淺談苗尾水電站4號(hào)水輪發(fā)電機(jī)組軸線調(diào)整實(shí)踐探索

雷 恒，舒發(fā)兵

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明650000）

1 機(jī)組的相關(guān)參數(shù)

苗尾水電站為引水式地面廠房，裝機(jī)容量為4×350 MW，機(jī)組為立軸半傘式水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組額定轉(zhuǎn)速107.1 r/min，額定水頭93 m，水輪發(fā)電機(jī)組采用多段軸結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)型號(hào)SF350-56/14 000，上導(dǎo)軸承有14塊巴氏合金導(dǎo)瓦，推力軸承布置在轉(zhuǎn)子下部，為三波紋彈性支撐油箱，共計(jì)16塊氟塑料瓦，下導(dǎo)軸承共計(jì)12塊巴氏合金導(dǎo)瓦；水輪機(jī)型號(hào)HLD399B-LJ-680，水導(dǎo)軸承共計(jì)20塊巴氏合金導(dǎo)瓦。

2 機(jī)組軸線調(diào)整

2.1 機(jī)組盤車前檢查準(zhǔn)備工作

機(jī)組盤車前各轉(zhuǎn)軸聯(lián)接螺栓按預(yù)緊度為80%力矩的要求拉緊完成。推力軸承彈性油箱壓縮量均勻；測(cè)量水輪機(jī)上下止漏環(huán)間隙（上止漏環(huán)測(cè)量4個(gè)點(diǎn)，下止漏環(huán)測(cè)量8個(gè)點(diǎn)），確定機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件中心位置；確定上機(jī)架高程滿足規(guī)范要求，中心＜0.10 mm，水平≤0.02 mm/m，并加固上機(jī)架基礎(chǔ)；在下導(dǎo)軸承對(duì)稱安裝4塊導(dǎo)瓦，調(diào)整瓦間隙單邊0.03 mm，通過電動(dòng)試壓泵頂起轉(zhuǎn)動(dòng)部件5 mm，在推力瓦面上均勻涂抹一層豬油，推力瓦面抹油完成后緩慢落下轉(zhuǎn)動(dòng)部件，并拆除4塊下導(dǎo)瓦；安裝電動(dòng)盤車工具在頂軸頂部，并檢查盤車工具上4臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)行；在上導(dǎo)軸承、水導(dǎo)軸承各對(duì)稱裝入4塊軸承瓦，調(diào)整導(dǎo)瓦單邊間隙0.02 mm，瓦面涂抹透平油；在水導(dǎo)下導(dǎo)上導(dǎo)各軸承軸領(lǐng)、水輪機(jī)主軸上法蘭、發(fā)電機(jī)軸下法蘭、推力頭上法蘭、鏡板、轉(zhuǎn)子下法蘭等位置的+Y、+X方向各架設(shè)1套百分表監(jiān)測(cè)盤車時(shí)擺度，鏡板軸向+Y、+X位置各架設(shè)1套百分表監(jiān)測(cè)鏡板軸向跳動(dòng)，并在各監(jiān)測(cè)位置按逆時(shí)針方向?qū)⒈P車測(cè)點(diǎn)編為1～8號(hào)，一般上游側(cè)+Y為1號(hào)點(diǎn)，+X為7號(hào)點(diǎn)（機(jī)組旋轉(zhuǎn)方向?yàn)楦┮曧槙r(shí)針）。

2.2 機(jī)組盤車

苗尾電站機(jī)組盤車采用電動(dòng)盤車，在上導(dǎo)軸頸面和水導(dǎo)軸頸面上分別涂抹透平油，先啟動(dòng)盤車工具旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)部件一圈，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中各層人員注意聽有無異常響聲，一切正常各百分表對(duì)“0”后正式盤車，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，每旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸45°時(shí)切斷盤車工具電機(jī)電源，記錄下各監(jiān)測(cè)位置+X、+Y百分表讀數(shù)，同時(shí)檢查水輪機(jī)底環(huán)與轉(zhuǎn)輪間間隙。盤車結(jié)果如下頁(yè)表1所示。

2.3 盤車數(shù)據(jù)分析

根據(jù)盤車數(shù)據(jù)，得出各監(jiān)測(cè)部位相對(duì)于下導(dǎo)軸承的偏心值如下：

（1）鏡板Y向?yàn)?點(diǎn)偏向1點(diǎn)0.02 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向7點(diǎn)0.15 mm；

