基于Excel的立式水輪發(fā)電機組軸線檢測與調(diào)整方法

白永皓 馬金才 尹德亮

國網(wǎng)新源控股有限公司檢修分公司 北京 100068

在立式水輪發(fā)電機組的檢測和調(diào)整中，采用Excel的立式水輪發(fā)電機組軸線檢測與調(diào)整，需要掌握一定的測量和調(diào)整方法，目前能夠應(yīng)用于立式水輪發(fā)電機組軸線檢測與調(diào)整的主要方法有幾種，需要根據(jù)實際情況進行選擇。

1 水輪發(fā)電機組軸線測量

目前，水力發(fā)電中使用的水輪發(fā)電機的主軸，主要的構(gòu)件有：頂軸、發(fā)電機主軸、水輪機主軸等共同組成。借助推力頭和鏡板，使得機組和主軸轉(zhuǎn)動部分支撐在推力軸承上。

假設(shè)鏡板摩擦面以及軸線呈垂直關(guān)系，這時機組在運轉(zhuǎn)的過程中，主軸會圍繞其理論旋轉(zhuǎn)中心實現(xiàn)穩(wěn)定有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)。但是，這種絕對垂直的現(xiàn)象一般是很難實現(xiàn)的，在不垂直的情況下，機組發(fā)生運轉(zhuǎn)，主軸就會偏離其理論旋轉(zhuǎn)中心。這樣就到導(dǎo)致擺度現(xiàn)象的發(fā)生，這主要是由于防止軸電流產(chǎn)生設(shè)置的位于鏡板和推力面間的絕緣墊的厚度有限，絕緣墊存在厚薄不統(tǒng)一的問題，也有可能是絕緣墊本身在加工生產(chǎn)中就帶有缺陷或者是因為在安裝過程中出現(xiàn)了一些工序的偏差造成的。這種情況會導(dǎo)致主軸和推力頭無法實現(xiàn)有效的垂直，主軸中的法蘭中存在折線問題。這種不垂直是造成擺度問題最關(guān)鍵的因素，而其他原因造成的擺度問題比較少，一般很少出現(xiàn)。因此，需要針對主軸和鏡板摩擦面的垂直問題進行測量研究，采用有效的測量方法，解決主軸擺度的問題。

利用Excel軟件來進行盤車，需要做好準備工作：第一，對于機組的上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)處，沿著相應(yīng)的軸頸圓周均勻劃分八分等分測點，等分線的位置要保持一致，且根據(jù)逆時針方向按照先后順序進行編號；第二，對于機組的推力瓦受力情況進行調(diào)整，確保鏡板處于水平狀態(tài)，要在推力瓦表面進行潤滑劑涂抹，減小阻力影響；第三，在推力頭相近的位置安裝一個導(dǎo)軸瓦，用來對于軸線的移動方向進行有效控制，在進行軸瓦安裝時，要確保瓦背螺栓擰緊，瓦面也可以涂抹一些潤滑劑。第四，對于移動物件上的灰塵和雜物進行處理，對于轉(zhuǎn)動部位以及固定部位的間隙進行檢查；第五，在上導(dǎo)、下導(dǎo)以及水導(dǎo)處，根據(jù)X、Y方式設(shè)置兩支百分表，用來測量軸線擺度和相互校驗；第六，在水導(dǎo)處推動主軸，如果指針出現(xiàn)左右運動的情況，表示主軸處于自由狀態(tài)，需要對于相應(yīng)的原因進行分析和解決。

在進行盤車的過程中，要使用百分表，方便相關(guān)的盤車工作人員能在風洞、油盆蓋上活動，確保盤車的數(shù)據(jù)真實可靠，在進行相應(yīng)數(shù)值的讀取時，需要將盤車電源關(guān)閉，待百分表完全結(jié)束運動，才能讀取相應(yīng)數(shù)值。此外，還要避免其他不相關(guān)的人進入工作測量區(qū)域，在完成三次盤車后，如果還需要繼續(xù)，則需要在相應(yīng)位置重新進行潤滑劑的涂抹。

2 Excel的立式水輪發(fā)電機組軸線檢測中使用的優(yōu)勢

Excel表格具有強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算、存儲、分析等功能，在進行立式水輪發(fā)電機組的軸線檢測中，需要檢測和記錄大量的數(shù)據(jù)，并通過分析數(shù)據(jù)的變化規(guī)律來實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)潛在信息的獲取。借助Excel表格的制作，將相關(guān)的測量點和數(shù)據(jù)逐一記錄進去，對于不同測點的擺度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，在完成相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分類后，可以利用Excel軟件的公式編輯和計算能力，進行相關(guān)操作，這樣就能夠?qū)τ跍y量中的具體的數(shù)值進行分析，得到相應(yīng)的散點分布圖，根據(jù)相應(yīng)的圖示來判斷盤車記錄的數(shù)據(jù)是否可靠，觀察散點圖分布規(guī)律石是否合理，如果發(fā)生畸變，則說明盤車數(shù)據(jù)并不可靠，需要進行原因分析，再重新進行盤車。確定好盤車數(shù)據(jù)后，可以通過Excel表格的觀察，分析其中記錄的上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)間隙值以及個點數(shù)據(jù)和設(shè)計間隙比較值情況，做好數(shù)據(jù)分析和對比，如果個點數(shù)據(jù)與設(shè)計間隙值之間的差距在上下0.03毫米，可以斷定機組的軸線運行狀態(tài)良好，安裝也比較合理。如果超過了這一范圍，那么需要觀察推力處刮墊的厚度情況，觀察刮墊厚度相應(yīng)的數(shù)值，數(shù)值為正說明在該點刮墊，負值則表示在對側(cè)點刮墊。

3 水輪發(fā)電機組軸線調(diào)整

在進行水輪發(fā)電機組的軸線調(diào)整中，需要首先測量出相應(yīng)的上導(dǎo)軸承以及水導(dǎo)軸承八個測點的相應(yīng)數(shù)值，就能夠?qū)τ谒畬?dǎo)位置的最大傾斜值的大小和方向進行計算和判斷。利用Excel軟件能夠判斷盤車數(shù)據(jù)是否可靠，在數(shù)據(jù)可靠的情況下，其取水導(dǎo)處的八點凈擺度值。用盤車的方法測定水輪發(fā)電機組主軸擺度和調(diào)整軸線的工作，一般分兩步(如果有中間軸時分為三步)進行，即先對發(fā)電機進行單獨盤車，測量調(diào)整合格后，再組合水輪機聯(lián)軸進行機組整體盤車測量并進行調(diào)整。消除擺度過大的方法分別有研刮推力頭、研刮推力頭與鏡板之間的對開絕緣墊板以及主軸法蘭盤的組合平面等，同時也可以在推力頭下或法蘭盤結(jié)合面間加設(shè)金屬薄墊片調(diào)整。如采用加墊片時不宜太厚，也就是說當擺度值較大時，最好采取修刮的方法來處理。在完成水輪發(fā)電機組軸線的調(diào)整工序后，再重新進行盤車記錄，對于調(diào)整后的相關(guān)數(shù)據(jù)進行檢測統(tǒng)計，看看相應(yīng)的數(shù)值能否得到相應(yīng)規(guī)范的要求，達到要求，這說明調(diào)整效果較好，能夠符合相關(guān)標準。

4 結(jié)語

使用Excel軟件對于水輪發(fā)電機組軸線進行軸線檢測和調(diào)整，需要采用合理的方法進行，借助用Excel軟件能夠有效檢測相應(yīng)的軸線數(shù)值，為進行機組的軸線調(diào)整提供有效依據(jù)。