山圖迪斯水電站受油器操作油管擺度超標(biāo)的原因分析及處理

摘 要：軸流式水輪機(jī)機(jī)組盤車經(jīng)常存在受油器操作油管擺度過大的現(xiàn)象。本文介紹了山圖迪斯水電站1號機(jī)組受油器操作油管擺度過大的處理原因分析及處理。

關(guān)鍵詞：軸流轉(zhuǎn)槳式；水輪發(fā)電機(jī)組；受油器操作油管

1 前言

山圖迪斯水電站是軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，該電站位于塔吉克斯坦。機(jī)組安裝完成后進(jìn)行軸線檢查，采用機(jī)械盤車的方法檢查水導(dǎo)軸承和發(fā)導(dǎo)軸承的相對擺度、集電環(huán)的擺度、受油器操作油管的擺度、轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)輪室之間的間隙等；機(jī)組軸線的好壞直接關(guān)系到機(jī)組運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，是水輪發(fā)電機(jī)械部分安裝的一個(gè)關(guān)鍵控制檢查環(huán)節(jié)。

軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組盤車經(jīng)常存在受油器操作油管擺度過大的現(xiàn)象，給施工和運(yùn)行帶來很大不便，機(jī)組擺度過大經(jīng)常導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行時(shí)事故停機(jī)。山圖迪斯水電站1號機(jī)組受油器操作油管盤車時(shí)擺度過大，本文下面主要介紹受油器操作油管擺度過大原因分析和處理方案。

2 操作油管盤車擺度偏差過大

山圖迪斯電站機(jī)組受油器操作油管盤車檢查時(shí)，在操作油管精加工位置（浮動瓦工作區(qū)域）的+X方向、+Y方向架設(shè)2塊百分表，操作油管周長均勻布置8點(diǎn)，將百分表+X指針對準(zhǔn)1'點(diǎn)（+Y對準(zhǔn)7'點(diǎn)）。如圖1示，通過機(jī)械外力轉(zhuǎn)動主軸來記錄百分表讀數(shù)，計(jì)算相對擺度值是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求（0.10mm）。

山圖迪斯1#機(jī)組盤車時(shí)，受油器操作油管相對擺度竟然達(dá)到了4.62mm，引起了高度重視，其盤車數(shù)據(jù)如表1。下面著重闡述一下原因分析及處理方案：

山圖迪斯操作油管長達(dá)19.7m，并由6節(jié)長短不同的外管、內(nèi)管通過導(dǎo)向塊連成一體，導(dǎo)向塊帶有止口和密封圈，油管與油管之間由穿過導(dǎo)向塊的螺栓聯(lián)結(jié)。受油器操作油管相對擺度達(dá)到了4.62mm以后，我們開始分析原因并相應(yīng)檢查，我們開始懷疑一是操作油管制造加工的時(shí)候可能存在精度不夠（或者說操作油管中心加工偏差過大），導(dǎo)致了相對擺度嚴(yán)重超標(biāo)。二是安裝人員沒有嚴(yán)格按照工藝要求施工，上下油管之間的同心度沒有保持一致，油管與油管聯(lián)結(jié)過程中沒有檢查是否傾斜，最終反映到受油器操作油管擺度嚴(yán)重超標(biāo)。由于操作油管在生產(chǎn)廠內(nèi)進(jìn)行過預(yù)裝，而現(xiàn)場將外管裝配和導(dǎo)向塊拆卸后上機(jī)床檢查后都符合設(shè)計(jì)圖紙要求，不可能是操作油管制造加工出現(xiàn)的問題。使用框式水平儀檢查靠近發(fā)電機(jī)頂軸處的導(dǎo)向塊平面不平度，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向塊傾斜，傾斜方向與操作油管擺度偏差過大的方向一致，可以確定是操作油管安裝過程出現(xiàn)了問題，從而導(dǎo)致了操作油管擺度過大的問題。

由于業(yè)主制定的發(fā)電工期迫在眉睫，重新將操作油管拆卸后重新裝配已經(jīng)不可能，也會造成很大的損失；根據(jù)操作油管偏心情況，和現(xiàn)場加工設(shè)備能力，考慮在現(xiàn)場處理操作油管中靠近頂軸處的導(dǎo)向塊，從而解決操作油管擺度過大的原因。最后我們與業(yè)主通過商討，我們提出了研磨操作油管中導(dǎo)向塊來保證操作油管的擺度，防止機(jī)組運(yùn)行時(shí)操作油管與浮動瓦接觸處擺度過大而損傷浮動瓦。

具體處理施工步驟：

（1）標(biāo)注盤車操作油管布置坐標(biāo)點(diǎn)在導(dǎo)向塊上的相應(yīng)位置，避免在研磨及安裝時(shí)錯(cuò)誤。

（2）通過數(shù)據(jù)分析4\"點(diǎn)與8\"點(diǎn)測量數(shù)據(jù)最大4.62mm，操作油管中心偏向8\"點(diǎn)位置，需要研磨導(dǎo)向塊4\"點(diǎn)位置2.01mm，3\"點(diǎn)位置1.70mm，5\"點(diǎn)位置1.75mm，2\"點(diǎn)位置1.02mm，6\"點(diǎn)位置1.05mm，2\"點(diǎn)至1\"點(diǎn)之間研磨平滑過渡，6\"點(diǎn)至7\"點(diǎn)之間研磨平滑過渡但是都要研磨過渡到接近8\"點(diǎn)位置。

（3）由于研磨量局部過大，可以利用現(xiàn)場的臥車進(jìn)行加工，等數(shù)據(jù)接近時(shí)用砂紙手工研磨。在研磨過程中，利用游標(biāo)卡尺觀測記錄數(shù)據(jù)防止研磨過量。為保證精度防止研磨過量，可以多次安裝檢查盤車數(shù)據(jù)。根據(jù)盤車數(shù)據(jù)適量調(diào)整，直至盤車數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。注意在處理過程中一定要保證研磨到止口根部。

（4）將研磨后導(dǎo)向塊按照相應(yīng)位置安裝，安裝過程中注意把合螺栓對稱分布把合，螺栓受力相同。受油器操作油管繼續(xù)盤車，但是發(fā)現(xiàn)盤車數(shù)據(jù)還是不符合，擺度超差在0.50mm以內(nèi)，通過分析：由于操作油管太長，在盤車過程中由于導(dǎo)向塊和主軸內(nèi)壁之間存在間隙，操作油管由于主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)而擺動引起受油器操作油管的擺度超差，最后我們決定在操作油管導(dǎo)向塊與主軸內(nèi)壁之間加墊片來保證操作油管發(fā)生偏移，如圖2，再次盤車受油器操作油管擺度合格。

3 結(jié)語

軸流式水輪機(jī)由于所利用的水頭較低、單位轉(zhuǎn)速高、機(jī)組過流量大、效率高、尺寸小、能量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好的等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為目前比較普遍的一種水電站開發(fā)型式。山圖迪斯水電站通過調(diào)整和處理操作油管導(dǎo)向塊，保證了受油器操作油管的擺度，通過機(jī)組近1年的運(yùn)行情況看，機(jī)組運(yùn)行良好，為延伸機(jī)組壽命打下了良好的基礎(chǔ)。

作者簡介：雒軍紅（1985-），2008年畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)，本科，現(xiàn)從事水輪機(jī)制造工藝工作。