立式水輪機(jī)組軸線調(diào)整及導(dǎo)軸承的間隙分配

1、立式水輪發(fā)電機(jī)組立式水輪發(fā)電機(jī)組軸線調(diào)整及導(dǎo)軸承的間隙分配軸線調(diào)整及導(dǎo)軸承的間隙分配2007.7一、基本概念一、基本概念1、立式水輪發(fā)電機(jī)組軸線 由發(fā)電機(jī)軸（或由上端軸加轉(zhuǎn)子中心體及中間軸）和水輪機(jī)主軸等聯(lián)接后的幾何中心線，即回轉(zhuǎn)軸的幾何中心線。2、機(jī)組中心線 通過(guò)機(jī)組安裝基準(zhǔn)件中心的鉛垂線?；炝魇剿啓C(jī)是轉(zhuǎn)輪下固定止漏環(huán)中心，軸流式水輪機(jī)是轉(zhuǎn)輪室中心。3、理想（周轉(zhuǎn)）中心線 擺渡為零時(shí)回轉(zhuǎn)體的軸線。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，軸線在理論上是繞理想中心線周轉(zhuǎn)的。二、立式機(jī)組軸線調(diào)整二、立式機(jī)組軸線調(diào)整1、機(jī)組軸線調(diào)整的目的 找正機(jī)組軸線，將機(jī)組運(yùn)行時(shí)的擺度控制在合理的范圍內(nèi)，降低機(jī)組因機(jī)械、水力、電氣不平衡等

2、因素引起的震動(dòng)，保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2、產(chǎn)生擺度的主要原因 鏡板與機(jī)組軸線不垂直； 法蘭面與軸線不垂直，聯(lián)軸后軸線發(fā)生曲折； 鏡板工作面精度不夠，表面存在波形； 推力頭與軸配合松動(dòng)，卡環(huán)薄厚不均等。 一般情況下，鏡板與軸線不垂直和軸線本身曲折是產(chǎn)生擺度的主要原因。如下圖所示：圖1 鏡板摩擦面與軸線不垂直所產(chǎn)生的擺度圓圖2 法蘭組合面與軸線不垂直所產(chǎn)生的擺度圓3 3、機(jī)組擺度的類(lèi)型及其判別、機(jī)組擺度的類(lèi)型及其判別（1）鏡板摩擦面及法蘭組合面都與軸線垂直，總軸線無(wú)擺度及曲折。見(jiàn)圖a。（2）若水導(dǎo)與主軸法蘭盤(pán)最大正擺度的方向相同且數(shù)值為線形擴(kuò)大，則是由鏡板與軸線不垂直引起，見(jiàn)圖b。其判別式是：

3、B / C LB / LC 式中 B -主軸法蘭處的凈擺度（mm） C -水導(dǎo)軸頸處凈擺度（mm） LB -法蘭盤(pán)到鏡板距離（m） LC -水導(dǎo)軸頸直鏡板距離（m） 在此種情況下可通過(guò)刮削絕緣墊或推力頭底面或加楔形墊，使鏡板與軸線垂直。（3）若主軸法蘭盤(pán)與水導(dǎo)最大擺度不在同一個(gè)方向或者擺度不為線性擴(kuò)大，則存在軸線曲折，它有以下兩種情況。1）軸線在同一個(gè)軸面內(nèi)發(fā)生曲折，如圖cg所示，特點(diǎn)是最大正擺度點(diǎn)在同一個(gè)軸面內(nèi)，其值不為線性擴(kuò)大。即： B / C LB / LC 它又有兩種情況： a.水輪機(jī)軸線向外曲折，如圖c、d所示，即 C BLC/LB0 b.水輪機(jī)軸線向里曲折，如圖eg所示，即 C B

