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1、大路水电站2 # 水轮发电 机组轴线调整及导轴承瓦间隙调整 Adjustment of 2 # Water Turbo Generator Units Axial Line and Guide Bearing Bushs Clearance in Dalu Hydraulic Power Station 黄河公司水电检修安装分公司 常 勇(810008) 【摘 要】 文章介绍了大路水电站2 # 机组在安装过程中,发电机轴线调整方法。以及水轮机 和发电机联轴,发现机组轴线产生严重的拆线后,通过盘车数据计算和分析,解决了机组轴线 偏拆导致水轮机摆度过大的严重缺陷,并根据最终的盘车数据确定了上导、
2、下导、 水导三导轴 承瓦间隙调整方案。 【关键词】 轴线 摆度 轴领 盘车 导轴承瓦间隙 【Abstract】 The paper introduces the generator axial lines adjustment method during the instaling process of the 2 # unit in Ledu Dalu hydraulic power station ,and according to the final turning data ,the paper proposes the adjust2 ment plan for the guide
3、bearing bushs clearance. 【Keywords】 Axial line Pendulum degree Axle neck Turning Guide bearing bushs clearance 1 概述 大路水电站位于青海省乐都县大路村,装机 容量为3125kW ,大路电站水轮发电机组为轴 流定桨式结构,水轮机由金华水电设备公司设计 制造,发电机由抗州发电机设备公司设计制造,大 路电站2 # 水轮发电机组于2000年10月10日正 式并网投入运行(主要技术数据见表 1) 。 表1大路电站主要技术数据 序号项目单位数据 1水轮机型号QD560 - LH- 140 2发
4、电机SF - J1250 - 14/ 2150 3调速器YDT - 1800 4上导瓦单边设计间隙mm0. 10 5下导瓦单边设计间隙mm0. 12 6水导瓦单边设计间隙mm0. 12 7 上导至水导轴领距离AE m5. 2 8 上导至下导轴领距离AB m2. 0 9 上导至法兰距离A m2. 5 10镜板至下导距离LBm2. 0 11镜板直径Dm0. 64 12联轴法兰直径Dm0. 45 2 发电机轴线调整 2.1 盘车前的准备工作 (1)推力头热套安装并与镜板组合后将发电 机落于推力瓦上。 (2)相隔120 装入3块上导轴瓦,上导轴瓦间 隙调整为0. 03mm (3)推力瓦及上导轴瓦面均匀
5、地涂一层猪油 作润滑剂。 (4)在推力头上作好分度及标记,将测点按逆 时针方向编为18号。 (5)人工锤击法调整推力瓦受力均匀后,将锁 定板锁死。 (6)设两组百分表,分别装在X和Y方向,每 组百分表2只,上导轴领、 下导轴领处各1只。 (发电机法兰比下导轴领表面粗糙,故将百分表设 在下导轴领处)盘车百分表布置见图1。 2.2 发电机盘车记录 发电机采用人工盘车,将发电机盘两圈后记 录第三圈盘车数据,由于+ X、+ Y两方向盘车数 据基本相同,因此本文中的盘车记录均采用+ Y 63青 海 电 力2002年 1 第2期 方向的数据,并按+ Y方向数据进行分析、 计算。 + Y方向盘车记录见表2。
