灯泡贯流式机组的轴线调整
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灯泡贯流式机组的主辆安装调整是整个机组安装中的非常 关键的工作 ,它的安装工期直接影响整台机组的直线安装工期 , 它的安装质量对机组的振动 、摆度以及各部轴承的瓦温等起着 关键作用 。在调整轴线时 ,要根据所装灯泡贯流式机组的自身特 点 ,选择合适的调整方法 ,保证安装质量 。作者结合安装灯泡贯 流式机组的一点经验 ,介绍轴线调整的两种常用方法 。 2. 1 利用组合轴承的支撑环调整轴线
广东龙川枕头寨电站 (2. 5 MW) 、梅县西阳电站 (5 MW) 等 。由于
国内生产的机组受精度的限制 ,支撑环与座环的止口一般都不
是配合尺寸 ,而单靠测量支撑环的外缘与座环止口之间的距离
来定机组中心会出现较大误差 。如果在主轴系统吊入就位前 ,先
将支撑环吊入座环预装 ,利用经纬仪 、三角水平仪等一系列工具 ,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
将得到改善 。
表 3 水头
/m
42
改造前 HJ220 - 50
HS
δM
K
+ 2. 5 0. 14 1. 28
改造后 J H2558 - 50
HS
δM
K
+ 2. 5 0. 12 1. 50
43
+ 2. 5 0. 14 1. 25
+ 2. 5 0. 11 1. 59
44
+ 2. 5 0. 14 1. 22
司生产的广西京南电站 (34. 5 MW) 机组 ,
(下转第 76 页)
收稿日期 : 2001 —07 —20 作者简介 : 郑文建(1955 —) ,男 ,毕业于武汉水利电力大学 ,高级工程师 ,省水电建筑安装公司总经理兼党委书记 ,主要从事水利水电建筑安装及管理工作。
·73 ·
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
全部的改良 ,延长了寿命 。
4 总结
近年来 ,我省有不少电站进行水轮机技术改造 ,均取得了显
著的效果 ,见表 4 。
表 4
站 名
规 模 / kW
技改投资 / 万元
增加效益 / 万元
还本年限 /年
山桐二级
1500
麻布水
6000
青桐
4800
山坪三级
3000
龙颈
9000
云雾四级
960
15. 5
实际安装中 ,要根据所安装机组的型式 、加工质量 、设备的到 货进度等综合因素来选择轴线调整的方法 ,以达到缩短机组轴 线调整时间 ,尽量减轻工作人员劳动强度的目的 。如梅县瓜洲电 站 (3. 75 MW) ,该机组导水机构的底环是随主轴一起吊入机坑就 位 ,整个主轴系统从水轮机坑吊入安装 ,等主轴定位后才能进行 导水机构的安装 ,从机组的型式来看轴线是通过导水机构的底 环来调整 。但该机组主轴发电机侧的支撑环和座环并不是止口 配合 ,如果仅凭支撑环外缘到座环止口之间的距离值来定主轴
·76 ·
发电机侧的中心 ,势必会造成一定误差 ,而如果先对支撑环进行
预装 ,当时的施工条件又并不理想 。因此根据设备的到货情况 ,
在安装初期时间比较充裕的时候 ,先对导水机构的顶盖 、底环和
座环进行预装 ,调整其中心后钻上定位销 。这种预装一方面可以
检查顶盖 、底环和座环的连接螺孔是否对位 (一般机组座环和导
将支撑环的中心调整到和座环的中心 (机组中心) 重合 ,然后在支
撑环和座环组合面上钻上定位销 ,当主轴系统吊入机坑后 ,利用
预装时钻好的定位销 ,将主轴上游侧的组合轴承固定 ,然后通过
调整底环来调整轴线 。这样既可以较好保证机组的安装中心线
与设计轴线相吻合 ,也可以缩短安装调整时间 。当然 ,如果制造
+ 2. 5 0. 11 1. 56
45
+ 2. 5 0. 14 1. 20
+ 2. 5 0. 11 1. 52
46
+ 2. 5 0. 13 1. 27
+ 2. 5 0. 11 1. 49
江湾技术改造的投入为 21 万元 ,年增经济效益 15. 41 万元 ,
