白市水电厂机组上端轴轴线调整方法

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:蓝振松
[导读] 摘要:本文为通过盘车、数据计算明确机组轴线具体情况,然后作图确定加减垫片的区域和厚度,以对机组轴线(上端轴)进行处理的方法。
        (湖南五凌电力工程有限公司  湖南长沙  410000)
        摘要:本文为通过盘车、数据计算明确机组轴线具体情况,然后作图确定加减垫片的区域和厚度,以对机组轴线(上端轴)进行处理的方法。
        关键词:机组上端轴轴线调整;方法
        一 工程概况
        白市水电厂水轮发电机组为全伞式多段轴结构,转动部分轴系从下至上分别为转轮、水轮机主轴、发电机大轴、推力头、转子、上端轴。电厂#1-#3机组在满负荷运行过程中,水导、推力及下导X、Y方向摆度在标准要求范围内,但存在上端轴X、Y方向摆度过大的情况(大部分均超过1100μm),其中以#2机的情况最为严重,+X方向摆度约为1400μm,+Y方向摆度约为1200μm。摆度过大给机组的稳定运行带来一定的影响。为保证机组安全运行,须将上端轴摆度控制在合理范围内。
        二 施工内容
        2.1各项测量工作
        1.空气间隙测量,上、下止漏环间隙测量;
        2.导轴瓦原始数据测量;
        3.镜板水平测量、镜板跳动量测量;
        4.摆度测量:1)上端轴上法兰摆度测量;2)上端轴与下法兰处摆度测量;3)下导摆度测量;
        5.盘车数据真实性核准。
        2.2轴线调整
        1.盘车数据计算:主要包括全摆度、净摆度、最大净摆度值及方位确定;
        2.上端轴加垫处理:1)原始垫片厚度测量、方位标记;2)根据最大净摆度值及方位将中心体法兰进行区域划分;3)加垫、回装。
        3.重新盘车,测量摆度,确认轴线是否合格。
        三 施工过程及方法
        3.1施工总过程
        1、各面具备盘车条件;2、第一次盘车;3、上端轴加垫处理;4、第二次盘车;5、第二次加垫处理、盘车(如有必要);6、各面恢复。
        3.2具体过程及方法
        3.2.1各面具备盘车条件
        1.水轮机面
        1)流道:已消压,蜗壳人孔门已开启(盘车时人孔门利用绳子等封闭并悬挂警示牌);上、下止漏环间隙已测量;流道内无影响转动部分转动的杂物;
        2)水导轴承:油已排;水导瓦原始间隙已测量;水导瓦已放开;+Y、+X方向百分表已架设;水导轴领已清理;水导轴承内无影响转动部分转动的杂物;
        3)主轴密封:平板密封及端面密封已拆除;空气围带已退出;主轴密封处无影响转动部分转动的杂物;
        3.2.2发电机面
        1)下导:油排一部分,组合轴承油槽内剩余油位要高于推力瓦上表面;下导瓦原始间隙已测量;对称抱4块瓦,瓦间隙设为0或0.01mm;+Y、+X方向百分表已架设;组合轴承处无影响转动部分转动的杂物;在推力头上面+Y位置沿切线方向布置框式水平仪一台,并用记号笔定好框式水平仪位置;在组合轴承内合适位置布置一测镜板跳动(轴向)的百分表;
        2)定、转子空气间隙处:空气间隙已对称测8点;空气间隙内无影响转动部分转动的杂物;
        3)上端轴下法兰处:法兰外圆面油漆已清理;+Y、+X方向百分表已架设(从上机架处往下引槽钢作为百分表支架);
        4)上端轴上法兰处:机帽、碳刷已全部拆除;盘车装置已安装就位并经检查正常;+Y、+X方向百分表已架设;上端轴上法兰已等分并按逆时针均匀标记8测点;
        5)高压油顶起;高压油顶起装置已连接,油量正常,装置试验正常;风洞内监测转动部分顶起高度百分表已架设,风洞内监视人员已就位;制动柜操作人员已就位;在盘车开始前,必须先进行高压油顶起工作,要求定子高度7mm,时间5分钟。
        6)各面在开始盘车之前,确保已交底,并明确各自任务;照明、通讯、记录表、百分表卡垫等工具全部准备到位。
        3.2.3第一次盘车
        1.盘车前,各面再次检查确认盘车条件已具备;盘车前对下导轴颈处喷涂干净透平油,盘车中随时保持润滑;
        2.第一圈:各面将百分表架好后,顶针收回(后面加铜垫片),第一圈不计数。由轴线调整负责人通过发令,盘车装置操作人员进行操作;各面注意观察各部位有无异常;如有异常必须及时汇报,待查明异常原因并处理后方能继续进行盘车工作;
