CN102562418A - 竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，管型座和增速器把合后，打磨管型座的把合面，使增速器具有倾斜度。本发明通过在无水状态下调整好水轮机主轴、联轴器以及发电机主轴的中轴线，并使增速器具有倾斜度，在机组冲水后，管型座受到水压变形，使增速器垂直度符合要求，并实现轴线调整到位，完成竖井贯流式水轮发电机组的轴线安装，避免在机组冲水后再调整轴线。本发明可适用于竖井贯流式水轮发电机组的轴线调整安装。

Description

竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法
技术领域
本发明涉及一种竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法。
背景技术
竖井贯流式水轮发电机组具有过流量大、水力损失小，水力资源利用率高的特点，四川小龙门水电站安装4台13兆瓦竖井贯流式水轮发电机组是目前在国内装机容量最大的竖井贯流式水轮发电机组，在巴基斯坦真纳水电站安装8台套单机容量为12兆瓦的竖井贯流式机组，为目前亚洲竖井贯流式机组装机容量最大的水电站，针对竖井贯流式水轮发电机组发电机转速高，尺寸小，且外露在竖井中，竖井空间狭窄，机组轴线长、轴系复杂，转轮呈单悬臂状态。竖井贯流式水轮发电机组发电机一般是水下作业的，如图1所示，竖井贯流式水轮发电机组从下游端至上游端依次连接有包括转轮体1、具有水轮机主轴上游端法兰面4的水轮机主轴2、水导轴承3、导水机构内环7、具有增速器下游端法兰面5的增速器6、管型座8、联轴器9以及发电机主轴10，在安装过程中一般采用主轴顶起工具将水轮机主轴2和发电机主轴10顶起，方便安装调整水轮机主轴2和发电机主轴10，使水轮机主轴2、联轴器9以及发电机主轴10的中轴线在同一轴线上。目前竖井贯流式水轮发电机组轴线的调整方法工序复杂，且机组的安装调整需要冲水后进行，在水下对竖井贯流式水轮发电机组轴线进行调整存在一定的难度。
发明内容
    本发明要解决的技术问题是提供一种竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，包括下述步骤：
1）  用主轴顶起工具顶起水轮机主轴并调整其水平度，将水轮机主轴下游端的水导轴承安装在导水机构内环上，设置临时支架固定水轮机主轴的上游端，使水轮机主轴上游端法兰面平行于管型座并与之同心，水轮机主轴的下游端安装到转轮体；
2）  将增速器初步把合到管型座上，并打磨管型座上的把合面，使增速器具有倾斜度，调整增速器下游端法兰面和水轮机主轴上游端法兰面的同心度,联轴后拆除临时支架；
3）  在水轮机主轴上游端法兰面和增速器下游端法兰面上安装测量装置，测量水轮机主轴和增速器下游端法兰面的轴向偏差和径向偏差；
4）  在发电机主轴和增速器间设置联轴器，并在联轴器的法兰上安装测量装置，测量联轴器法兰转动时的轴向偏差。
进一步作为本发明技术方案的改进，在步骤2）中，所述增速器的倾斜度为0.02~0.05mm/m，增速器上游端高于下游端。 
进一步作为本发明技术方案的改进，在步骤3）中，所述测量增速器下游端法兰面的轴向偏差和径向偏差，是指测量增速器下游端法兰面转过0°、90°、180°、270°位置时的轴向偏差和径向偏差。
进一步作为本发明技术方案的改进，在步骤4）中，所述测量水轮机主轴和增速器下游端法兰面的轴向偏差和径向偏差，是指测量联轴器随发电机主轴转过0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°位置时的轴向偏差。
进一步作为本发明技术方案的改进，在步骤3）或步骤4）中，所述测量装置为千分表。
本发明的有益效果：本发明通过在无水状态下调整好水轮机主轴、联轴器以及发电机主轴的中轴线，并使增速器具有倾斜度，在机组冲水后，管型座受到水压变形，使增速器垂直度符合要求，并实现轴线调整到位，完成竖井贯流式水轮发电机组的轴线安装，避免在机组冲水后再调整轴线。
本发明可适用于竖井贯流式水轮发电机组的轴线调整安装。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明中测量增速器下游端法兰面位置时的示意图。
具体实施方式
参照图1，一种竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，包括下述步骤：
1）  用主轴顶起工具顶起水轮机主轴2并调整其水平度，将水轮机主轴2下游端的水导轴承3安装在导水机构内环7上，设置临时支架固定水轮机主轴2的上游端，使水轮机主轴上游端法兰面4平行于管型座8并与之同心，水轮机主轴2的下游端安装到转轮体1；
2）  将增速器6初步把合到管型座8上，并打磨管型座8上的把合面，使增速器6具有倾斜度，调整增速器下游端法兰面5和水轮机主轴上游端法兰面4的同心度,联轴后拆除临时支架；
3）  在水轮机主轴上游端法兰面4和增速器下游端法兰面5上安装测量装置，测量水轮机主轴2和增速器下游端法兰面5的轴向偏差和径向偏差；
4）  在发电机主轴10和增速器6间设置联轴器9，并在联轴器9的法兰上安装测量装置，测量联轴器9法兰转动时的轴向偏差。
作为本发明优选的实施方式，在步骤2）中，所述增速器6的倾斜度为0.02~0.05mm/m，增速器（6）下游端高于上游端。
