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一种卧式冲击式水轮发电机大轴中心调整的简易方法李华侨

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：李华侨王申

[导读] 摘要：常规情况下卧式冲击式水轮发电机会配套调整专用工具，用于安装过程中转轮的中心调整，但厂家为降低成本或项目漏项，在采购方没有明确要求的情况下没有提供相关的工装或工具，导致水轮发电机组安装的过程中经常出现厂家配套设备所需定位及调整工具不全的问题，如冲击式机组模型转轮、测量导杆等，在没有模型转轮和测量导杆辅助进行大轴中心调整时，为保证安装工程进度，在保证安装质量的前提下，根据其原理，可用棉麻线（钢琴

        (华自科技股份有限公司湖南长沙 410006)
        摘要：常规情况下卧式冲击式水轮发电机会配套调整专用工具，用于安装过程中转轮的中心调整，但厂家为降低成本或项目漏项，在采购方没有明确要求的情况下没有提供相关的工装或工具，导致水轮发电机组安装的过程中经常出现厂家配套设备所需定位及调整工具不全的问题，如冲击式机组模型转轮、测量导杆等，在没有模型转轮和测量导杆辅助进行大轴中心调整时，为保证安装工程进度，在保证安装质量的前提下，根据其原理，可用棉麻线（钢琴线）、吊锥等工程常用材料和器具快速的完成大轴中心调整。
        关键词：卧式冲击式水轮发电机、大轴中心调整
        引言
        中小型卧式冲击式水轮发电机组安装过程中，经常因配套工器具不全导致安装工作暂停，现场安装人员应在保证安装质量的前提下有效寻找解决办法，提高施工效率。笔者结合理论与实践，对卧式冲击式水轮发电机安装过程中大轴中心调整的简易方法进行阐述，为同类机型安装提供安装经验。
        卧式冲击式水轮发电机安装及调整方法
        1、机组就位调整前的准备工作
        1.1、核对机组安装图纸，统计各机组部件的重量、长度、宽度，如果图纸与实物尺寸或重量不符，要进行记录留档。
        1.2、核对土建图纸与现场实物相关尺寸，主要是地脚螺栓孔尺寸高度及设备基坑的预留位置高程，如果图纸标注数据与实测数据不符，应在水轮发电机安装前对其位置进行处理，保证该位置满足设备安装要求。
        1.3、确认行车额定载重量是否满足吊运水轮发电机及其相关机电设备的要求，使用前对行车的机械部件、电气控制系统及钢丝绳进行全面检查。
        1.4、根据机组安装图纸坐标数据，在安装工作面分别找出机组轴线高程点、发电机中心坐标线、水轮机中心坐标线。
        2、喷针检查及折向器调整
        2.1、用试验油泵连接喷针受油器，将喷针打到全关位置，再用塞尺检查喷针与喷嘴的间隙，保证间隙符合设计要求。
        2.2、检查喷针动作行程是否符合设计要求。
        2.3、检查折向器的全关位置及动作行程是否符合设计要求。
        3、水轮机就位调整
        3.1、机座吊入基坑后，在基坑四周设标高中心架，从基准出发，将机组的X，Y轴线延伸到标高中心架上。测量线高程高出机座上法兰面（发电机大轴中心高程）。
        在基坑中布置支墩、垫板、楔子板，准备地脚螺栓等。对照设计图纸定位它们的平面位置和高程。
        3.2、清扫机座，在机座上法兰面做好X，Y轴线标志。
        3.3、在标高中心架上用的钢琴线拉出测量线，分别沿机座安装平面图用软线悬挂五个小吊锥与机座上的轴线标记对应，如果机座轴线不正，则用千斤顶、拉紧器加以移动。
        3.4、机座上法兰面的实际高程，可以用钢板尺测量它与钢琴线的高差来决定，在上法兰面上作多点测量，用平均值作为实际高程。当高程不符合要求时，用楔子板作调整，然后用水准仪对机壳高程进行复测。
        3.5、最后用方框水平仪对机座上法兰水平度进行精调整，在不同位置、沿X、Y方向反复测量.
        3.6、机座调整完毕后，对机座充分锚固，保证机座无法位移，然后进行混凝土浇筑，在混凝土浇筑的过程中，对机座的水平和位移进行监测，二期混凝土凝固后紧固地脚螺栓，最后重新对机座的所有安装数据进行复测，所有安装数必须符合安装技术要求。
        4、发电机就位调整
        4.1安装发电机轴承底座前先将4只地脚螺栓放入预留孔内，根据安装图把楔块初步调整至底座水平位置。
        4.2、发电机底座吊放在基础平面上，使用水准仪对底座高程进行测量、调整。