在 1. 5 年内收回成本 ,取得良好的经济效益 。机组的性能也得到
4 结语
灯泡贯流机组的轴线调整是一项看似简单 ,然而却是非常
重要的工作 ,实际安装过程中 ,不仅要熟悉图纸 ,了解有关规范规
程 ,还要结合现场实际情况 ,选择最有效的安装调整方法 ,才能确
保轴线调整工作圆满顺利地完成 。
[ 责任编辑 :马克俊 ]
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
24. 2
0. 64
70
105. 8
0. 66
90
48
1. 87
25
30
0. 83
108
171
0. 63
23
25
0. 92
上述项目技改投资基本上一年就可以回收 。技改项目每台
机组拆装时间为 2～3 天 ,在枯水期进行 ,一般不影响原机组的正
常发电 ,据统计水轮机技改一般能提高机组效率 8～10 % ,增加
调整主轴上游侧组合轴承支撑环 ,使主轴的水平及其与两部轴
瓦之间的间隙符合设计要求 。这种方法比较适合导水机构整体
吊装 ,而且比主轴先安装的机型 。
2. 2 利用导水机构的底环调整轴线
这种方法指当主轴系统吊入机坑就位后 ,把主轴在组合轴
承处的点作为一个基准点 ,然后通过调整导水机构的底环来实
现轴线的调整 。底环装在主轴系统上随主轴一起吊入机坑安装
摘 要 : 介绍灯泡贯流式机组轴线调整的两种方法 ,供同类机组安装参考 。 关键词 : 灯泡贯流式机组 ;安装 ;轴线调整 中图分类号 : TM 312 文献标识码 : B 文章编号 : 1008 - 0112 (2001) 04 - 0073 - 01
1 概述 灯泡贯流式机组是低水头电站的理想机型 ,它与立式轴流
(上接第 73 页) 该机组主轴水轮机侧的内配水环 (底环) 和发电机侧的机架 (支撑 环) 均与座环呈止口配合 ,所以无需进行轴线调整 ,只是转轮和转 子分别与主轴联接后 ,主轴存在一定的挠度 。为适应挠度 ,水导 轴承座在加工过程中比安装高程抬高 1. 5 mm ,发导和推力轴承 座与机架之 间 的 斜 间 隙 在 工 地 测 量 其 间 隙 值 再 配 加 工 一 园 盘 垫 。当然 ,这种机型对座环的加工和安装精度要求更高 。 3 两种方法的灵活运用
HL220 - WJ - 50
ηp/ %
Np/ kW
84. 0
593
84. 0
615
84. 0
636
84. 0
658
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680
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702
84
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J F2558 - WJ - 50
ηp/ %
Np/ kW
90. 8
697
91. 0
723
91. 5
753
91. 8
781
91. 5
805
91. 2
厂家能把主轴上游侧支撑环加工成和座环呈止口配合 ,那么以
上工作均可以省去 。直接利用支撑环与座环的止口将组合轴承
固定 ,然后再通过底环来调整轴线 。但目前国内许多制造厂还没
有生产过将组合轴承支撑环加工成和座环呈止口配合的灯泡贯
流式机组 (指底环随主轴一起吊入机坑安装的机型) 。国外许多
灯泡贯流式机组在轴线保证方面比较先进 ,如奥地利 VOITH 公
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91. 2
751
水轮机装置空化安全系数 K按下式进行计算 ,结果见表 3 。
HS = 10 - 900 -
KδM
H
+
B0 2
式中 : HS ———水轮机的实际吸出高度 (m) ; ———机组安装高 程 (m) , = 164. 65 m ; K ———装置空化安全系数 ;δM ———
