趙環(huán)宇，宮玉龍

(哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

回龍機組屬于抽水蓄能機組，單機容量為60 MW，總裝機容量為120 MW。機組設有上下導軸承、推力軸承、水導軸承。發(fā)電機為立軸全傘式結構，上導軸承安裝在上機架內(nèi)，推力軸承安裝在下機架上，推力軸承的冷卻采用抽屜式外循環(huán)冷卻方式。發(fā)電機運行轉速為750 r/min，屬于正反轉運行。

1 發(fā)電機軸線產(chǎn)生原因

水輪發(fā)電機組的軸線，是由頂軸(或勵磁機軸)、發(fā)電機軸和水輪機軸等組成。通過推力頭和鏡板，將整根軸支承在推力軸承上。

假設鏡板摩擦面與發(fā)電機軸線絕對垂直，且組成軸線的各部分即沒有傾斜也沒有曲折，那么這根軸線在回轉時，將與理論回轉中心相重合。但是，實際的鏡板摩擦面與機組軸線不會絕對垂直，軸線本身也不會是一條理想的直線。因而在機組回轉時，機組中心線就要偏離理論中心線，軸線上任一點所測得的錐度圓，就是該點的擺度圓，其直徑就是通常所說的擺度。鏡板摩擦面與軸線不垂直，或軸線本身曲折是產(chǎn)生擺度的主要原因。

2 回龍電站機組檢修原因

在機組運行3年后，機組擺度大，運行聲音震耳欲聾，水導+X、+Y方向擺度達到1.2 mm，上下導擺度達到0.30～0.40 mm，均嚴重超標。為了弄清故障原因，業(yè)主組織技術人員對1、2號機的運行情況進行了分析，決定重新開啟1號機組進行空載狀態(tài)的檢查和測量。測量結果表明發(fā)電機導軸承處擺度明顯增大，決定停機進行檢修。測量定轉子空氣間隙，比較均勻。初步分析排除不是因空氣間隙不均，使得磁力力不平衡引起的擺度大。機組鏡板水平檢查發(fā)現(xiàn)，不平度較大，決定對推力頭鏡板拆除檢查配合情況。經(jīng)測量二者尺寸不符合要求，形位公差較大。

3 推力頭鏡板處理工藝

推力頭鏡板返廠內(nèi)返修，按內(nèi)圓找正，采用自由狀態(tài)裝卡方式，立車車磨墊筒，重新加工研磨，形位公差及推力頭內(nèi)圓達到圖紙要求。廠內(nèi)重新制作卡環(huán)2件。現(xiàn)場熱套推力頭，加熱溫度60～70℃，單邊膨脹量達到0.20～0.30 mm。吊車吊起推力頭，手動葫蘆粗調(diào)其水平，用水準儀精調(diào)，熱套推力頭于轉軸。

4 盤車調(diào)擺度工藝

4.1 軸線測量調(diào)整方法

軸線的測量和調(diào)整，是通過盤車用百分表，測出有關部位的擺度值，借以分析軸線產(chǎn)生擺度的原因、大小和方位。并通過修磨卡環(huán)的方法，使鏡板摩擦面與軸線、法蘭組合面與軸線的不垂直得以糾正，使其擺度減少到所允許的范圍內(nèi)。

發(fā)電機軸線測量前作好以下工作:

1)在上導軸頸及法蘭盤(或下導軸頸)處沿圓周劃8等分線，上下各部位的等分線應在同一方位(即上、下對應)，并按逆時針方向順次對應編號。

2)初調(diào)推力瓦受力，并使鏡板處于水平狀態(tài)，推力瓦面應涂抹純凈的熟豬油(也可用其他動物油或二硫化鉬)作潤滑劑。

3)安裝推力頭附近的導軸瓦(懸式為上導軸瓦，傘式的為下導軸瓦)，借以控制主軸徑向位移。瓦面上涂以薄而勻的豬油，瓦背的支柱螺釘用扳手輕輕擰緊，使瓦與軸的間隙調(diào)整為0.05 mm。

4)清除轉動部件上的雜物，檢查各轉動與固定部分之間的縫隙處，應絕對無異物卡阻及刮碰。

5)在導軸承和法蘭盤處，按照X、Y方向上下對應的各裝2只百分表，作為上、下兩個部位測量擺度及互相校核用。表的測桿應緊貼被測部件，且小針應有2～3 mm的壓縮量，大針對“0”。

6)在法蘭盤處推動主軸，應能看到表上指針擺動，證明主軸處于自由狀態(tài)。

4.2 盤車測量

以上導瓦間隙為中心，將水輪發(fā)電機組大軸推至中心，使發(fā)電機軸與上導瓦間隙基本均勻。測量擋油環(huán)的間隙基本均勻，復查水輪機迷宮環(huán)等的氣隙也符合安裝規(guī)范。將上導瓦在對應的4個方向抱緊。對水導瓦及發(fā)導瓦導瓦面進行了全部修刮，去除瓦面上的毛刺和燒壞點。同時，拆下楔子板的墊塊，將楔子板同楔子板的墊塊進行了配合研磨。下導及水導松開。清掃水導、推力、發(fā)導油槽，恢復三大油槽蓋板，給三大油槽加油至正常油位，頂轉子，最后將機組恢復至備用狀態(tài)。

上述準備工作完成后，各百分表處派專人監(jiān)護記錄。在統(tǒng)一指揮下，使轉動部分按機組旋轉方向緩慢轉動。每次均須準確地停在各等分的測點上。解除盤車動力對轉動部分的外力影響，再次用手推動主軸，以驗證主軸是否處于自由狀態(tài)。然后通知各監(jiān)表人記錄各百分表的讀數(shù)。如此逐點測出一圈八點的讀數(shù)，并檢查第八點的數(shù)值是否已回到起始的“0”值，若不回“0”值，一般應不大于0.05 mm。

盤車測量時，一般常測記兩圈的讀數(shù)。擺度計算時常用第二圈所測數(shù)值，因為轉第二圈時，推力瓦與鏡板間的油膜比較勻薄，故計算出的擺度值也比較精確。

4.3 擺度計算

δ——卡環(huán)平面修磨量;

D——鏡板直徑;

φca——測點法蘭處的全擺度;

L1——測點至鏡面的距離;

L2——水導至鏡面距離。

分析確定卡環(huán)磨削方位及修磨量。如修整還達不到國標要求，則修磨推力頭內(nèi)圓。修卡環(huán)，現(xiàn)場用砂紙拋光。盡量修一面，修成面不能點接觸，按照偏移量大小修成階梯型。轉軸擺度往哪個方向偏，修推力頭孔內(nèi)圓的一致方向。推力頭與轉軸配合有兩段，修離鏡板近配合段，去除量多點。這樣利于擺度調(diào)整。

5 結語

經(jīng)多次修磨卡環(huán)及推力頭內(nèi)圓，回龍機組整體剛性及彈性盤車，凈全擺度最大值及最大相對擺度均達到GB/T 8564—2003要求。圓滿完成此次工藝方案研究。通過本次安裝工藝方面的研究，將為同類型抽水蓄能雙向轉動、高轉速立式機組盤車積累寶貴處理經(jīng)驗。