4、LC/LB0 水輪機(jī)軸線曲折率為： 曲= C BLC/LB/2（LC- LB） （mm/m） 如果法蘭處和水導(dǎo)處擺度值均不超過(guò)規(guī)定范圍則可以不進(jìn)行處理，若水導(dǎo)處擺度很大，就應(yīng)對(duì)聯(lián)軸法蘭進(jìn)行處理或加墊厚度為： 墊墊 曲曲D D 式中D-法蘭直徑（m）2）發(fā)電機(jī)軸線和水輪機(jī)軸線不在同一軸面內(nèi)（軸線立體曲折）如上圖hk所示。其特點(diǎn)是主軸法蘭盤(pán)最大正擺度點(diǎn)與水導(dǎo)最大正擺度點(diǎn)不在同一軸面內(nèi)。如軸線曲折情況不嚴(yán)重，用刮鏡板絕緣墊方法來(lái)使水導(dǎo)與主軸法蘭擺度不超過(guò)規(guī)定范圍。若軸線立體曲折嚴(yán)重，刮絕緣墊也不能解決，則要針對(duì)具體情況在主軸法蘭處加墊或刮削法蘭來(lái)處理。 對(duì)于傘式機(jī)組，推力軸承和導(dǎo)軸承移到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下

5、部，上面的對(duì)于傘式機(jī)組，推力軸承和導(dǎo)軸承移到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子下部，上面的公式仍然成立，此時(shí)推力頭或絕緣墊的刮削方向相反，最大刮削點(diǎn)應(yīng)公式仍然成立，此時(shí)推力頭或絕緣墊的刮削方向相反，最大刮削點(diǎn)應(yīng)在最大擺度點(diǎn)的對(duì)側(cè)。在最大擺度點(diǎn)的對(duì)側(cè)。4 4 軸線調(diào)整舉例軸線調(diào)整舉例 某機(jī)組通過(guò)盤(pán)車(chē)測(cè)得擺度記錄如下表所示。已知鏡板至法蘭距離LB=2m,鏡板直徑D=0.4m,鏡板至水導(dǎo)距離LC=4m,求： 各軸位的全擺度與凈擺度值； 指出主軸法蘭處、水導(dǎo)處最大正擺度點(diǎn)及數(shù)值； 列出刮墊數(shù)值及說(shuō)明刮法。 機(jī)組擺度記錄表機(jī)組擺度記錄表 單位：mm測(cè)點(diǎn)12345678上導(dǎo)JA0.00+0.010.00+0.02-0.010.0

6、0+0.030.00法蘭JB0.00+0.110.00-0.19-0.43-0.50-0.39-0.21水導(dǎo)JC0.00+0.210.00-0.40-0.83-1.00-0.80-0.41解：上導(dǎo)處的全擺度： A1-5=0.00-（-0.01）=0.01(mm) A2-6=0.01-0.00=0.01(mm) A3-7=0.00-0.03=-0.03(mm) A4-8=0.02-0.00=0.02(mm)法蘭處的全擺度： B1-5=0.00-（-0.43）=0.43(mm) B2-6=0.11-（-0.50）=0.61(mm) B3-7=0.00-（-0.39）=0.39(mm) B4-8=-

7、0.19-（-0.21）=0.02(mm)水導(dǎo)出的全擺度： C1-5=0.00-（-0.83）=0.83(mm) C2-6=0.21-（-1.00）=1.21(mm) C3-7=0.00-（-0.80）=0.80(mm) C4-8=-0.40-（-0.41）=0.01(mm)法蘭處凈全擺度： BA1-5=B1-5-A1-5=0.43-0.01=0.42(mm) BA2-6=B2-6-A2-6=0.61-0.01=0.60(mm) BA3-7=B3-7-A3-7=0.39-（-0.03）=0.42(mm) BA4-8=B4-8-A4-8=0.02-0.02=0.00(mm)水導(dǎo)處的凈全擺度： C

8、A1-5=C1-5-A1-5=0.83-0.01=0.82(mm) CA2-6=C2-6-A2-6=1.21-0.01=1.20(mm) CA3-7=C3-7-A3-7=0.80-（-0.03）=0.83(mm) CA4-8=C4-8-A4-8=0.01-0.02=-0.01(mm) 全擺度與凈擺度表全擺度與凈擺度表 單位：mm相隔180點(diǎn)1-52-63-74-8全擺度上導(dǎo)A0.010.01-0030.02法蘭B0.430.610.390.02水導(dǎo)C0.831.210.800.01凈全擺度法蘭BA0.420.600.420.00水導(dǎo)CA0.821.200.83-0.01從上表中凈擺度值可以看出

