小灣水電站推力軸承在檢修過程中的調整分析

徐文冰，岳建鋒

（華能瀾滄江水電股份有限公司檢修分公司，云南 昆明650214）

1 概述

小灣水電站位于云南省鳳慶縣和南澗縣交界的瀾滄江上，電站距昆明公路里程約456 km。壩址多年平流量1 210 m3/s，設計引用流量2 190 m3/s。電站正常蓄水位1 240 m。水庫總庫容為149.14億m3，有效庫容為98.95億m3，水庫具有不完全多年調節能力。電站地下廠房內安裝6臺機組，單機容量為700 MW，裝機總容量4 200 MW，電站多年平均發電量為189.9億kW·h。電站以500 kV電壓等級接入電力系統，在系統中擔任調峰、調頻和事故備用任務。

該電站推力軸承采用ALSTOM公司的薄瓦巴氏合金瓦小支柱彈性支撐結構（如圖1所示），設置16塊推力瓦，機組的受力傳遞順序為：推力頭→鏡板→推力瓦（薄瓦）→彈性支柱→推力軸承托瓦（厚瓦）→推力瓦支撐盤→推力瓦承重螺栓→推力瓦錐形支承→下機架中心體→下機架支臂——軸向基礎板和徑向基礎板。

小灣水電站推力軸承采用彈性支柱支撐的多點支撐結構，通過一些高度相同直徑不同和彈性不同的彈性垂直銷釘支撐在承重托瓦上，托盤位于厚瓦與壓縮柱之間，其作用為減小軸瓦變形和避免軸瓦中部應力集中。不但具有結構緊湊、承載力較大、運行穩定的優點，還可通過托瓦下的支撐結構對單塊推力瓦進行受力調整。各軸瓦上的不均衡載荷會造成各壓縮柱間的壓力差，這個壓力差直接反映為各壓縮柱中測量桿的不同位移量，因此在安裝時可以通過電子位移表測量該位移量，并據此對調整柱進行高度調節，從而使各瓦載荷達到均衡。

小灣水電站推力軸承具體參數如下頁表1。

圖1 推力軸承結構圖

2 推力軸承檢修過程中受力調整

機組在A級檢修過程中，由于下機架回裝后與檢修前發生一定的變化，需要對回裝后的推力軸承受力以及鏡板水平進行重新測量調整。

表1 小灣水電站推力軸承參數

2.1 安裝工藝

下機架回裝后，需要復測機架水平，下機架水平應滿足≤0.04 mm/m，考慮到機組經過長時間運行，下機架產生變形的情況，應與修前進行比較，分析水平變化情況，若變化較大，則需進行下機架水平調整。

鏡板及推力頭回裝后，利用框式水平儀或合像水平儀沿周向均布8點測量其水平，應滿足≤0.02mm/m。

轉子吊裝過程中調整與發電機下端軸螺栓孔相對位置，對稱穿入4顆定位銷套，最終轉子受力于風閘制動器，利用液壓拉伸器將發電機下端軸及轉輪提升，安裝剩余定位銷套，并按力矩值將把合螺栓把緊。啟動高壓油頂起裝置，調整轉子與鏡板及推力頭的相對位置，穿入定位銷釘并螺栓緊固。

2.2 回裝階段推力受力調整

利用頂轉子油泵，緩慢將轉子下落，此時每塊推力瓦的受力是不均勻的，利用負荷測量儀進行位移測量，記錄測量數據，根據記錄進行推力瓦受力調整工作。

具體調整如下：

利用制動器頂起轉子，使鏡板與推力瓦脫離3～5 mm間隙，頂起過程中密切注意推力瓦與鏡板是否脫開，避免推力瓦與鏡板一同上升的現象發生。用負荷測量儀測量出當前的受力值，作為推力瓦受力調整的基礎。下落轉子，使轉子等轉動部件重量轉移至推力瓦上，測量其受力值并記錄，前后兩次數值的差值即為每塊推力瓦受力值。

在受力調整前，應測量鏡板水平。結合鏡板水平和推力瓦受力值，在下次頂起轉子時進行支撐部分壓縮柱高度調整。在下部測量桿處架設千分表，并用扳手調整推力瓦調整桿。如此反復進行調整，推力瓦最大、最小受力偏差應控制在±0.01 mm以內。

機組盤車時，在鏡板上端面處放置水平儀，記錄盤車點位置的鏡板水平情況，并根據計算判斷是否符合要求（≤0.02 mm/m），并重新復測推力瓦受力情況，與盤車前比較是否有變化。

2.3 試運行階段推力受力調整

以此次大修機組（小灣6號機組）為例，根據推力瓦溫度進行相應的受力微調。

表2 調整前后對比

圖2 調整前后推力受力與瓦溫關系對比

根據數據分析，推力受力的大小與瓦溫的高低對應性比較好，只有少數幾個對應性較差。在調整受力時可按照經驗“調整0.01 mm溫度變化1℃”來調整。在調整過程中，應綜合考慮單個軸瓦兩側及對側的溫度情況，調整推力受力需要反復測量、分析、調整，切勿盲目進行調整。

由于檢修工期關系，最終推力瓦溫溫差由調整前的5.1℃調整到3.1℃。根據數據分析，仍然存在調整空間，可將瓦溫高的1號、11號推力瓦向下調整0.02 mm。

3 結束語

通過對小灣水輪發電機組推力軸承受力調整分析，總結出一套此類推力軸承的行之有效的安裝及調整方法，并為后續機組檢修提供了寶貴的經驗。

由于筆者水平有限，本文難免存在不足之處，歡迎批評指正。