龍開口電站水輪發(fā)電機(jī)大軸工地同鏜工藝

劉俊磊

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150040）

1 引言

龍開口水電站位于金沙江中游、云南大理州與麗江地區(qū)交界的鶴慶縣中江鄉(xiāng)龍開口村河段上，是金沙江中游河段規(guī)劃的8個(gè)梯級(jí)電站中的第6級(jí)，裝設(shè)5臺(tái)單機(jī)容量為360MW的立軸半傘式水輪發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量1800MW。

該機(jī)組水輪機(jī)由哈電供貨，發(fā)電機(jī)由上海福伊特供貨?？紤]到水輪發(fā)電機(jī)大軸由兩個(gè)單位供貨，為保證連軸精度和施工周期及節(jié)約加工成本，連軸定位銷釘孔采用在工地同鏜的模式。鏜孔工作由哈電負(fù)責(zé)完成。

水輪發(fā)電機(jī)（以下簡稱水發(fā)）大軸均為中空結(jié)構(gòu)。水輪機(jī)軸長5730mm，連軸法蘭面直徑φ3200mm。其下端采用24顆螺栓與轉(zhuǎn)輪連接，上端采用20根M180×6螺栓與發(fā)電機(jī)下端軸連接。發(fā)電機(jī)大軸長5310mm，下法蘭端面外徑φ3200mm與水輪機(jī)軸上法蘭直徑相同。連軸后總重量約150t。鏜孔前連軸銷孔直徑φ184mm，單邊預(yù)留0.50mm的鏜孔量。鏜孔時(shí)采用6根工具螺栓和2個(gè)定位銷套連接水發(fā)大軸。

2 施工流程及準(zhǔn)備工作

（1）水發(fā)大軸工地同鏜工藝流程簡述如圖1所示。

圖1 水發(fā)大軸工地同鏜工藝流程

（2）準(zhǔn)備本工序必要的材料、工裝與工器具，包括設(shè)備清掃消耗性材料、檢查、安裝、調(diào)整工具。制作求心梁。檢查吊具及翻身工具外觀銹蝕和磨損情況。按水輪機(jī)大軸下法蘭面直徑，根據(jù)鏜孔工位的安排，將基礎(chǔ)板清理干凈，盡量水平，確保工件立放平穩(wěn)即可；在鏜孔基礎(chǔ)版位置均布4個(gè)高1.2mm的支墩，支墩上放置4對(duì)楔子板并調(diào)平，另外，軸線方向再放置4個(gè)50T千斤頂調(diào)整大軸水平。

（3）拆除大軸外包裝，仔細(xì)清洗軸身及法蘭面和連接螺栓孔、連軸工具螺栓、螺母、定位銷套等附件。在連軸法蘭處找出廠內(nèi)已標(biāo)記好的高低點(diǎn)（“H”、“L”點(diǎn)），并用記號(hào)筆或者打鋼印做出明顯標(biāo)記。

3 施工過程

3.1 水輪機(jī)大軸調(diào)整

大軸清理完畢后，檢查并安裝大軸翻身工具及吊具，吊具螺栓按圖紙要求力矩?cái)Q緊。為便于吊具銷釘順利安裝，安裝單位在吊具一側(cè)焊接了一個(gè)銷釘支架。所有工作完畢后，將水輪機(jī)主軸放置于先前擺放就位的支墩上，待大軸落下前在楔子板與主軸法蘭面間塞入1mm厚銅皮保護(hù)大軸。大軸平穩(wěn)放置后，拆除吊具；利用“Cayere”方法測(cè)量法蘭面水平，并根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算各相鄰測(cè)點(diǎn)之間的高差，繪制各測(cè)量點(diǎn)高差分布曲線及擬合正弦曲線，從而確定法蘭面實(shí)際水平。并通過下端支撐千斤頂調(diào)整其水平合格（要求0.02mm/m）。用在主軸內(nèi)腔掛鋼琴線的方法測(cè)量大軸內(nèi)止口4個(gè)軸線方向半徑，計(jì)算大軸垂直度（要求小于0.02mm/m）。