模型转轮临界空化系数 ; H ———水轮机净水头 (m) ; B0
环等部件将它们组装成一个整体 ,初步调整导叶的立面间隙及
端面总间隙 。在主轴系统吊入安装前 ,将导水机构吊入机坑安
装 ,调整好顶盖 、底环的中心以及导叶的立面 、端面间隙值 ,在顶
盖 、底环和座环的组合面钻好定位销 。然后从发电机坑吊入主
轴 ,就位后 ,直接将主轴下游侧水导轴承和底环的联接螺栓打紧 ,
———水轮机导叶高度 (m) , B0 = 0. 125 m 。
由表 3 可以看出 ,在现有装置高程和吸出高度条件下 ,改造
后 J F2558 - 50 新转轮在各工况下的空化安全系数 K 值都大于改
造前 HL220 - 50 转轮的空化系数 ,说明新转轮空化性能满足水轮
机安装高程的要求 ,即在安装高程相同的条件下 ,新转轮的空蚀
2001 年 8 月 第 4 期 广东水利水电 AUG 2001 No. 4
高程 。因此 ,须对新转轮能否满足安装高程要求进行校核 。
表 2
水头 (m)
42 43 44 45 46 47 平均值
电站出力 10 %～20 % ,新增出力的单位千瓦投资远比新建电站
要少得多 ,我省还有相当部分电站目前仍在采用 HL702 、HL263 、
HL365 早期性能较差的转轮 。全省水轮机技改的任务还十分繁
重 ,采用水轮机改造技术在电站增效 ,提高安全稳定运行上具有
广泛的应用空间 。
[ 责任编辑 : 马克俊 ]
的机组 ,一般都采用这种方法 。由于这种机组的主轴系统是从水
轮机坑吊入安装 ,所以导水机构以只有等主轴就位后才能安装 。
为了提高生产效率 ,缩短安装工期 ,当主轴吊入机坑就位后 ,通过
支撑环与座环之间的止口配合 ,将主轴的组合轴承端固定 ,然后
通过调整底环来实现主轴的水平和主轴与轴瓦之间的间隙 。如
第4期 2001 年 8 月
GUANGDONG
广东水利水电 WATER RESOURCES
AND
HYDROPOWER
No. 4 AUG 2001
灯泡贯流式机组的轴线调整
郑文建 , 叶合平
(广东省水利水电建筑安装公司 ,广东 增城 511340)
水机构在厂内并不预装 ,它们的连接螺孔是通过等分划线来确
定 ,有时可能会有偏差) ,另一方面也有利于以后的轴线调整 。当
主轴系统吊入机坑后 ,先将主轴下游侧的水导轴承固定 ,然后通
过移动上游侧的支撑环来调整主轴的水平及主轴与两部轴瓦之
间的间隙 。从瓜洲电站 3 台机组的轴线调整来看 ,这种方法在工
期及劳动强度等方面都较理想 。
式机组相比 ,具有比转速高 、过流量大及水力效率高等诸多优点 , 随着国民经济的高速发展 ,平原河流以及沿江沿海地区安装和 使用贯流式机组的电站越来越多 ,具有很大的发展前途 。
目前国内安装的灯泡贯流式机组使用两个径向轴承和一个 推力轴承支承 ,根据支承方式不同可分为两种型式 :一种是发电 机径向轴承式和推力轴承 、水轮机导轴承在转子和转轮之间 ,主 轴为一根 ,转轮和转子呈悬臂状态 ,如马骝滩 、孟洲坝 、沙县城关 、 京南等电站的机组 ,这种机型结构紧凑 ,安装方便 ;另一种是发电 机径向轴承和推力轴承在发电机转子的上游侧 ,水轮机导轴承 在转子和转轮之间 ,主轴为两段 ,用法兰连接 ,如白垢 、都平 、谟武 等电站的机组 ,这种机型由于安装和检修都麻烦 ,正逐渐被淘汰 。 现在通常使用的灯泡贯流式机组一般都采用单根主轴的结构 , 水导轴承布置有水导瓦 ,组合轴承布置有正 、反推力瓦 ,发电机导 轴瓦及镜板等等 。由于采用单轴结构 ,灯泡式机组的轴线调整不 象立式机组一样采用盘车的方法来调整轴线 ,而是当大轴系统 吊入机坑就位后 ,直接通过调整组合轴承的支撑环或导水机构 的底环来调 整 主 轴 的 水 平 及 主 轴 与 水 导 瓦 及 径 向 瓦 之 间 的 间 隙 ,当上述数据符合设计规定值 ,也标志着机组轴线调整完毕 。 2 轴线调整的两种方法
