一种立式水轮发电机组大轴法兰对中装置

朱云新，白久武，胡海燕

(1．长委陆水枢纽工程局机电安装工程处，湖北赤壁437302；2．长委陆水枢纽工程局陆水水力发电厂，湖北赤壁437302；3．武汉市陆水自动控制技术有限公司，湖北赤壁437302)

1 概 述

水电站立式水轮发电机组安装或检修回装时首先是安装水轮机部分，然后安装发电机部分，最后进行轴线调整及整体回装工作；其中，水轮机大轴与发电机大轴的联接需要调整法兰的轴线，确保法兰接触面在一个纵轴线上，这样才能顺利穿入联接螺栓并把合紧固，这个对中步骤就是大轴法兰对中。

2 常见法兰对中方法及问题

水轮机大轴法兰对中传统方法是让施工人员进入蜗壳内部，然后在座环下部止漏环处加垫楔形板的方法调整水轮机大轴法兰水平及轴线。而水电站立式水轮发电机组检修时，往往会碰到尾水门关不严或止水效果不好的问题，导致机组蜗壳内积水排不干净，抽水降水负荷较大且效果不佳，造成施工不便或施工人员无法进入施工。同时，水轮机大轴法兰一般位于机组下盖板部位处于狭小空间且难以操作的地方，就算是利用导链拉拽、撬棍撬、大锤敲的方式进行法兰对中也是根本无法操作的；即使能操作也会出现对中不精确、操作劳动强度大、效率低下的情况，而且也难免会对法兰接触面造成损伤。

3 新装置结构

针对以上问题，笔者所在公司根据多年安装与检修的工作经验，摸索并研制出一套简单且行之有效的法兰对中装置。此装置不需要施工人员进入蜗壳操作，只需在水轮发电机组下盖板处加装4个本法兰联接对中装置，并通过调节装置的M20螺栓千斤顶的顶出和回收来推动发电机大轴的水平移动，从而实现立式水轮发电机组水轮机与发电机大轴法兰对正并联接的目的(见图1)。

图1立式水轮发电机大轴法兰对中装置

4 新装置使用方法

4.1 具体操作步聚

(1)复核水轮发电机组中心，确定下机架中心与机组中心的偏差值。

(2)从下机架处放机组中心线至水轮机大轴法兰。

(3)将本装置M20螺栓调节至丝杆露出一半的位置备用。

(4)在下盖板机组轴线4个方向适当位置做好标记，将本装置调节螺栓靠近发电机大轴法兰，中间预留5 mm间隙便于调节，然后将4个本装置钢板焊接固定在下盖板上(见图2、图3)。

(5)利用本装置螺栓千斤顶调整水轮发电机大轴法兰的中心，并用直尺靠在两法兰立面进行检查，至两法兰立面完全与直尺靠拢无间隙为止。

(6)发电机大轴法兰对正水轮机大轴法兰后，穿入联接螺栓并把合紧固。

图2发电机与水轮机大轴对正找中剖视图

图3发电机与水轮机大轴对正找中俯视图

4.2 实施效果

装置安装完成后实施效果如下所示(见图4)。

5 新方法与传统方法相比优点

5.1 省时省力

我们知道水轮发电机组通过推力头与镜板相接触，整体重量落于镜板上；而推力头与镜板之间摩擦系数很小，从发电机大轴法兰处利用本装置上的螺栓千斤顶进行调中时，只需施加较小的力量就可移动发电机大轴(此时整个发电机部分相当于是钟摆)，起到四两拨千斤的作用。因此，与传统方法相比可节省大量时间，减少劳动强度。

图4实施效果示意

5.2 精准及安全性高

由于对中装置是利用螺栓千斤顶从4个方向调节移动大轴法兰，所以能有效地调整发电机大轴法兰的中心，对中精度较高。同时，由于无需通过垫楔子板调节水轮机大轴，就不存在转子落下后因高程误差与大轴法兰磕碰产生损坏设备的风险，因此安全性高。

5.3 通用方便

本装置对立式水轮发电机组容量大小、转子重量无要求，通用性强，适合所有立式水轮发电机组联轴时使用。另外，装置结构简单，所使用的材料容易采购，制作简便, 重量轻、携带方便。

6 结 语

本装置已在笔者所在公司承接施工的多个电站安装及检修项目中投入使用，效果非常显著，较传统法兰对中方法节约时间一半以上，劳动强度减小2/3左右，有效地保证了机组安装检修的进度，可推广至所有的立式水轮发电机组的安装与检修工程。