3.2 水發(fā)大軸連接

發(fā)電機(jī)軸清理翻身完畢后，將6根工具螺栓及2個(gè)定位銷套安裝在發(fā)電機(jī)大軸下法蘭上，當(dāng)發(fā)電機(jī)下端軸下落至距水輪機(jī)主軸上法蘭面200mm高度時(shí)停止落鉤，用干凈白布沾酒精擦拭大軸法蘭面，并且在大軸止口位置涂上凡士林等潤滑脂。根據(jù)2個(gè)定位銷套位置落下發(fā)電機(jī)軸，均勻?qū)ΨQ地安裝6根連軸螺栓，用打擊扳手打緊螺栓。并用塞尺檢查組合面配合情況，要求無間隙。松開吊具螺栓，拆除吊具。

3.3 整體調(diào)整

在發(fā)電機(jī)下端軸上法蘭架設(shè)求心梁，安裝求心器及合適的重錘。在發(fā)電機(jī)下端軸上下法蘭內(nèi)環(huán)、水輪機(jī)大軸上下法蘭內(nèi)環(huán)上，均勻?qū)ΨQ標(biāo)示4個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并保證各對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)在同一垂線上。用合像水平儀測(cè)量主軸上法蘭面均布8測(cè)點(diǎn)水平，并且通過水輪機(jī)大軸底下的千斤頂調(diào)整主軸上法蘭面水平合格（要求0.02mm/m）。

用內(nèi)徑千分尺測(cè)量各點(diǎn)半徑，分別計(jì)算各點(diǎn)測(cè)量偏差及偏心值，計(jì)算水輪機(jī)軸和發(fā)電機(jī)下端軸的同心度和垂直度（同心度0.03mm，垂直度0.02mm/m）。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整發(fā)電機(jī)下端軸。松開6根臨時(shí)連軸螺栓，將吊物孔混凝土墻壁做基礎(chǔ)架設(shè)千斤頂，并在四個(gè)軸線方向上架設(shè)百分表以監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)下端軸與水輪機(jī)主軸的相對(duì)位移。另外根據(jù)發(fā)電機(jī)下端軸相對(duì)于水輪機(jī)主軸的傾斜方向，通過在其對(duì)稱方向先擰緊螺栓這樣一種調(diào)整螺栓拉伸順序的方式來調(diào)整折線。

調(diào)整完畢，用打擊扳手打緊臨時(shí)連軸螺栓。重新調(diào)整上端法蘭面水平及測(cè)量垂直度，必要時(shí)重復(fù)以上測(cè)量調(diào)整工作直到符合要求。

3.4 同鏜銷孔

在發(fā)電機(jī)下端軸上法蘭上架設(shè)鏜孔工具，用工具連軸螺栓和大軸作為支點(diǎn)來調(diào)整鏜孔工具的精確位置，安裝固定鏜孔工具并開始同軸鏜孔。鏜完一個(gè)銷釘孔，用汽油和干凈的布擦除孔內(nèi)鐵屑和油污，并在合適位置打標(biāo)記。然后卸掉工具繼續(xù)鏜下一個(gè)孔，重復(fù)此過程，12個(gè)孔鏜完后，清理發(fā)電機(jī)軸上法蘭面，并檢查鏜孔質(zhì)量，然后將6個(gè)把合螺栓對(duì)稱卸下?lián)Q在相鄰的位置，繼續(xù)鏜剩下的6個(gè)孔，最后再加工剩余的兩個(gè)銷套定位孔。

表1 1#機(jī)水發(fā)大軸同鏜記錄（單孔圓度偏差控制在0.03mm）

完成所有20個(gè)銷釘孔的同鏜工作后，組織監(jiān)理和安裝單位對(duì)鏜孔數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測(cè)。確認(rèn)數(shù)據(jù)無誤后將鏜孔數(shù)據(jù)發(fā)回廠內(nèi)，按此數(shù)據(jù)進(jìn)行銷釘螺栓的配車工作（如表1）。

4 注意事項(xiàng)

注意在工件裝配時(shí)搭建加工操作平臺(tái)（便于操作者安全操作），在加工操作時(shí)遵守相關(guān)安全操作條列，確保操作安全，有任何危險(xiǎn)因素須及時(shí)匯報(bào)相關(guān)部門；遵守現(xiàn)場(chǎng)安裝全部安全條例（服從指揮和調(diào)度），注意保證產(chǎn)品質(zhì)量。確保主軸立放平穩(wěn)，確保加工中人員及設(shè)備等相關(guān)附件的安全。

目前該工藝已在工地現(xiàn)場(chǎng)鏜孔3臺(tái)機(jī)組，第一臺(tái)機(jī)組已進(jìn)入調(diào)試階段，從連軸過程及盤車數(shù)據(jù)來看，該工藝水平效果非常好。