这种方法是在主轴系统吊入机坑就位后 ,把主轴在水导轴 承处的点作为机组轴线的一个基准点 ,然后通过调整组合轴承 的支撑环来实现主轴的水平及主轴与两部轴瓦之间的间隙满足 设计要求 。如福建沙县城关电站 (16 MW) 、顺昌贵岭电站 (4. 5 MW) 、永安贡川电站 (20 MW) 。采用此方法调整轴线的机型 ,顶 盖 、底环在安装场组合好后 ,通过导叶 、导叶臂 、连板 、连杆及控制
广东龙川枕头寨电站 (2. 5 MW) 、梅县西阳电站 (5 MW) 等 。由于
国内生产的机组受精度的限制 ,支撑环与座环的止口一般都不
是配合尺寸 ,而单靠测量支撑环的外缘与座环止口之间的距离
来定机组中心会出现较大误差 。如果在主轴系统吊入就位前 ,先
将支撑环吊入座环预装 ,利用经纬仪 、三角水平仪等一系列工具 ,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
将得到改善 。
表 3 水头
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改造前 HJ220 - 50
HS
δM
K
+ 2. 5 0. 14 1. 28
改造后 J H2558 - 50
HS
δM
K
+ 2. 5 0. 12 1. 50
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+ 2. 5 0. 11 1. 59
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司生产的广西京南电站 (34. 5 MW) 机组 ,
(下转第 76 页)
收稿日期 : 2001 —07 —20 作者简介 : 郑文建(1955 —) ,男 ,毕业于武汉水利电力大学 ,高级工程师 ,省水电建筑安装公司总经理兼党委书记 ,主要从事水利水电建筑安装及管理工作。
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全部的改良 ,延长了寿命 。
4 总结
近年来 ,我省有不少电站进行水轮机技术改造 ,均取得了显
著的效果 ,见表 4 。
表 4
站 名
规 模 / kW
技改投资 / 万元
增加效益 / 万元
还本年限 /年
山桐二级
1500
麻布水
6000
青桐
4800
山坪三级
3000
龙颈
9000
云雾四级
960
15. 5
实际安装中 ,要根据所安装机组的型式 、加工质量 、设备的到 货进度等综合因素来选择轴线调整的方法 ,以达到缩短机组轴 线调整时间 ,尽量减轻工作人员劳动强度的目的 。如梅县瓜洲电 站 (3. 75 MW) ,该机组导水机构的底环是随主轴一起吊入机坑就 位 ,整个主轴系统从水轮机坑吊入安装 ,等主轴定位后才能进行 导水机构的安装 ,从机组的型式来看轴线是通过导水机构的底 环来调整 。但该机组主轴发电机侧的支撑环和座环并不是止口 配合 ,如果仅凭支撑环外缘到座环止口之间的距离值来定主轴
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发电机侧的中心 ,势必会造成一定误差 ,而如果先对支撑环进行
预装 ,当时的施工条件又并不理想 。因此根据设备的到货情况 ,
在安装初期时间比较充裕的时候 ,先对导水机构的顶盖 、底环和
座环进行预装 ,调整其中心后钻上定位销 。这种预装一方面可以
检查顶盖 、底环和座环的连接螺孔是否对位 (一般机组座环和导
将支撑环的中心调整到和座环的中心 (机组中心) 重合 ,然后在支
撑环和座环组合面上钻上定位销 ,当主轴系统吊入机坑后 ,利用
预装时钻好的定位销 ,将主轴上游侧的组合轴承固定 ,然后通过
调整底环来调整轴线 。这样既可以较好保证机组的安装中心线
与设计轴线相吻合 ,也可以缩短安装调整时间 。当然 ,如果制造
+ 2. 5 0. 11 1. 56
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江湾技术改造的投入为 21 万元 ,年增经济效益 15. 41 万元 ,
