回龍機(jī)組推力頭鏡板返修及機(jī)組盤(pán)車(chē)調(diào)整擺度工藝技術(shù)研究

趙環(huán)宇，宮玉龍

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

回龍機(jī)組屬于抽水蓄能機(jī)組，單機(jī)容量為60 MW，總裝機(jī)容量為120 MW。機(jī)組設(shè)有上下導(dǎo)軸承、推力軸承、水導(dǎo)軸承。發(fā)電機(jī)為立軸全傘式結(jié)構(gòu)，上導(dǎo)軸承安裝在上機(jī)架內(nèi)，推力軸承安裝在下機(jī)架上，推力軸承的冷卻采用抽屜式外循環(huán)冷卻方式。發(fā)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速為750 r/min，屬于正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。

1 發(fā)電機(jī)軸線產(chǎn)生原因

水輪發(fā)電機(jī)組的軸線，是由頂軸(或勵(lì)磁機(jī)軸)、發(fā)電機(jī)軸和水輪機(jī)軸等組成。通過(guò)推力頭和鏡板，將整根軸支承在推力軸承上。

假設(shè)鏡板摩擦面與發(fā)電機(jī)軸線絕對(duì)垂直，且組成軸線的各部分即沒(méi)有傾斜也沒(méi)有曲折，那么這根軸線在回轉(zhuǎn)時(shí)，將與理論回轉(zhuǎn)中心相重合。但是，實(shí)際的鏡板摩擦面與機(jī)組軸線不會(huì)絕對(duì)垂直，軸線本身也不會(huì)是一條理想的直線。因而在機(jī)組回轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)組中心線就要偏離理論中心線，軸線上任一點(diǎn)所測(cè)得的錐度圓，就是該點(diǎn)的擺度圓，其直徑就是通常所說(shuō)的擺度。鏡板摩擦面與軸線不垂直，或軸線本身曲折是產(chǎn)生擺度的主要原因。

2 回龍電站機(jī)組檢修原因

在機(jī)組運(yùn)行3年后，機(jī)組擺度大，運(yùn)行聲音震耳欲聾，水導(dǎo)+X、+Y方向擺度達(dá)到1.2 mm，上下導(dǎo)擺度達(dá)到0.30～0.40 mm，均嚴(yán)重超標(biāo)。為了弄清故障原因，業(yè)主組織技術(shù)人員對(duì)1、2號(hào)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行了分析，決定重新開(kāi)啟1號(hào)機(jī)組進(jìn)行空載狀態(tài)的檢查和測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承處擺度明顯增大，決定停機(jī)進(jìn)行檢修。測(cè)量定轉(zhuǎn)子空氣間隙，比較均勻。初步分析排除不是因空氣間隙不均，使得磁力力不平衡引起的擺度大。機(jī)組鏡板水平檢查發(fā)現(xiàn)，不平度較大，決定對(duì)推力頭鏡板拆除檢查配合情況。經(jīng)測(cè)量二者尺寸不符合要求，形位公差較大。

3 推力頭鏡板處理工藝

推力頭鏡板返廠內(nèi)返修，按內(nèi)圓找正，采用自由狀態(tài)裝卡方式，立車(chē)車(chē)磨墊筒，重新加工研磨，形位公差及推力頭內(nèi)圓達(dá)到圖紙要求。廠內(nèi)重新制作卡環(huán)2件?，F(xiàn)場(chǎng)熱套推力頭，加熱溫度60～70℃，單邊膨脹量達(dá)到0.20～0.30 mm。吊車(chē)吊起推力頭，手動(dòng)葫蘆粗調(diào)其水平，用水準(zhǔn)儀精調(diào)，熱套推力頭于轉(zhuǎn)軸。

4 盤(pán)車(chē)調(diào)擺度工藝

4.1 軸線測(cè)量調(diào)整方法

軸線的測(cè)量和調(diào)整，是通過(guò)盤(pán)車(chē)用百分表，測(cè)出有關(guān)部位的擺度值，借以分析軸線產(chǎn)生擺度的原因、大小和方位。并通過(guò)修磨卡環(huán)的方法，使鏡板摩擦面與軸線、法蘭組合面與軸線的不垂直得以糾正，使其擺度減少到所允許的范圍內(nèi)。

發(fā)電機(jī)軸線測(cè)量前作好以下工作:

1)在上導(dǎo)軸頸及法蘭盤(pán)(或下導(dǎo)軸頸)處沿圓周劃8等分線，上下各部位的等分線應(yīng)在同一方位(即上、下對(duì)應(yīng))，并按逆時(shí)針?lè)较蝽槾螌?duì)應(yīng)編號(hào)。

2)初調(diào)推力瓦受力，并使鏡板處于水平狀態(tài)，推力瓦面應(yīng)涂抹純凈的熟豬油(也可用其他動(dòng)物油或二硫化鉬)作潤(rùn)滑劑。