（2）推力頭Y向?yàn)?點(diǎn)偏向5點(diǎn)0.04 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向3點(diǎn)0.04 mm；

（3）轉(zhuǎn)子中心體Y向?yàn)?點(diǎn)偏向1點(diǎn)0.02 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向3點(diǎn)0.08 mm；

表1 盤車結(jié)果（單位：0.01 mm）

（4）上導(dǎo)軸承Y向?yàn)?點(diǎn)偏向1點(diǎn)0.02 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向3點(diǎn)0.10 mm；

（5）發(fā)電機(jī)主軸上法蘭Y向?yàn)?點(diǎn)偏向5點(diǎn)0.04 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向7點(diǎn)0.02 mm；

（6）水輪機(jī)主軸下法蘭Y向?yàn)?點(diǎn)偏向1點(diǎn)0.06 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向3點(diǎn)0.02 mm；

（7）水導(dǎo)軸承Y向?yàn)?點(diǎn)偏向1點(diǎn)0.12 mm，X向?yàn)?點(diǎn)偏向5點(diǎn)0.02 mm。

2.4 確定平移量

以盤車數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行互補(bǔ)性、綜合性確定各軸系平移量及調(diào)整順序：

（1）鏡板1點(diǎn)往5點(diǎn)平移0.02 mm，7點(diǎn)往3點(diǎn)平移0.15 mm；

（2）推力頭5點(diǎn)往1點(diǎn)平移0.04 mm，3點(diǎn)往7點(diǎn)平移0.04 mm；

（3）轉(zhuǎn)子中心體1點(diǎn)往5點(diǎn)平移0.02 mm，3點(diǎn)往7點(diǎn)平移0.08 mm；

（4）發(fā)電機(jī)頂軸1點(diǎn)往5點(diǎn)平移0.02 mm，3點(diǎn)往7點(diǎn)平移0.10 mm；

（5）由于發(fā)電機(jī)主軸與水輪機(jī)主軸上法蘭聯(lián)軸螺栓為銷釘螺栓，所以水導(dǎo)處偏心無法調(diào)整。

3 機(jī)組軸線調(diào)整結(jié)果

各段軸系調(diào)整完成后再次對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行盤車，盤車結(jié)果如表2所示。

表2 盤車結(jié)果（單位：0.01 mm）

從盤車數(shù)據(jù)來看，對(duì)于下導(dǎo)擺度值：上導(dǎo)最大為0.02 mm，轉(zhuǎn)子下法蘭最大為0.04 mm，水導(dǎo)最大為0.02 mm，軸線擺度達(dá)到水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范要求，并進(jìn)行轉(zhuǎn)子下法蘭與發(fā)電機(jī)主軸上法蘭聯(lián)接螺栓孔鏜孔工作和各軸系聯(lián)軸螺栓100%力矩拉伸工作。鏜孔工作完成后再次進(jìn)行機(jī)組轉(zhuǎn)軸盤車檢查，確認(rèn)轉(zhuǎn)軸擺度已符合水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范要求，最終盤車數(shù)據(jù)如表3：

從最終盤車數(shù)據(jù)可分析出各轉(zhuǎn)軸相對(duì)于下導(dǎo)的偏心，如表4所示。

表3 盤車結(jié)果（單位：0.01 mm）

表4 各轉(zhuǎn)軸相對(duì)于下導(dǎo)的偏心（單位：0.01 mm）

4號(hào)機(jī)組在啟動(dòng)試運(yùn)行過程中，用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出各部門擺度如表5所示。

表5 4號(hào)機(jī)組試運(yùn)行擺度（單位：μm）

通過4號(hào)機(jī)組的運(yùn)行，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)都達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

4 總結(jié)

多段軸結(jié)構(gòu)的水輪發(fā)電機(jī)組軸線的檢查和調(diào)整是非常煩瑣的工作，通過苗尾4號(hào)機(jī)組軸線調(diào)整，充分理解和掌握機(jī)組軸線調(diào)整的技術(shù)，并對(duì)盤車數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，綜合分析各軸系調(diào)整量，靈活應(yīng)用軸系平移的調(diào)整方法，確保水輪發(fā)電機(jī)組軸線實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確有效調(diào)整，最終保障水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。