秘魯馬丘比丘水電站水輪發(fā)電機(jī)組軸線盤車淺析

袁東東

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

秘魯馬丘比丘水電站水輪發(fā)電機(jī)組軸線盤車淺析

袁東東

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

水輪發(fā)電機(jī)組的軸線直接影響機(jī)組運(yùn)行的振動(dòng)及擺度值，特別是多段軸結(jié)構(gòu)，因涉及多段軸多次重復(fù)調(diào)整，有一定的難度，本文通過(guò)實(shí)際案例的操作，對(duì)理論進(jìn)行了應(yīng)用，使機(jī)組穩(wěn)定性得到了提高，保證了水輪發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

水輪機(jī)大軸；發(fā)電機(jī)大軸；軸線；剛性盤車；彈性盤車；擺度

0 引言

秘魯馬丘比丘水電站位于南美州秘魯境內(nèi)烏魯班巴河上，裝機(jī)容量1×102 MW混流式水輪發(fā)電機(jī)組，為哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司提供。機(jī)組軸線由頂軸、轉(zhuǎn)子中心體、發(fā)電機(jī)軸及水輪機(jī)軸等組成，通過(guò)推力頭、鏡板及推力軸領(lǐng)卡環(huán)，將整根軸支撐在推力軸承上。安裝過(guò)程中需將軸系各段組裝并有效的調(diào)整各段軸線，使得其滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因其為多段軸形式且為彈性油箱結(jié)構(gòu)，所以調(diào)整難度較大，本文根據(jù)施工的實(shí)際安裝及操作情況對(duì)該軸系的調(diào)整進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

1 產(chǎn)生擺度的原因

假設(shè)鏡板摩擦面與整根軸線絕對(duì)垂直，且組成軸線的各部件又沒(méi)有曲折及偏心，那么這根軸線在回轉(zhuǎn)時(shí)，將按理論旋轉(zhuǎn)中心穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。如果鏡板摩擦面與整根軸線不垂直或者各段軸線中心存在偏心，那么回轉(zhuǎn)時(shí)軸線必將偏離理論旋轉(zhuǎn)中心，而軸線任一點(diǎn)測(cè)得的錐度圓，就是該點(diǎn)的擺度圓，擺度圓的直徑即是通常所說(shuō)的擺度（見圖1）。同理，如果鏡板摩擦面與其附近的一段軸線是垂直的，而與其他軸線連接后，由于法蘭組合面與軸線的不垂直，那么這根軸線在回轉(zhuǎn)時(shí)，從軸線曲折處開始，也將出現(xiàn)錐形擺度圓，產(chǎn)生擺度（見圖2）。

由于頂軸、轉(zhuǎn)子中心體、發(fā)電機(jī)軸、水輪機(jī)軸、推力頭、鏡板及推力頭軸領(lǐng)卡環(huán)等部件盡管有平行度和垂直度要求，但這些部件不可避免存在平行度和垂直度的累加，這些累加的結(jié)果極有可能會(huì)造成上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。由此可見，鏡板摩擦面與軸線不垂直，或軸線本身的曲折，是產(chǎn)生擺度的主要原因。

圖1

圖2

2 理論的解決方案

軸線的測(cè)量和調(diào)整，就是把組裝好的軸線，用盤車的方法使其慢慢旋轉(zhuǎn)，并用百分表測(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)刮削有關(guān)組合面和在有關(guān)組合面加墊的方法，使鏡板摩擦面與軸線，以及法蘭組合面與軸線的不垂直獲得糾正，使其擺度減少到標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。

機(jī)組盤車調(diào)整軸線，其擺度的好壞，直接影響到機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量，因此盤車是機(jī)組安裝非常重要的工作，要穩(wěn)扎穩(wěn)打，不能急躁。該機(jī)組因其結(jié)構(gòu)為彈簧油箱的結(jié)構(gòu)，我們需要調(diào)整機(jī)組的剛性盤車值和彈性盤車值。

