水電站燈泡貫流式機組軸系安裝的調整方法

摘要：水電站燈泡貫流式機組軸系按照水輪機轉輪和發電機轉子后，主軸會產生形變、軸系中心也會出現變化，轉輪位置和轉子位置也會出現偏移和偏轉，因此在安裝貫流式機組時要調整好機組結構形式。文章對燈泡貫流式機組軸系的具體安裝措施、機組軸的調整方法、機組軸的盤車方法、導軸和主軸間隙的調整方法等進行了探討。

關鍵詞：水電站燈泡；貫流式機組；軸系安裝；水輪機轉輪；發電機轉子 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV547 文章編號：1009-2374（2016）27-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.057

在低水頭水電站中燈泡貫流式機組是一種常用的機組形式。因為燈泡貫流式水輪發電機組軸系統使用臥軸雙懸臂雙支點結構，機組軸系統安裝水輪機轉輪和發電機轉子后，主軸會在軸系鉛錘面上出現撓度變形，進而使轉輪位置和轉子位置出現偏移和偏轉。所以在安裝軸系統時，需要根據機組的設計的基本結構情況調整，保證定子和轉子、轉輪室和轉輪的間隙可以滿足機組運行的基本要求。

1 軸系調整的主要方式

抬高主軸是燈泡貫流式機組軸系調整的主要方式，依據機組的結構設計形式，可以使用兩種方法來對主軸進行抬高。

1.1 水輪機側

通過對水輪機的水導軸承進行不斷抬升，從而使轉輪中心和機組中心重合，促使轉輪間隙與轉輪室達到設計的標準，使機組中心與發電機軸承中心重合，主軸有撓度存在，從而使轉子保持在傾斜的狀況下，要想使其與軸線相適應，可以對疊裝定子鐵心進行一定的傾斜，從而使定子與轉子之間保持均勻氣隙，詳見圖1所示：

1.2 水輪機和發電機側

當水輪機的水導軸承被抬高以后，機組中心與轉輪中心相重合，從而使轉輪間隙和轉輪室達到設計的標準。傾斜加工定子機座、軸線偏心和偏轉及軸線加工可以在端面進行，從而使發電機軸承被抬高以后，定子與轉子之間的氣隙滿足設計的標準值。

2 安裝、調整軸系的辦法

在進行機組安裝的時候，可以以軸系的計算值為基礎進行一定的調整，從而促使機組軸系始終保持最佳

狀態。

2.1 安裝、調整主軸水輪機側

水導軸承的主要結構類型為筒式，在水導軸承支撐的扇形板上事先將向上的偏心值設置好，水導軸承抬高值就是這一數值。在對水導軸承伴隨主軸偏轉同心進行調整的時候，可以對扇形板和軸承支撐板之間進行細微調整。

2.1.1 將軸承支架和發電機安裝在上游測管型座上，管型座上游側中心要略低于軸承支架中心，在對其進行調整的時候，可以依據軸系計算中的導軸承下沉值來進行。

2.1.2 將內配水環與導流錐的中心調整一致以后，將組合體套吊起后放入到主軸里，從而使其與扇形板連接在一起。

2.1.3 在調整支撐工具時可以借助內配水環來實現，將主軸距離與位于內配水環上游側法蘭內圓調整好，誤差保持在0.1mm以內，上方距離要比下方距離

小2e。

2.1.4 在內配水環組合體、導流錐、軸承以及主軸吊起放入到管型座中時，可以使用起吊工具來完成，依據機組的中心進行不斷的調整。在對法蘭面垂直度或是主軸水平度進行計算的時候，可以依據軸承支架抬高值以及扇形板偏心值e來進行計算。

2.1.5 以位于管型座上游側的法蘭面垂直方向傾斜數值為依據來對主軸法蘭面垂直度或者是主軸軸線水平度進行不斷整合，調整的數值一定要滿足設計的要求。具體情況詳見圖2所示。

2.1.6 主軸與轉子、轉輪相組合，將轉輪間隙與轉輪室調整到設計值的范圍內，為了滿足調整需求，可以加設墊片在導流錐支撐面與扇形板之間。

2.1.7 調整與組裝定子。在對定子進行調整的時候，可以依據大齒壓板、加工機座內圓傾斜及工藝偏心來實現，從而使受轉子撓度影響導致的軸線偏移、偏轉得到不斷調整。在對轉子和定子之間的氣隙進行調整的時候，其數值一定要保持在設計值的范圍之內。

