贯流式机组灯泡中心调整问题的分析与处理

贯流式机组灯泡中心调整问题的分析与处理

蒋加胜

国家电投云南国际桥街电站 679109

摘要：目前，贯流式水轮机正大量应用于中低水头电站。由于贯流式水轮机具有较高的发电效率和较低的建设投资，因此在电力能源建设领域具有重要的地位。贯流式水轮机有着多种型式，其中灯泡贯流式机组主要应用于大中型发电机组。但是在机组的建设安装过程中，由于灯泡中心轴线的调整问题，常常会导致机组出现一些运行故障。本文便针对其轴线调整方法进行了重点分析，并总结了相关调整问题的处理方法。

关键词：灯泡贯流式机组；中心轴线；调整方法；

引言：

灯泡贯流式机组是当前最适宜低水头电站使用的机型，这种水轮机组具有高转速、大过流量、水力利用率高等优点，并且其机组结构较为简单，安装施工过程更为方便，可以减少建设投资。随着低水头电站在我国多个区域开始大量建设并投入应用，灯泡贯流式机组的应用前景也越来越广阔。为了提高灯泡贯流式机组的运行稳定性，避免因机组故障给电站生产造成损失。所以，必须重点处理好灯泡贯流式机组的轴线调整问题，保证灯泡中心轴线调整方法的科学性和可靠性。

一、灯泡中心轴线的调整理论

由于灯泡贯流式机组属于半贯流式机组，所以在对灯泡贯流式机纽进行检修时，检修内容较多，工作强度较大，检修周期也比较长。其中，针对机组中心轴线的调整工作是灯泡贯流式机组检修的核心内容，中心轴线的调整质量将直接决定整个机组的运行情况。因此，调整灯泡贯流式机组的中心轴线时，要以机组自身的结构特点为依据，采取最合适的调整方法。

在初次安装灯泡贯流式机组时，安装控制的基准线是通过机组中心轴线和转轮中心线来确定的。并在此基准线的基础上，进行尾水管和座环的安装。座环安装完毕后，可进行主轴和导水机构的安装工作。此时，调整机组中心轴线可以通过导水机构内外配水环和发电机组合轴承支撑环的调整工作来完成。调整结果要保证主轴与导水机构内外配水环及座环的同心度处于设计值内。

灯泡贯流式机组中心轴线进行调整时，需要对主轴的水平度，推力瓦的间隙和导水叶端面的间隙进行综合的考虑，以确保以上结构设计符合设计要求。定位机组主轴中心轴线的最终位置，需要先利用铰销钉孔定位内配水环与导轴承扇形板的相对位置，以及内配水环和座环之间的连接法兰。确定主轴的中心轴线后，可以按顺序进行转轮、转轮室、转子以及定子等结构的安装。

二、中心轴线的调整方法

安装灯泡贯流式机组的关键在于中心主轴的安装和调整，中心主轴轴线调整合格后，可以有效减少机组运行过程中的振动和摆度，并控制各部轴承的瓦温。目前，在调整灯泡贯流式机组中心轴线的过程中，主要采取以下两种方法。

2.1通过组合轴承的支撑环进行调整

通过组合轴承的支撑环调整机组的中心轴线，需要先将主轴系统吊入机坑。待主轴系统就位后，将水导轴承上的一点作为主轴轴线的基准点。此时，可以调整组合轴承的支撑环来实现主轴的水平调整，以及满足主轴与轴瓦之间的间隙要求。

采用这一方法进行调整的机组机型，需要先组合好顶盖与底环。然后调整机组导叶的立面间隙和端面总间隙，并在顶盖与底环等部件的组合面上钻出定位销。此类机型吊装主轴系统时，通常从发电机坑开始。在正式吊装前，需要先一步吊装导水机构，调整顶盖与底环中心，将导叶的立面间隙与端面间隙调整到最佳值，并在顶盖、底环及座环的组合面上钻定位销。上述步骤完毕后，将主轴从发电机坑吊入，待其就位后，打紧主轴的水导轴承与底环之间的连接螺栓，然后调整主轴的组合轴承支撑环。