機(jī)組剛性盤車就是僅對(duì)機(jī)組軸線的上導(dǎo)軸承處用上導(dǎo)瓦抱緊固定，軸線其余部分處于自由狀態(tài)盤車，同時(shí)檢查推力軸領(lǐng)、上導(dǎo)軸承（不超過(guò)0.03 mm）、下導(dǎo)軸承(重要點(diǎn))、主軸下法蘭、水導(dǎo)軸承（重要點(diǎn)）處的擺度。

機(jī)組彈性盤車就是對(duì)機(jī)組的上導(dǎo)軸承處和下導(dǎo)軸承處同時(shí)用瓦抱緊固定，然后進(jìn)行盤車，同時(shí)檢查鏡板下表面的波浪度，并檢查機(jī)組的推力軸領(lǐng)、上導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承、主軸下法蘭和水導(dǎo)軸承處的擺度值。機(jī)組軸線示意圖見圖3。

圖3 機(jī)組軸線示意圖

3 實(shí)際的解決方案

根據(jù)機(jī)組盤車軸線調(diào)整理論初次彈性盤車記錄如表1，鋼性盤車擺度記錄如表2。

表1 2015年1月7日7：00AM彈性盤車記錄 單位：mm

表2 2015年1月7日8：10AM剛性盤車記錄 單位：mm

在1月7日8:10 AM的記錄表2內(nèi)顯示的軸線，下導(dǎo)軸承及水導(dǎo)軸承處的大多數(shù)的擺度值已經(jīng)超過(guò)了要求范圍（標(biāo)記下劃線的那些），也就是說(shuō)，雖然彈性盤車有一個(gè)好的盤車值，但是差的剛性盤車值未合格導(dǎo)致了機(jī)組再次的盤車和軸線調(diào)整。根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)+X和+Y處的下導(dǎo)軸承軸及水導(dǎo)軸承的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行全擺度值模擬圖（圖4）分析如下：下導(dǎo)軸承值不應(yīng)超過(guò)0.12 mm，水導(dǎo)軸承值不應(yīng)超過(guò)0.25 mm。

圖4 全擺度值模擬圖

取水導(dǎo)軸承最大擺度處值0.78進(jìn)行處理，并利用相似三角形計(jì)算公式1900/2/10740=X/0.78/2，相應(yīng)位置的修磨量進(jìn)行計(jì)算X=0.034 mm,對(duì)推力頭軸領(lǐng)卡環(huán)進(jìn)行八等分劃分，修磨位置見陰影處，3點(diǎn)位置交叉陰影處需修磨0.035 mm，2點(diǎn)、4點(diǎn)處修磨量逐漸遞減至0.02 mm，1點(diǎn)、5點(diǎn)處修磨量遞減至0.01 mm。打磨處理后再進(jìn)行重新盤車，記錄如表3、表4：

表3 剛性盤車值1月29日19∶40 單位：mm

表4 彈性盤車1月29日19∶40 單位：mm

經(jīng)過(guò)重復(fù)盤車后，我們最終得到了一個(gè)優(yōu)秀的軸線，滿足了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，機(jī)組運(yùn)行十分穩(wěn)定，振動(dòng)擺度值均在要求范圍內(nèi)。

[1]趙海軍，孫嘉燕，王新洪.向家壩左岸電站800MW級(jí)機(jī)組軸線調(diào)整工藝研究[J].黑龍江電力,2014,36(1):78-80.

[2]趙海軍，王新洪.懸式水輪發(fā)電機(jī)組軸線調(diào)整研究[J].大電機(jī)技術(shù),2014(4):30-34.

[3]王莉娜，宮玉龍.蒲石河水輪發(fā)電機(jī)軸線調(diào)整工藝技術(shù)研究[J].電工電氣,2012(5):57-59.

[4]GB/T 8564-2003水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范[S].

TV734

B

1672-5387（2017）08-0019-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.006

2017-05-27

袁東東（1982—），男，工程師，從事水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組相關(guān)技術(shù)工作。