3)安裝推力頭附近的導(dǎo)軸瓦(懸式為上導(dǎo)軸瓦，傘式的為下導(dǎo)軸瓦)，借以控制主軸徑向位移。瓦面上涂以薄而勻的豬油，瓦背的支柱螺釘用扳手輕輕擰緊，使瓦與軸的間隙調(diào)整為0.05 mm。

4)清除轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的雜物，檢查各轉(zhuǎn)動(dòng)與固定部分之間的縫隙處，應(yīng)絕對(duì)無(wú)異物卡阻及刮碰。

5)在導(dǎo)軸承和法蘭盤(pán)處，按照X、Y方向上下對(duì)應(yīng)的各裝2只百分表，作為上、下兩個(gè)部位測(cè)量擺度及互相校核用。表的測(cè)桿應(yīng)緊貼被測(cè)部件，且小針應(yīng)有2～3 mm的壓縮量，大針對(duì)“0”。

6)在法蘭盤(pán)處推動(dòng)主軸，應(yīng)能看到表上指針擺動(dòng)，證明主軸處于自由狀態(tài)。

4.2 盤(pán)車(chē)測(cè)量

以上導(dǎo)瓦間隙為中心，將水輪發(fā)電機(jī)組大軸推至中心，使發(fā)電機(jī)軸與上導(dǎo)瓦間隙基本均勻。測(cè)量擋油環(huán)的間隙基本均勻，復(fù)查水輪機(jī)迷宮環(huán)等的氣隙也符合安裝規(guī)范。將上導(dǎo)瓦在對(duì)應(yīng)的4個(gè)方向抱緊。對(duì)水導(dǎo)瓦及發(fā)導(dǎo)瓦導(dǎo)瓦面進(jìn)行了全部修刮，去除瓦面上的毛刺和燒壞點(diǎn)。同時(shí)，拆下楔子板的墊塊，將楔子板同楔子板的墊塊進(jìn)行了配合研磨。下導(dǎo)及水導(dǎo)松開(kāi)。清掃水導(dǎo)、推力、發(fā)導(dǎo)油槽，恢復(fù)三大油槽蓋板，給三大油槽加油至正常油位，頂轉(zhuǎn)子，最后將機(jī)組恢復(fù)至備用狀態(tài)。

上述準(zhǔn)備工作完成后，各百分表處派專(zhuān)人監(jiān)護(hù)記錄。在統(tǒng)一指揮下，使轉(zhuǎn)動(dòng)部分按機(jī)組旋轉(zhuǎn)方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。每次均須準(zhǔn)確地停在各等分的測(cè)點(diǎn)上。解除盤(pán)車(chē)動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的外力影響，再次用手推動(dòng)主軸，以驗(yàn)證主軸是否處于自由狀態(tài)。然后通知各監(jiān)表人記錄各百分表的讀數(shù)。如此逐點(diǎn)測(cè)出一圈八點(diǎn)的讀數(shù)，并檢查第八點(diǎn)的數(shù)值是否已回到起始的“0”值，若不回“0”值，一般應(yīng)不大于0.05 mm。

盤(pán)車(chē)測(cè)量時(shí)，一般常測(cè)記兩圈的讀數(shù)。擺度計(jì)算時(shí)常用第二圈所測(cè)數(shù)值，因?yàn)檗D(zhuǎn)第二圈時(shí)，推力瓦與鏡板間的油膜比較勻薄，故計(jì)算出的擺度值也比較精確。

4.3 擺度計(jì)算

δ——卡環(huán)平面修磨量;

D——鏡板直徑;

φca——測(cè)點(diǎn)法蘭處的全擺度;

L1——測(cè)點(diǎn)至鏡面的距離;

L2——水導(dǎo)至鏡面距離。

分析確定卡環(huán)磨削方位及修磨量。如修整還達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求，則修磨推力頭內(nèi)圓。修卡環(huán)，現(xiàn)場(chǎng)用砂紙拋光。盡量修一面，修成面不能點(diǎn)接觸，按照偏移量大小修成階梯型。轉(zhuǎn)軸擺度往哪個(gè)方向偏，修推力頭孔內(nèi)圓的一致方向。推力頭與轉(zhuǎn)軸配合有兩段，修離鏡板近配合段，去除量多點(diǎn)。這樣利于擺度調(diào)整。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)多次修磨卡環(huán)及推力頭內(nèi)圓，回龍機(jī)組整體剛性及彈性盤(pán)車(chē)，凈全擺度最大值及最大相對(duì)擺度均達(dá)到GB/T 8564—2003要求。圓滿(mǎn)完成此次工藝方案研究。通過(guò)本次安裝工藝方面的研究，將為同類(lèi)型抽水蓄能雙向轉(zhuǎn)動(dòng)、高轉(zhuǎn)速立式機(jī)組盤(pán)車(chē)積累寶貴處理經(jīng)驗(yàn)。