國內OEM 機組安裝現(xiàn)狀與淺析

林世龍，于千鈞，李國濤，張安勇，耿同

（濰柴動力股份有限公司，山東 濰坊 261000）

發(fā)電機組的對中是減少機組軸系中心線不重合的操作，使發(fā)動機與發(fā)電機的旋轉軸能運轉在統(tǒng)一的旋轉中心上。有研究表明，超過10 年的設備有50%以上的故障來源于惡劣的對中，且有90%的設備運轉偏差超出技術文件要求。不良的對中會導致機組振動增大、發(fā)動機主軸承碾瓦，甚至曲軸斷裂等故障。近期走訪國內各大OEM 廠家，調查機組安裝現(xiàn)狀與技術水平，同時對比國外競品，發(fā)現(xiàn)潛在的行業(yè)問題。

1 大型機組對中概述

1.1 機組不對中的概念

發(fā)動機與發(fā)電機的旋轉軸在同一的旋轉中心上稱為對中，不對中的情況可以分解為兩種。

平行度（角度）偏差，兩軸的端面不平行，中心線延長線相互交叉，兩中心線之間存在角度偏差，如圖1 所示。

圖1 平行度（角度）偏差

同心度（徑向）偏差，兩軸端面平行，但中心線不在一條直線，兩中心線之間存在徑向距離，如圖2 所示。

圖2 同心度（徑向）偏差

在實際安裝過程中，機組的對中偏差往往是以組合的形式存在，即同時存在平行度偏差與同心度偏差。消除平行度偏差與同心度偏差的具體步驟，就是對中的過程。

1.2 機組連接方式

因發(fā)電機的結構不同，與發(fā)動機的連接方式不同，采用的對中方法也不同。由于發(fā)電機分為單支承和雙支承發(fā)電機，可將機組連接方式對應分為單支承連接與雙支承連接。

單支承連接，只在發(fā)電機主軸末端采用一個軸承，前端通過彈性盤片與發(fā)動機飛輪連接，由發(fā)動機的曲軸后端軸承支持發(fā)電機主軸，同時發(fā)電機罩殼與飛輪殼直接連接，將發(fā)動機與發(fā)電機連接成一個整體，如圖3。

圖3 單支承連接

雙支承連接，發(fā)電機的主軸由發(fā)電機本身的兩個軸承支承，發(fā)電機通過彈性聯(lián)軸器連接到發(fā)動機飛輪上。雙軸承發(fā)電機罩殼無定位作用，這種通過彈性聯(lián)軸器的連接方式稱為雙支承連接，如圖4 所示。

圖4 雙支承連接

1.3 機組支撐方式

機組支撐方式可簡單分為兩類，彈性支撐和剛性支撐。

彈性支撐是指設備支撐腿與底盤之間采用彈性減振器作為支撐，剛性支撐是指設備支撐腿與底盤之間剛性連接（一般采用剛性墊片調節(jié)）作為支撐的方式。剛性支撐與彈性支撐在機組上可組合出現(xiàn)，即有時發(fā)電機與發(fā)動機可采用不同支撐方式。

2 國內OEM 機組安裝與對中現(xiàn)狀

本次走訪4 家國內前10 的發(fā)電OEM 廠家，且均涉及大型機組，本次深入了解其安裝類型與技術水平（廠家名稱以A、B、C、D 表示）。

2.1 對彈性支撐與剛性支承的看法

4 家OEM 均很少采用剛性支撐，其中廠家A 對剛性支承機組較抵觸，因其對中安裝過程復雜，要求嚴格，難度較高。廠家B 明確表示只配套彈性支撐的機組，采用剛性連接形式，原因是雙軸承連接形式的機組對中需要專業(yè)技術人員進行，且在運輸過程中對中精度會破壞，客戶在現(xiàn)場需要重新對中，容易出現(xiàn)安裝問題。

