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1、 第六节第六节 推力轴承的安装与调整推力轴承的安装与调整一、推力轴承的安装一、推力轴承的安装（一）推力轴承的组成及安装要求（一）推力轴承的组成及安装要求 1.1.推力轴承的组成推力轴承的组成 悬式发电机的推力轴承如图所示，是与上导轴承一起安装在上机架内。悬式发电机的推力轴承如图所示，是与上导轴承一起安装在上机架内。从总体上看，由转动和固定两部分组成。主轴与推力头之间是过盈配合，用从总体上看，由转动和固定两部分组成。主轴与推力头之间是过盈配合，用热套法将推力头套在主轴上，从而保证联接紧密和同心。通过键、卡环和过热套法将推力头套在主轴上，从而保证联接紧密和同心。通过键、卡环和过盈联接使推力头与主轴
2、成为一体（键用来传递扭矩，卡环传递轴向力），再盈联接使推力头与主轴成为一体（键用来传递扭矩，卡环传递轴向力），再加上镜板组成转动体。推力头的外圆柱面与上导轴瓦组成上导轴承。推力头、加上镜板组成转动体。推力头的外圆柱面与上导轴瓦组成上导轴承。推力头、镜板和推力瓦组成推力轴承。镜板和推力瓦组成推力轴承。 发电机工作时，转动部分在磁场发电机工作时，转动部分在磁场中转动会产生轴向电流，为保护油膜中转动会产生轴向电流，为保护油膜不不受轴电流影响，通过设置绝缘垫、不不受轴电流影响，通过设置绝缘垫、绝缘垫圈、绝缘套管来保证。同时绝绝缘垫圈、绝缘套管来保证。同时绝缘垫即能使推力头与镜板结合的更紧缘垫即能使推力
3、头与镜板结合的更紧密，又为轴线的调整留有余地。密，又为轴线的调整留有余地。 推力轴承的固定部分包括：推力推力轴承的固定部分包括：推力瓦、托盘、抗重螺栓、抗重板和轴承瓦、托盘、抗重螺栓、抗重板和轴承油箱等部分。油箱等部分。推力瓦与托盘被球形头推力瓦与托盘被球形头的抗重螺栓偏心支撑，在受力不均匀的抗重螺栓偏心支撑，在受力不均匀时，通过瓦的微小摆动，改变油膜厚时，通过瓦的微小摆动，改变油膜厚度，具有自调心能力。度，具有自调心能力。 推力瓦一般为推力瓦一般为8块扇形轴瓦，在圆周块扇形轴瓦，在圆周上均匀分布组成一个圆环形平面。为上均匀分布组成一个圆环形平面。为保护油膜，在抗重板与油箱之间还设保护油膜，在
4、抗重板与油箱之间还设置一层绝缘垫。该层绝缘垫通常由厂置一层绝缘垫。该层绝缘垫通常由厂家在出厂前组装完毕。家在出厂前组装完毕。 2. 推力轴承安装的基本要求推力轴承安装的基本要求 （1）转动部分联接紧密，不容许松动；）转动部分联接紧密，不容许松动； （2）镜板的工作平面与轴线垂直；）镜板的工作平面与轴线垂直； （3）推力瓦的工作表面成水平状态，达到要求的工作高程；）推力瓦的工作表面成水平状态，达到要求的工作高程； （4）各轴瓦受力均匀一致；）各轴瓦受力均匀一致； （5）推力轴承从镜板到抗重板的部分应对推力头和轴承油箱绝缘。）推力轴承从镜板到抗重板的部分应对推力头和轴承油箱绝缘。 （二）安装上机架
5、（二）安装上机架轴瓦安装轴瓦安装1.质量要求质量要求 中心位置偏差中心位置偏差0.81.0mm 高程偏差高程偏差11.5mm 水平度偏差水平度偏差0.080.1mm/m 结合面间隙结合面间隙0.05mm 推力瓦工作表面达到工作位置高程，表面水平度误差推力瓦工作表面达到工作位置高程，表面水平度误差0.02mm/m。2.安装程序安装程序 （1）事先研、刮镜板和推力轴瓦；）事先研、刮镜板和推力轴瓦； （2）抗重螺栓、螺母、锁紧装置等清洗、在轴承油箱上试装配，必要时）抗重螺栓、螺母、锁紧装置等清洗、在轴承油箱上试装配，必要时对螺栓、螺母、螺孔进行选配并对号入座；对螺栓、螺母、螺孔进行选配并对号入座；
