秘鲁马丘比丘水电站水轮发电机组轴线盘车浅析

袁东东

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

秘鲁马丘比丘水电站水轮发电机组轴线盘车浅析

袁东东

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

水轮发电机组的轴线直接影响机组运行的振动及摆度值，特别是多段轴结构，因涉及多段轴多次重复调整，有一定的难度，本文通过实际案例的操作，对理论进行了应用，使机组稳定性得到了提高，保证了水轮发电机组长期稳定运行。

水轮机大轴；发电机大轴；轴线；刚性盘车；弹性盘车；摆度

0 引言

秘鲁马丘比丘水电站位于南美州秘鲁境内乌鲁班巴河上，装机容量1×102 MW混流式水轮发电机组，为哈尔滨电机厂有限责任公司提供。机组轴线由顶轴、转子中心体、发电机轴及水轮机轴等组成，通过推力头、镜板及推力轴领卡环，将整根轴支撑在推力轴承上。安装过程中需将轴系各段组装并有效的调整各段轴线，使得其满足国家标准，因其为多段轴形式且为弹性油箱结构，所以调整难度较大，本文根据施工的实际安装及操作情况对该轴系的调整进行了详细的说明与经验总结。

1 产生摆度的原因

假设镜板摩擦面与整根轴线绝对垂直，且组成轴线的各部件又没有曲折及偏心，那么这根轴线在回转时，将按理论旋转中心稳定旋转。如果镜板摩擦面与整根轴线不垂直或者各段轴线中心存在偏心，那么回转时轴线必将偏离理论旋转中心，而轴线任一点测得的锥度圆，就是该点的摆度圆，摆度圆的直径即是通常所说的摆度（见图1）。同理，如果镜板摩擦面与其附近的一段轴线是垂直的，而与其他轴线连接后，由于法兰组合面与轴线的不垂直，那么这根轴线在回转时，从轴线曲折处开始，也将出现锥形摆度圆，产生摆度（见图2）。

由于顶轴、转子中心体、发电机轴、水轮机轴、推力头、镜板及推力头轴领卡环等部件尽管有平行度和垂直度要求，但这些部件不可避免存在平行度和垂直度的累加，这些累加的结果极有可能会造成上述现象的产生。由此可见，镜板摩擦面与轴线不垂直，或轴线本身的曲折，是产生摆度的主要原因。

图1

图2

2 理论的解决方案

轴线的测量和调整，就是把组装好的轴线，用盘车的方法使其慢慢旋转，并用百分表测出有关部位的摆度值，借以分析轴线产生摆度的原因、大小和方位。并通过刮削有关组合面和在有关组合面加垫的方法，使镜板摩擦面与轴线，以及法兰组合面与轴线的不垂直获得纠正，使其摆度减少到标准允许的范围内。

机组盘车调整轴线，其摆度的好坏，直接影响到机组的运行质量，因此盘车是机组安装非常重要的工作，要稳扎稳打，不能急躁。该机组因其结构为弹簧油箱的结构，我们需要调整机组的刚性盘车值和弹性盘车值。

机组刚性盘车就是仅对机组轴线的上导轴承处用上导瓦抱紧固定，轴线其余部分处于自由状态盘车，同时检查推力轴领、上导轴承（不超过0.03 mm）、下导轴承(重要点)、主轴下法兰、水导轴承（重要点）处的摆度。

机组弹性盘车就是对机组的上导轴承处和下导轴承处同时用瓦抱紧固定，然后进行盘车，同时检查镜板下表面的波浪度，并检查机组的推力轴领、上导轴承、下导轴承、主轴下法兰和水导轴承处的摆度值。机组轴线示意图见图3。

图3 机组轴线示意图

3 实际的解决方案

根据机组盘车轴线调整理论初次弹性盘车记录如表1，钢性盘车摆度记录如表2。

表1 2015年1月7日7：00AM弹性盘车记录 单位：mm

表2 2015年1月7日8：10AM刚性盘车记录 单位：mm

在1月7日8:10 AM的记录表2内显示的轴线，下导轴承及水导轴承处的大多数的摆度值已经超过了要求范围（标记下划线的那些），也就是说，虽然弹性盘车有一个好的盘车值，但是差的刚性盘车值未合格导致了机组再次的盘车和轴线调整。根据数据对+X和+Y处的下导轴承轴及水导轴承的测点进行全摆度值模拟图（图4）分析如下：下导轴承值不应超过0.12 mm，水导轴承值不应超过0.25 mm。

图4 全摆度值模拟图

取水导轴承最大摆度处值0.78进行处理，并利用相似三角形计算公式1900/2/10740=X/0.78/2，相应位置的修磨量进行计算X=0.034 mm,对推力头轴领卡环进行八等分划分，修磨位置见阴影处，3点位置交叉阴影处需修磨0.035 mm，2点、4点处修磨量逐渐递减至0.02 mm，1点、5点处修磨量递减至0.01 mm。打磨处理后再进行重新盘车，记录如表3、表4：

表3 刚性盘车值1月29日19∶40 单位：mm

表4 弹性盘车1月29日19∶40 单位：mm

经过重复盘车后，我们最终得到了一个优秀的轴线，满足了相关标准要求，机组运行十分稳定，振动摆度值均在要求范围内。

[1]赵海军，孙嘉燕，王新洪.向家坝左岸电站800MW级机组轴线调整工艺研究[J].黑龙江电力,2014,36(1):78-80.

[2]赵海军，王新洪.悬式水轮发电机组轴线调整研究[J].大电机技术,2014(4):30-34.

[3]王莉娜，宫玉龙.蒲石河水轮发电机轴线调整工艺技术研究[J].电工电气,2012(5):57-59.

[4]GB/T 8564-2003水轮发电机组安装技术规范[S].

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1672-5387（2017）08-0019-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.006

2017-05-27

袁东东（1982—），男，工程师，从事水轮机发电机组相关技术工作。