2.2 安裝調整主軸水輪機和發電機側

使用球面自調節的辦法來對水導軸承結構進行不斷調整，軸承在與主軸進行接觸的時候，可以依據主軸上撓曲偏轉來實現。

2.2.1 將發電機軸承支架安裝在上游側管型座位置，在對導軸承下沉值進行計算的時候，可以依據軸系來完成，管型座上游側中心要比軸承支架中心略低一些。

2.2.2 在對內配水環與導流錐進行同心調整的時候，需要將導水機構組合體進行整體的翻轉，通過吊裝將其輸送到最佳位置，管型座X-X線要比內配水環X-X線的抬高值低。

2.2.3 在安裝主軸組合體的時候，可以借助管型座上游側將其放入到插入管型座里面，在對H1和H2兩點的主軸高度進行測量的時候，可以使用經緯儀來實現。在對主軸高度調整以后，H1的高度要略低于H2的高度。

2.2.4 調整水平中心。在對導流錐法蘭和主軸之間的距離進行測量的時候，可以使用千分尺進行測量，測量時要確保測量點之間保持180°，誤差需要控制在0.1mm以內。在對管型座與軸承支架之間的距離進行測量的時候，也要使用千分尺進行，測量點之間也要保持在180°，誤差不可以超過0.1mm。

2.2.5 調整主軸中心以后，軸承支座要與楔塊焊接結實。

2.2.6 主軸與轉子、轉輪進行組合的時候，在對軸承支架與鏡板之間的距離進行測量的時候，使用千分尺進行作業，間隔要保持在90°左右。

2.2.7 對軸承支架襯墊厚度和主軸水平進行不斷調整，使其距離滿足設計的標準，要想使鏡板與正推力瓦、反推力瓦之間的縫隙滿足設計的標準需要進行合適的整合。

2.2.8 按照下游端面傾斜的情況來對定子機座進行設計，對法蘭孔實施偏心處理，將轉子和定子之間的氣隙調整到設計值的范疇。

2.2.9 組裝轉輪室結束以后，在進行調整的時候，一定要嚴格按照設計值進行。

3 機組盤車

在對機組軸系進行檢查的時候，需要使用盤車進行作業，轉輪室與轉輪葉片之間的間隙一定要滿足設計的標準，不然就要對轉輪室的位置或者是圓度進行調整。對轉子和定子之間的氣隙進行認真的檢查，確保其滿足設計的標準，不然就需要對定子的圓度進行整合。軸系包括操作油管在其中，使用盤車來對其進行認真的檢查，使其滿足設計的標準。操作油管上等分8點逆時針位置是進行盤車作業的最佳位置，主軸的頂起主要是通過高壓油完成的，對各個點的操作油管擺度進行檢查時需要按照順時針盤車。在對操作油管進行盤車的時候，需要對集電環的擺度進行仔細的檢查，使其滿足設計的標準。

4 調整主軸與導軸承間隙

臥軸結構是燈泡貫流式機組軸系的核心結構，在機組運行和安裝調整的時候，轉動部分的主要重量都是由軸承承擔的。機組安裝、運行的時候，一旦出現停機的情況，軸承與主軸位置的下面沒有間隙存在，在機組運行的過程中，導軸承與主軸位置的下面只有油膜厚度存在，主軸與導軸承之間要滿足設計的最佳值，導軸承部件、導軸承與主軸中心會有一定的偏心差值存在。軸系中心是確定機組中心的主要依據，定子與轉子之間的間隙、轉輪室與轉輪之間的間隙都會受到軸系位置的影響。機組的中心不是導軸承固定部件的中心，也不是導軸承的中心，因此在對軸系進行計算的時候，需要將導軸承一半總間隙差值包括在其中。

5 結語

綜上所述，在進行燈泡貫流式發電機軸系安裝和調試時，需要全面了解機組的基本結構情況，工作人員嚴格按照圖紙上的具體要求進行施工，安裝施工之前要對所有相關的數據進行調整，保證機組軸系統可以達到設計要求，實現機組的安全運行。

參考文獻

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[2] 燈泡貫流式水輪發電機安裝工藝規程（DL/T 5038- 2012）[S].2012.

[3] 任艷燕，李志和.燈泡貫流式水輪發電機組軸系振動 及靜擾度計算分析[J].大電機技術，2003，（3）.

作者簡介：張德宏（1978-），男，陜西韓城人，中國水利水電第十工程局有限公司助理工程師，研究方向：水利水電機電安裝。

（責任編輯：小 燕）