馬新彥,魏立發(fā),胡美玲

(華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司,河南 鄭州 450052)

0 引言

金沙江溪洛渡水電站是中國(guó)僅次于三峽工程的特大型水電工程,電站以發(fā)電為主,總裝機(jī)容量12600MW,兼有防洪、攔沙和改善下游航運(yùn)條件等巨大的綜合效益。啟閉設(shè)備由華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì),中信重工機(jī)械有限責(zé)任公司制造。其中,#1導(dǎo)流洞啟閉機(jī)的啟閉力為 2×8000 kN,也是目前國(guó)內(nèi)啟閉力最大的啟閉機(jī),設(shè)計(jì)時(shí)每個(gè)吊點(diǎn)采用單卷筒雙驅(qū)動(dòng)的形式,在卷筒兩端各設(shè)置 1套驅(qū)動(dòng)裝置,每套驅(qū)動(dòng)裝置由變頻電動(dòng)機(jī)、減速器、開(kāi)式齒輪組成,卷筒直徑為 2 800mm,齒輪模數(shù)為 28,齒數(shù)比為 127∶21,這種形式的難點(diǎn)在 2套驅(qū)動(dòng)裝置的同步。在廠內(nèi)安裝調(diào)試過(guò)程中,對(duì)機(jī)械和電氣同步做了試驗(yàn),試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),側(cè)隙的調(diào)整對(duì)設(shè)備的性能影響很大,對(duì)側(cè)隙值做了調(diào)整,使設(shè)備性能處于最佳狀態(tài)。

1 單吊點(diǎn) 2臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩同步及側(cè)隙調(diào)整

2006年 10月 10日下午,電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)脫離,變頻器開(kāi)始運(yùn)作。設(shè)備恢復(fù)正常后,電氣采用閉環(huán)控制,調(diào)試#1及#2電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)所在的#1吊點(diǎn),此時(shí) 2組大、小齒輪的側(cè)隙為 1.75mm,電源頻率為 7Hz時(shí)下降運(yùn)行:1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪;反轉(zhuǎn)啟動(dòng)瞬間有異常響聲,停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙(#2齒輪副為 2.4mm,#1齒輪副為 2.0 mm),此時(shí)大、小齒輪的位置已經(jīng)變動(dòng)。

2006年 10月 11日上午,偉肯(VACON)蘇州電氣有限公司技術(shù)人員檢查變頻器參數(shù)。裝配工人調(diào)整#2電動(dòng)機(jī)及#1電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)所在的#1吊點(diǎn),此時(shí) 2組大、小齒輪的側(cè)隙:#2齒輪副為 1.6mm,#1齒輪副為 1.7mm。當(dāng)天晚上,仍采用閉環(huán)控制調(diào)試,電源頻率為 7Hz時(shí),下降運(yùn)行:1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪。電源頻率為 20Hz時(shí),下降運(yùn)行啟動(dòng)瞬間,#1小齒輪軸承座明顯振動(dòng),停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#2齒輪副為 3.0mm,#1齒輪副為 2.5mm,此時(shí),小齒輪與大齒輪的位置已經(jīng)變動(dòng)。華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)人員與中信重工機(jī)械有限公司生產(chǎn)部、質(zhì)檢部、技術(shù)及工藝部人員開(kāi)會(huì)討論后一致認(rèn)為,側(cè)隙調(diào)整為 2.0mm最適宜,電氣也要做進(jìn)一步的調(diào)整。