作为本发明优选的实施方式，在步骤3）中，所述测量增速器下游端法兰面5的轴向偏差和径向偏差，是指测量增速器下游端法兰面5转过0°、90°、180°、270°位置时的轴向偏差和径向偏差。
作为本发明优选的实施方式，在步骤4）中，所述测量水轮机主轴2和增速器下游端法兰面5的轴向偏差和径向偏差，是指测量联轴器9随发电机主轴10转过0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°位置时的轴向偏差。
作为本发明优选的实施方式，在步骤3）或步骤4）中，所述测量装置为千分表。
以下为本发明中的测量装置采用千分尺的优选的实施例：
用主轴顶起工具顶起水轮机主轴2并调整其水平度，将水轮机主轴2下游端的水导轴承3安装在导水机构内环7上，设置临时支架固定水轮机主轴2的上游端，使水轮机主轴上游端法兰面4平行于管型座8并与之同心，水轮机主轴2的下游端安装到转轮体1，并测量调整水轮机主轴2高程、方位及主轴轴向距离。
将增速器6吊装到管型座8上，并用螺杆和螺母将增速器6把合在管型座8上，并打磨管型座8上的把合面，使增速器6倾斜，增速器的倾斜度为0.02~0.05mm/m，增速器下游端高于上游端，调整增速器下游端法兰面5和水轮机主轴上游端法兰面4的同心度，将增速器下游端法兰面5和水轮机主轴上游端法兰面4连接,并测量增速器下游端法兰面5和水轮机主轴2中心线的垂直度，垂直度在符合范围内，联轴，并拆除临时支架。
在发电机主轴10和增速器6间设置联轴器9，在联轴器9的两端分别设置一块千分表，用于测量联轴器9转动时的轴向偏差，先用主轴顶起工具将顶起发电机主轴10一次，将所有千分表对零。按机组旋转的方向，在两联轴器法兰不得有相对角位移的情况下，同时顺序转动联轴器法兰，在其0°、90°、180°、270°四个位置的各千分表读数。参照图2，在0°位置时测出a1、b11和b23，在90°位置时测出a2、b24和b12，在180°位置时测出a3、b21和b13，在270°位置时测出a4、b14和b22，可根据以下公式：
联轴器径向水平偏差Ax=（a2- a4）/2；
联轴器径向垂直偏差Ay=（a1- a3）/2；
联轴器径向垂直偏差Bx=（b12+b22）/4-（b14+b24）/4；
联轴器径向垂直偏差By=（b11+b21）/4-（b13+b23）/4；
计算出联轴器法兰径向偏差(Ax、Ay)及轴向偏差（Bx、By）。根据联轴器径向偏差和轴向偏差计算出调整量，调整好联轴器的同心度。
在转轮体3和联轴器9的径向方向和轴向方向安装千分表，用主轴顶起工具顶起发电机主轴10，将所有千分表对零，并按机组旋转的方向，发电机主轴10每转过30°，记录其数据。可根据记录数据计算出转轮体3和联轴器9的调整量，并做相应的调整使其达到标准。
当然，本发明中还可以在增速器6和管型座8间添加垫块，使增速器6具有倾斜度，也可实现在机组冲水后，管型座受到水压变形，使增速器垂直度符合要求，并实现轴线调整到位，完成竖井贯流式水轮发电机组的轴线安装。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，其特征在于：包括下述步骤：
1)用主轴顶起工具顶起水轮机主轴（2）并调整其水平度，将水轮机主轴（2）下游端的水导轴承（3）安装在导水机构内环（7）上，设置临时支架固定水轮机主轴（2）的上游端，使水轮机主轴上游端法兰面（4）平行于管型座（8）并与之同心，水轮机主轴（2）的下游端安装转轮体（1）；
2)将增速器（6）初步把合到管型座（8）上，并打磨管型座（8）上的把合面，使增速器（6）具有倾斜度，调整增速器下游端法兰面（5）和水轮机主轴上游端法兰面（4）的同心度,联轴后拆除临时支架；
3)在水轮机主轴上游端法兰面（4）和增速器下游端法兰面（5）上安装测量装置，测量水轮机主轴（2）和增速器下游端法兰面（5）的轴向偏差和径向偏差；
4)在发电机主轴（10）和增速器（6）间设置联轴器（9），并在联轴器（9）的法兰上安装测量装置，测量联轴器（9）法兰转动时的轴向偏差。
2.根据权利要求1所述的竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，其特征在于：在步骤2）中，所述增速器（6）的倾斜度为0.02~0.05mm/m，增速器（6）下游端高于上游端。
3.根据权利要求1所述的竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，其特征在于：在步骤3）中，所述测量增速器下游端法兰面（5）的轴向偏差和径向偏差，是指测量增速器下游端法兰面（5）转过0°、90°、180°、270°位置时的轴向偏差和径向偏差。
4.根据权利要求1所述的竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，其特征在于：在步骤4）中，所述测量水轮机主轴（2）和增速器下游端法兰面（5）的轴向偏差和径向偏差，是指测量联轴器（9）随发电机主轴（10）转过0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°位置时的轴向偏差。
5.根据权利要求1所述的竖井贯流式水轮发电机组分段轴线调整方法，其特征在于：在步骤3）或步骤4）中，所述测量装置为千分表。
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