在 1. 5 年内收回成本 ,取得良好的经济效益 。机组的性能也得到
4 结语
灯泡贯流机组的轴线调整是一项看似简单 ,然而却是非常
重要的工作 ,实际安装过程中 ,不仅要熟悉图纸 ,了解有关规范规
程 ,还要结合现场实际情况 ,选择最有效的安装调整方法 ,才能确
保轴线调整工作圆满顺利地完成 。
[ 责任编辑 :马克俊 ]
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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0. 63
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上述项目技改投资基本上一年就可以回收 。技改项目每台
机组拆装时间为 2～3 天 ,在枯水期进行 ,一般不影响原机组的正
常发电 ,据统计水轮机技改一般能提高机组效率 8～10 % ,增加
调整主轴上游侧组合轴承支撑环 ,使主轴的水平及其与两部轴
瓦之间的间隙符合设计要求 。这种方法比较适合导水机构整体
吊装 ,而且比主轴先安装的机型 。
2. 2 利用导水机构的底环调整轴线
这种方法指当主轴系统吊入机坑就位后 ,把主轴在组合轴
承处的点作为一个基准点 ,然后通过调整导水机构的底环来实
现轴线的调整 。底环装在主轴系统上随主轴一起吊入机坑安装
摘 要 : 介绍灯泡贯流式机组轴线调整的两种方法 ,供同类机组安装参考 。 关键词 : 灯泡贯流式机组 ;安装 ;轴线调整 中图分类号 : TM 312 文献标识码 : B 文章编号 : 1008 - 0112 (2001) 04 - 0073 - 01
1 概述 灯泡贯流式机组是低水头电站的理想机型 ,它与立式轴流
(上接第 73 页) 该机组主轴水轮机侧的内配水环 (底环) 和发电机侧的机架 (支撑 环) 均与座环呈止口配合 ,所以无需进行轴线调整 ,只是转轮和转 子分别与主轴联接后 ,主轴存在一定的挠度 。为适应挠度 ,水导 轴承座在加工过程中比安装高程抬高 1. 5 mm ,发导和推力轴承 座与机架之 间 的 斜 间 隙 在 工 地 测 量 其 间 隙 值 再 配 加 工 一 园 盘 垫 。当然 ,这种机型对座环的加工和安装精度要求更高 。 3 两种方法的灵活运用
HL220 - WJ - 50
ηp/ %
Np/ kW
84. 0
593
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ηp/ %
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厂家能把主轴上游侧支撑环加工成和座环呈止口配合 ,那么以
上工作均可以省去 。直接利用支撑环与座环的止口将组合轴承
固定 ,然后再通过底环来调整轴线 。但目前国内许多制造厂还没
有生产过将组合轴承支撑环加工成和座环呈止口配合的灯泡贯
流式机组 (指底环随主轴一起吊入机坑安装的机型) 。国外许多
灯泡贯流式机组在轴线保证方面比较先进 ,如奥地利 VOITH 公
828
91. 2
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水轮机装置空化安全系数 K按下式进行计算 ,结果见表 3 。
HS = 10 - 900 -
KδM
H
+
B0 2
式中 : HS ———水轮机的实际吸出高度 (m) ; ———机组安装高 程 (m) , = 164. 65 m ; K ———装置空化安全系数 ;δM ———
模型转轮临界空化系数 ; H ———水轮机净水头 (m) ; B0
环等部件将它们组装成一个整体 ,初步调整导叶的立面间隙及
端面总间隙 。在主轴系统吊入安装前 ,将导水机构吊入机坑安
装 ,调整好顶盖 、底环的中心以及导叶的立面 、端面间隙值 ,在顶
盖 、底环和座环的组合面钻好定位销 。然后从发电机坑吊入主
