一种水轮发电机组转动部件同心度调整方法与流程

本发明涉及转动部件同心度调整技术领域，具体为一种水轮发电机组转动部件同心度调整方法。

背景技术：

立式水轮发电机组转动部件主要由转轮、水轮机轴、发电机轴以及发电机转子构成，机组运行状态好坏很大程度上取决于各转动部件间的同心度大小。

某水电站1#机组转动部件安装完后，在机组盘车过程中发现水轮机轴与发电机轴不同心，水轮机轴中心沿一个方向偏移了0.20mm。制造厂家到现场了解情况后，提出了解决方案。按照厂家指导意见，先把水轮机轴与发电机轴脱开，将水轮机轴和转轮整体放置在基础环上，然后将水轮机轴上法兰和发电机轴下法兰处的定位销套取出，用千斤顶调整水轮机轴中心后安装连轴螺栓将水轮机轴提起后紧固螺栓，然后盘车检查大轴同心度，若数据不合格则重复以上调整步骤直到同心度满足要求为止，最后在现场进行镗孔处理重新配装定位销套。此种方案在实际操作过程中极为不便，调整方法成功率较低。原因一，水轮机轴和转轮总重约230t，总高7.6m，用千斤顶整体平移水轮机轴和转轮较困难，支撑点方位不易找准；原因二，水轮机轴在提升过程中中心位置容易发生偏移。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种操作简单，测量数据可控，成功率较高，整个过程无需多次拆装和多次盘车检查的水轮发电机组转动部件同心度调整方法，技术方案如下：

一种水轮发电机组转动部件同心度调整方法，包括以下步骤：

步骤1：确定水轮机轴相对与发电机轴的偏移方向，即由b点和偏移向a点，以及偏移量δx；

步骤2：在b处发电机下法兰和水轮机上法兰各架设一块百分表；

步骤3：用液压拉伸器拆除连轴螺栓，保留a处和b处的连轴螺栓；

步骤4：将液压拉伸器安装在a处和b处螺栓上，并连接液压管道的快接头，将高压油泵上卸荷阀关闭后启动高压油泵到指定油压值后关闭启动按钮；

步骤5：将a处和b处螺帽逆时针旋转一圈，打开高压油泵卸荷阀，水轮机轴整体下降δy；

步骤6：断开a处快接头，关闭高压油泵卸荷阀，启动高压油泵，观察百分表读数，待两个百分表读数差值为δx左右时，关闭启动按钮，旋紧b处螺帽；

步骤7：打开油泵卸荷阀，连接a处快速接头，关闭油泵卸荷阀，启动油泵，当发电机轴下法兰和水轮机轴上法兰组合缝合拢时，关闭油泵启动按钮；

步骤8：观察两个百分表读数差值，若两个百分表读数之差超过

[δx-d，δx+d]范围则重复以上步骤，重新调整直到满足要求为止；其中，d为允许的误差值；

步骤9：紧固a、b两处螺栓，并安装其余连轴螺栓。

本发明的有益效果是：本发明操作灵活，使用简单，测量数据可控，充分利用现有设备材料，减少了资源投入，提高了成功率，在保证施工安全质量的前提下，降低施工成本，增加经济效益；且整个过程无需多次拆装和多次盘车检查，有效的提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明水轮发电机组转动部件同心度调整装置结构图。

图2为本发明水轮发电机组转动部件同心度调整装置控制系统图。

图3a为水轮机轴与发电机轴轴心偏移示意图。

图3b为水轮机轴与发电机轴同心度调整过程图之一(水轮机轴下降)。

图3c为水轮机轴与发电机轴同心度调整过程图之二(水轮机轴一侧升起)。

图3d为水轮机轴与发电机轴同心度调整合格示意图。

图4位图3c中水轮机轴受力分析图。

图中：1-水轮机轴上法兰；2-发电机轴下法兰；3-拉伸头；4-液压拉伸器；5-底座；6-定位销；7-百分表；8-1号快接头；9-2号快接头；10-3号快接头；11-4号快接头；12-5号快接头；13-6号快接头；14-三通阀；15-高压油泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。调整前，发电机转子静止放置在下机架的制动器上，发电机轴上法兰连接着转子，发电机轴下法兰对称方向安装两个螺栓连接着水轮机轴上法兰，水轮机轴上法兰和发电机轴下法兰处各架设一块百分表(记录表读数)。调整时，先把液压拉伸器装在螺栓上，连接好油管路，操作高压油泵，然后旋转螺帽，观察百分表读数，控制水轮机轴的提升和下降，从而改变水轮机轴的中心位置。