6、（3）吊装上机架，检查并调整中心位置、高程和水平度；）吊装上机架，检查并调整中心位置、高程和水平度； （4）安装推力瓦，将镜板摆在推力瓦上，用圆周上对称分布的）安装推力瓦，将镜板摆在推力瓦上，用圆周上对称分布的34块推块推力瓦支撑镜板；力瓦支撑镜板； （5）对镜板背面进行测量，调整其高程和水平度，直到符合要求。）对镜板背面进行测量，调整其高程和水平度，直到符合要求。 3.上机架的测量和调整上机架的测量和调整 悬式发电机的上机架是装在定子机座顶面上的，其高程随定子而定，但中心位置悬式发电机的上机架是装在定子机座顶面上的，其高程随定子而定，但中心位置和水平度则可单独调整。和水平度则可单独调整。（1
7、）上机架中心位置的测量和调整。）上机架中心位置的测量和调整。 吊入上机架后仍用钢琴线悬挂出机组轴线，然后用钢板尺或内径千分尺测量油箱吊入上机架后仍用钢琴线悬挂出机组轴线，然后用钢板尺或内径千分尺测量油箱上口各方位的半径从而调整上机架的中心位置。需要说明的是：制造厂在加工时已上口各方位的半径从而调整上机架的中心位置。需要说明的是：制造厂在加工时已经控制了上机架与定子的同轴度，因此在一般情况下，只要定子安装合格，上机架经控制了上机架与定子的同轴度，因此在一般情况下，只要定子安装合格，上机架的中心位置需要调整的不多。的中心位置需要调整的不多。 （2）上机架水平度误差的测量与调整。）上机架水平度误差的
8、测量与调整。 上机架的水平度要求是针对抗重板顶上机架的水平度要求是针对抗重板顶面而言的，所以必须用框型水平仪反复进面而言的，所以必须用框型水平仪反复进行测量。若抗重板顶面不便于测量时，也行测量。若抗重板顶面不便于测量时，也可以测量上机架顶平面的水平度进行控制。可以测量上机架顶平面的水平度进行控制。由于抗重板顶面和上机架顶面都是环形的，由于抗重板顶面和上机架顶面都是环形的，所以，测量时应将框型水平仪在不同方向所以，测量时应将框型水平仪在不同方向上沿切线方向摆放，且就地掉头重复测量。上沿切线方向摆放，且就地掉头重复测量。如图所示。如图所示。 分别在分别在X、Y轴向上四个位置测量轴向上四个位置测量8
9、次，实际的水平度误差（格）取两次，实际的水平度误差（格）取两侧的平均值。即：侧的平均值。即：X轴方向上的水平度误差（格）为：轴方向上的水平度误差（格）为：Y轴方向上的水平度误差（格）为：轴方向上的水平度误差（格）为： 上机架的水平度误差应上机架的水平度误差应0.080.1mm/m，如果超出范围，可采取在与，如果超出范围，可采取在与定子的结合面上加垫片进行调整。加垫片时应注意的是：采用金属垫片，定子的结合面上加垫片进行调整。加垫片时应注意的是：采用金属垫片，垫片最好做成与结合面相同的形状和尺寸，以避免在将来运行中松动。垫片最好做成与结合面相同的形状和尺寸，以避免在将来运行中松动。（3）钻、铰定位
