水電站上機(jī)架一次性安裝調(diào)整工藝

張 碩

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

1 引言

通常在機(jī)組安裝流程中，上機(jī)架一般與下機(jī)架同時(shí)吊入機(jī)坑進(jìn)行預(yù)裝，預(yù)裝完成后將上機(jī)架吊出機(jī)坑，擺放至廠房合適位置，待轉(zhuǎn)子及上端軸吊入機(jī)坑后再將上機(jī)架吊入機(jī)坑進(jìn)行正式安裝，但這種方法在上機(jī)架預(yù)裝完成吊出機(jī)坑后將占用的場(chǎng)地面積較大，導(dǎo)致廠房工位緊張，影響后續(xù)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，且多次吊裝勢(shì)必會(huì)引起上機(jī)架變形，可能造成上機(jī)架回裝后需進(jìn)行二次調(diào)整才能滿足規(guī)范要求。本文以永泰水電站發(fā)電機(jī)上機(jī)架一次性安裝的施工工藝為例，總結(jié)上機(jī)架一次性安裝不做二次吊裝的方法，為以后水電站上機(jī)架安裝工藝提供指導(dǎo)和借鑒。

永泰抽水蓄能電站，位于福建省福州市永泰縣白云鄉(xiāng)境內(nèi)，電站共布置4 臺(tái)單機(jī)容量300 MW 的立軸單級(jí)混流可逆式水泵水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量1 200 MW，其中電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)上機(jī)架為輻射型機(jī)架，由1 個(gè)中心體和8 個(gè)支臂組成，中心體與支臂在現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓、鍵、螺柱、螺母、銷釘?shù)劝押铣烧w結(jié)構(gòu)。上機(jī)架軸向通過8 個(gè)安裝在定子機(jī)座上環(huán)板處的垂直支墩與定子相連，徑向通過8 組支撐裝配與上機(jī)架基礎(chǔ)板相連。支臂處最大直徑10 180 mm，上機(jī)架總高度1 125 mm，相鄰支臂弦長3 895.7 mm，上機(jī)架重約33.555 t。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

圖1 施工工藝流程圖

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 施工準(zhǔn)備

在下機(jī)架預(yù)裝時(shí)將機(jī)組高程控制點(diǎn)上引至發(fā)電機(jī)層固定位置，并做好保護(hù)。

2.2.2 上機(jī)架組裝

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇在安裝間或發(fā)電機(jī)層機(jī)組間的位置進(jìn)行上機(jī)架組裝，布置4 個(gè)800 mm高鋼支墩和調(diào)整楔子板，作為上機(jī)架組裝用支撐。初調(diào)支墩半徑并將楔子板頂面水平調(diào)整至1 mm以內(nèi)。

（2）將上機(jī)架中心體、支臂運(yùn)到組裝位置，對(duì)所有組合面進(jìn)行清掃。對(duì)中心體的加工面進(jìn)行清掃，檢查高點(diǎn)并除去毛刺。對(duì)所有組合塊螺桿孔進(jìn)行清理。

（3）將上機(jī)架中心體吊放在支墩上，注意其方位，調(diào)整上機(jī)架中心體的水平，要求水平偏差值不大于0.05 mm。

（4）根據(jù)上機(jī)架支臂與中心體間的配對(duì)標(biāo)記，將上機(jī)架支臂按對(duì)稱方式及編號(hào)依次掛裝把合在中心體上，在支臂端部軸向用千斤頂支撐。然后通過螺栓、鍵、螺母、銷釘?shù)炔考B為一體。中心體與支臂把合螺栓。

（5）上機(jī)架組裝完成后，復(fù)測(cè)上機(jī)架中心體的水平，要求不大于0.05 mm。檢查各支臂分布半徑、相鄰兩支臂間的弦符合廠家圖紙要求，組裝完成后，將上機(jī)架支臂與中心體間的螺栓、螺母、螺柱、墊圈之間全部點(diǎn)焊牢。

（6）根據(jù)圖紙要求，安裝并把合擋油管。測(cè)量擋油管擋油環(huán)至上機(jī)架中心體上導(dǎo)支柱螺栓抗重環(huán)的距離，以上機(jī)架中心體上導(dǎo)軸承座圈為基準(zhǔn)計(jì)算出擋油管外環(huán)的圓度和同心度，做好標(biāo)記后拆除擋油管。

2.2.3 上機(jī)架吊裝及初步調(diào)整

在轉(zhuǎn)子與上端軸吊裝完成后，清理、檢查上機(jī)架各支臂與徑向支撐之間組合面、螺栓孔等，除去其局部高點(diǎn)、油污以及毛刺等，并按廠內(nèi)編號(hào)預(yù)裝徑向支撐，檢查各墊板及螺栓底座的接觸面是否良好，支柱螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。

清理、檢查上機(jī)架與定子機(jī)座支墩組合面、組合螺栓孔等，除去其局部高點(diǎn)、油污以及毛刺等，并試裝連接螺栓、銷釘?shù)取?/p>

按圖紙要求方位，將上機(jī)架吊放到定子機(jī)座的支墩上，用螺栓將上機(jī)架支臂把合在定子機(jī)座上。起吊上機(jī)架時(shí)應(yīng)注意其油管路方向。

吊入上機(jī)架，以上引至發(fā)電機(jī)層的高程控制點(diǎn)調(diào)整上機(jī)架水平在0.02 mm/m 以內(nèi)，再調(diào)整上機(jī)架上的上導(dǎo)軸承座與上端軸的上導(dǎo)軸領(lǐng)同心不大于0.5 mm，符合要求后打緊上機(jī)架與定子連接支墩的螺栓。

