導最大為0.02 mm，軸線擺度達到水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范要求，并進行轉(zhuǎn)子下法蘭與發(fā)電機主軸上法蘭聯(lián)接螺栓孔鏜孔工作和各軸系聯(lián)軸螺栓100%力矩拉伸工作。鏜孔工作完成后再次進行機組轉(zhuǎn)軸盤車檢查，確認轉(zhuǎn)軸擺度已符合水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范要求，最終盤車數(shù)據(jù)如表3：

從最終盤車數(shù)據(jù)可分析出各轉(zhuǎn)軸相對于下導的偏心，如表4所示。

表3 盤車結(jié)果（單位：0.01 mm）

表4 各轉(zhuǎn)軸相對于下導的偏心（單位：0.01 mm）

4號機組在啟動試運行過程中，用在線監(jiān)測系統(tǒng)測量出各部門擺度如表5所示。

表5 4號機組試運行擺度（單位：μm）

通過4號機組的運行，各項運行指標都達到優(yōu)良標準。

4 總結(jié)

多段軸結(jié)構(gòu)的水輪發(fā)電機組軸線的檢查和調(diào)整是非常煩瑣的工作，通過苗尾4號機組軸線調(diào)整，充分理解和掌握機組軸線調(diào)整的技術(shù)，并對盤車數(shù)據(jù)進行準確計算，綜合分析各軸系調(diào)整量，靈活應用軸系平移的調(diào)整方法，確保水輪發(fā)電機組軸線實現(xiàn)準確有效調(diào)整，最終保障水輪發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。