10、孔，打入定位销。）钻、铰定位孔，打入定位销。 因上机架与定子之间是粗制螺栓联接的，所以其中心位置才有了调整因上机架与定子之间是粗制螺栓联接的，所以其中心位置才有了调整余地。机架调整合格后，与定子一起钻、铰定位销孔，打入定位销使之固余地。机架调整合格后，与定子一起钻、铰定位销孔，打入定位销使之固定。定。 下机架的安装往往与定子安装同时进行，但中心位置和水平度的测量、下机架的安装往往与定子安装同时进行，但中心位置和水平度的测量、调整都和上机架类似。调整都和上机架类似。 4. 安装推力轴瓦安装推力轴瓦 （1）高程）高程 注意让转子在设计工作位置，由于定子安装时人为地提升了一定的高注意让转子在设计工作
11、位置，由于定子安装时人为地提升了一定的高度（度（00.004铁芯高度），所以推力瓦应相应降低。铁芯高度），所以推力瓦应相应降低。 （2）水平度调整）水平度调整 要求非常严格，水平度要求非常严格，水平度0.02mm/m。可先对称地安装三至四块瓦，将。可先对称地安装三至四块瓦，将镜板放在三至四块推力瓦上，用框形水平仪测量镜板的背面，通过转动支镜板放在三至四块推力瓦上，用框形水平仪测量镜板的背面，通过转动支承的抗重螺栓进行调整，将已经安装好的几块瓦调到水平度合格。承的抗重螺栓进行调整，将已经安装好的几块瓦调到水平度合格。 注意：必须仔细的、反复测量和调整才能达到要求。镜板背面的高程注意：必须仔细的、
12、反复测量和调整才能达到要求。镜板背面的高程和水平度均符合要求后，必须将支承镜板的这几个抗重螺栓锁紧，以防止和水平度均符合要求后，必须将支承镜板的这几个抗重螺栓锁紧，以防止在以后的过程中松动。由于镜板的水平度是影响推力轴承安装及轴线检查、在以后的过程中松动。由于镜板的水平度是影响推力轴承安装及轴线检查、调整的关键，故在调整合格后应防止变坏。调整的关键，故在调整合格后应防止变坏。 （三）热套推力头（三）热套推力头 1准备准备 清洗并检查主轴轴颈、推力头、键和卡环，键和卡环应与槽口试装，清洗并检查主轴轴颈、推力头、键和卡环，键和卡环应与槽口试装，必要时进行修整。必要时进行修整。 2加热、套轴加热、套
13、轴 用前述方法对推力头进行加热，内孔膨胀足够后套在主轴上，再装入用前述方法对推力头进行加热，内孔膨胀足够后套在主轴上，再装入卡环。卡环。 在转子重量转移到推力瓦上以后检查，卡环的端面环缝间隙应均匀，在转子重量转移到推力瓦上以后检查，卡环的端面环缝间隙应均匀，0.03mm的塞尺不能插入。的塞尺不能插入。3镜板联接镜板联接 因发电机转子吊入时是由制动器支承因发电机转子吊入时是由制动器支承的，其高度比工作位置略高，推力头套的，其高度比工作位置略高，推力头套入后与镜板之间尚有一定距离，此时可入后与镜板之间尚有一定距离，此时可进行推力头与绝缘垫、镜板的联接和组进行推力头与绝缘垫、镜板的联接和组装工作。装
14、工作。 镜板连接的具体做法：镜板连接的具体做法：（1）准备主轴的方位标记。将推力头的外圆柱面分成）准备主轴的方位标记。将推力头的外圆柱面分成8个等份，在其顶部个等份，在其顶部或外圆柱面上部做好相应的方位标记，并按逆时针方向编为或外圆柱面上部做好相应的方位标记，并按逆时针方向编为18号，并打上号，并打上号数。这号数。这8个方位将是轴线检查和调整的测点，若能对应推力头与镜板的联个方位将是轴线检查和调整的测点，若能对应推力头与镜板的联接螺栓，以后操作更为方便。有的电站规定其中接螺栓，以后操作更为方便。有的电站规定其中1号点对应转子引出线的方号点对应转子引出线的方位，这有利于今后判别其位置。位，这有利
