臥式的水輪發(fā)電機(jī)的安裝

1、 5 / 5 臥式的水輪發(fā)電機(jī)的安裝 臥式的水輪發(fā)電機(jī)，除容量很小的以外，都是由底座、定子、轉(zhuǎn)子、軸承座 等組成。而且多數(shù)是采用管道式通風(fēng)冷卻， 機(jī)坑與進(jìn)、出風(fēng)道相連。因尺寸較小， 轉(zhuǎn)速較高，發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子往往在廠內(nèi)組裝，經(jīng)過試驗(yàn)后整體運(yùn)到電站工地， 安裝工程相對(duì)簡單。一、安裝的質(zhì)量要求和基本程序（一）安裝的基本質(zhì)量要求 臥式發(fā)電機(jī)都是以水輪機(jī)軸線為準(zhǔn)進(jìn)行安裝的，最基本的質(zhì)量要求是：1.發(fā)電機(jī) 主軸法蘭按水輪機(jī)法蘭找正時(shí)，偏心量 0.04mm；傾斜w0.02mm； 2.以轉(zhuǎn)子為 準(zhǔn)調(diào)整定子的位置，發(fā)電機(jī)應(yīng)氣隙均勻一致，最大偏差不大于平均氣隙的10%， 實(shí)測氣隙時(shí)，應(yīng)對(duì)每個(gè)磁極的兩端，就轉(zhuǎn)子不

2、同的34個(gè)位置（如每次讓轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)過90測量，取所有實(shí)測值的平均值為準(zhǔn)，再計(jì)算偏差的大?。?.定子的軸 11.5mm，以便機(jī)組運(yùn)行時(shí) 向位置應(yīng)使定子中心偏離轉(zhuǎn)子中心，偏向水輪機(jī)端 使轉(zhuǎn)子承受與軸向水推力相反方向的磁拉力， 減輕推力軸承負(fù)荷并有利于機(jī)組穩(wěn) 疋 （二）臥式水輪發(fā)電機(jī)的基本安裝程序臥式水輪發(fā)電機(jī)的安裝程序因具體結(jié) 構(gòu)的不同有所差異，但基本安裝程序如下：1.準(zhǔn)備標(biāo)高中心架、基礎(chǔ)板及地腳螺 栓；2.安裝底座；3.安裝定子、軸承座；4.轉(zhuǎn)子檢查及軸瓦研刮；5.吊裝轉(zhuǎn)子; 6.與水輪機(jī)連軸、軸線檢查、調(diào)整；7.安裝附屬裝置；8.機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行。 、臥式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的吊裝 臥式發(fā)電機(jī)底座、定子、軸

3、承座的安裝都以水輪機(jī)軸線為準(zhǔn)，其安裝方法與 前述相同，但轉(zhuǎn)子吊裝與立式機(jī)組不同。由于臥式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端用軸承座支撐， 中部的磁軛、磁極懸空在定子內(nèi)，且氣隙不大，又不允許轉(zhuǎn)子與定子摩擦，所以 轉(zhuǎn)子的裝入和拆卸都必須沿水平方向移動(dòng)，這就形成了所謂穿轉(zhuǎn)子”的特殊工藝 過程，其過程如圖所示。 1.準(zhǔn)備工作（1 ）準(zhǔn)備吊具、吊索。起吊轉(zhuǎn)子時(shí)鋼絲繩不能與轉(zhuǎn)子兩端接 觸，必須經(jīng)過吊梁來懸掛轉(zhuǎn)子。吊梁如圖（a所示，是一根 具有足夠剛度的橫梁，通常用工字鋼或槽鋼焊接而成。根據(jù)需要在吊梁上設(shè) 置鋼絲繩吊點(diǎn)，懸掛轉(zhuǎn)子的鋼絲繩盡可能垂直向下， 而連接橋吊吊鉤的鋼絲繩夾 角盡可能小。（2）準(zhǔn)備臨時(shí)支撐。穿轉(zhuǎn)子必須分段進(jìn)