同心度调整的具体提高如下：

1、确定偏移方向和偏移量，由图3a可知水轮机轴中心相对于发电机轴中心朝a点偏移，偏移量0.2mm；

2、如图1所示在b处发电机下法兰和水轮机上法兰各架设一块百分表7，并将百分表7读数设置为5.0mm；

3、用液压拉伸器4拆除连轴螺栓，保留a处和b处的连轴螺栓；

4、如图2所示将液压拉伸器安装在a处和b处螺栓上，连接1号、2号、3号、4号、5号、6号快速接头，将高压油泵15上卸荷阀关闭后启动高压油泵15到一定油压值后关闭启动按钮；

5、将a处和b处螺帽(m130×6)逆时针旋转一圈，打开高压油泵15卸荷阀，水轮机轴整体下降6mm，此时为图3b中所示状态；

6、断开1号快速接头8，关闭高压油泵卸荷阀，启动高压油泵，观察百分表读数，待两个百分表读数差值为0.20mm左右时，关闭启动按钮，旋紧b处螺帽，此时为图3c中所示状态；

7、打开油泵卸荷阀，连接1号快速接头8，关闭油泵卸荷阀，启动油泵，当发电机轴下法兰2和水轮机轴上法兰1组合缝合拢时，关闭油泵启动按钮；

8、观察两个百分表读数差值，若两个百分表读数之差超过0.2±0.05mm范围则重复以上步骤进行调整直到满足要求为止；

9、调整好中心位置后紧固a、b两处螺栓，安装剩余连轴螺栓，最后盘车进行同心度检查，此时为图3d中所示状态。

原理分析：图4主要对图3c中进行受力分析，以x轴平行于水轮机轴上法兰面，y轴垂直于水轮机轴上法兰面，建立坐标系，其中fa为a处螺栓的拉力，fb为b处螺栓的拉力，g为水轮机轴和转轮的总重，fax和fay分别为fa沿x、y方向的分量，fbx和fby分别为fb沿x、y方向的分量，gx和gy分别为g沿x、y方向的分量。当fa+fb>g时，水轮机轴处于上升状态，示例3中x方向合力为fax+fbx-g＝(fa+fb)sinα-gsinα>0，所以整个调整过程中，水轮机轴中心会向b处偏移，经过多个电站的实际应用，也证明了该原理可行，适用于小范围精确调整。

注意事项：1、调整过程中注意不要触碰百分表，保证测量数据的准确性；2、水轮机轴与发电机轴脱开过程中应保持平稳，距离不宜过大，不要超过液压拉伸器行程；3、若下降距离大于液压拉伸器行程时，应分多次下降；4、校核单个螺栓承载负荷是否满足要求(经过厂家校核计算这里能够满足)，如不满足要求则在a、b点两侧各布置两个液压拉伸器。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种水轮发电机组转动部件同心度调整方法，先把液压拉伸器装在螺栓上，连接好油管路，操作高压油泵，然后旋转螺帽，观察百分表读数，先控制水轮机轴下降一定距离，然后提上一侧上升相应距离，再提升另一侧，发电机轴下法兰和水轮机轴上法兰组合缝合拢，从而改变水轮机轴的中心位置。本发明操作灵活，使用简单，测量数据可控，充分利用现有设备材料，减少了资源投入，提高了成功率，在保证施工安全质量的前提下，降低施工成本，增加经济效益；且整个过程无需多次拆装和多次盘车检查，有效的提高了工作效率。

技术研发人员：蒋佳驰;李则泉;宋柳;陈林;黄勇;张龙;吴霞;赵元波;张志新
受保护的技术使用者：中国水利水电第五工程局有限公司
技术研发日：2017.10.19
技术公布日：2018.03.23