        3.第二圈:1)确保上端轴上法兰处#1点处与百分表对应;2)其他各面将百分表调好,对零、读数并记录;4)记录数据时务必注意+Y方向起始点与+X方向起始点的不同,谨防填错。如:+Y方向对应的是#1点,则+X方向此时对应的是#7点。各点的数据必须对应填写在各点的编号下。+Y方向所测数据填写在+Y方向的表格中,+X方向所测数据填写在+X方向的表格中。5)除上端轴上法兰面外,其它各面每记录一个数据,在转动部分与百分表对应点的位置用记号笔做一个标记,并写上编号。整个转动部分圆周8等分,共8个点,按逆时针编号。各部位的编号必须与上端轴上法兰部分上、下统一。6)归零数据记录:当转动部分转动一圈后,各面进行数据记录,各表归零数值应不大于0.02mm。
        4.第三圈:根据第二圈的方法进行第三圈盘车计数,不同之处在于此圈不必再对测点进行编号。
        5.盘车数据真实性分析:1)检查确认各组数据是否按正弦规律变化,有无突变,相对点之和是否基本相等;2)看+Y、+X方向算出的对应点的全摆度、净摆度是否一致,是否依次逐渐变化,不得有明显的跳跃,最大值的方向应一致。3)如果不满足上述两条,须找出原因,解决后重新盘车计数,然后重新分析,直至合格。
        3.2.4上端轴加垫处理
        1.盘车数据计算
        1)根据数据记录表中数据进行全摆度和净摆度数据的计算,结合各测点之间的具体轴线距离,根据国标GB/T 8564-2003判断摆度是否合格。
        2)最大摆度值的计算(上端轴)。根据4组净摆度值中最大净摆度值T1(绝对值最大)及相邻净摆度值T2(绝对值第二大)的差来决定是否进行最大摆度值Tmax的计算。如果差比较大,则不需再进行最大摆度值计算,可直接将4组净摆度值的最大值作为实际最大值进行加垫;如果相差比较小,则需要进行计算实际最大值的计算。实际最大值与4组净摆度最大值的夹角计算公式为:
        3)算出夹角后,即可根据夹角和所测最大净摆度值算出实际最大净摆度值值Tmax(余弦关系)。
        4)垫片最大厚度计算:根据和Tmax算出δ。其中Φ=Tmax。利用CAD制图将垫片厚度、法兰直径标注在楔三角形内,将法兰直径6等份,通过作图法,将每等份对应的垫片厚度求出。
        3.2.5加垫
        1)根据实际最大净摆度值和夹角,对转子中心体与上端轴连接法兰面进行定位,做好标记;
        2)拆除上端轴:拆除盘车装置、上端轴;拆除上端轴时,必须详细测量记录原始垫片的位置、厚度、尺寸、需拍照并用CAD进行制图明确;最后清理法兰面;
        3)分区:根据转子中心体上法兰实际最大净摆度值的位置、法兰中心作直径(实际操作中可借助各部分弧长实现),然后沿该直径方向将法兰发面均分6等份,利用钢板尺和记号笔画出;
        4)加垫:在原有垫片的基础上,根据垫片计算结果,法兰宽度、分区结果、法兰面螺孔、销钉孔位置进行垫片修剪、加垫;(注:考虑紫铜片的实际厚度,一般在最小厚度分区内不进行加垫)
        3.2.6上端轴回装:按标记进行上端轴回装,螺栓应对称打紧,装复过程中
        应严防垫片错位、掉落。
        1)第二次盘车
        将盘车装置装复后,按第一次盘车的步骤进行第二次盘车,数据分析;数据合格后,轴线调整工作结束;如数据不合格,须重新进行加垫处理。
        2)各面恢复
        按检修工艺规程、方案,进行恢复,不再详述。
        四 技术规范要求
        4.1技术要求
        1.经调整后上端轴摆度在规定要求范围内,盘车数据应小于0.5mm。
        2.控制铜垫的层数,不应超过3片。
        3.上端轴连接螺栓螺纹表面无缺陷,应用二硫化钼润滑剂等涂覆处理进行保护。
        4.上端轴连接螺栓按M36拧紧扭矩标准值11500±1730(kg-cm)预紧力拧紧。
        4.2规范要求
        本工程必须遵照执行以下现行技术规范
       
        参考文献:
        [1]刘文清 陈雄 等.水电设备安全运行管理与维护检修操作规程及技术更新改造实务全书 中国水利水电出版社
        [2]蓝振松 立式水轮发电机组盘车静摆度最大点的确定 电力设备  中国电力出版社
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