鏡板下端軸一體式結(jié)構(gòu)機(jī)組下機(jī)架預(yù)裝技術(shù)

陳 浩，吳瑞清

（中國(guó)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(jī)組下機(jī)架一般采用輻射機(jī)架結(jié)構(gòu)，由中心體、支臂、基礎(chǔ)板等部位組成，中心體內(nèi)設(shè)置有推力軸承及下導(dǎo)軸承。常規(guī)下端軸與鏡板一般為分離式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推力頭采用與螺栓與轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)或現(xiàn)場(chǎng)熱套結(jié)構(gòu)熱套在下端軸上[1]，下端軸鏡板一體式機(jī)組下端軸軸領(lǐng)底部充當(dāng)鏡板功能，推力軸承與下導(dǎo)軸承共用一個(gè)油盆設(shè)置，下導(dǎo)軸瓦設(shè)置于推力瓦上部下端軸軸領(lǐng)位置。

2 下機(jī)架組裝

在中心體下方布置4 個(gè)800 mm 高鋼支墩[2]，將下機(jī)架中心體吊放在已調(diào)整好的中心體支墩上，注意其方位，清掃下機(jī)架中心體并調(diào)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(chǔ)板與支臂之間的組合螺栓，螺栓應(yīng)能順利擰入，否則應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攻絲。完成后測(cè)量調(diào)整下機(jī)架支臂半徑、弦距、中心體水平等直至滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求為止。

3 下機(jī)架預(yù)裝基準(zhǔn)選擇

下機(jī)架預(yù)裝在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝（帶轉(zhuǎn)輪預(yù)裝）所需大件吊裝完成后進(jìn)行，具體基準(zhǔn)選擇如下：

（1）根據(jù)下止漏環(huán)與轉(zhuǎn)輪之間軸向墊片高度、轉(zhuǎn)輪與頂蓋、底環(huán)抗磨板實(shí)際錯(cuò)臺(tái)量計(jì)算轉(zhuǎn)輪至下架機(jī)推力軸承座把合面理論高差，以轉(zhuǎn)輪上法蘭為基準(zhǔn)調(diào)整下機(jī)架高程至滿足高差要求（下機(jī)架應(yīng)考慮下沉值）。

（2）底環(huán)下止漏環(huán)安裝完成后轉(zhuǎn)點(diǎn)至底環(huán)泄水錐，以底環(huán)泄水錐基準(zhǔn)點(diǎn)作為為下機(jī)架中心調(diào)整基準(zhǔn)。

4 下機(jī)架預(yù)裝

（1）對(duì)下機(jī)架基礎(chǔ)預(yù)留坑進(jìn)行清理和檢查，基礎(chǔ)預(yù)留坑各項(xiàng)尺寸應(yīng)滿足下機(jī)架安裝要求[3]。

（2）將下機(jī)架吊入機(jī)坑并放置在預(yù)留坑內(nèi)安裝下機(jī)架基礎(chǔ)板地腳螺栓，并旋入螺母，若下機(jī)架支臂與基礎(chǔ)板之間未設(shè)計(jì)墊片，在支臂與基礎(chǔ)板之間加入3 mm 墊片。

（3）利用下機(jī)架基礎(chǔ)板調(diào)整螺栓，以轉(zhuǎn)輪為基準(zhǔn)調(diào)整下機(jī)架中心體高程，使之滿足轉(zhuǎn)輪與下機(jī)架推力軸承座高差要求，高差計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮下止漏環(huán)與轉(zhuǎn)輪之間軸向墊片高度、轉(zhuǎn)輪與頂蓋、底環(huán)抗磨板實(shí)際錯(cuò)臺(tái)量并考慮水機(jī)軸、發(fā)機(jī)軸的實(shí)測(cè)偏差、在額定推力負(fù)荷下的下機(jī)架撓度和彈簧束壓縮量等因素；以水泵水輪機(jī)底環(huán)泄水錐基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)，調(diào)整下機(jī)架中心體中心滿足要求，使用框式水平儀調(diào)整下機(jī)架水平滿足要求。調(diào)整完成后復(fù)測(cè)下機(jī)架至定子鐵芯中心線實(shí)測(cè)高差以復(fù)核下機(jī)架高程并以此實(shí)測(cè)高差作為轉(zhuǎn)子磁極掛裝調(diào)整高程推算依據(jù)[4]。