2.2.4 機(jī)組軸線調(diào)整及定中心

盤車前分別在推力頭、上導(dǎo)、下導(dǎo)、發(fā)電機(jī)軸下法蘭、水機(jī)軸法蘭及水導(dǎo)6 個(gè)斷面均勻分出8 個(gè)點(diǎn)，每斷面的分點(diǎn)必須在同一軸線（同一方位角度）上，在下導(dǎo)處對(duì)稱抱4 塊下導(dǎo)瓦，抱瓦間隙0.01~0.03 mm，并在瓦面上滴少許透平油。

分別在推力頭、上導(dǎo)、下導(dǎo)、發(fā)電機(jī)軸下法蘭和水機(jī)軸法蘭、水導(dǎo)處外側(cè)的X 及Y 方向設(shè)置10 mm量程百分表，每塊百分表均對(duì)在5.00 mm。在推力頭或鏡板上放置0.02 mm/m 的框式水平儀監(jiān)測(cè)鏡板水平。

根據(jù)盤車記錄確定水導(dǎo)處的最大擺度點(diǎn)并根據(jù)廠家及規(guī)范要求計(jì)算出各導(dǎo)軸承處的最大擺度值。如果上導(dǎo)處擺度超出范圍，可以采用調(diào)整上端軸和轉(zhuǎn)子中心體的同軸度來進(jìn)行，調(diào)整后再次進(jìn)行盤車檢查，合格后進(jìn)行上端軸與轉(zhuǎn)子中心體定位銷釘?shù)你@鉸。

調(diào)整轉(zhuǎn)輪與迷宮環(huán)之間的間隙，符合要求后，啟動(dòng)推力高壓油頂起裝置1 min 后停止，檢查迷宮間隙。目的檢查轉(zhuǎn)動(dòng)部分是否處于自由狀態(tài)。可進(jìn)行2~3 次檢查，無變化后測(cè)量各導(dǎo)軸承的鏜口尺寸，定轉(zhuǎn)子之間上下部的空氣間隙和迷宮間隙，符合要求后將轉(zhuǎn)動(dòng)部分固定。在水導(dǎo)處Y、X、-Y、-X 四個(gè)方位對(duì)稱抱緊水導(dǎo)瓦。抱緊過程用百分表監(jiān)視大軸位移情況，確保中心不變后，再將其余導(dǎo)瓦對(duì)稱抱緊。完成后復(fù)查鏜口尺寸，無變化后可進(jìn)行下、上導(dǎo)處抱緊大軸。先檢查鏜口尺寸有無變化，無變化后按照水導(dǎo)處的方法進(jìn)行抱緊。抱軸順序應(yīng)從下到上進(jìn)行，固定完成后復(fù)查鏜口尺寸，應(yīng)無變化。測(cè)量空氣間隙并作記錄。導(dǎo)瓦在定中心之前應(yīng)進(jìn)行清掃，檢查。固定中心用自制的千斤頂抱緊。

2.2.5 上機(jī)架精調(diào)及加固

機(jī)組定中心完成后，松開上導(dǎo)抱緊的4 塊軸瓦，同時(shí)松開上機(jī)架與定子連接支墩的螺栓，注意監(jiān)測(cè)水導(dǎo)軸承處百分表是否有變化，以上導(dǎo)軸承軸領(lǐng)為基準(zhǔn)調(diào)整上機(jī)架上導(dǎo)軸承座與軸領(lǐng)同心度不大于0.05 mm，以上引至發(fā)電機(jī)層高層控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，調(diào)整上機(jī)架高程與設(shè)計(jì)高程偏差不大于±0.5 mm，用專用的調(diào)整墊調(diào)整上機(jī)架水平不大于0.02 mm/m，符合要求后把緊上機(jī)架與定子機(jī)座連接支墩的螺栓，鉆鉸上機(jī)架與支墩之間的銷釘孔以及定子機(jī)座與支墩之間的銷釘孔，復(fù)查上機(jī)架中心、高程及水平。

2.2.6 基礎(chǔ)澆筑

按照廠家圖紙安裝上機(jī)架徑向基礎(chǔ)及其附件，完成后澆筑上機(jī)架徑向基礎(chǔ)二期混凝土，注意架設(shè)百分表檢測(cè)上機(jī)架水平等，待混凝土養(yǎng)生期滿足要求后，復(fù)查上機(jī)架中心、高程和水平應(yīng)滿足要求，同時(shí)在監(jiān)測(cè)下、水導(dǎo)的前提下重新抱緊上導(dǎo)定中心時(shí)的4 塊上導(dǎo)瓦。

2.2.7 上蓋板及其附件安裝

待基礎(chǔ)混凝土澆筑完成，機(jī)架復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)符合要求后，按照廠家圖紙安裝上蓋板及其他附件。

3 結(jié)語

隨著大型水電站的不斷開工和建設(shè)，上機(jī)架作為承載機(jī)組上導(dǎo)軸承的基礎(chǔ)，若其安裝質(zhì)量得不到保證，則必然會(huì)影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，若按照常規(guī)的安裝工藝對(duì)上機(jī)架預(yù)裝后吊出機(jī)坑，待轉(zhuǎn)子與上端軸吊入機(jī)坑后再進(jìn)行吊裝，會(huì)使得上機(jī)架在預(yù)裝后較長時(shí)間的占用廠房工位，影響后續(xù)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，且上機(jī)架吊裝時(shí)會(huì)引起上機(jī)架的局部變形，將會(huì)影響上機(jī)架的安裝精度。

為了更好的適應(yīng)國內(nèi)水電站建設(shè)的發(fā)展，發(fā)電機(jī)上機(jī)架一次性吊入機(jī)坑安裝調(diào)整，不作二次吊裝的工藝是非常有必要的，為以后水電站上機(jī)架安裝工藝提供指導(dǎo)和借鑒。