2.2 通过导水机构的底环进行调整

这种主轴调整方法同样需要先将主轴系统吊装就位，以组合轴承处的主轴点作为调整的基准点。主轴的调整工作是通过导水机构的底环来完成的。

这一调整方法通常适用于在主轴系统上安装底环，底环与主轴系统一同进行吊装的机组机型。此类机组的主轴吊装通常是从水轮机坑开始进行的，导水机构必须在主轴吊装就位后方可开始安装。

主轴系统吊装就位后，主轴的组态轴承可以通过支撑环与座环间的止口配合来固定住。此举可以有效节约工期，提高主轴调整的效率。主轴固定后，可以通过底环的调整，来使主轴的保持水平状态，并使主轴与轴瓦的间隙值保持在设计范围值内。

但是在实际的调整过程中，由于机组精度的影响，支撑环与座环的止口通常难以实现准确的配合，从而容易导致主轴调整出现较大误差。因此，为了保证机组中心轴线的调整精度，还需要依靠经纬仪、三角水平仪等精密仪器进行测量定位，使支撑环的中心与座环的中心相互重合，然后再在组合面上进行定位销的钻孔操作。主轴系统在机坑就位后，可以使用预钻的定位销定位并固定主轴上游侧的组合轴承，之后便可以利用底环，进行中心轴线的调整工作。

三、主轴调整过程中的要素控制

在实际的安装调整工作中，工作人员除了严格对比设计图纸进行调整工作外，还要根据机组的实际型号、设备质量等因素，中心轴线的调整方法进行适当的改善，以实现在最短工期内，将中心轴线调整到最佳状态。为此，需要在实际的安装调整中控制好以下几点施工操作。

首先，由于设备加工流程的不同，不同的设备在配合时难免会出现一定的误差，从而影响配合精度。因此，在吊装机组主轴及其相关系统时，要确保固定螺栓的精度，要尽可能地消除设备加工质量带来的安装误差，以提高中心轴线的调整精度。

其次，调整机组的中心轴线常常会涉及多个设备数据，这些设备数据的精度性对轴线调整精度会产生巨大的影响，因某一数据的误差导致中心轴线调整出现重大错误的情况也是时有发生的。因此必须保证调整工作中各个数据的测量精确性。例如，发导组合轴承支撑环与座环上的测量点之间的距离，推力瓦的间隙值，发电机的空气间隙值，水轮机的轮叶间隙值，以及组合轴承支撑环的高程值等等。

3. 灯泡贯流式机组的主轴系统如果没有固定牢靠，会导致机组在运行过程中出现振动偏移，从而造成主轴中心线发生偏移。因此，在机组的吊装调整工作中，主轴支撑环的固定螺栓必须保证紧固的状态，并对轴承的下降值进行监测。当机组轴承的各项数据显示均符合设计要求后，方可将偏心销打入支撑环中，机组中所有的固定螺栓均要打紧。

4. 机组数据的测量常常会受到一些因素的影响，从而导致测量结果不准确，进而影响中心轴线的调整精度，甚至还会影响机组运行的安全性。例如，自由状态下的推力瓦在发生位置变化时，其间隙测量会存在误差。因此，中心轴线调整过程中的数据测量，必须消除误差，及其产生的影响问题。

结束语：

灯泡贯流式机组以其优异的运行特点，在我国低水头、大流量的河川地区的水电站建设中得到了广泛的应用，为提高我国水电利用效率，做出了重要的贡献。因此，灯泡贯流式机组的安装调试，对于保障机组乃至水电站的正常运行具有十分重要的意义。其中，中心轴线的调整动作是机组安装调试的重中之重。该工作虽然较为简单，但是对于工作人员却提出了较高的工作要求。在实际的调整工作中，调整人员要严格遵照设计图纸进行安装调整，并根据实际的调整情况，选用最为有效的调整方法，以保证中心轴线调整工作的有效性和准确性。

参考文献

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