勵磁機轉子找擺度專用工具設計

摘 要：針對某電廠現用勵磁機轉子擺度調整需依靠汽機房行車用鋼絲繩托起勵磁機轉子擺度進行調整，存在調整效率低，誤差大的問題。為高效調節勵磁機轉子擺度，基于該電廠三期600MW汽輪發電機組運行工況，介紹了現用勵磁機轉子擺度調整方式，分析了其存在的不足，設計了一種勵磁機轉子找擺度專用工具，應用專用工具后提高了整個工作流程中的安全性和可靠性，避免了設備損壞，降低了人力成本，提高了測量精度，提升調整效率。

關鍵詞：汽輪發電機 勵磁機轉子 專用工具 效率

某廠發電機轉子與勵磁機轉子為兩轉子三軸承支撐方式，勵磁機與發電機在連接時，勵磁機轉子與發電機轉子通過剛性聯軸器進行連接，勵磁機轉子前端懸掛在發電機轉子上，后端采用單軸瓦支撐，其中發電機的重量遠大于勵磁機的重量，在勵磁機與發電機連接后，由于重量原因[1]，在旋轉過程中，勵磁機轉子可能繞發電機轉子呈錐形旋轉，在旋轉過程中產生一定的勵磁機轉子擺度，勵磁機轉子擺度產生的離心力直接作用到軸承上，對勵磁機轉子產生的振動起決定性作用[2]。

因此，在勵磁機與發電機對中后，需對勵磁機轉子擺度進行調整，以保證其在正常運行時勵磁機轉子擺度的擺動范圍在擺度誤差范圍以內；其中勵磁機轉子擺度指的是勵磁機轉子與發電機轉子對中后，受對輪端面瓢偏、勵磁機轉子彎曲等因素的影響，在旋轉過程中，發電機轉子與勵磁機轉子旋轉時軸線不同心，且可傾瓦不約束勵磁機轉子水平方向的運動，導致勵磁機轉子末端產生水平擺動，產生的水平擺動的最大值與最小值之間的差值。目前在現有技術中，對勵磁機轉子擺度調整時，常依靠汽機房行車用鋼絲繩托起勵磁機轉子擺度進行調整，導致了勵磁機轉子的擺度調整過程效率低，同時造成測量誤差[3]。使用勵磁機找擺度的專用工具后提高了整個工作流程中的安全性和可靠性，避免了設備損壞，降低了人力成本，提高了測量精度，提升工作效率。為系統內和同行業的同類型汽輪機發電機組提供了工作流程優化的可靠參考。

1 概述

某廠三期600MW汽輪發電機組，采用上海電氣集團引進西門子西屋公司最新技術生產，型號為CLN600 -24.2/566/566。該機組共有3個缸，一個高中壓缸和兩個低壓缸，整個軸系由1根高中壓轉子、2根低壓轉子、1根發電機轉子、1根勵磁機轉子組成，整條軸系所有轉子支撐在9個軸承上，發電機轉子長9.15m，勵磁機轉子長2.25m。其中發電機轉子與勵磁機轉子采用兩轉子三支點組成，回裝勵磁機轉子對輪時必須找勵磁機轉子擺度。

2 勵磁機轉子擺度現用調整方法

某廠三期機組發電機轉子與勵磁機轉子是兩轉子三支點形式，機組檢修回裝勵磁機轉子對輪時必須找勵磁機轉子擺度，目前對勵磁機轉子擺度調整時，常依靠汽機房行車用鋼絲繩托起勵磁機轉子的方式對擺度進行調整，導致了勵磁機轉子的擺度調整過程效率低，同時造成測量誤差[4]。某廠之前9號軸承振動大持續了很長一段時間振動，都是由于勵磁機轉子檢修時擺度過大，造成 9號軸承軸頸振動過大，振動還引發了９號軸承磨損，浮動油封磨損，以及9號軸承油檔處漏油等設備缺陷。

用鋼絲繩托起勵磁機轉子后盤動轉子進行測量調整，鋼絲繩與轉子軸頸之間產生滑動摩擦，容易使轉子軸頸處產生毛刺、劃痕，使擺度數據測量不準確，給回裝轉子帶來很大的困難。勵磁機找擺度專用工具用銅制襯托托住轉子，并使得整個托架支撐在8只6306滾動軸承[3]上，可以自由擺動，測得數據更加精準（如圖1）。