2006年 10月 12日上午,裝配工人調(diào)整#4電動(dòng)機(jī)及#3電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)所在的#2吊點(diǎn),此時(shí),2組大、小齒輪的側(cè)隙:#4齒輪副為 2.0,2.05,2.0,2.0 mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn));#3齒輪副為 2.0,2.0,2.0,1.95mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn))。偉肯(VACON)蘇州電氣有限公司技術(shù)人員調(diào)整變頻器參數(shù)及部分程序,變頻器控制改為開(kāi)環(huán)控制,電源頻率為 20Hz時(shí)下降運(yùn)行時(shí),1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,此現(xiàn)象交替出現(xiàn),說(shuō)明電氣補(bǔ)償效果明顯,運(yùn)行 10min后沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#4齒輪副為 2.0mm,#3齒輪副為 1.98 mm。電源頻率分別用 30,40,50Hz下降運(yùn)行時(shí)1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,此現(xiàn)象交替出現(xiàn),各運(yùn)行 10min沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。電源頻率用 50Hz上升運(yùn)行時(shí) 1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,該現(xiàn)象交替出現(xiàn),運(yùn)行30min沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#4齒輪副為 2.1,2.05,2.1,2.1mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn));#3齒輪副為 2.05,2.0,2.0,2.0mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn))。電源頻率為 90Hz下降運(yùn)行時(shí) 1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,此現(xiàn)象交替出現(xiàn),運(yùn)行 10mm后沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#4齒輪副為 2.15,2.05,2.05,2.1 mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn));#3齒輪副為 2.05,2.05,2.0,2.0mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn))。電源頻率為 90 Hz上升運(yùn)行時(shí),1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,此現(xiàn)象交替出現(xiàn)。運(yùn)行 30min后沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#4齒輪副為 2.1,2.1,2.05,2.1mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn));#3齒輪副為 1.9,1.95,2.0,1.95mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn))。

2006年 10月 13日上午,在溪洛渡項(xiàng)目監(jiān)造部監(jiān)理的監(jiān)督下,電源頻率分別用 20,30,40,50,90Hz下降及上升運(yùn)行時(shí) 1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,此現(xiàn)象交替出現(xiàn),各運(yùn)行 15min后沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#4齒輪副為 2.05,1.95,2.05,2.05mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn));#3齒輪副為 1.95,1.95,1.95,1.95mm(小齒輪一周 4個(gè)點(diǎn))。

2006年 10月 13日下午,中信重工機(jī)械有限公司裝配工人調(diào)整#2及#1電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)所在的#1吊點(diǎn),此時(shí) 2組大、小齒輪的側(cè)隙:#2齒輪副為2.05,2.05,2.05mm(小齒輪一周 3個(gè)點(diǎn));#1齒輪副為 2.05,2.05,2.05mm(小齒輪一周 3個(gè)點(diǎn)),電源頻率分別用 20,30,40,50,90Hz下降及上升運(yùn)行時(shí) 1個(gè)小齒輪帶動(dòng)大齒輪,1個(gè)大齒輪帶動(dòng)小齒輪,此現(xiàn)象交替出現(xiàn)。各運(yùn)行 5min后沒(méi)有異常響聲,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。停機(jī)后測(cè)量側(cè)隙:#2齒輪副為 2.0,2.0,2.0mm(小齒輪一周 3個(gè)點(diǎn));#1齒輪副為2.05,2.10,2.05mm(小齒輪一周 3個(gè)點(diǎn))。

2 2個(gè)吊點(diǎn)的 4臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩同步

采用聯(lián)動(dòng)的控制方式檢驗(yàn)了 2個(gè)吊點(diǎn)之間的 4臺(tái)變頻器的同步運(yùn)行情況,配合調(diào)整了電動(dòng)機(jī)負(fù)載平衡參數(shù)的設(shè)置,從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及運(yùn)行數(shù)據(jù)看,系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),達(dá)到了 2個(gè)吊點(diǎn)的同步運(yùn)行要求。

3 結(jié)論

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的測(cè)試,作者認(rèn)為,調(diào)整這種單卷筒雙驅(qū)動(dòng)形式的同步時(shí),齒輪副的側(cè)隙調(diào)整值與單卷筒單驅(qū)動(dòng)的形式不同,應(yīng)放大到 2.0mm才能保證大、小齒輪的正確嚙合,再加上電氣補(bǔ)償,就能可靠地實(shí)現(xiàn)雙驅(qū)動(dòng)形式的同步和雙吊點(diǎn)的同步。

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[2]DL/T 5167—2004,水電水利工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì).機(jī)械工程手冊(cè)(第 12冊(cè))[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.

[4]DL/T 5019—2004,水利水電工程啟閉機(jī)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范[S].