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        4.3、将定子、转子、轴承座安装到发电机底座上（定、转子及轴承座定位一般在厂内已进行装配调整）。
        4.4、检查定子和转子的气隙，保证定子和转子的气隙符合设计要求。
        4.5、通过调整楔子板使发电机的实际中心与水轮机中心一致，将转轮安装在大轴上，其同心度符合设计图纸要求，水机轴线不能高于机组中心线。转轮水斗的分水刃及上、下喷针与机组Y轴中心线在一条轴线上。用水平仪校验轴承座的水平度，轴承座的水平偏差，其横向不超过0.04mm/m，轴向不超过0.04mm/m，水轮机主轴水平度允许偏差≤0.02～0.04mm/m。
        4.6按安装图的要求，进行发电机底座二期混凝土浇灌，通过安装百分表及水平仪严密监视，采取必要措施，防止机件位移变位。当混凝土凝结80%后，进行复查。
        4.7待混凝土干固后，拧紧所有连接螺栓及地脚螺栓，重新复查各有关部位的安装数据是否出现偏差，所有安装数必须符合安装技术要求。
        5、卧式冲击式水轮发电机大轴中心调整的关键点
        常规情况下卧式冲击式水轮发电机会配套调整专用工具，用于安装过程中转轮的中心调整，但厂家为降低成本或项目漏项，在采购方没有明确要求的情况下没有提供相关的工装或工具，导致水轮发电机组安装的过程中经常出现厂家配套设备所需定位及调整工具不全的问题，如冲击式机组模型转轮、测量导杆等，在没有模型转轮和测量导杆辅助进行大轴中心调整时，为保证安装工程进度，在保证安装质量的前提下，根据其原理，可用棉麻线（钢琴线）、吊锥等工程常用材料和器具快速的完成大轴中心调整。
        5.1、先从水机机壳的+Y和-Y轴坐标向上方平移延伸一条辅助定位线，辅助定位线两端沿水机Y轴线固定在上、下游方向的厂房墙面上（或在两端自制固定支架），测量线高出水斗转轮顶端10cm以上，辅助定位线与水机Y轴线一致。
        5.2、在辅助定位线上分别找到水机机壳+Y、水机机壳-Y、喷针针尖这3个位置点，并在位置点向下悬挂吊锥，确保辅助定位线上的3个吊锥与水机机壳Y轴线在同一条轴线上。
        5.3、在辅助定位线上找到接近转轮+Y、-Y方向水斗分水刃的两个位置点（+Y方向位置点为1#点、-Y方向位置点为2#点），并在位置点向下悬挂吊锥。
        5.4、检查转轮+Y、-Y方向两侧的水斗分水刃尖是否与辅助定位线上的1#点及2#点存在左右偏差。
        5.5、如果出现偏差，我们可以通过调整发电机机座，保证转轮+Y、-Y方向水斗分水刃与辅助定位线上两个位置点（1#点和2#点）在同一条轴线上，调整的同时也要保证大轴在水机主轴密封孔的中心位置和大轴整条轴线的水平。
        5.6、机组大轴中心调整完成后，方可进行发电机地脚螺栓紧固，地脚螺栓紧固后需对大轴中心及转轮中心的位置数据进行复测，检查大轴及转轮中心是否发生偏移。
        （案例：国外项目萨摩亚某电站机电设备采购及安装工程为总包EPC工程，电站水轮发电机机型为卧式冲击式机组（双喷型），机组装机容量为2000kW，机组额定转速750r/min。安装单位进场后发现项目主机设备厂商没有配备模型转轮及测量导杆等专用辅助定位工器具，厂家如果重新加工模型转轮及测量导杆，生产时间加运输时间将导致项目无法按时完成，为保证现场施工进度，安装单位在得到总包单位和监理单位的同意后，根据现场实际情况，使用上述方法进行大轴与转轮的中心位置调整，机组在计划工期内完成安装，并将完成时间提前15天，水轮发电机组验收顺利完成，现机组运行无异常情况。）
        四、结束语
        在水轮发电机安装过程中，经常出现一些安装问题，这些问题可能会导致现场安装工期延误，进度滞后。安装单位在现场发现问题时必须尽早上报相关管理单位，在施工现场条件允许的情况下，现场施工人员可以根据现场实际情况，学会在现有的条件下，找到最有效的办法来解决这些安装问题，但现场所有提出的不同于原施工方案的解决办法或方案都需要在实施前向相关工程管理单位进行书面报告，在得到相关工程管理单位的书面认可后，方可进行施工，严禁私自进行实施。
        参考文献：
        [1]王志勇, 王勇. 冲击式水轮发电机轴线调整浅析[J]. 水电站机电技术, 2013, 36(1):27-30.
        [2]何志强. 冲击式水轮发电机组安装与日常检修技术[J]. 中国科技博览, 000(011):233-233.
        [3]王晓燕. 冲击式水轮机发电机组安装技术探讨[J]. 科学时代, 000(001):1-4.
        [4]马南任. 小型冲击式机组调节系统的安装[J]. 水电站机电技术(02):33-37.