同時避免汽機房行車被占用導致的工期延誤，節省人力成本，提升工作效率[5]。

3 存在的問題及解決措施

3.1 容易損壞轉子軸頸

勵磁機轉子找擺度時，常依靠汽機房行車翻出勵磁機轉子下軸承，用鋼絲繩托起勵磁機轉子后盤動轉子進行測量調整，鋼絲繩與轉子軸頸之間產生滑動摩擦，容易使轉子軸頸處產生毛刺、劃痕，使擺度數據測量不準確，給回裝轉子帶來很大的困難。勵磁機找擺度專用工具用銅制襯托托住轉子，并使得整個托架支撐在8只6306滾動軸承上，可以自由擺動，測得數據更加精準。同時避免汽機房行車被占用導致的工期延誤，節省人力成本，提升工作效率[6]。

3.2 測量誤差

毛刺、劃痕會造成擺度測量誤差。回裝測量擺度時需盤動轉子，鋼絲繩與轉子滑動摩擦時容易產生毛刺，使轉子擺度發生改變產生誤差，此時擺度找的是不準確的，如消除誤差，需將轉子毛刺打磨掉重新測量，不僅增加勞動強度和影響檢修進度，還使轉子產生了劃痕缺陷。

4 設計制作的具體情況

針對因鋼絲繩與轉子滑動摩擦產生的毛刺所導致的測量誤差，依照勵磁機轉子尺寸，使用銅制轉子襯托保護轉子。翻出下軸承時，轉子重量由2副銅制襯托托起并由4根M16×320支撐架聯系螺栓將其懸掛在支撐架上（如圖2），支撐架由8顆M12×60的支撐架與軸承座上蓋板聯系螺栓（如圖3）固定在滾動軸承座的上蓋上，上蓋通過16顆M12×120軸承座上蓋與軸承座及底板聯系螺栓連接并支撐在8只6306滾動軸承上[每個滾動軸承座內通過一根軸承主軸（如圖4）配合2個6306滾動軸承支撐以增加其強度[2]]，軸承座由2塊厚度為20mm的底板（如圖5）通過螺栓固定在勵磁機轉子9號軸承座上。勵磁機轉子回裝找擺度時，只需將上蓋板與滾動軸承座之間的16顆M12×120軸承座上蓋與軸承座及底板聯系螺栓拆除，由于6306滾動軸承摩數系數小，托架便能通過6306滾動軸承輕松擺動（如圖6）。

回裝勵磁機轉子找擺度時使用此專用工具，不僅保護了轉子表面不會劃傷，還降低了測量誤差，節約了人力成本，提高了工作效率。

勵磁機轉子回裝過程中使用勵磁機轉子找擺度專用工具如圖7所示。

5 結語

由于勵磁機轉子回裝過程中使用勵磁機轉子找擺度專用工具，避免了原方法的諸多缺點，特總結如下。

（1）由于使用勵磁機轉子找擺度專用工具，避免了行車被占用導致的工期延誤，節省了人力成本（無需起重工和行車司機參與工作），同時保護了勵磁機轉子，節約了工作時間，極大地提高了工作效率。

（2）保護了勵磁機轉子表面不被劃傷，消除了因毛刺和劃痕造成的測量誤差，使得原本需要打磨毛刺再找擺度，找擺度過程中又產生新的毛刺，又需要重新打磨，省略了這樣反復且費時的工序，節約了工作時間，提高了工作效率。

（3）由于找擺度專用工具支架選用8只6306滾動軸承支撐，提高了轉子擺動的靈敏度，使勵磁機找擺度過程中精度提高，兩只銅制襯托托起勵磁機轉子軸頸部位，避免了設備損壞、提高了整個工作流程中的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1]宋銅銅，張曉斌，宋亞軍，等.330MW汽輪機組勵磁機轉子振動分析與處理[J].電站系統工程，2024，40（02）：44-47+52.

[2]孫士濤，雷雨，郝國文，等.交流勵磁脈沖電壓占空比對雙饋型變速抽蓄電機轉子繞組放電特性影響研究[J].微電機，2024，57（09）：41-46.

[3]吳玉璋，嵇興康，李華忠，等.同步發電機勵磁變壓器低壓側單相接地故障識別與定位方法[J].電力自動化設備，2024，44（10）：165-171.

[4]王偉，張學義，于成龍，等.基于極弧系數和轉子相對偏轉角的并列雙轉子電機齒槽轉矩削弱方法研究[J].陜西科技大學學報，2023，41（06）：139-144+154.

[5]張小科，焦寧飛，毛帥，等.基于勵磁機定子直軸電流定點采樣的航空多級式起動/發電機低速段轉子位置估算方法[J].中國電機工程學報，2024，44（15）：6169-6181.

[6]王曉林，黃海舟，張侃君，等.汽輪發電機轉子嚴重匝間短路不平衡振動特性分析及檢測方法[J].湖南電力，2019，39（06）：29-33+41.