CN103240592B - 水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法 - Google Patents
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Abstract
一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，一、在水轮发电机组的固定部件上设置多个测量点；二、在静态状态下，通过激光测量元器件在各个测量点测量旋转部件与固定部件之间的间隙值；三、根据间隙值数据拟合得到摆度正弦曲线，计算机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度；四、调整机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度；通过上述步骤精确确定水轮发电机组旋转中心。本发明通过采用激光元器件方便简单精确地测量机组固定部件与旋转部件间的狭小间隙；间隙值采用正弦拟合计算法计算出旋转部件摆度和旋转部件相对固定部件间的动态偏心距和偏心方位角，避免了加工误差对于测量精度的影响。
Description
技术领域
本发明涉及水轮机发电机组安装领域，尤其是精确确定机组旋转中心的方法。
背景技术
在机组总装盘车调正中，由于机组的转子、转轮及主轴等部件存在制造上的误差，如果安装调整不当，巨型机组各部件圆度及同心度误差大，会使机组轴线与机组旋转中心不重合，机组旋转中心和机组中心不重合，造成旋转部件动不平衡而产生机械不平衡力，造成空气间隙及上、下止漏环间隙不均匀而产生电磁和水力不平衡力，使机组的振动加剧，加速水轮机上下止漏环的磨损，恶化各部轴承的工作条件，影响机组正常运行。只有旋转中心、机组轴线和机组中心三者均同心时才能保证机组固定与旋转部件间间隙动态均匀，机组正常运行时摆度、振动值才能达到优良。
机组轴线是发电机主轴和水轮机主轴的几何中心连线；机组中心是指机组各固定部件中心的连线；而机组旋转中心是一个虚拟中心，它是机组在运行状态时的回转中心。旋转中心的确定，一般通过测量旋转和固定部件间隙后，计算分析机组固定部件与旋转部件偏心距和方位以及旋转部件摆度，然后调整各部件同心度，使其同心达到精确确定机组旋转中心的目的。即在确定机组旋转中心时，不仅需要调整旋转部件，也需要调整固定部件，因此仅靠动态测量的方式，难以完成任务。
由于机组旋转部件外表面不是连续光滑的加工表面，而旋转部件与固定部件间隙较小，不能用电测元件进行测量，一般采用传统的“塞尺”测量方法来获得数据。这种人工测量方法，不可能在旋转部件旋转时测量，测量点有限，测量数据有限，仅通过对少量的测量数据分析，很难消除巨型机组各部件圆度及同心度带来的较大误差，很难精确确定机组旋转中心。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，可以解决巨型水轮发电机组各部件由于制造、安装误差导致巨型机组各部件圆度及同心度误差较大，影响机组中心、轴线和旋转中心不重合，固定部件与旋转部件之间间隙动态不均，旋转中心难以精确确定，机组运行不稳定的难题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，
一、在水轮发电机组的固定部件上设置多个测量点；
二、在静态状态下，通过激光测量元器件在各个测量点测量旋转部件与固定部件之间的间隙值；
将多个测量点设置在固定部件的圆周上0°～180°的位置，通过测量旋转部件在0°、180°位置两个状态下的间隙值，获得旋转部件与固定部件之间的间隙值数据；
三、根据间隙值数据拟合得到摆度正弦曲线，计算机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度；
四、调整机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度，根据计算结果，调整旋转部件，减小旋转部件轴线相对于旋转中心的偏心距的摆度值为e；然后调整旋转部件或固定部件，减小旋转部件相对固定部件动态偏心方位角θ＇和动态偏心距C，使其同心，精确确定机组部件的旋转中心；
通过上述步骤精确确定水轮发电机组旋转中心。
步骤三中，根据间隙值数据获得拟合的摆度正弦曲线时，选择经过的测量点数据最多的那条摆度正弦曲线作为最终的摆度正弦曲线。
步骤三中，超出拟合的轴线摆度正弦曲线的个别离散点在取值时不予考虑。
步骤三中的计算过程为：
一、首先计算旋转部件在0°、180°位置两个状态下的偏心值坐标
式中：