6、 图1 发电机盘车百分表布置 表2+ Y方向盘车记录单位:0. 01mm 测点12345678 百分表读数 上导a- 5- 5- 200- 1- 2- 3 下导b+ 31 + 20 + 4- 8+ 1 + 17 + 28 + 32 相对点15263748 全摆度 上导 a- 5- 40+ 3 下导 b+ 30+ 3- 24- 40 净摆度下导-上导 ba+ 35+ 7- 24- 43 图2 发电机轴线 2.3 数据分析 下导轴领处最大正摆度点为第8点,ba(8 - 4) = + 0. 43mm ,造成下导轴领处摆度值过大的原 因是镜板与发电机轴线不垂直,处理方法为刮推 力头与镜板之间的绝缘垫。
7、 2.4 轴线调整 2.4.1 绝缘垫刮削量计算 如图2所示,按相似三角形关系,绝缘垫最大 刮削厚度: = JbaD LB = D ba 2LB = 0. 430. 64 22 = 0. 07mm 2.4.2 发电机轴线调整 大路电站发电机绝缘垫为双层结构,下层为 整体圆环基础垫、 上层为分瓣圆环形刮削垫。轴 线调整方法是将推力头与镜板分离取出两瓣刮削 垫,刮削垫表面按图3分区,各区绝缘垫的刮削量 见表3。 图3 绝缘垫的分区刮削 表3绝缘垫的分区刮削量单位:mm 区号123456 刮削量0. 070. 060. 050. 030. 010 2.4.3 发电机轴线调整后盘车记录 表4+ Y方向
8、盘车记录单位:0. 01mm 测点12345678 百分表读数 上导a+ 100000+ 1+ 1 下导b- 8- 6- 100- 4- 6 - 10 相对点15263748 全摆度 上导 a10- 1- 1 下导 b- 8- 2+ 5+ 10 净摆度下导-上导 ba- 9- 2+ 6+ 11 2.4.4 数据分析 通过刮削绝缘垫板,减小了发电机轴线与镜 板的不垂直度,下导轴领处最大正摆度点由第8 点变为第4点,净摆度 ba(4 - 8)由- 0. 43mm调整 为+ 0. 11mm。说明手工刮削绝缘板时实际刮削 量比理论要求刮削量大0. 018mm。下导轴领相 73大路水电站2 # 水轮发电
9、机组轴线调整及导轴承瓦间隙调整 对摆度= ba(4 - 8) LB = 0. 11 2 = 0. 055mm/ m ,虽然下 导轴领处摆度比GB8564 - 88要求的0. 03mm/ m 的要求大了0. 025mm/ m ,但是考虑到下导轴瓦 双边设计间隙是0. 24mm ,净摆度值在设计瓦隙 范围内,并且,按相似三角形推算转轮处净摆度 ba= 0. 11 6500 2000 = 0. 36mm ,转轮与转轮室实际 单边间隙在0. 751. 00mm范围内,水轮机与发 电机联轴后不会出现盘车时转轮碰撞转轮室的情 况。因此,发电机轴线调整工作完成。 3 水轮发电机轴线调整 3.1 盘车前的准备
10、工作 3.1.1 水轮机和发电机联轴后将两组百分表分 别装在+X和+ Y方向,每组百分表3只:上导、 下导、 水导轴领处各1只,如图4所示。 3.1.2 轴位调整。发电机轴位调整到定、 转子间 隙均匀,最大、 最小偏差分别为+ 5 %、- 4 %。偏 差符合主机气隙 10 %的国标要求。水轮机轴 位调整到转轮室单边间隙在0. 751. 00mm范围 内,符合水轮机安装技术要求。 3.2 机组盘车记录 表5+ Y盘车记录单位:0. 01mm 测点12345678 百 分 表 读 数 上导a+ 1+ 1000+ 1+ 1+ 1 下导b- 11 - 70+ 2- 1- 6 - 11 - 13 水导c
11、- 36 - 280+ 22 + 32 + 22 - 3 - 28 相对点15263748 全 摆 度 上导 a+ 10- 1- 1 下导 b- 10- 1+ 12+ 15 水导 c- 68- 50+ 3+ 50 净摆度 下导-上导 ba- 11- 1+ 13+ 16 水导-上导 ca- 69- 50+ 4+ 51 3.3 绘制摆度曲线H =f () 表6单位:0. 01mm 测点12345678 下导处(b - a)- 12- 80+ 2- 1- 7- 12- 14 水导处(c - a)- 37- 290+ 22 + 32+ 21- 4- 29 3.4 机组轴线调整 3.4.1 数据分析 由
