浅谈汽轮机发电机组的联轴器找中方法及应用

陆旭明

（南京汽轮电机（集团）有限责任公司 ，江苏南京 210037）

0 引言

汽轮机联轴器找中心是其安装过程中及其重要且难度较大的环节。如果汽轮机联轴器中心偏差超标，会为机组运行埋下众多安全隐患甚至会引起运行事故，主要体现在联轴器端面张口值及圆心偏差值超标引起的支持轴承负荷过重，轴瓦油温升高，机组产生振动等。为使汽轮机安装达到规程规范要求并能正常投产运行，安装过程中必须进行联轴器找中心，通过此项使汽轮机各转子的轴系连成一条连续光滑的曲线，并将轴系的扬度调整到设计要求，本文主要探讨汽轮机联轴器找中心的方法及步骤。

1 联轴器结构

联轴器又称靠背轮，是用来连接汽轮机转子和发电机转子的重要部件，通过它把汽轮机转子的转动扭矩传递给发电机转子。中、小汽轮机与发电机转子采用刚性联轴器连接，其结构如图1所示。

图1 汽轮机、发电机转子连接示意图

汽轮机与发电机联轴器连接可分为刚性、半挠性和挠性三种，中、小汽轮机与发电机联轴器是刚性联接，在运行中两个联轴器之间不允许有相对位移。因此，在机组安装时，务必使两轴严格找中，就是圆和开口必须严格控制在设计要求范围内。否则会造成两轴残留的相对倾斜度和不同轴度，运行时将在被连接的轴和轴承中引起附加载荷，一般会造成轴承瓦面的磨损，严重时引发机组的振动，影响机组的正常安全运行。

因此，联轴找中心的目的是:

1）使汽轮机的转动部件与静止部件在运行中，其中心偏差不超过规定的数值，以保证转动与静止部件在径向不发生触碰。

2）使汽轮发电机组各转子的中心线能连接成为一根连续的曲线，以保证各转子通过联轴器连接成为一根连续的轴，从而在转动时，对轴承不致产生周期性交变作用力，避免发生振动。

2 联轴器找中心注意事项

1）检查轴瓦安装的正确性及各轴瓦在洼窝内的坐落和接触是否良好，以保证转子在轴瓦内不致左右摆动。

2）检查挡油环和汽封等各部分的间隙，确信转子未压在挡油环和汽封齿上。

3）对于长度较大的半挠性的波纹联轴器，应按制造厂的规定，在每次测量时，用千斤顶将该联轴器预先抬高一定的数值，以补偿其下垂。

4）对于带软轴的联轴器，应使用专用卡子将联轴器与轴临时固定，

并使联轴器外圆周的晃动度小于0.03 mm。在联轴器正式组合好后，才允许拆除卡子，以防因联轴器连接止口松动使两半联轴器不同心。

5）对于某些形式的机组，还应按照制造厂的要求，在一些特殊的条件下进行联轴器的中心测量工作，如在凝汽器内灌水等。

6）在测量时，两半联轴器间不许有任何刚性连接。如需用销子临时连接两半联轴器以便能同时盘动两转子时，每次测量前，必须用手检查销子是否蹩劲。若用吊车盘动转子，钢丝绳也应稍微松开，不许吃劲，保证转子不因受扭力而发生位移。

7）测量记录上应注明专用卡子固定在哪侧联轴器上。

3 联轴器找中心产生误差的原因

1）轴瓦转子安装方面。如翻瓦调整垫片后重新装入的位置与原来位置不同，轴颈在轴瓦以及轴瓦在洼窝内的座落和接触不良或轴瓦两侧垫铁有间隙，使转子位置不稳定等。

2）测量方面。如测量时，由于盘动转子的钢丝绳未松，临时连接的销子蹩劲等，使转子受扭力而发生微量移动;用百分表测量时，百分表固定不牢靠，盘动转子时位置改变;百分表测量杆接触的表面不平，联轴器错位;读表误差等;用塞尺测量时，工作人员经验不足，塞入力量和深度不一致造成误差。

3）调整垫片方面。垫片数目过多，垫片不平，有毛刺或宽度过大，结果使垫铁卡住引起误差。

4）轴瓦垂直方向移动量过大引起的误差。由于调整垫铁具有一定的宽度，在轴瓦向上（或向下）移动时，两侧垫铁上端所需增加（或减少）垫片厚度的数值跟上述按中心线计算所得数值有一定的偏差，它不但会使两侧垫铁接触变坏，也会使调整中心工作产生误差。

