龙滩水电站机组水导轴承的安装与调整

龙滩水电站机组水导轴承的安装与调整

龙滩水库是采用混合水流的伞式水库，具有低地面积、结构紧凑、发电效率高等特点。水轮机导轴承采用稀油润滑、椭圆分块瓦自润滑轴承。轴瓦通过其背后的垫块将径向力直接传递到顶盖的支持环上,并通过斜键调整轴瓦间隙,其特点是轴承和冷却器的维护方便,便于安装和调整。1盘车机组中心轴摆度调整方案在水轮机水导轴承安装和调整之前,确定机组的中心、高程、水平都已经调整完毕,盘车机组中心轴摆度符合设计要求。水导油盆已安装,并完成煤油渗漏试验。1.1铸造缺陷和碰撞损伤痕迹检查水导瓦为设备厂家供货,以箱装形式到达工地,开箱验收,并办理设备领用手续。清洗瓦块先用破布和煤油洗去水导瓦表面的防护沥青,检查瓦的各部是否有铸造缺陷和碰撞损伤痕迹。对于铸造缺陷要及时向监理单位反馈,得到回复后才进行下一步操作。如果瓦块表面有毛刺或是凸起的部分,需要用锉刀或油石对毛刺部分进行修整、研磨。清洗、整理完的水导瓦要妥善放置,地上垫木板铺上防护布对瓦块进行保护,瓦块之间隔开3～5cm的安全距离并放置泡沫板,防止瓦块相互碰撞。1.2轴瓦衬的研磨清洗好的轴瓦需要运送到水导油盆旁边,对应编号安装,并检查轴瓦进油边的过渡性。分块瓦是稀油润滑的一种形式,其瓦衬由巴氏合金铸成。在轴瓦刮研前应检查每块轴瓦瓦衬有无脱壳、硬点、裂纹或密集气孔等现象,对缺陷进行处理。对合金面进行研磨,不能有高点和毛刺。结合龙滩水电站4号机水导轴瓦施工人员对瓦块的进油边进行刮研,确保轴瓦的进油量,保证轴瓦冷却效果。刮研进油边的过渡面需要刮研成流线型,便于油的循环。2轴瓦安装2.1心轴间隙的确定龙滩电站4号机为混流式半伞式机组,下机架导轴承(下称下导轴承)离推力轴承最近,发电机组工作时的推力负荷为3600t。推力轴承为整个发电机中心轴的核心部位,水轮机导轴承(下称水导)距离推力轴承越远摆度将越大。为保证水导瓦与中心轴的间隙计算准确,保证机组正常运行,准确计算轴瓦间隙就成了工作重点。当机组盘车合格后,我们以下导轴承为参照点来计算水导轴瓦与机组中心轴间隙。根据相似原理,用水导的全摆度减去下导的全摆度,得出水导的净摆度。Ф1=Ф1-Ф2(1)式中:Ф1—为水轮机导轴承的净摆度,mm;Ф1—为水轮机导轴承的全摆度,mm;Ф2—为下机架导轴承的全摆度,mm。水导瓦的设计间隙为单边δ0=0.40mm。考虑到水导轴承的倾斜方向,水导瓦的单边间隙为设计值加上它的倾斜值,而倾斜值为净摆度值的一半,故我们可以得出计算公式。计算水导瓦单边间隙的公式:δ=设计值(δ0)+Ф1/2=设计值(δ0)+(Ф1-Ф2)/2(2)龙滩水电站4号机盘车水导轴承和下导轴承的全摆度按照机组+X、+Y轴线方向分八个点记录数据如表1所示。1号轴瓦间隙计算值为厂家单边设计的0.40mm加水导轴承净摆度值的1/2,即得到轴瓦的间隙值。负值就相加,正值就相减。表3的数据均是按此公式计算出来的,并满足GB/T8564—2003《水轮发电机组安装技术规范》中导轴瓦间隙允许偏差不应超过±0.02mm。龙滩4号机盘车水导、下导记录数据见表1测点以+Y方向顺时针分布。对应24块分块瓦的净摆度值推算,按+X、+Y方向水导轴承的净摆度值,可以判断水轮机轴的摆度峰值在9号轴瓦处,达到0.245mm。根据中心轴线两面对称和递减规律,分配给各瓦块的净摆度值见表2。