2.2 對單軸承與雙軸承連接的看法

4 家OEM 均以單軸承剛性連接為主，通過發(fā)動機飛輪殼止口定位；即使中間采用聯(lián)軸器連接，也會采用發(fā)電機罩殼與飛輪殼剛性連接的形式，這種連接形式實際也等同于剛性連接。OEM 廠家趨向明顯，單軸承連接成本低，安裝對中簡單，除了少數(shù)高壓電機外，不會考慮雙軸承連接的形式。

2.3 對底盤設計與加工的要求

通過走訪交流發(fā)現(xiàn)4 家OEM 對機組底盤都沒有相應的強度計算與螺栓滑移量計算的要求，且缺乏相應仿真模擬能力，這點屬于嚴重的不足，因為底盤強度對大型機組的振動起到很大的影響，底盤羸弱就無法提供堅實的支撐，往往會造成發(fā)動機振動大，嚴重時可損壞發(fā)動機。

并且由于采用彈性支撐，所以4 家OEM 對平面度要求都不高，底盤支撐面通常也沒有再次加工，認為鋼板的平面度已經(jīng)足夠滿足要求。

2.4 對中規(guī)范與減震墊選型要求

4 家OEM 對彈性支撐剛性連接的機組沒有規(guī)范的對中過程，僅規(guī)范擰緊力矩要求，不做其他的對中檢查，也不會留出減振墊的沉降時間。

對于減震墊的選取也比較簡單，無特殊情況下不會選取帶高度調節(jié)功能的減振墊，并且只根據(jù)載荷重量選型，盡量采用相同的減振器。廠家D 明確表示即使發(fā)動機自帶減振墊也會將其替換為自家選配的減振墊，使整個機組的減振墊型號規(guī)格統(tǒng)一。

2.5 底盤找平與機房建筑平面要求

目前4 家OEM 對機組的底盤找平方面沒有特殊要求，同時因為采用彈性支撐方式較多，對底盤找平也不夠重視。

對機房混凝土地面也沒有要求，認為屬于建筑要求，與機組無關。

2.6 檢查與振動測試

首先，對于軸向間隙檢查，各大OEM 對此重視不足，原因是發(fā)電機的軸向間隙一般大于發(fā)動機的軸向間隙，而發(fā)動機廠家出廠時會進行軸向間隙檢查。在安裝配套后沒有必要進行檢查。

另外，在振動測試方面，如無特殊要求，OEM 廠家不會進行振動測試，只有特殊需求的情況下會出具振動測試報告。

3 與國外OEM 安裝對比

國外發(fā)動機廠商對安裝指導都出具過詳細安裝手冊。卡特與MTU、康明斯對機組的對中要求非常專業(yè)，如圖5。

圖5 卡特對中要求介紹（部分）

這些國際大型廠家同時也對減振墊選型與振動測試提出了要求，有效降低振動與噪音，如圖6。

圖6 MTU 減振選型介紹（部分）

有些不但對常規(guī)的廠房通風等有要求，同時對支撐機組的混凝土厚度和鋪設有要求，以免大型機組的重量過大，造成基座損壞，如圖7。

圖7 PERKINS 混凝土地面要求（部分）

除了各大發(fā)動機廠外，海外的OEM 也更加重視大型機組的對中與其他各系統(tǒng)安裝，同時更加注意對客戶端的機組安裝包括機房設計等。

4 結語

通過走訪交流，發(fā)現(xiàn)國內OEM 規(guī)模較大，但是對機組安裝對中不夠重視，同時對底盤與振動等仿真檢測支持力度不夠，且與國內發(fā)動機廠家的技術交流較少。而海外發(fā)動機廠商不僅提供單獨的完成安裝指導手冊，針對對中、振動等重點內容的技術支持也非常詳細，對大型機組的安裝要求更加嚴格，甚至對機房的地面強度都有詳細要求。要想走向高端，這種嚴謹?shù)木袷俏覀兦斑M的必要的一步。