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机组轴线调整——巴基斯坦Neelum-Jhelum水电项目弹簧油箱伞式结构机组盘车简析

论文编号:lw201905201547203738 所属栏目:电力技术论文 发布日期:2019年05月20日 论文作者:论文网
摘要:本文介绍水轮发电机组轴线结构特点及安装工艺,并重点对轴线调整工作事宜出现的问题进行分析、讨论,在Neelum-Jhelum水电站工程中提出、应用了轴线调整技术创新。
关键词:巴基斯坦   伞式  弹簧油箱  轴线调整   新技术研究
1  概述
巴基斯坦Neelum-Jhelum水电项目共4台243MW水轮发电机组,结构特点如下:设计水头370m,最大水头420m,额定转速300rmp,伞式机组,推力轴承为弹簧油箱结构,发电机轴与转子中心体整体到货,总长10695mm,水轮机轴总长7925mm,发电机轴与水轮机轴通过20颗M110销螺柱联接,转轮与水轮机轴通过止口定位、摩擦剂传递力矩、20颗M110螺栓连接。上导轴承、推力轴承位于上机架上,上机架坐落于定子之上,并通过8组阻尼器及千斤顶装配与机坑壁固定,下导位于下机架。推力头通过热套方式与发电机轴联接,在推力头与镜板间有2mm厚绝缘垫,弹簧油箱底座与上机架之间有4mm绝缘垫,通过刮研以上两处绝缘垫可调整机组轴系摆渡、调整弹簧油箱压缩量和机组动态水平。电站发电机部分结构图见图1.1,机组盘车时转子、上机架已吊装,推力轴承已安装。

2  轴系安装、调整程序
 轴系安装与调整是一套系统、全面的工作,根据NJ水电站机组结构特点和实际情况,为了进一步提高轴系安装质量,并考虑资源的投入、工期计划安排,对轴线调整工序进行适当调整,对传统施工工艺进行了优化。安装、调整工艺流程见图2.1所示:
          
3  施工技术
   本节重点对巴基斯坦Neelum-Jhelum水电项目4#机组水-发连轴测量、盘车轴线调整技术进行分析。
3.1受力转换
检查推力挡油管轴向及经向间隙满足要求后,取出用以防护推力轴承瓦毛毡。用机械制动系统将转子再顶起约1mm,完全撤除机械锁定,缓慢泄压,使转动部分重量完全转移到推力轴承上。此时利用框式水平仪或合像水平仪测量镜板静态水平A(mm/m)。
安装上导瓦托板,在X、Y轴对称方向抱紧4块上导瓦,单侧抱瓦间隙调至0.03~0.05mm。分别在各块推力轴承瓦下部架设百分表,利用机械顶起系统起落转子,测量落下转子后弹性油箱压缩量Δ,加垫(修配)量如下:
静态水平:σ1=A1(mm/m)*ф(镜板.m)
压缩量:σ2=Δmax-Δmin(mm)
综合考虑推力轴承座与上机架之间绝缘垫的加垫量,最终保证弹簧油箱压缩量偏差≤0.2mm,镜板水平≤0.02mm。
3.2发电机单盘
在上导、下导、转轴下法兰处3个测量断面,以+Y方向开始按俯视逆时针方向编号均匀标出8个测量点,要求上下方位一致。在各测量断面+Y、+X方向分别架设两块百分表,在推力头+Y方向架设合相水平仪。应保证测量面整圈范围无高点、毛刺和油污等,且机组旋转过程中无影响百分表的障碍物。
投入高压油顶起系统,利用盘车工具使机组旋转,在每个测量断面安排读数人员,当旋转至标记点位置时记下该测量断面读数及合像水平仪读数。计算各位置的摆度值,应满足《GB/T 8564-2003 水轮发电机组安装技术规范》要求:
发电机相对摆渡0.02mm/m,
水轮机相对摆渡 0.04 mm/m,
水轮机绝对摆渡部超过 0.25mm/m.。如不满足需进行调整。
计算动态水平,分析x、y轴线的分项矢量,利用如下公式:
  式中n为测点数, 为第i点测量读数,统一取顺时针方向为正,否则取负。动态水平应不大于0.02mm/m。
本次发电机单盘调整过程中,获得各类数据如表3.1:
表3.1  发电机单盘数据1次
位置 角度
(°) 摆度B(mm) 至推力瓦面距离L(m)
上导 0.0 1.9 
下导 -109.874 0.270 5.4 
法机下法兰 -113.379 0.309 7.4 
计算可知下导及下法兰数据均不满足要求,需对推力头与镜板间绝缘垫进行修配,修配量计算方法以下导为例如下:
 