12、摆度曲线可见,下导轴领处最大正摆度值 点在第4点,ba(4 - 8)= + 0. 16mm ,水导轴领处最 大正摆度值点在第5点,ca(5 - 1)= + 0. 69mm ,它 们不在同一个轴截面上,所以轴线为立体曲折,见 图6 ,从轴线示意图中可以看出,摆度产生的原因 是 :(1) 轴线与镜板不垂直。(2)轴线曲折。 图4 水轮发电机盘车百分表布置 图5 H =f ()曲线 3.4.2 机组轴线调整方法 3.4.2.1 轴线与镜板不垂直度解决的办法是刮 镜板与推力头之间的绝缘垫,最大刮垫厚度= baD 2LB = 0. 160. 64 22 = 0. 026mm ,绝缘垫刮削量 较小而刮垫工
13、作精度较低,同时,下导轴领处的最 大净摆度 ba(4 - 8)= + 0. 16mm ,摆度值在设计瓦 隙范围内,因此轴线与镜板的垂直度不作调整。 3.4.2.2 轴线曲折调整方法是在联轴法兰处加 83青 海 电 力2002年 1 第2期 垫,通过加垫,要把水轮机轴线BC移至BE 位置, 保证水导轴领处的净摆度在水导瓦设计间隙范围 内。 图6 轴线示意图 3.4.3 机组轴线调整 3.4.3.1 轴线曲折的水平投影CE CE =( ca 2 cos- ba 2 AE AB ) 2 + ( ca 2 sin) 2 = 0.69 2 cos45- 0.16 2 5.2 2.0) 2 + ( 0.6
14、9 2 sin45) 2 = 0.25mm 3.4.3.2 法兰处加垫厚度的计算。 水轮机轴线BC移至BE位置的法兰处最大 加垫厚度1。 1= CE D AE - A = 0. 25 0. 45 5. 2 - 2. 5 = 0. 04mm。 水轮机轴线移至BE位置的水导最大净摆 度。 ca(4 - 8)=ba AE AB = 0. 16 5. 2 2. 0 = 0. 42mm。 水导处的摆度用法兰间加垫的方法来纠正, 如图7水轮机轴线由BE移至BO3位置的法兰处 最大加垫厚度2(即水导轴领净摆度值为0的理 想状态) Jca= ca(4 - 8) 2 = 0. 42 2 = 0. 21mm。 由
15、三角形相似关系,有 2= D LC- L Jca= 0. 45 5. 2 - 2. 5 0. 21 = 0. 035mm =1+2= 0. 04 + 0. 035 = 0. 075mm 图7 水轮机轴线调整 3.4.3.3 加垫方位角 加垫方位角的值由轴线BC移至BE位置 的加垫方位角1和轴线BE移至BO3位置的加 垫方位角2共同决定。 = 1+2 2 tg1= casin cacos-ba AE AB = 0. 69sin45 0. 69cos45- 0. 16 5. 2 2. 0 = 6. 78 1= 81. 6 2= 0 = 1+2 2 = 81. 6+ 0 2 = 40. 8 图8 法兰加垫图 3.4.3.4 机组轴线调整 在水轮机轴和发电机轴联结法兰处分区加 垫,见图8。 作MN线与04线成= 40. 8,等分 93大路水电站2 # 水轮发电机组轴线调整及导轴承瓦间隙调整 MN线把法兰分成6个区域,实际工作中取 0. 07mm。 1= 0. 07mm 2= 0. 075 6 = 0. 06mm 3= 0. 072 3 = 0. 05mm 4= 0. 071 2 = 0. 04mm 5= 0. 071 3 = 0. 02mm 6= 0 按计算值分别将0. 07、0. 06、0. 05、0. 04、0. 02mm的塞尺加入法兰1、2、3、4、5区后,发电机