2.2水导轴瓦安装水导瓦的间隙值已经计算出(表2),但要把间隙值调整在准确范围内,需要耐心细致的工作并配上精妙的操作方法才能完成。水导轴瓦瓦坯由铸钢ZG20SiMn整圈制成,加工后切开,分成24块。水导轴承安装之前,水力机组的轴线应位于中心位置,检查上下止漏环间隙以及发电机转子的空气间隙应符合规定的要求。按+X和+Y轴线方向,在上、下各导轴承和水轮机转轮处分别架设2块百分表,监视机组中心轴是否移动。沿轴线方向的4块轴瓦分别抱紧上、下、水导轴承,并用楔子板按轴向分八个点固定转轮与座环间的间隙,使机组处于固定状态紧固轴瓦和转轮时,百分表的读数偏差不能大于0.02mm。然后将预装好的水导轴瓦按编号对称装入水导油盆。现将全部轴瓦环抱在轴领上,暂时不调整间隙值,抱瓦时应注意百分表数值不得发生变化,此时座环与转轮之间的楔子板不能拆除。厂家提供的键为楔子型,长度250～280mm,一面成锥形另一面为平面,锥度比例为50∶1的共同条件下,调整轴瓦间隙目前总结出有两种方法:1轴瓦间隙的测量利用自制的专业顶丝推动轴瓦向轴领靠近,使0.02mm的塞尺不能通过则满足要求,且百分表读数不能发生变化,如果变化一定要使百分表变化的数值恢复后才能进行下一步的操作。当轴瓦紧紧靠着轴领时,把键放入键槽,轻轻敲击键的顶部,使键不松动为止。用记号笔在键上做好调整键高度基准线的标记。用深度游标卡尺测量图2中H值,并记录。键的提升比例为50∶1,键每提高50mm,键与瓦座的间隙就增大1mm。根据计算得出的轴瓦间隙(μ),算出需要加工套管的长度(h)为测量的H值减去键需要提高的数值(η)。h=H-η(3)μ/η=1/50(4)加工套管长度偏差小于0.1mm,管口平面度偏差应小于0.05mm。套上加工好的套管,拧紧套管上的螺帽到紧固为止。2轴瓦间隙h值的测量先用自制的专用顶丝推动瓦块向大轴靠紧,使轴瓦与大轴轴领间没有间隙,同时在监视百分表数值变化。每块轴瓦间隙应对称分块调整,为保证调整后的轴瓦间隙满足计算间隙值,挑选出放入键与瓦座之间的塞尺数值应在计算轴瓦间隙值上增加0.01mm,其公式如下:塞尺数值(a)=计算轴瓦间隙(b)+0.01mm(5)把得出数值的塞尺卡入瓦座与键的接触面上,用力适当敲击键板顶部,保证塞尺在瓦座和轴瓦之间不松动。利用深度尺测量并记录下键顶部到固定板底部的高度,如图中H值。然后松开顶丝,取出塞尺。其它瓦块的H值也按此方法测试完后,根据记录数据加工套管1,套管加工长度偏差小于0.1mm,管口平面度值间偏差小于0.05mm。按加工编号安装套管,紧固锁定螺帽,水导轴瓦间隙调整完成。在所有调整瓦间隙过程中,必须保证键与瓦座的接触面积。3水导瓦间隙小而损坏3.1瓦温的监测在调整安装完水导部分和其他相关部位后,在机组进入72h试运行阶段,在机组开始转动就监测瓦温并记录,防止水导瓦因为间隙小而烧毁。运行一段时间后,4号水轮发电机组的24块分块水导瓦温数据记录如表3。如表3瓦温所示,实际最高温度为45℃,小于厂家50℃的要求,在监理、厂家和电厂人员的验收下,一次合格。温度较低说明轴瓦间隙较大,温度较高说明轴瓦间隙较小。为了更好保证水机轴在正常摆度范围内转动,我们根据试运行的温度记录,调整温度较高和温度较低的轴瓦间隙。使瓦温保持在设计运行温度范围以内。4机组各导轴承轴瓦间隙的精密计算施工水