镜板下端轴一体式结构机组下机架预装技术

陈 浩，吴瑞清

（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

1 概述

半伞式机组下机架一般采用辐射机架结构，由中心体、支臂、基础板等部位组成，中心体内设置有推力轴承及下导轴承。常规下端轴与镜板一般为分离式结构设计，推力头采用与螺栓与转子联结或现场热套结构热套在下端轴上[1]，下端轴镜板一体式机组下端轴轴领底部充当镜板功能，推力轴承与下导轴承共用一个油盆设置，下导轴瓦设置于推力瓦上部下端轴轴领位置。

2 下机架组装

在中心体下方布置4 个800 mm 高钢支墩[2]，将下机架中心体吊放在已调整好的中心体支墩上，注意其方位，清扫下机架中心体并调整中心体水平≤0.02 mm/m。检查楔子板相互之间以及楔子板与中心体之间接触良好。

安装基础板与支臂之间的组合螺栓，螺栓应能顺利拧入，否则应进行现场攻丝。完成后测量调整下机架支臂半径、弦距、中心体水平等直至满足设计及规范要求为止。

3 下机架预装基准选择

下机架预装在导水机构预装（带转轮预装）所需大件吊装完成后进行，具体基准选择如下：

（1）根据下止漏环与转轮之间轴向垫片高度、转轮与顶盖、底环抗磨板实际错台量计算转轮至下架机推力轴承座把合面理论高差，以转轮上法兰为基准调整下机架高程至满足高差要求（下机架应考虑下沉值）。

（2）底环下止漏环安装完成后转点至底环泄水锥，以底环泄水锥基准点作为为下机架中心调整基准。

4 下机架预装

（1）对下机架基础预留坑进行清理和检查，基础预留坑各项尺寸应满足下机架安装要求[3]。

（2）将下机架吊入机坑并放置在预留坑内安装下机架基础板地脚螺栓，并旋入螺母，若下机架支臂与基础板之间未设计垫片，在支臂与基础板之间加入3 mm 垫片。

（3）利用下机架基础板调整螺栓，以转轮为基准调整下机架中心体高程，使之满足转轮与下机架推力轴承座高差要求，高差计算时应考虑下止漏环与转轮之间轴向垫片高度、转轮与顶盖、底环抗磨板实际错台量并考虑水机轴、发机轴的实测偏差、在额定推力负荷下的下机架挠度和弹簧束压缩量等因素；以水泵水轮机底环泄水锥基准点为基准，调整下机架中心体中心满足要求，使用框式水平仪调整下机架水平满足要求。调整完成后复测下机架至定子铁芯中心线实测高差以复核下机架高程并以此实测高差作为转子磁极挂装调整高程推算依据[4]。

（4）下机架中心体的中心、高程及水平调整合格后，安装推力轴承座，使用精密水准仪加内径千分尺尺头测量推力轴承座整圆水平≤0.08 mm。其测量方法：精密水准仪不加测微头，水准仪架设调平后以镜头内中间十字丝为视线固定点通过读取镜头内径千分尺尺头读数（将内径千分尺尺头至于推力轴承座上，上下一格为0.01 mm）进行读数并记录，若不满足要求通过下机架基础板调整螺栓对下机架水平进行微调至满足推力轴承座水平要求，下机架预装示意图见图1。

图1 下机架预装调整示意图

（5）将基础板与预留坑内的钢筋加固，对下机架基础板进行基础浇筑[5]，浇筑过程中，在每个基础板部位安装百分表对下机架进行监测。

5 推力瓦预装

（1）混凝土浇筑后复测推力瓦水平及下机架中心应满足要求。

（2）测量单个弹簧束、推力瓦托、推力瓦厚度，根据厚度测量结果对弹簧束、推力瓦托、推力瓦进行组合搭配确保所有推力瓦安装后高度偏差≤0.02 mm。

（3）根据编号顺序将推力轴承装配内弹簧束、推力瓦托及推力瓦吊装至基坑内进行预装，采用水准仪加内径千分尺的测量方式进行测量，每块推力瓦测量4 个点，测量推力瓦之间高差≤0.10 mm,其测量方法：精密水准仪不加测微头，水准仪架设调平后以镜头内中间十字丝为视线固定点通过读取镜头内径千分尺尺头读数（将内径千分尺尺头至于推力轴承座上，上下一格为0.01 mm）进行读数并记录，若不满足要求通过在下机架支臂与基础板之间加垫方式调整推力瓦水平满足要求，推力瓦高差测量点示意图见图2。

图2 推力瓦高差测点示意图

（4）推力瓦预装完成后拔出下机架与基础之间销钉，拆除吊出推力轴承及下机架。

6 结束语

本技术通过对下机架中心、高程、水平基准确定方法研究，实现了对下机架预装期间提前与转动部件、定子等影响机组最终安装质量部件的校核，有效消除了水轮机与发电机基准点转点的累计误差，避免了因转动部分与固定部分高差原因引起的下机架高程二次调整，提高了机组安装质量；经过采用精密水准仪加内径千分尺尺头的方法测量调整下机架推力轴承座水平值，辅以框式水平仪校验的方式，实现了高精度推力瓦水平测量，提高了推力轴承安装质量；通过下机架预装水平以推力轴承座为基准调整，下机架混凝土浇筑后安装推力瓦弹簧束及推力瓦，测量调整推力瓦水平的方式提高机组转动部件安装质量，确保机组运行安全稳定。有效提高了机组安装及运行质量，为同类型电站机组安装提供参考及借鉴。