秘魯馬丘比丘水電站水輪發電機組軸線盤車淺析

袁東東

（哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

秘魯馬丘比丘水電站水輪發電機組軸線盤車淺析

袁東東

（哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

水輪發電機組的軸線直接影響機組運行的振動及擺度值，特別是多段軸結構，因涉及多段軸多次重復調整，有一定的難度，本文通過實際案例的操作，對理論進行了應用，使機組穩定性得到了提高，保證了水輪發電機組長期穩定運行。

水輪機大軸；發電機大軸；軸線；剛性盤車；彈性盤車；擺度

0 引言

秘魯馬丘比丘水電站位于南美州秘魯境內烏魯班巴河上，裝機容量1×102 MW混流式水輪發電機組，為哈爾濱電機廠有限責任公司提供。機組軸線由頂軸、轉子中心體、發電機軸及水輪機軸等組成，通過推力頭、鏡板及推力軸領卡環，將整根軸支撐在推力軸承上。安裝過程中需將軸系各段組裝并有效的調整各段軸線，使得其滿足國家標準，因其為多段軸形式且為彈性油箱結構，所以調整難度較大，本文根據施工的實際安裝及操作情況對該軸系的調整進行了詳細的說明與經驗總結。

1 產生擺度的原因

假設鏡板摩擦面與整根軸線絕對垂直，且組成軸線的各部件又沒有曲折及偏心，那么這根軸線在回轉時，將按理論旋轉中心穩定旋轉。如果鏡板摩擦面與整根軸線不垂直或者各段軸線中心存在偏心，那么回轉時軸線必將偏離理論旋轉中心，而軸線任一點測得的錐度圓，就是該點的擺度圓，擺度圓的直徑即是通常所說的擺度（見圖1）。同理，如果鏡板摩擦面與其附近的一段軸線是垂直的，而與其他軸線連接后，由于法蘭組合面與軸線的不垂直，那么這根軸線在回轉時，從軸線曲折處開始，也將出現錐形擺度圓，產生擺度（見圖2）。

由于頂軸、轉子中心體、發電機軸、水輪機軸、推力頭、鏡板及推力頭軸領卡環等部件盡管有平行度和垂直度要求，但這些部件不可避免存在平行度和垂直度的累加，這些累加的結果極有可能會造成上述現象的產生。由此可見，鏡板摩擦面與軸線不垂直，或軸線本身的曲折，是產生擺度的主要原因。

圖1

圖2

2 理論的解決方案

軸線的測量和調整，就是把組裝好的軸線，用盤車的方法使其慢慢旋轉，并用百分表測出有關部位的擺度值，借以分析軸線產生擺度的原因、大小和方位。并通過刮削有關組合面和在有關組合面加墊的方法，使鏡板摩擦面與軸線，以及法蘭組合面與軸線的不垂直獲得糾正，使其擺度減少到標準允許的范圍內。

機組盤車調整軸線，其擺度的好壞，直接影響到機組的運行質量，因此盤車是機組安裝非常重要的工作，要穩扎穩打，不能急躁。該機組因其結構為彈簧油箱的結構，我們需要調整機組的剛性盤車值和彈性盤車值。

機組剛性盤車就是僅對機組軸線的上導軸承處用上導瓦抱緊固定，軸線其余部分處于自由狀態盤車，同時檢查推力軸領、上導軸承（不超過0.03 mm）、下導軸承(重要點)、主軸下法蘭、水導軸承（重要點）處的擺度。

機組彈性盤車就是對機組的上導軸承處和下導軸承處同時用瓦抱緊固定，然后進行盤車，同時檢查鏡板下表面的波浪度，并檢查機組的推力軸領、上導軸承、下導軸承、主軸下法蘭和水導軸承處的擺度值。機組軸線示意圖見圖3。

圖3 機組軸線示意圖

3 實際的解決方案

根據機組盤車軸線調整理論初次彈性盤車記錄如表1，鋼性盤車擺度記錄如表2。

表1 2015年1月7日7：00AM彈性盤車記錄 單位：mm

表2 2015年1月7日8：10AM剛性盤車記錄 單位：mm

在1月7日8:10 AM的記錄表2內顯示的軸線，下導軸承及水導軸承處的大多數的擺度值已經超過了要求范圍（標記下劃線的那些），也就是說，雖然彈性盤車有一個好的盤車值，但是差的剛性盤車值未合格導致了機組再次的盤車和軸線調整。根據數據對+X和+Y處的下導軸承軸及水導軸承的測點進行全擺度值模擬圖（圖4）分析如下：下導軸承值不應超過0.12 mm，水導軸承值不應超過0.25 mm。

圖4 全擺度值模擬圖

取水導軸承最大擺度處值0.78進行處理，并利用相似三角形計算公式1900/2/10740=X/0.78/2，相應位置的修磨量進行計算X=0.034 mm,對推力頭軸領卡環進行八等分劃分，修磨位置見陰影處，3點位置交叉陰影處需修磨0.035 mm，2點、4點處修磨量逐漸遞減至0.02 mm，1點、5點處修磨量遞減至0.01 mm。打磨處理后再進行重新盤車，記錄如表3、表4：

表3 剛性盤車值1月29日19∶40 單位：mm

表4 彈性盤車1月29日19∶40 單位：mm

經過重復盤車后，我們最終得到了一個優秀的軸線，滿足了相關標準要求，機組運行十分穩定，振動擺度值均在要求范圍內。

[1]趙海軍，孫嘉燕，王新洪.向家壩左岸電站800MW級機組軸線調整工藝研究[J].黑龍江電力,2014,36(1):78-80.

[2]趙海軍，王新洪.懸式水輪發電機組軸線調整研究[J].大電機技術,2014(4):30-34.

[3]王莉娜，宮玉龍.蒲石河水輪發電機軸線調整工藝技術研究[J].電工電氣,2012(5):57-59.

[4]GB/T 8564-2003水輪發電機組安裝技術規范[S].

TV734

B

1672-5387（2017）08-0019-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.006

2017-05-27

袁東東（1982—），男，工程師，從事水輪機發電機組相關技術工作。