4、行，為了調(diào)整鋼絲繩， 必須設(shè)置可靠的臨時(shí)支撐，如圖（b）、（ d）。常用若干條 形方木作支撐，但必須穩(wěn)定可靠。 2.分步穿轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子吊入（或吊出）定子要分步進(jìn)行，其過程中需要調(diào)整鋼 絲繩。若法蘭端的軸長不夠，通常是采用一段帶法蘭的鋼管作 為假軸，其法蘭按主軸法蘭加工，用連軸螺栓連接假軸使主軸加長，但必須 保證假軸有足夠的剛度。轉(zhuǎn)子開始穿入定子時(shí)，為保證轉(zhuǎn)子與定子的氣隙，在氣 隙內(nèi)放入非金屬的導(dǎo)向條，用人力拉動(dòng)導(dǎo)向條以檢查轉(zhuǎn)子是否與定子摩擦。 三、臥式機(jī)組軸線的檢查與調(diào)整臥式水輪發(fā)電機(jī)組的軸線，在理論上是一條 水平直線，在蝸殼等已埋設(shè)的情況下，后安裝的轉(zhuǎn)動(dòng)部分軸線應(yīng)當(dāng)與蝸殼軸線重 合。但在實(shí)際施

5、工中，蝸殼軸線未必就成水平線，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸線更可能與之不 重合。機(jī)組軸線的實(shí)際情況如何？是否符合規(guī)范要求？如果不合格應(yīng)該怎樣調(diào) 整？這些問題都必須通過軸線檢查、 調(diào)整來解決，這一過程與立式機(jī)組一樣，也 稱為盤車。臥式機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分是由導(dǎo)軸承支撐的，其軸線由各導(dǎo)軸承的位置情況 決定。但臥式機(jī)組有四點(diǎn)式、三點(diǎn)式和兩點(diǎn)式三大類，軸承座個(gè)數(shù)和主軸連接方 式不同，所以盤車的方法也就不同，即使是同一結(jié)構(gòu)的臥式機(jī)組，也可能有不同 的盤車方法。 (一)臥式水輪發(fā)電機(jī)組軸線調(diào)整的質(zhì)量要求 1.用千分表檢查，各轉(zhuǎn)動(dòng)部分 的全擺度應(yīng)符合以下要求：(1)軸頸處雙擺幅 0.03mm;( 2)推力盤端面跳 動(dòng)w 0.02m

6、m； (3) 連軸法蘭外圓面雙擺幅 0.1mm； (4) 發(fā)電機(jī)滑環(huán)外圓面雙擺幅 w 0.2mm；( 5)飛輪外圓面雙擺幅w 0.2mm。 2.轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定部分之間的間隙符合設(shè)計(jì)要求，以臥軸混流式機(jī)組為例：(1) 轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)間隙四周均勻一致，最大偏差不大于平均間隙的 20% ; (2)發(fā)電機(jī)氣隙均勻一致，最大偏差不超過平均氣隙的10% (二)四支點(diǎn)機(jī)組軸線的檢查、調(diào)整在四支點(diǎn)機(jī)組中，水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)各有 兩個(gè)軸承座，兩根主軸都能獨(dú)立支撐，其盤車通常分三個(gè)階段進(jìn)行：第1階段： 水輪機(jī)盤車。使水輪機(jī)主軸及轉(zhuǎn)輪的軸線與蝸殼等的軸線重合；第2階段：發(fā)電 機(jī)盤車。以水輪機(jī)主軸為準(zhǔn)，使發(fā)電機(jī)軸線與水輪機(jī)軸

7、線對(duì)正成一條直線；第3 階段：連軸后整體盤車。全面檢查機(jī)組軸線。 1. 水輪機(jī)軸線的檢查、調(diào)整 如圖所示，以上下方向?yàn)閅軸，左右方向?yàn)閄軸，正對(duì)軸線在蝸殼前、后 止口的法蘭面上劃分A、B、C、D四個(gè)測點(diǎn)。吊入水輪機(jī)主軸但不連接轉(zhuǎn)輪，用 1#、2# 軸 承座的下半塊導(dǎo)軸瓦支撐， 在軸頸上固定兩只千分表，使兩只表沿同一條徑線頂 在蝸殼的前、后止口上， 為記錄方便，令后止口千分表為 M表，前止口千分 表為N表。 順機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(從尾水管端看反時(shí)針)推動(dòng)飛輪，每次旋轉(zhuǎn)90 在千分表正對(duì)測點(diǎn)時(shí)讀、記千分表讀數(shù)。其記錄格式如下: 不同測點(diǎn)上千分表讀數(shù)的變化，實(shí)際上是水輪機(jī)軸心到蝸殼止口距離的變 化，當(dāng)主