15、于今后判别其位置。（2）准备绝缘垫。绝缘垫是环氧树脂或酚醛塑料做成的、厚度）准备绝缘垫。绝缘垫是环氧树脂或酚醛塑料做成的、厚度12mm的环的环形薄板。形薄板。厚度应该均匀一致，最大偏差厚度应该均匀一致，最大偏差0.30.4mm。厂家供给的绝缘垫通常是已经。厂家供给的绝缘垫通常是已经钻孔的整圆垫，现场安装时应将其剖成两半并做好方位标记，绝缘垫的钻孔的整圆垫，现场安装时应将其剖成两半并做好方位标记，绝缘垫的18号方位点应与推力头上的标记点对正，而且今后始终对号入座。绝缘垫上的号方位点应与推力头上的标记点对正，而且今后始终对号入座。绝缘垫上的孔包括螺栓孔和定位销孔，螺栓孔可以修整和适当加大，为保证绝
16、缘垫的组孔包括螺栓孔和定位销孔，螺栓孔可以修整和适当加大，为保证绝缘垫的组装位置固定不变，销钉孔则不能加大。还应注意的是绝缘垫分半的剖口应放装位置固定不变，销钉孔则不能加大。还应注意的是绝缘垫分半的剖口应放在钻孔之间。在钻孔之间。（3）联接绝缘垫和镜板。用无水酒精或丙酮清洗推力头、绝缘垫、镜板等）联接绝缘垫和镜板。用无水酒精或丙酮清洗推力头、绝缘垫、镜板等的结合面；对正螺栓孔和标记；插入定位销（一般的结合面；对正螺栓孔和标记；插入定位销（一般4根对称分布）；在对称根对称分布）；在对称方向装入两根联接螺栓并使镜板向上提起。然后再装入其他螺栓，按正确的方向装入两根联接螺栓并使镜板向上提起。然后再装
17、入其他螺栓，按正确的顺序和方法逐步拧紧，使镜板、绝缘垫、推力头连接成完整的转动体。顺序和方法逐步拧紧，使镜板、绝缘垫、推力头连接成完整的转动体。 （四）将转子改由推力轴承支承（四）将转子改由推力轴承支承 转子吊装后其中心位置已经调整合格，但它是由制动器和下机架支撑转子吊装后其中心位置已经调整合格，但它是由制动器和下机架支撑的。安装上机架、推力轴瓦、组装了推力头、镜板后，将发电机转子改的。安装上机架、推力轴瓦、组装了推力头、镜板后，将发电机转子改由推力轴承支撑，并使之达到设计的工作位置。具体做法是：由推力轴承支撑，并使之达到设计的工作位置。具体做法是：（1）安装上导轴承支架，在对称方向安装四块（
18、或三块）导轴瓦，调整）安装上导轴承支架，在对称方向安装四块（或三块）导轴瓦，调整导轴瓦以固定主轴中心位置，导轴瓦间隙一般控制为导轴瓦以固定主轴中心位置，导轴瓦间隙一般控制为0.030.05mm；（2）再下机架上对称地安装）再下机架上对称地安装24个千斤顶，用千斤顶顶起发电机转子，个千斤顶，用千斤顶顶起发电机转子，拆除制动器上所加的垫板并使制动器达到设计高程；拆除制动器上所加的垫板并使制动器达到设计高程；（3）逐步放松千斤顶，使发电机转子改由推力轴承支撑。）逐步放松千斤顶，使发电机转子改由推力轴承支撑。注意问题：几个千斤顶的升、降必须同步，以保证发电机转子平稳的上注意问题：几个千斤顶的升、降必须
19、同步，以保证发电机转子平稳的上升和下落。升和下落。 二、推力轴承的调整二、推力轴承的调整（一）推力轴承调整解决的问题：（一）推力轴承调整解决的问题：（1）其余各瓦的高程如何？）其余各瓦的高程如何？（2）实际受力是否均匀一致？）实际受力是否均匀一致？ 发电机推力轴承的调整实际上是调整推力轴承的受力，由于转子改由发电机推力轴承的调整实际上是调整推力轴承的受力，由于转子改由推力轴承支撑后，只有已经调整好的四块（或三块）推力瓦承受转子重力，推力轴承支撑后，只有已经调整好的四块（或三块）推力瓦承受转子重力，调整其余推力瓦受力时既要保持主轴的中心位置和垂直度不变，又要使各调整其余推力瓦受力时既要保持主轴的
