1、    水輪發電機組軸線偏差調整與應用探討    羅杰【摘 要】水輪發電機組軸線調整俗稱“盤車”，是水輪發電機組大修必不可少的環節，但傳統的調整方法實施困難，軸線偏差量的計算公式推導繁瑣，安裝工人不易掌握。筆者結合自身多年水輪發電機組軸線調整實踐經驗，介紹一種新的軸線偏差調整思路，并通過具體的應用實例加以闡述，為同類型機組軸線調整提供了借鑒。【關鍵詞】水輪發電機組；軸線調整；傾斜偏差；中心偏差；應用實例近年來，隨著社會用電需求的不斷上升，水電事業也得到了一定發展。水輪發電機是水電站最為關鍵的設備。水輪發電機組軸線的調整俗稱“盤車”，是機組安裝后期最重要的

2、一項工作，機組大修也必須經過盤車檢查，機組軸線的好壞綜合反應了加工制造和安裝檢修質量，更會直接影響機組的運行穩定性。而傳統的調整方法實施困難，軸線偏差量的計算公式推導繁瑣，安裝工人不易掌握，這直接水輪發電機組大修的質量，對發電機組的正常運行造成了嚴重的影響。因此，加強對水輪發電機組軸線偏差調整的研究具有重要意義。1.軸線調整目的水輪發電機組的軸線調整，對于臥軸混流式水輪發電機組是調整水輪機大軸與發電機大軸的同心度、傾斜度，使水輪發大軸同軸度、大軸聯結法蘭面傾斜度、大軸各部擺度和推力頭（含正、反方向）各部端面振動量符合水輪發電機組安裝技術規范及制造廠技術要求，從而保證各軸承的間隙、瓦溫、油溫在規

3、定范圍內。2.軸線調整臥軸混流式水輪發電機組軸線偏差既有中心偏差又有傾斜偏差，在軸線調整過程中應該兩者兼顧，同時調整。2.1軸線傾斜偏差調整發電機組軸線傾斜偏差調整可用傳統百分表測量調整，即旋轉發電機大軸測量出傾斜偏差，經計算各軸承座傾斜值之后，根據軸的長度再調整。由于這種方法在軸線調整中不容易操作，在實際調整過程中，一般使用方形水平儀和游標卡尺分別測量出大軸垂直方向傾斜量和大軸水平方向傾斜量，通過千斤頂、楔子板調整使發電機組大軸傾斜偏差符合設計要求。這種方法的特點是比較直觀，操作簡單，好學、易懂，工作人員容易掌握。2.2軸線中心偏差調整由于發電機組軸線傾斜偏差采用簡單工具游標卡尺、方形水平儀

4、已經調整合格，所以軸線中心偏差可用一個百分表測量即可。（1）數據采集發電機轉子用行車或者其它動力依照水輪機旋轉方向轉動57周（轉動前給2個徑向軸瓦與大軸軸頸之間加上水輪機透平油潤滑，防止轉動時大軸與軸瓦發生干摩擦損壞瓦），檢查發電機大軸與徑向軸瓦之間接觸良好，無蹩勁。按照圖1所示方法把百分表磁性座吸附在發電機大軸法蘭盤正上方，經過固定的百分表（記作a）測桿安裝在水輪機法蘭上。為了與a表測量數值作比較，按照同樣的方法在與其相差90°的方向再安裝一個百分表（記作b）。在水輪機大軸法蘭0°、90°、180°和270°4個等分測點做好標記。平穩轉動發電

5、機大軸一周分別在90°、180°、270°和360°4個位置讀取數據，測量結果記錄見表1。表1 測量結構記錄表（2）數據分析為了檢驗測量數據的真實性，將所測得的數據代入下列公式，應該滿足實驗數據處理的要求。由于實際測量中可能存在人為誤差，如果上面等式不成立，可將測量數據代入下面的不等式中，若滿足，即認為測量數據真實可用。用此方法測量的a、b兩組數據，可任取一組數據進行后面的計算。將測量數據代入下式，計算發電機大軸法蘭處中心偏差量。若計算值y為正，則需將軸承座或者發電機基礎板降低；若為負，則需將軸承座或者發電機基礎板抬高。若計算值x為正，則需將軸承座或者發