Ai：在旋转部件上设置n(i＝1,2,3…….n)个测点，旋转部件上指定的任意点在方位角为0度时，Ai是旋转部件与固定部件第i个测点的间隙值；
Bi：旋转部件上指定的任意点从0度旋转到180度时，Bi是第i个测点旋转部件与固定部件的间隙值；
θi：旋转部件相对于固定部件动态偏心方位角；
二、计算旋转部件摆度以及旋转部件轴线相对于旋转中心偏心距
旋转部件从0°转到180°时，最大偏心值坐标连线长度就是旋转部件的摆度R,旋转部件轴线相对于旋转中心偏心距e，其计算结果如下：
三、计算旋转部件旋转中心坐标及旋转部件相对于固定部件动态偏心距和方位角；
旋转部件从0°转到180°时，最大偏心值连线中点就是旋转中心坐标(x＇,y＇),旋转部件相对固定部件动态偏心距C，动态方位角为θ＇，其计算结果如下：
在上述机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度调整过程中，同时也进行机组各部件旋转中心垂直度以及机组轴线调整，以精确确定机组旋转中心，使机组旋转中心、机组中心、机组轴线同心，使机组固定部件与旋转部件之间动态间隙均匀，满足机组正常运行要求。
本发明提供的一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，通过采用激光元器件方便简单精确地测量机组固定部件与旋转部件间的狭小间隙；间隙值采用正弦拟合计算法计算出旋转部件摆度和旋转部件相对固定部件间的动态偏心距和偏心方位角，避免了加工误差对于测量精度的影响，从而可以精确确定机组部件旋转中心，在对机组轴线和各部件旋转中心垂直度共同调整下，精确确定机组旋转中心，使机组旋转中心、机组中心、机组轴线同心，使机组旋转部件与固定部件间动态间隙均匀，为机组正常运行提供了条件。本发明通用性高，实用性强，为水轮机机组安装调试质量提供了可靠的技术保障。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1本发明中机组固定部件中心与旋转部件旋转中心关系图。
图2为本发明中测量点设置位置的示意图。
图中：固定部件中心1，旋转部件旋转中心2，旋转部件0°最大偏心距3，旋转部件180°最大偏心距4，测量点5，旋转部件6，固定部件7。
具体实施方式
如图1、2，一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，
一、在水轮发电机组的固定部件7上设置多个测量点5；
二、在静态状态下，通过激光测量元器件在各个测量点5测量旋转部件6与固定部件7之间的间隙值；本例中以36个测量点5为例进行说明，
根据转轮结构特点，将转轮下环上均分36个测点，依次编号；根据测点数量布置安装激光元器件进行测量。测量某一点如1#点在0°、180°位置各测点间隙值。当1#点位于上游位置即+Y轴方向角度设为0度时，测量各点间隙值ei0：i＝1，2，3，……36。旋转转轮180度，使1#点转至下游即-Y轴方向再次测量各点间隙值ei180＝1，2，3…….36；
三、根据间隙值数据拟合得到摆度正弦曲线，计算机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度；
优选的，根据间隙值数据获得拟合的摆度正弦曲线时，选择经过的测量点数据最多的那条摆度正弦曲线作为最终的摆度正弦曲线。
优化的方案，本步骤中，超出拟合的轴线摆度正弦曲线的个别离散点在取值时不予考虑。
将多个测量点5设置在固定部件7的圆周上0°～180°的位置，通过测量旋转部件在0°、180°位置两个状态下的间隙值，获得旋转部件6与固定部件7之间的间隙值数据。
本步骤中的计算过程为：
一、首先计算旋转部件在0°、180°位置两个状态下的偏心值坐标
1、将测量出的机组转轮与固定止漏环间隙值，采用正弦拟合计算法计算转轮偏心值坐标为：
式中：i＝1,2,3.........36
式中：i＝1,2,3.........36
图1中3、4点分别为转轮在0°、180°时偏心值坐标。
2、计算转轮摆度以及转轮轴线相对于其旋转中心偏心距
转轮从0°转到180°时，附图中点3、4最大偏心值连线长度即图中线段AB就是转轮摆度R,转轮轴线相对于旋转中心偏心距为e，其计算结果如下：
3、计算转轮旋转中心坐标及转轮相对于固定止漏环动态偏心距和方位角即同心度
旋转部件从0°转到180°时，最大偏心值连线中点2就是旋转中心O＇坐标x＇,y＇,与固定部件中心点10，0的连线OO＇就是转轮相对于固定止漏环动态偏心距C，其动态方位角为θ＇，其计算结果如下：
四、调整机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度；