8、軸與蝸殼止口同心時(shí)，所測得四周半徑相等，千分表讀數(shù)沒變化。反過 來說，千分表讀數(shù)發(fā)生變化就表明主軸對(duì)蝸殼止口中心是偏心的，相對(duì)點(diǎn)千分表 讀數(shù)之差，正等于該方向上軸心偏移量的兩倍。即 MAC=MA-MC=2eA-C由于 臥式機(jī)組主軸受導(dǎo)軸承限制，A、C兩個(gè)測點(diǎn)及算得的全擺度、凈擺度反映的是 丫軸方向的偏差；B、D兩個(gè)測點(diǎn)及算得的全擺度、凈擺度則反映 X軸方向的偏 差。這兩個(gè)方面的偏差是彼此獨(dú)立的， 對(duì)不合格軸線的調(diào)整，也應(yīng)分別在丫軸和 X軸方向移動(dòng)軸承座來糾正。 【實(shí)例一】某臺(tái)四支點(diǎn)臥式機(jī)組，軸線長度如圖標(biāo)注，L0=0.4m，L1=1.2m， L2=2.5m，作水輪機(jī)盤車，記錄如下表。 實(shí)例一的

9、盤車記錄表（0.01mm ） 測項(xiàng)點(diǎn)ABCD 目 后止口 M千分表讀數(shù)前止口 N相對(duì)點(diǎn)后止口M全擺度前止口N凈擺度 NM+1+8+12+13+1A -C-7+60B D-1-6-1+2+6+3 由表中計(jì)算可知: （1）以蝸殼后止口的中心為準(zhǔn)，水輪機(jī)主軸是偏心的： 丫 軸方向， MAC=-0.07mm，軸心偏于 C 點(diǎn)（-Y） 0.035mm ; X 軸方向， MBD=-0.01mm，軸心偏于 D 點(diǎn)（+X） 0.005mm。 （2）以蝸殼軸線為準(zhǔn)，水輪機(jī)軸線是傾斜的，在所測的0.4m軸長上，傾 斜量是: 丫軸方向： NMAC=0.08mm，主軸斜向 A 點(diǎn)(+Y ) 0.04mm ; X 軸方

10、向： NMBD=0.13mm，主軸斜向 B 點(diǎn)（-X） 0.065mm。 為了糾正主軸軸線，需要移動(dòng)1#、2#軸承座，按尺寸比例計(jì)算移動(dòng)量，且 移動(dòng)方向應(yīng)與偏差方向相反。移動(dòng)量計(jì)算如下：1#軸承座：（1） 丫軸方向 L11?Y1?MA?C?1?NMA?C2L0211.21?(?0.07)?(0.08)20.420.085(mm) 應(yīng)該移向C點(diǎn)（-丫），即降低0.085mm ;（2） X軸方向 L11?X1?MB?D?1?NMB?D2L0211.21?(?0.01)?(0.13)20.420.19(mm) 應(yīng)該移向D點(diǎn)（+X） 0.19mm。 2#軸承座： （1） 丫軸方向 L11?Y2?MA?