20、中心位置和垂直度不变，又要使各推力瓦受力均匀一致。推力瓦受力均匀一致。 推力瓦总是经过托盘再由球形头的抗重推力瓦总是经过托盘再由球形头的抗重螺栓支撑的，在发电机转子重力作用下，托螺栓支撑的，在发电机转子重力作用下，托盘（包括推力瓦）必然发生变形使推力瓦略盘（包括推力瓦）必然发生变形使推力瓦略为下沉，这种弹性变形是与轴向力成正比的，为下沉，这种弹性变形是与轴向力成正比的，通过精确测量托盘受力前后的变形量，或测通过精确测量托盘受力前后的变形量，或测推力瓦受力后的下沉量。进行调整使各推力推力瓦受力后的下沉量。进行调整使各推力瓦的变形情况相同，则各瓦受力就均匀一致瓦的变形情况相同，则各瓦受力就均匀一致
21、了。了。 （二）推力轴承调整方法（二）推力轴承调整方法1.千分表调整受力千分表调整受力通过装置千分表测量推力瓦的下沉量进行调整。通过装置千分表测量推力瓦的下沉量进行调整。调整方法：调整方法：（1）在每个托盘同一位置上布置千分表；）在每个托盘同一位置上布置千分表；（2）先顶起转子，各千分表对）先顶起转子，各千分表对“0”；（3）然后落下转子记录每只千分表的读数列入）然后落下转子记录每只千分表的读数列入表表3-5中；中；（4）计算各千分表读数的平均值；）计算各千分表读数的平均值；托盘（瓦）编号123n千分表读数（mm）123n表表3-5 千分表调整推力轴瓦受力记录千分表调整推力轴瓦受力记录 （5）
22、计算每个支柱螺栓的旋转角）计算每个支柱螺栓的旋转角；式中式中 抗重螺栓的旋转角，抗重螺栓的旋转角，； 分别为分别为1，2，3， ，n，mm； s 支柱螺栓的螺距，支柱螺栓的螺距，mm。（6）再次顶起转子，按计算出的旋转角分别旋转各个螺栓（）再次顶起转子，按计算出的旋转角分别旋转各个螺栓（为正值旋低，为正值旋低，为负为负值旋高），然后各千分表重新对值旋高），然后各千分表重新对“0”；2. 人工锤击调整受力人工锤击调整受力 先在每个固定支座和锁定板上做好记号（如先在每个固定支座和锁定板上做好记号（如图示）。图示）。 人工锤击，根据记号判断旋转的角度，人工锤击，根据记号判断旋转的角度，要求在操作时由
23、同一人同一的动作来完成。根据要求在操作时由同一人同一的动作来完成。根据声音判断，应是清脆的金属响声，而且一致。声音判断，应是清脆的金属响声，而且一致。注意问题：注意问题：保持原调整好的三至四块瓦的水平度保持原调整好的三至四块瓦的水平度不能被破坏，不能被破坏，在水轮机轴与发电机轴的联接法兰在水轮机轴与发电机轴的联接法兰处的处的+X、+Y方向上各装一块百分表，监视推力瓦方向上各装一块百分表，监视推力瓦的水平度是否变化。的水平度是否变化。（7）重复（）重复（3）（6），经多次调整，使每个千分），经多次调整，使每个千分表读数与平均值之差不大于平均变形值的表读数与平均值之差不大于平均变形值的10%。 （三）绝缘检查（三）绝缘检查包括推力头与镜板、抗重块与上机架、推力头与转子。包括推力头与镜板、抗重块与上机架、推力头与转子。要求：未充油的绝缘电阻要求：未充油的绝缘电阻1M 充油后的绝缘电阻充油后的绝缘电阻0.5M 承重后的绝缘电阻承重后的绝缘电阻0.2M推力轴承中的绝缘垫的作用有以下几个方面：推力轴承中的绝缘垫的作用有以下几个方面： （1）隔断轴电流，防止推力瓦面的润滑油膜被轴电流破坏。）隔断轴电流，防止推力瓦面的润滑油膜被轴电流破坏。 （2）可使推力头与镜板联接更紧密。）可使推力头与镜板联接更紧密。 （3）它是机组轴线调整的重要环节。）它是机组轴线调整的重要环节。
