水电站灯泡贯流式机组轴系安装的调整方法

摘要：水电站灯泡贯流式机组轴系按照水轮机转轮和发电机转子后，主轴会产生形变、轴系中心也会出现变化，转轮位置和转子位置也会出现偏移和偏转，因此在安装贯流式机组时要调整好机组结构形式。文章对灯泡贯流式机组轴系的具体安装措施、机组轴的调整方法、机组轴的盘车方法、导轴和主轴间隙的调整方法等进行了探讨。

关键词：水电站灯泡；贯流式机组；轴系安装；水轮机转轮；发电机转子 文献标识码：A

中图分类号：TV547 文章编号：1009-2374（2016）27-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.057

在低水头水电站中灯泡贯流式机组是一种常用的机组形式。因为灯泡贯流式水轮发电机组轴系统使用卧轴双悬臂双支点结构，机组轴系统安装水轮机转轮和发电机转子后，主轴会在轴系铅锤面上出现挠度变形，进而使转轮位置和转子位置出现偏移和偏转。所以在安装轴系统时，需要根据机组的设计的基本结构情况调整，保证定子和转子、转轮室和转轮的间隙可以满足机组运行的基本要求。

1 轴系调整的主要方式

抬高主轴是灯泡贯流式机组轴系调整的主要方式，依据机组的结构设计形式，可以使用两种方法来对主轴进行抬高。

1.1 水轮机侧

通过对水轮机的水导轴承进行不断抬升，从而使转轮中心和机组中心重合，促使转轮间隙与转轮室达到设计的标准，使机组中心与发电机轴承中心重合，主轴有挠度存在，从而使转子保持在倾斜的状况下，要想使其与轴线相适应，可以对叠装定子铁心进行一定的倾斜，从而使定子与转子之间保持均匀气隙，详见图1所示：

1.2 水轮机和发电机侧

当水轮机的水导轴承被抬高以后，机组中心与转轮中心相重合，从而使转轮间隙和转轮室达到设计的标准。倾斜加工定子机座、轴线偏心和偏转及轴线加工可以在端面进行，从而使发电机轴承被抬高以后，定子与转子之间的气隙满足设计的标准值。

2 安装、调整轴系的办法

在进行机组安装的时候，可以以轴系的计算值为基础进行一定的调整，从而促使机组轴系始终保持最佳

状态。

2.1 安装、调整主轴水轮机侧

水导轴承的主要结构类型为筒式，在水导轴承支撑的扇形板上事先将向上的偏心值设置好，水导轴承抬高值就是这一数值。在对水导轴承伴随主轴偏转同心进行调整的时候，可以对扇形板和轴承支撑板之间进行细微调整。

2.1.1 将轴承支架和发电机安装在上游测管型座上，管型座上游侧中心要略低于轴承支架中心，在对其进行调整的时候，可以依据轴系计算中的导轴承下沉值来进行。

2.1.2 将内配水环与导流锥的中心调整一致以后，将组合体套吊起后放入到主轴里，从而使其与扇形板连接在一起。

2.1.3 在调整支撑工具时可以借助内配水环来实现，将主轴距离与位于内配水环上游侧法兰内圆调整好，误差保持在0.1mm以内，上方距离要比下方距离

小2e。

2.1.4 在内配水环组合体、导流锥、轴承以及主轴吊起放入到管型座中时，可以使用起吊工具来完成，依据机组的中心进行不断的调整。在对法兰面垂直度或是主轴水平度进行计算的时候，可以依据轴承支架抬高值以及扇形板偏心值e来进行计算。

2.1.5 以位于管型座上游侧的法兰面垂直方向倾斜数值为依据来对主轴法兰面垂直度或者是主轴轴线水平度进行不断整合，调整的数值一定要满足设计的要求。具体情况详见图2所示。

2.1.6 主轴与转子、转轮相组合，将转轮间隙与转轮室调整到设计值的范围内，为了满足调整需求，可以加设垫片在导流锥支撑面与扇形板之间。

2.1.7 调整与组装定子。在对定子进行调整的时候，可以依据大齿压板、加工机座内圆倾斜及工艺偏心来实现，从而使受转子挠度影响导致的轴线偏移、偏转得到不断调整。在对转子和定子之间的气隙进行调整的时候，其数值一定要保持在设计值的范围之内。