6、電機基礎板左移（面向水輪機端，下同），若為負，則需將軸承座或者發電機基礎板右移。軸承座或基礎板的調整軸承座或基礎板的空間位置可以用千斤頂、廠內橋式起重機、楔子板、紫銅皮等進行調整。調整時，先移動偏差較大的方向，復測完4點擺度后再調整另一個方向。3.應用實例某水電站安裝了1臺臥軸混流式水輪發電機組，轉輪直徑938mm，發電機有1個徑向軸承，1個推力徑向軸承，軸承座均布置在基礎板上。在2011年3月份的檢修完工后，水庫沒有水，未進行調試，待到來水后開機發現，機組帶負荷不滿，且存在瓦溫過高，振動、擺度較檢修前加大，如是機組停機，進行軸線調整工作。應用此方法，機組盤車過程如下。3.1軸線傾斜偏差調整經

7、過用方形水平儀和游標卡尺測量，大軸垂直方向傾斜度0.15mm/m（方形水平儀氣泡偏向水輪機側），兩聯軸法蘭水平方向相差0.28mm。在方形水平儀和游標卡尺監測下，用千斤頂、楔子板調整，先把發電機基礎板靠近水輪機側降低，再將發電機基礎板遠離水輪機側向左平移。最后經過復測，大軸垂直方向傾斜度0.18mm/m，兩聯軸法蘭水平方向相差0.016mm，符合規范和設計要求。本臺機組由于水導軸承座采用球絞可動形式，對于大軸水平方向傾斜偏差要求較低。3.2軸線中心偏差調整軸線傾斜偏差調整后，按照上述方法測量大軸中心偏差數據見表2。表2 大軸中心偏差數據表將數據代入公式進行真假檢驗：經過檢驗，測量數據真實可用。

8、將測量數據代入公式計算聯軸法蘭處中心偏差值。由于計算值y為正，需要將軸承座或者發電機基礎板降低；計算值x為負，需要將軸承座或者發電機基礎板右移。用千斤頂、廠內橋式起重機、楔子板、紫銅皮等調整軸線中心偏差量，將發電機基礎板整體降低0.34mm，并向右側移動0.25mm。經過2次上述調整，機組軸線偏差量符合規范和設計求。按照此方法進行軸線調整最終記錄如下：大軸傾斜偏差量經過調整，垂直方向在大軸軸頸處測量小于0.02mm，水平方向在大軸兩軸聯結法蘭之間測量小于0.01mm，符合規范和設計要求。大軸中心偏差最終測量數據見表3。表3 大軸中心偏差數據表數據真假檢驗：將測量數據代入公式計算聯軸法蘭處中心偏

9、差值。臥軸混流式水輪發電機組安裝規范規定，聯軸法蘭處擺度小于0.10mm為合格，小于0.05mm為優良。所以，機組聯軸法蘭處擺度為優良。機組在軸線調整后的試運行和帶滿負荷運行中，機組運行平穩，推力軸承座處振動、擺度分別為0.015，0.01mm。水導軸瓦、推力徑向軸瓦和轉子下游側徑向軸瓦溫度分別為23，32，28，監測值均符合規范要求。實踐證明，應用此方法對臥軸混流式機組軸線調整，能夠簡化計算，提高了工作效率。安裝人員容易掌握調整要領，便于推廣應用。此外，長的臥軸還存在一定的饒度，在調整軸線時應做適當的修正。4.結束語實踐證明，本文所介紹了軸線調整方法與以往的相比，能夠簡化計算，提高工作效率，且安裝人員容易掌握調整要領，機組運行的安全性和可靠性也得到了提高，因此，該方法值得推廣應用。參考文獻：1 石德勝；水輪發電機組軸線調整概述j.中國科技信息，2010年19期2 胡香梅.水電站水輪發電機組軸線檢查及調整j.江西電力，2012年第06期科學時代·上半月2013年10期科學時