9、，法蘭處最大正擺度點(diǎn)為第2點(diǎn)，BA2-6=0.60mm;水導(dǎo)處最大正擺度點(diǎn)也在第2點(diǎn)， CA2-6=1.20mm.見(jiàn)下圖：5 1372468+0.425 1372468+0.60+0.420.000.+0.82+1.20+0.83-0.01法蘭凈擺度水導(dǎo)凈擺度刮削最值計(jì)算 水導(dǎo)與法蘭最大正擺度點(diǎn)方位相同，并且T/TC = LB /LC=1/2,因此造成擺度原因是鏡板與軸線不垂直，處理方法為刮推力頭與鏡板間的絕緣墊。刮削最大厚度為： =TCD/2LC =1.20.4/24=0.06(mm) 將絕緣墊沿最大正擺度點(diǎn)方向劃線，在2-6點(diǎn)連線上均分為6等份，并過(guò)等分點(diǎn)做最大擺度方向線的垂線，把絕緣墊劃

10、分為6個(gè)區(qū)，各區(qū)刮削厚度如下： 1=0.06mm 2=5/6=0.05mm 3=4/6=0.04mm 4=3/6 =0.03mm 5=6=0.00mm 最大刮削點(diǎn)在2號(hào)軸位，最小刮削點(diǎn)在6號(hào)軸位。三、導(dǎo)軸承瓦間隙調(diào)整三、導(dǎo)軸承瓦間隙調(diào)整 因各種原因，機(jī)組軸線雖經(jīng)盤(pán)車(chē)檢查合格，但擺度只是控制在規(guī)定范圍內(nèi)，由于實(shí)際的機(jī)組中心線和旋轉(zhuǎn)中心線并不重合，導(dǎo)軸承的安裝、調(diào)整應(yīng)以機(jī)組實(shí)際旋轉(zhuǎn)中心線為基準(zhǔn)。因此當(dāng)機(jī)組中心調(diào)整確定后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣的間隙要求和經(jīng)盤(pán)車(chē)測(cè)定合格后的擺度值來(lái)確定各導(dǎo)軸承瓦單側(cè)間隙的分配值，調(diào)整各導(dǎo)軸承瓦的間隙。 調(diào)整的順序可先根據(jù)水導(dǎo)盤(pán)車(chē)擺度及止漏環(huán)實(shí)際中心偏移值來(lái)安裝水導(dǎo)軸承瓦并調(diào)

11、整其間隙，然后調(diào)整發(fā)電機(jī)上下導(dǎo)軸承；也可同時(shí)進(jìn)行。1.懸式機(jī)組導(dǎo)軸承瓦間隙調(diào)整懸式機(jī)組導(dǎo)軸承瓦間隙調(diào)整 （1 1）水導(dǎo)軸承間隙已按擺度調(diào)整在正確位置時(shí)，并且上導(dǎo)滑轉(zhuǎn)子已在中心位置。 上導(dǎo)軸承瓦單側(cè)間隙則按設(shè)計(jì)間隙調(diào)整，計(jì)算公式為： A0 =A180 =A 式中 A0 - 上導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙，mm A180 - a0對(duì)側(cè)瓦調(diào)整間隙，mm A- 上導(dǎo)軸承設(shè)計(jì)間隙，mm 下導(dǎo)軸承瓦單側(cè)間隙調(diào)整應(yīng)根據(jù)軸線的實(shí)際位置和擺度方位來(lái)確定，其計(jì)算公式為： B0 = B- BA/2 = B- LB BA/2L1 B180 = 2B- B0 式中 B0 -下導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙，mm B180 -B0 對(duì)側(cè)瓦調(diào)整間隙