轴 ,就位后 ,直接将主轴下游侧水导轴承和底环的联接螺栓打紧 ,
———水轮机导叶高度 (m) , B0 = 0. 125 m 。
由表 3 可以看出 ,在现有装置高程和吸出高度条件下 ,改造
后 J F2558 - 50 新转轮在各工况下的空化安全系数 K 值都大于改
造前 HL220 - 50 转轮的空化系数 ,说明新转轮空化性能满足水轮
机安装高程的要求 ,即在安装高程相同的条件下 ,新转轮的空蚀
2001 年 8 月 第 4 期 广东水利水电 AUG 2001 No. 4
高程 。因此 ,须对新转轮能否满足安装高程要求进行校核 。
表 2
水头 (m)
42 43 44 45 46 47 平均值
电站出力 10 %～20 % ,新增出力的单位千瓦投资远比新建电站
要少得多 ,我省还有相当部分电站目前仍在采用 HL702 、HL263 、
HL365 早期性能较差的转轮 。全省水轮机技改的任务还十分繁
重 ,采用水轮机改造技术在电站增效 ,提高安全稳定运行上具有
广泛的应用空间 。
[ 责任编辑 : 马克俊 ]
的机组 ,一般都采用这种方法 。由于这种机组的主轴系统是从水
轮机坑吊入安装 ,所以导水机构以只有等主轴就位后才能安装 。
为了提高生产效率 ,缩短安装工期 ,当主轴吊入机坑就位后 ,通过
支撑环与座环之间的止口配合 ,将主轴的组合轴承端固定 ,然后
通过调整底环来实现主轴的水平和主轴与轴瓦之间的间隙 。如
第4期 2001 年 8 月
GUANGDONG
广东水利水电 WATER RESOURCES
AND
HYDROPOWER
No. 4 AUG 2001
灯泡贯流式机组的轴线调整
郑文建 , 叶合平
(广东省水利水电建筑安装公司 ,广东 增城 511340)
水机构在厂内并不预装 ,它们的连接螺孔是通过等分划线来确
定 ,有时可能会有偏差) ,另一方面也有利于以后的轴线调整 。当
主轴系统吊入机坑后 ,先将主轴下游侧的水导轴承固定 ,然后通
过移动上游侧的支撑环来调整主轴的水平及主轴与两部轴瓦之
间的间隙 。从瓜洲电站 3 台机组的轴线调整来看 ,这种方法在工
期及劳动强度等方面都较理想 。
式机组相比 ,具有比转速高 、过流量大及水力效率高等诸多优点 , 随着国民经济的高速发展 ,平原河流以及沿江沿海地区安装和 使用贯流式机组的电站越来越多 ,具有很大的发展前途 。
目前国内安装的灯泡贯流式机组使用两个径向轴承和一个 推力轴承支承 ,根据支承方式不同可分为两种型式 :一种是发电 机径向轴承式和推力轴承 、水轮机导轴承在转子和转轮之间 ,主 轴为一根 ,转轮和转子呈悬臂状态 ,如马骝滩 、孟洲坝 、沙县城关 、 京南等电站的机组 ,这种机型结构紧凑 ,安装方便 ;另一种是发电 机径向轴承和推力轴承在发电机转子的上游侧 ,水轮机导轴承 在转子和转轮之间 ,主轴为两段 ,用法兰连接 ,如白垢 、都平 、谟武 等电站的机组 ,这种机型由于安装和检修都麻烦 ,正逐渐被淘汰 。 现在通常使用的灯泡贯流式机组一般都采用单根主轴的结构 , 水导轴承布置有水导瓦 ,组合轴承布置有正 、反推力瓦 ,发电机导 轴瓦及镜板等等 。由于采用单轴结构 ,灯泡式机组的轴线调整不 象立式机组一样采用盘车的方法来调整轴线 ,而是当大轴系统 吊入机坑就位后 ,直接通过调整组合轴承的支撑环或导水机构 的底环来调 整 主 轴 的 水 平 及 主 轴 与 水 导 瓦 及 径 向 瓦 之 间 的 间 隙 ,当上述数据符合设计规定值 ,也标志着机组轴线调整完毕 。 2 轴线调整的两种方法
这种方法是在主轴系统吊入机坑就位后 ,把主轴在水导轴 承处的点作为机组轴线的一个基准点 ,然后通过调整组合轴承 的支撑环来实现主轴的水平及主轴与两部轴瓦之间的间隙满足 设计要求 。如福建沙县城关电站 (16 MW) 、顺昌贵岭电站 (4. 5 MW) 、永安贡川电站 (20 MW) 。采用此方法调整轴线的机型 ,顶 盖 、底环在安装场组合好后 ,通过导叶 、导叶臂 、连板 、连杆及控制