转轮摆度调整时，将图1中3、4点向2点移动，移动量为e。转轮与固定止漏环同心度的调整时，应将2点向1点移动，即移动机组转轮的旋转中心，对准固定止漏环中心，使转轮旋转中心与固定止漏环同心。
通过上述步骤精确确定水轮发电机组旋转中心。
步骤四根据计算结果，调整旋转部件，减小其摆度值为e；然后调整旋转部件或固定部件，减小旋转部件相对固定部件动态偏心方位角θ＇和动态偏心距C，使其同心，精确确定机组部件的旋转中心。
具体为转轮摆度调整时，将图1中A、B点向O'即旋转部件旋转中心2点移动，移动量为e。转轮与固定止漏环同心度的调整时，应将旋转部件旋转中心2点向固定部件中心1点移动，即移动机组转轮的旋转中心，对准固定止漏环中心，使转轮旋转中心与固定止漏环同心。
在上述机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度调整过程中，同时也进行机组各部件旋转中心垂直度以及机组轴线调整，以精确确定机组旋转中心，使机组旋转中心、机组中心、机组轴线同心，使机组固定部件与旋转部件之间动态间隙均匀，满足机组正常运行要求。
转子摆度及转子与定子同心度的计算及调整
转子摆度及转子与定子同心度的计算和转轮摆度及转轮与固定止漏环同心度计算方法相同，只是转子与定子间隙测量时设置的测量点位置及数量略有不同，转子与定子同心度调整时方法略有不同。
如某工程转子磁极数为80，在确定转子的测点数应一般设为40或80，测点位置布置在磁极上端部和下端部，取上下两部的平均值为一个测点的位移值，同样，取靠近上游位置(即+Y轴方向)的磁极为1#测点，测点逆时针方向编号。1#测点角度设为0°，测量各点间隙值ei0：i＝1，2，3，……40(80)。旋转转子180度，使1#点转至下游(即-Y轴方向)再次测量各点间隙值ei180＝1，2，3…….40(80)；
转子与定子动态同心度调整时，由于安装转子的轴其位置已基本精确确定，为保证转子运行过程中与定子的相对同心度，应将附图1中1点向2点移动，即移动定子，由定子中心对准转子中心，移动量为C。
精确确定机组旋转中心
在对转轮、转子摆度及转轮与固定止漏环、转子与定子同心度的计算及调整，还要同时对其两个部件旋转中心垂直度以及机组轴线的进行计算调整，以精确确定机组的旋转中心，使机组旋转中心、机组中心、机组轴线同心，保证机组各旋转部件与固定部件间的间隙动态均匀，满足机组正常运行的需要。
本发明已在安装过程中实验成功。可以精确快速的确定机组的旋转中心，使机组旋转中心、机组中心、机组轴线同心，为机组正常运行提供了条件。
Claims (5)
1.一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，其特征是：
一、在水轮发电机组的固定部件(7)上设置多个测量点(5)；
二、在静态状态下，通过激光测量元器件在各个测量点(5)测量旋转部件(6)与固定部件(7)之间的间隙值；
将多个测量点(5)设置在固定部件(7)的圆周上0°～180°的位置，通过测量旋转部件在0°、180°位置两个状态下的间隙值，获得旋转部件(6)与固定部件(7)之间的间隙值数据；
三、根据间隙值数据拟合得到摆度正弦曲线，计算机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度；
四、调整机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度，根据计算结果，调整旋转部件，减小旋转部件轴线相对于旋转中心的偏心距的摆度值为e；然后调整旋转部件或固定部件，减小旋转部件相对固定部件动态偏心方位角θ＇和动态偏心距C，使其同心，精确确定机组部件的旋转中心；
通过上述步骤精确确定水轮发电机组旋转中心。
2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，其特征是：步骤三中，根据间隙值数据获得拟合的摆度正弦曲线时，选择经过的测量点数据最多的那条摆度正弦曲线作为最终的摆度正弦曲线。
3.根据权利要求2所述的一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，其特征是：步骤三中，超出拟合的轴线摆度正弦曲线的个别离散点在取值时不予考虑。
4.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，其特征是：步骤三中的计算过程为：
一、首先计算旋转部件在0°、180°位置两个状态下的偏心值坐标
式中：