12、，mm B-下導(dǎo)軸承設(shè)計(jì)間隙，mm BA-下導(dǎo)軸承處凈擺度，mm BA - 法蘭處凈擺度，mm LB - 下導(dǎo)軸承瓦中心至上導(dǎo)軸承瓦中心距離，mm L1 - 上導(dǎo)軸承瓦中心至法蘭處距離，mm （2 2）當(dāng)水導(dǎo)軸承與之止漏環(huán)同心，而主軸在軸瓦內(nèi)任一位置時(shí)，則上、下導(dǎo)軸承處瓦間隙應(yīng)按水導(dǎo)軸承瓦實(shí)測(cè)間隙計(jì)算確定。 上導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙計(jì)算公式： A0 = C + CA/2 -（ C- A） A180 = 2A- A0 下導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙計(jì)算公式： B0 = C + （CA/2- BA/2 ）-（ C- B） 或 B0 = C + （CA/2- LBBA/2L1 ）-（ C- B） B180 = 2B-

13、 B0 式中 C -水導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙，mm CA -水導(dǎo)軸承出凈擺度，mm C-水導(dǎo)軸承瓦設(shè)計(jì)間隙，mm2.傘式機(jī)組導(dǎo)軸承瓦間隙計(jì)算傘式機(jī)組導(dǎo)軸承瓦間隙計(jì)算 （1 1）水導(dǎo)軸承間隙已按擺度調(diào)整在正確位置時(shí)。 上導(dǎo)軸承瓦單側(cè)間隙則按設(shè)計(jì)間隙調(diào)整，計(jì)算公式為： A0 = A- AB/2 A180 = 2A- A0 式中 AB -上導(dǎo)軸承處凈擺度，mm 下導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙取設(shè)計(jì)間隙，計(jì)算公式為： B0 =B180 =B （2 2）當(dāng)水導(dǎo)軸承與之止漏環(huán)同心，而主軸在軸瓦內(nèi)任一位置時(shí)。 上導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙計(jì)算公式： A0 = C + （CB/2- CA/2 ）-（ C- A） A180 = 2A- A

14、0 下導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙計(jì)算公式： B0 = C + CB/2 -（ C- B） B180 = 2B- B03.導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙計(jì)算舉例導(dǎo)軸承瓦調(diào)整間隙計(jì)算舉例 某臺(tái)懸式水輪發(fā)電機(jī)組軸線調(diào)整后，水導(dǎo)軸承處最大擺度點(diǎn)在第3點(diǎn)，其值為0.10mm，法蘭處最大擺度點(diǎn)也在第3點(diǎn)，其值為0.08mm。上導(dǎo)單側(cè)設(shè)計(jì)間隙為0.15mm，下導(dǎo)單側(cè)設(shè)計(jì)間隙為0.20mm，水導(dǎo)單側(cè)設(shè)計(jì)間隙為0.20mm，上導(dǎo)至法蘭距離為5.4m，上導(dǎo)至下到距離為3.8m。已知水導(dǎo)軸承安裝后與固定止漏環(huán)同心，在水導(dǎo)處用頂軸法測(cè)得4點(diǎn)間隙分別為： C1=0.25mm，C3=0.10mm，C5=0.15mm，C1=0.30mm。 求：相

15、應(yīng)上下導(dǎo)軸承瓦應(yīng)調(diào)整分配的間隙值。 解：由上述已知條件，根據(jù)公式計(jì)算導(dǎo)軸承瓦個(gè)點(diǎn)調(diào)整間隙如下： 上導(dǎo)軸承：A1 = C1 + CA1/2 -（ C- A） = 0.25+0/2+（0.20-0.15）=0.20（mm） A5 = 2A- A1 =20.15-0.20=0.10（mm） A3 = C3 + CA3/2 -（ C- A） = 0.10+0.10/2-（0.20-0.15）=0.10 （mm） A7= 2A- A3 =20.15-0.20=0.20（mm） 下導(dǎo)軸承： B1 = C1 + （CA1/2- LBBA1/2L1 ）-（ C- B） =0.25+（0/2-3.80/2 5.4）-（0.20-0.20） =0.25（mm） B5 = 2B-