11、C?2?NMA?C2L0212.51?(?0.07)?(0.08)20.420.215(mm) 下降0.215mm ;( 2) X軸方向 L211?X2?MB?DNMB?D2L0212.51?(?0.01)?(0.13)20.420.40(mm) 移向 +X0.40mm 。 2. 發(fā)電機(jī)軸線的檢查、調(diào)整 在水輪機(jī)主軸的軸線與蝸殼軸線重合后，發(fā)電機(jī) 軸線應(yīng)與水輪機(jī)軸線對(duì)正，如果有偏差，仍可分為 法蘭軸心的偏心和軸線的傾斜兩個(gè)方面。由于主軸 和法蘭的加工精度很高，可以認(rèn)為法蘭外圓是標(biāo)準(zhǔn)圓柱面，而且法蘭端面與 軸線垂直。如果讓水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)， 兩個(gè)法蘭的外圓面發(fā)生相 對(duì)跳動(dòng)，說明發(fā)電

12、機(jī)主軸有偏心，同時(shí)檢查兩 法蘭端面間隙，若四周間隙不相等則說明發(fā)電機(jī)軸 線有傾斜。常用而又準(zhǔn)確的檢查方法如圖所示。 （1）用千分表測量偏心量。在水輪機(jī)軸法蘭上安裝千分表，讓千分表頂在 發(fā)電機(jī)軸法蘭的外圓面上，就上下、左右（土丫、X軸向）確定A、B、C、D四 個(gè)測量位置，使水輪機(jī)軸和發(fā)電機(jī)軸同時(shí)順轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)，在千分表對(duì)癥各測量 位置時(shí)，讀記千分表的讀數(shù) MA、MB、MC和MD相對(duì)位置上千分表讀數(shù)之差就 是發(fā)電機(jī)軸心在該在該方向上偏心量的兩倍。即： MA-MC=2eyMB-MD=2ex 差值為正時(shí)，偏于前一個(gè)測量位置（A或B） （2）用塞尺檢查端面間隙測量軸線傾斜量。 在圖中A、B、C、D四個(gè)位

13、置上用塞尺測量法蘭之間的端面間隙，若相對(duì)位 置（如A、C）端面間隙不同，說明發(fā)電機(jī)軸線傾斜。在法蘭直徑 d的長度上， 傾斜量為端面間隙之差 S A-C差值為正時(shí)，斜向后一個(gè)測量位置 C。為了測量 準(zhǔn)確，在千分表對(duì)正各測量位置時(shí)，同時(shí)用塞尺檢查上下、左右四邊的端面間隙， 再取四次測量的平均值作為傾斜量計(jì)算的依據(jù)。 軸線的傾斜程度用相對(duì)值表示的 計(jì)算： ?ACJY?d (mm/m ) ?BD (mm/m ) JX?d 式中SA SB SC、S D次測量的平均間隙， mm ; d 法蘭外徑，m; JY、JX正號(hào)表明向后一個(gè)位置傾斜(C、D) 【實(shí)例二】某四支點(diǎn)機(jī)組進(jìn)行發(fā)電機(jī)盤車，連軸法蘭外徑d=0.

14、4m，如圖示 軸線長度，L3=0.5m，L4=2.4m。測量記錄見下表。 由計(jì)算結(jié)果可知，法蘭有跳動(dòng)，說明發(fā)電機(jī)主軸有偏心；法蘭端面間隙不等 說明主軸有傾斜。(1)上下(丫軸)方向 eY?11(MA?MC)(0.08)?0.04(mm)22?C(0.485?0.208)JY?A0.6925(mm/m)d0.4 發(fā)電機(jī)法蘭中心偏于A(+Y)0.04mm ；其軸線由法蘭端起向C(-Y)方向傾斜, 斜度為0.6925mm/m。( 2)左右(X軸)方向 eX?JX11(MB?MD)(?0.20)0.10(mm)22?D(0.12?0.43)?B?0.775(mm/m)d0.4 發(fā)電機(jī)法蘭中心偏于D(-X)0.10mm ;其軸線由法蘭端起向B (+X)方向傾斜, 斜度為 0.775mm/m 。 為糾正發(fā)電機(jī)軸線，必須同時(shí)移動(dòng)3#、4#軸承座，軸承座應(yīng)有的位移、大 小與軸線的偏差量相等，方向相反。計(jì)算如下：(1) 3#軸承座 丫3二(eY-L3JY) =-(0.04-0.506925 )=+0.31( mm ) X3=(eX 3JX)=-0.10-0.5 (-0.775) =-0.29 (mm ) 3#軸承座應(yīng)移向+Y