Ai：在旋转部件上设置n(i＝1,2,3…….n)个测点，旋转部件上指定的任意点在方位角为0度时，Ai是旋转部件与固定部件第i个测点的间隙值；
Bi：旋转部件上指定的任意点从0度旋转到180度时，Bi是第i个测点旋转部件与固定部件的间隙值；
θi：旋转部件相对于固定部件动态偏心方位角；
二、计算旋转部件摆度以及旋转部件轴线相对于旋转中心偏心距
旋转部件从0°转到180°时，最大偏心值坐标连线长度就是旋转部件的摆度R,旋转部件轴线相对于旋转中心偏心距e，其计算结果如下：
三、计算旋转部件旋转中心坐标及旋转部件相对于固定部件动态偏心距和方位角；
旋转部件从0°转到180°时，最大偏心值连线中点就是旋转中心坐标(x＇,y＇),旋转部件相对固定部件动态偏心距C，动态方位角为θ＇，其计算结果如下：
5.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组盘车机组旋转中心精确确定的方法，其特征是：在上述机组旋转部件摆度及旋转部件与固定部件的同心度调整过程中，同时也进行机组各部件旋转中心垂直度以及机组轴线调整，以精确确定机组旋转中心，使机组旋转中心、机组中心、机组轴线同心，使机组固定部件与旋转部件之间动态间隙均匀，满足机组正常运行要求。
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Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| CN103786020A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-14 | 安徽水安建设集团股份有限公司 | 立轴机组轴线法兰间加垫调整轴线摆度的方法 |
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| CN110793488B (zh) * | 2019-11-07 | 2021-08-20 | 南昌工程学院 | 一种水电机组转子测圆装置及其测圆调整计算方法 |
| CN111564939B (zh) * | 2020-06-02 | 2022-07-12 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 一种立轴伞式水轮发电机转子测圆架中心找正的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6341419B1 (en) * | 2000-02-29 | 2002-01-29 | General Electric Company | Loop stacked rotor assembly |
| CN1904222A (zh) * | 2006-08-08 | 2007-01-31 | 四川东风电机厂有限公司 | 轴伸贯流式水轮机组的安装方法 |
| CN103008973A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | 一种水轮发电机机组主轴轴线调校方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6341419B1 (en) * | 2000-02-29 | 2002-01-29 | General Electric Company | Loop stacked rotor assembly |
| CN1904222A (zh) * | 2006-08-08 | 2007-01-31 | 四川东风电机厂有限公司 | 轴伸贯流式水轮机组的安装方法 |
| CN103008973A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | 一种水轮发电机机组主轴轴线调校方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 功果桥水电站水轮发电机组轴线调整及总装;范道芝;《科技创新导报》;20121130(第32期);82-84 * |
| 正弦拟合理论及其在金安桥机组安装中的运用;乔新义;《水力发电》;20110131;第37卷(第1期);71-74、82 * |
| 水电机组轴线分析三点组合解析均值法;王焕茂等;《湖北水力发电》;20090131(第1期);53-55、64 * |
| 水轮发电机组盘车数据处理方法研究;杨云等;《水力发电》;20030331;第29卷(第3期);44-46 * |
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