大型水轮发电机组水发连轴及调整技术

大型水轮发电机组水发连轴及调整技术

一、概述

三峡地下电站由哈电制造的32#和31#机，其推力头与转子、转子与发电机轴、发电机轴与水轮机轴均为非定位连接，轴线连接均在现场进行调整，以满足机组轴线垂直度、盘车摆度需要。

水发大轴均为中空结构。主轴长5900mm最大外径

&0slash;4000mm,内径Ø3765mm。其下端采用20 颗螺栓与转轮连接，上端采用30颗M110X6螺栓与发电机下端轴连接。发电机大轴长5311mm轴身外径Ø3100mm,上、下法兰端面外径分别为Ø3329和&0slash;4000mm,轴身内径

Ø2650mm 水发大轴分别重约108.5T和110T。

二、工艺流程水发连轴及加工工艺流程见图2-1 。

图2-1 水发连轴及加工工艺流程

三、施工准备

1)准备必要工器具，制作求心梁和吊装销套的旋转支架。检查吊具螺栓外观锈蚀和磨损情况，检查焊缝、螺栓螺纹部分是否存在裂纹，必要时做吊具螺栓拉伸试验。施工工器具见表3-1 。

表3-1 水发连轴专用工器具与工装

序号名称数量备注

1主轴吊具1 套立轴、吊装

2刀口平尺1 把

3深度尺1 把

4水准仪1 台

5内径千分尺1 套

6耳机、电池1 套含导线

7角磨机1 台

8电焊机（含焊把线）1 套

9气动泵1 台

10M110x6 拉伸器2 套含油管

11100T 液压千斤顶2 台

12支墩4 个

13旋转架1 个销套吊装

142T 导链1 副

15楔子板4 对

2）在？67.00m层机组段吊物孔位置布置（T 60mm大小为

1.5mX1.5m的钢板圭寸住井口。此钢板同时也作为大轴调整支墩的基础。

3）在?67.00m层机组段吊物孔位置均布4个高1950mm的支墩，其顶面放置 4 对楔子板并调平，待大轴落下前在楔子板与主轴法兰面间塞入铜皮。另外，轴线方向再布置2 个高1.2m 的支墩，以放置100T 液压千斤顶调整大轴水平。工装布置与测量见

图3-1 。

图3-1 水发大轴连接工装布置图

4）用深度尺和刀口平尺检查连轴法兰面相关几何尺寸和平面情

况，要求止口深度满足图纸与安装要求，且法兰面应无高点、毛刺。

5）在连轴法兰盘处找出已标记好的水发大轴连接法兰面高低点（“ H”、“ L ”点），并且做出明显标记。

四、技术措施

1.水轮机大轴调整

1）利用桥机安装主轴翻身工具及吊具，为保证各吊具螺栓受力均匀，其螺母应以相当压力把紧。在安装吊具销钉时，为便于销钉顺利安装，其周身涂抹润滑脂。

2）缓慢起升桥机主钩将大轴竖立，当翻身工具即将离开地面时，停止主钩起升。松开翻身工具组合螺栓螺母。

3）再次缓慢升起桥机主钩提起大轴离开地面至合适高度，走动桥机大车，将其吊至指定机组段吊物孔上方，落下桥机主钩，将水轮机主轴放置于先前摆放就位的支墩上，楔子板与大轴法兰间垫以铜皮保护法兰。

4）拆除主轴吊具，并在大轴内搭设测量平台。

5）利用“ Cayere”方法测量法兰面水平，并根据所测得的数据，计算各相邻测点之间的高差，绘制各测量点高差分布曲线及拟和正弦曲线，从而确定法兰面实际水平。并通过下端支撑千斤顶调整其水

平合格，要求0.02mm/m。

6）用在主轴内膛挂钢琴线的方法测量大轴内止口 4 个轴线方向半径，计算大轴垂直度。

7）以上调整完毕并经检验合格后，按照图纸要求安装主轴内中心

补气管支架等附件。

2.水发大轴临时连接

1）利用主轴翻身工具与吊具，将发电机大轴竖立，松开下端吊具螺栓，卸下吊具。用刀口平尺检查下法兰平面情况，用油石和砂纸处理高点和毛刺，并用沾酒精的干净白布擦拭干净。

2）将发电机大轴吊至水轮机大轴上方，点动桥机对正螺栓孔，并通过软带用人力旋转发电机大轴，使其高点对应水轮机低点，慢速落钩。

3）当发电机主轴下落至距水轮机主轴上法兰面150mm高度时停止落钩，再次用干净白布沾酒精擦拭法兰面，并且在大轴止口位置涂上润滑脂。

4）将发电机大轴落在水轮机轴上，通过连轴螺栓孔错牙情况，初步判断两轴相互位置，通过起落桥机再对发电机大轴做旋转、位移调整。

5）均匀对称的临时安装6 根连轴螺栓，并用液压工具按设计压力对称拧紧。用塞尺检查组合面配合情况，要求无间隙。

6）松开吊具螺栓，拆除吊具。

3.水发大轴整体调整

1）在发电机大轴上法兰架设求心梁，安装求心器及合适的

重锤。

2)在发电机大轴上下法兰内环、水轮机大轴上下法兰内环上，均匀对称标示4 个测量点，并保证各对应测量点在同一垂线上。

3)用合像水平仪测量主轴上法兰面均布8 测点水平，并且通过水轮机大轴底下的千斤顶调整主轴上法面水平合格。

4)用内径千分尺测量各点半径，分别计算各点测量偏差及偏心值，计算水轮机轴和发电机大轴的同心度和垂直度。

5)根据计算结果调整发电机大轴。松开6 颗临时连轴螺栓，将吊物孔混凝土墙壁做基础架设千斤顶，并在四个轴线方向上架设百分表以监测发电机大轴与水轮机主轴的相对位移。另外根据发电机大轴相对于水轮机主轴的倾斜方向，通过在其对称方向先拧紧螺栓这样一种调整螺栓拉伸顺序的方式来调整折线。

6)调整完毕，拧紧临时连轴螺栓。重新调整上端法兰面水平及测量垂直度，必要时重复以上测量调整工作直到符合要求。

4.同镗销套孔

1)在发电机大轴上法兰上架设旋转架，安装固定镗孔工具开始同轴镗孔。

2)镗完一个螺栓孔，便用磁铁或面粉清扫干净孔内铁屑和油污，利用旋转架安装销套和连轴螺栓、螺母，用液压工具按设计压力均匀对称拧紧另外六根螺栓，并用塞尺检查销套与法兰面配合间隙情况，不允许单边或全圆周有间隙。

3)松开先前拧紧的连轴螺栓，完成所有螺栓孔的同镗工作。

4)按设计螺栓拉伸值1.35mm用液压工具对称均匀的重新拧紧所有螺栓，并测量记录拉伸值。

5)测量大轴水平并调整，用电测法测量大轴整体垂直度。