（4）下機(jī)架中心體的中心、高程及水平調(diào)整合格后，安裝推力軸承座，使用精密水準(zhǔn)儀加內(nèi)徑千分尺尺頭測(cè)量推力軸承座整圓水平≤0.08 mm。其測(cè)量方法：精密水準(zhǔn)儀不加測(cè)微頭，水準(zhǔn)儀架設(shè)調(diào)平后以鏡頭內(nèi)中間十字絲為視線固定點(diǎn)通過讀取鏡頭內(nèi)徑千分尺尺頭讀數(shù)（將內(nèi)徑千分尺尺頭至于推力軸承座上，上下一格為0.01 mm）進(jìn)行讀數(shù)并記錄，若不滿足要求通過下機(jī)架基礎(chǔ)板調(diào)整螺栓對(duì)下機(jī)架水平進(jìn)行微調(diào)至滿足推力軸承座水平要求，下機(jī)架預(yù)裝示意圖見圖1。

圖1 下機(jī)架預(yù)裝調(diào)整示意圖

（5）將基礎(chǔ)板與預(yù)留坑內(nèi)的鋼筋加固，對(duì)下機(jī)架基礎(chǔ)板進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑[5]，澆筑過程中，在每個(gè)基礎(chǔ)板部位安裝百分表對(duì)下機(jī)架進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5 推力瓦預(yù)裝

（1）混凝土澆筑后復(fù)測(cè)推力瓦水平及下機(jī)架中心應(yīng)滿足要求。

（2）測(cè)量單個(gè)彈簧束、推力瓦托、推力瓦厚度，根據(jù)厚度測(cè)量結(jié)果對(duì)彈簧束、推力瓦托、推力瓦進(jìn)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(jù)編號(hào)順序?qū)⑼屏S承裝配內(nèi)彈簧束、推力瓦托及推力瓦吊裝至基坑內(nèi)進(jìn)行預(yù)裝，采用水準(zhǔn)儀加內(nèi)徑千分尺的測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量，每塊推力瓦測(cè)量4 個(gè)點(diǎn)，測(cè)量推力瓦之間高差≤0.10 mm,其測(cè)量方法：精密水準(zhǔn)儀不加測(cè)微頭，水準(zhǔn)儀架設(shè)調(diào)平后以鏡頭內(nèi)中間十字絲為視線固定點(diǎn)通過讀取鏡頭內(nèi)徑千分尺尺頭讀數(shù)（將內(nèi)徑千分尺尺頭至于推力軸承座上，上下一格為0.01 mm）進(jìn)行讀數(shù)并記錄，若不滿足要求通過在下機(jī)架支臂與基礎(chǔ)板之間加墊方式調(diào)整推力瓦水平滿足要求，推力瓦高差測(cè)量點(diǎn)示意圖見圖2。

圖2 推力瓦高差測(cè)點(diǎn)示意圖

（4）推力瓦預(yù)裝完成后拔出下機(jī)架與基礎(chǔ)之間銷釘，拆除吊出推力軸承及下機(jī)架。

6 結(jié)束語

本技術(shù)通過對(duì)下機(jī)架中心、高程、水平基準(zhǔn)確定方法研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)下機(jī)架預(yù)裝期間提前與轉(zhuǎn)動(dòng)部件、定子等影響機(jī)組最終安裝質(zhì)量部件的校核，有效消除了水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)基準(zhǔn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)的累計(jì)誤差，避免了因轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定部分高差原因引起的下機(jī)架高程二次調(diào)整，提高了機(jī)組安裝質(zhì)量；經(jīng)過采用精密水準(zhǔn)儀加內(nèi)徑千分尺尺頭的方法測(cè)量調(diào)整下機(jī)架推力軸承座水平值，輔以框式水平儀校驗(yàn)的方式，實(shí)現(xiàn)了高精度推力瓦水平測(cè)量，提高了推力軸承安裝質(zhì)量；通過下機(jī)架預(yù)裝水平以推力軸承座為基準(zhǔn)調(diào)整，下機(jī)架混凝土澆筑后安裝推力瓦彈簧束及推力瓦，測(cè)量調(diào)整推力瓦水平的方式提高機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝質(zhì)量，確保機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定。有效提高了機(jī)組安裝及運(yùn)行質(zhì)量，為同類型電站機(jī)組安裝提供參考及借鑒。