分别计算下导x与y方向分量,结果如表3.2:
表3.2 发电机单盘1次修配量

通过该表知应在68.5°方向,刮垫量 mm
按照计算结果,拆除绝缘垫按安装方位组圆置于修磨平台,沿68.5°划直径线,并垂直于直径线六等分该线,每个区域修配量依次递减0.009mm,第六区不修配,示意图如图3.1,。修配可采用平磨机等大接触面、速率较低的工器具进行修磨。

图3.1   发电机单盘1次修配示意图
经过修配回装后,再次进行盘车,获得数据如表3.3:
表3.3 发电机单盘2次

计算可知下导下法兰的相对摆渡均已在0.02mm/m以内,数据满足要求,可以进行下部工序。
3.3 水发连轴及轴系调整
本电站轴系每个螺栓孔均有标号,同时辅以H/L点标记。利用导瓦平推发电机轴系按标记对孔水轮机轴,对称穿入4颗销螺柱,利用液压拉伸器将水轮机轴均匀对称缓慢提起至转轴与水轮机轴法兰贴实,全部穿入所有销螺柱,对称预紧至设计伸长值0.5mm。
同单盘方法对水轮机轴法兰及水导轴颈处标记出测量点并在+Y、+X方向分别架设两块百分表。在+Y方向架设合相水平仪。先通过测量上下固定止漏环与转轮间隙,将机组推至中心,分别在各块推力轴承瓦下部架设百分表,利用机械顶起系统起落转子,测量落下转子后弹性油箱压缩量Δ,调整Δ偏差不大于0.2mm。
投入高压油顶起系统,利用盘车工具使机组旋转,在每个测量断面安排读数人员,当旋转至标记点位置时记下该测量断面读数以及合相水平仪读数。同单盘方法相同计算并调整机组动态水平以及各部位摆度。整体盘车第2次数据见表3.4.
表3.4 整体盘车2次

由以上数据可知,绘制轴线折弯图见图3.2,水发联轴处存在折线,因为本电站悬式机组,水导至推力轴承距离14.4m,为了保证机组更好的运行工况,决定对联轴处折线进行调整。

图3.2  整体盘车2次轴线示意图
调整方法可通过连轴旋转技术或法兰面加垫技术进行调整,加垫技术调整方法如下:
 
同理分别计算x和y方向分量,此处D为1.83m,结果如表3.5:
表3.5 机组折线调整加垫量

通过该表知应在124.6°方向,加大张垫0.04mm,两边均匀过渡添加。
   按计算加垫后重新安装,销螺柱预紧合格后数据如下:
表3.6 整体盘车3次

计算可知各部位的相对摆渡均已在已满足要求。
4  结  语
本文结合巴基斯坦Neelum-Jhelum水电项目机电设备安装特点,就伞式弹簧油箱结构机组轴线调整工作进行详细的说明和总结。本文提出的轴线调整工作多项技术创新点,在Neelum-Jhelum电站的施工中得到了很好的运用,并取得了比较好的效果,进一步说明其具有一定的推广价值,为今后同类机组的设计和安装提供借鉴。
参考文献:
水轮发电机组推力轴承、导轴承安装调整工艺导则
SD 288-1988 水轮发电机组推力轴承、导轴承安装调整工艺导则

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