4 找中的数值计算和调整

在联轴器找中心工作中，以汽轮机转子中心为基准，找正发电机转子中心，可按如下方法计算轴瓦移动量的。

a）端面距离差值即开口的计算

如图2所示，保持圆周差C不变，先算出为消除端面差b，3号轴瓦和4号轴瓦所需要的移动量K'及J'，即转子中心线将移动至水平位置。

图2 转子中心线移动位置

根据三角形相似原理，有

从图中看出，K'及J'与b的方向是一致的，即b为上张口时，两轴瓦向上抬并定为正值;b为下张口时，两轴瓦向下落并定为负值。

b）圆周向差值即圆的计算

平移转子，消除圆周差C，因转子中心线的偏差为圆周差之半，故当转子中心线偏高时定为正值，两轴瓦就下落C/2，偏低时定为负值就上抬C/2。

要综合起来消除b及C所要求的两轴移动量，便是所求的轴瓦移动量K及J，可列出如下两式:

b及C按上面规定的正、负号代入以上两式中，计算出的轴瓦移动量K及J为正值时轴瓦上抬，为负值时轴瓦下降。为了便于记忆，同样可按字母代表的意义，将以上两式并成一个式子，即:

轴瓦移动量=轴瓦至联轴器端面距离×b/Φ—C/2

c）轴承垫块的实际调整

对于3号轴瓦，可以通过改变下半轴瓦上三块调整垫铁内的垫片来移动轴瓦位置。对于4号轴瓦，可以通过在轴承座与基础台板间加减垫片来改变轴瓦垂直方向的位置，将轴承座左右移动来改变轴瓦水平方向位置，加减垫片的厚度及左右移动的数值，与计算的轴瓦移动量相等。

d）调整量的计算

由于两侧调整垫铁的中心线夹角一般小于90°，致使垫片厚度的调整值与要求的轴瓦移动量不相等，两者之间的关系由图3可知:

1）垂直方向移动xb时，下部垫铁垫片加减值与轴瓦移动量xb相同，两侧垫铁垫片厚度同时加（或减）xbcosα

2）水平方向移动xa时，下部垫铁不动，两侧垫铁片加（或减）xasinα 。

若轴瓦同时需在垂直及水平方向移动时，两侧垫片厚度调整值应为上述两项的代数和。

图3 轴承垫块调整图

e）调整时的注意事项

1）联轴器的找中工作应在汽轮机的转子中心找中和扣盖完毕后才进行，必须保证汽轮机后轴承处轴颈水平，即扬度为零。此时是以汽轮机端的靠背轮为基准，通过移动发电机转子来达到要求。

2）测量一组端面瓢偏和径向晃度数据，据此判断发电机靠背轮的误差方向，通过调整发电机转子的前、后轴承座的上下和左右位置来校正发电机靠背轮与汽轮机靠背轮端面的瓢偏值。

3）在联轴器找中心测得两靠背轮外圆数值时，上下外圆数值之和应等于左右外圆数值之和。如不相等，则表明测得的数值有误差，应重新测量。

4）发电机的前后轴承处必须要落实，接触良好，如底部接触不良，在转动转子时，必然造成转子晃动，也会造成测量误差。发电机轴颈必须在前后轴承处与轴承接触良好，瓦口两侧间隙均匀，如两侧间隙不均匀或轴瓦倾斜，也会造成测量误差。当通过调整后轴承座位置未达到找中目的时，需调整轴瓦球面座下三个方向的调整垫片，增加或减少垫片时，要经过计算，按比例增减，不能相同。

5）当联轴器找中结束后，穿上靠背轮螺栓，并紧固后，可在发电机前轴承轴颈处加一块百分表，转动转子。观察轴颈处圆周径向跳动，如为零，则说明联轴器找中结果真实可靠。

5 结语

在现代化的电厂中，为了提高汽轮发电机组的安装品质和速度，在安装过程中，可能会采用更加先进的仪器进行联轴器找中，但随着我国汽轮发电机组出口广大发展中国家的数量日益增长，在国外当地现场技术力量较弱，安装设备受到条件限制的情况下，上述的联轴器找中方法简便、易行、实用，能够确保汽轮机发电机组的正常运行。

［1］И.И.基利诺夫，B.A.伊凡诺夫，A.И.基利诺夫著，王中森，黄庆元，孙鳌翻译，汽轮机及汽轮机装置［M］，（内部交流）.杭州:杭州工业汽轮机研究所，1995，5.

［2］赵永民.汽轮机设备及运行［M］.北京:水利电力出版社，1982.

［3］潘汉军，刘娅.联轴器对中调整的分析与计算［J］.湛江师范学院学报，2004，30（3）:37-43.