鏡板下端軸一體式結構機組下機架預裝技術

陳 浩，吳瑞清

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

1 概述

半傘式機組下機架一般采用輻射機架結構，由中心體、支臂、基礎板等部位組成，中心體內設置有推力軸承及下導軸承。常規下端軸與鏡板一般為分離式結構設計，推力頭采用與螺栓與轉子聯結或現場熱套結構熱套在下端軸上[1]，下端軸鏡板一體式機組下端軸軸領底部充當鏡板功能，推力軸承與下導軸承共用一個油盆設置，下導軸瓦設置于推力瓦上部下端軸軸領位置。

2 下機架組裝

在中心體下方布置4 個800 mm 高鋼支墩[2]，將下機架中心體吊放在已調整好的中心體支墩上，注意其方位，清掃下機架中心體并調整中心體水平≤0.02 mm/m。檢查楔子板相互之間以及楔子板與中心體之間接觸良好。

安裝基礎板與支臂之間的組合螺栓，螺栓應能順利擰入，否則應進行現場攻絲。完成后測量調整下機架支臂半徑、弦距、中心體水平等直至滿足設計及規范要求為止。

3 下機架預裝基準選擇

下機架預裝在導水機構預裝（帶轉輪預裝）所需大件吊裝完成后進行，具體基準選擇如下：

（1）根據下止漏環與轉輪之間軸向墊片高度、轉輪與頂蓋、底環抗磨板實際錯臺量計算轉輪至下架機推力軸承座把合面理論高差，以轉輪上法蘭為基準調整下機架高程至滿足高差要求（下機架應考慮下沉值）。

（2）底環下止漏環安裝完成后轉點至底環泄水錐，以底環泄水錐基準點作為為下機架中心調整基準。

4 下機架預裝

（1）對下機架基礎預留坑進行清理和檢查，基礎預留坑各項尺寸應滿足下機架安裝要求[3]。

（2）將下機架吊入機坑并放置在預留坑內安裝下機架基礎板地腳螺栓，并旋入螺母，若下機架支臂與基礎板之間未設計墊片，在支臂與基礎板之間加入3 mm 墊片。

（3）利用下機架基礎板調整螺栓，以轉輪為基準調整下機架中心體高程，使之滿足轉輪與下機架推力軸承座高差要求，高差計算時應考慮下止漏環與轉輪之間軸向墊片高度、轉輪與頂蓋、底環抗磨板實際錯臺量并考慮水機軸、發機軸的實測偏差、在額定推力負荷下的下機架撓度和彈簧束壓縮量等因素；以水泵水輪機底環泄水錐基準點為基準，調整下機架中心體中心滿足要求，使用框式水平儀調整下機架水平滿足要求。調整完成后復測下機架至定子鐵芯中心線實測高差以復核下機架高程并以此實測高差作為轉子磁極掛裝調整高程推算依據[4]。

（4）下機架中心體的中心、高程及水平調整合格后，安裝推力軸承座，使用精密水準儀加內徑千分尺尺頭測量推力軸承座整圓水平≤0.08 mm。其測量方法：精密水準儀不加測微頭，水準儀架設調平后以鏡頭內中間十字絲為視線固定點通過讀取鏡頭內徑千分尺尺頭讀數（將內徑千分尺尺頭至于推力軸承座上，上下一格為0.01 mm）進行讀數并記錄，若不滿足要求通過下機架基礎板調整螺栓對下機架水平進行微調至滿足推力軸承座水平要求，下機架預裝示意圖見圖1。

圖1 下機架預裝調整示意圖

（5）將基礎板與預留坑內的鋼筋加固，對下機架基礎板進行基礎澆筑[5]，澆筑過程中，在每個基礎板部位安裝百分表對下機架進行監測。

5 推力瓦預裝

（1）混凝土澆筑后復測推力瓦水平及下機架中心應滿足要求。

（2）測量單個彈簧束、推力瓦托、推力瓦厚度，根據厚度測量結果對彈簧束、推力瓦托、推力瓦進行組合搭配確保所有推力瓦安裝后高度偏差≤0.02 mm。

（3）根據編號順序將推力軸承裝配內彈簧束、推力瓦托及推力瓦吊裝至基坑內進行預裝，采用水準儀加內徑千分尺的測量方式進行測量，每塊推力瓦測量4 個點，測量推力瓦之間高差≤0.10 mm,其測量方法：精密水準儀不加測微頭，水準儀架設調平后以鏡頭內中間十字絲為視線固定點通過讀取鏡頭內徑千分尺尺頭讀數（將內徑千分尺尺頭至于推力軸承座上，上下一格為0.01 mm）進行讀數并記錄，若不滿足要求通過在下機架支臂與基礎板之間加墊方式調整推力瓦水平滿足要求，推力瓦高差測量點示意圖見圖2。

圖2 推力瓦高差測點示意圖

（4）推力瓦預裝完成后拔出下機架與基礎之間銷釘，拆除吊出推力軸承及下機架。

6 結束語

本技術通過對下機架中心、高程、水平基準確定方法研究，實現了對下機架預裝期間提前與轉動部件、定子等影響機組最終安裝質量部件的校核，有效消除了水輪機與發電機基準點轉點的累計誤差，避免了因轉動部分與固定部分高差原因引起的下機架高程二次調整，提高了機組安裝質量；經過采用精密水準儀加內徑千分尺尺頭的方法測量調整下機架推力軸承座水平值，輔以框式水平儀校驗的方式，實現了高精度推力瓦水平測量，提高了推力軸承安裝質量；通過下機架預裝水平以推力軸承座為基準調整，下機架混凝土澆筑后安裝推力瓦彈簧束及推力瓦，測量調整推力瓦水平的方式提高機組轉動部件安裝質量，確保機組運行安全穩定。有效提高了機組安裝及運行質量，為同類型電站機組安裝提供參考及借鑒。