2.2 安装调整主轴水轮机和发电机侧

使用球面自调节的办法来对水导轴承结构进行不断调整，轴承在与主轴进行接触的时候，可以依据主轴上挠曲偏转来实现。

2.2.1 将发电机轴承支架安装在上游侧管型座位置，在对导轴承下沉值进行计算的时候，可以依据轴系来完成，管型座上游侧中心要比轴承支架中心略低一些。

2.2.2 在对内配水环与导流锥进行同心调整的时候，需要将导水机构组合体进行整体的翻转，通过吊装将其输送到最佳位置，管型座X-X线要比内配水环X-X线的抬高值低。

2.2.3 在安装主轴组合体的时候，可以借助管型座上游侧将其放入到插入管型座里面，在对H1和H2两点的主轴高度进行测量的时候，可以使用经纬仪来实现。在对主轴高度调整以后，H1的高度要略低于H2的高度。

2.2.4 调整水平中心。在对导流锥法兰和主轴之间的距离进行测量的时候，可以使用千分尺进行测量，测量时要确保测量点之间保持180°，误差需要控制在0.1mm以内。在对管型座与轴承支架之间的距离进行测量的时候，也要使用千分尺进行，测量点之间也要保持在180°，误差不可以超过0.1mm。

2.2.5 调整主轴中心以后，轴承支座要与楔块焊接结实。

2.2.6 主轴与转子、转轮进行组合的时候，在对轴承支架与镜板之间的距离进行测量的时候，使用千分尺进行作业，间隔要保持在90°左右。

2.2.7 对轴承支架衬垫厚度和主轴水平进行不断调整，使其距离满足设计的标准，要想使镜板与正推力瓦、反推力瓦之间的缝隙满足设计的标准需要进行合适的整合。

2.2.8 按照下游端面倾斜的情况来对定子机座进行设计，对法兰孔实施偏心处理，将转子和定子之间的气隙调整到设计值的范畴。

2.2.9 组装转轮室结束以后，在进行调整的时候，一定要严格按照设计值进行。

3 机组盘车

在对机组轴系进行检查的时候，需要使用盘车进行作业，转轮室与转轮叶片之间的间隙一定要满足设计的标准，不然就要对转轮室的位置或者是圆度进行调整。对转子和定子之间的气隙进行认真的检查，确保其满足设计的标准，不然就需要对定子的圆度进行整合。轴系包括操作油管在其中，使用盘车来对其进行认真的检查，使其满足设计的标准。操作油管上等分8点逆时针位置是进行盘车作业的最佳位置，主轴的顶起主要是通过高压油完成的，对各个点的操作油管摆度进行检查时需要按照顺时针盘车。在对操作油管进行盘车的时候，需要对集电环的摆度进行仔细的检查，使其满足设计的标准。

4 调整主轴与导轴承间隙

卧轴结构是灯泡贯流式机组轴系的核心结构，在机组运行和安装调整的时候，转动部分的主要重量都是由轴承承担的。机组安装、运行的时候，一旦出现停机的情况，轴承与主轴位置的下面没有间隙存在，在机组运行的过程中，导轴承与主轴位置的下面只有油膜厚度存在，主轴与导轴承之间要满足设计的最佳值，导轴承部件、导轴承与主轴中心会有一定的偏心差值存在。轴系中心是确定机组中心的主要依据，定子与转子之间的间隙、转轮室与转轮之间的间隙都会受到轴系位置的影响。机组的中心不是导轴承固定部件的中心，也不是导轴承的中心，因此在对轴系进行计算的时候，需要将导轴承一半总间隙差值包括在其中。

5 结语

综上所述，在进行灯泡贯流式发电机轴系安装和调试时，需要全面了解机组的基本结构情况，工作人员严格按照图纸上的具体要求进行施工，安装施工之前要对所有相关的数据进行调整，保证机组轴系统可以达到设计要求，实现机组的安全运行。

参考文献

[1] 水轮发电机组安装技术规范（GB 8564-2009）[S]. 2009.

[2] 灯泡贯流式水轮发电机安装工艺规程（DL/T 5038- 2012）[S].2012.

[3] 任艳燕，李志和.灯泡贯流式水轮发电机组轴系振动 及静扰度计算分析[J].大电机技术，2003，（3）.

作者简介：张德宏（1978-），男，陕西韩城人，中国水利水电第十工程局有限公司助理工程师，研究方向：水利水电机电安装。

（责任编辑：小 燕）