郝金貴 段紅波 曹顯勇

(邢臺(tái)縣水力發(fā)電總站，河北 邢臺(tái) 054001)

1 基本情況

東侯峪水電站位于邢臺(tái)縣西黃村鎮(zhèn)東侯峪村南的野溝門(mén)北灌區(qū)樁號(hào)3 +540 陡坡處，裝機(jī)2 ×220kW+1 ×55kW。其中1 ～2 號(hào)機(jī)組水輪機(jī)型號(hào)為ZD560-LJ-60。該電站于1997 年8 月開(kāi)工，1998 年12 月投產(chǎn)發(fā)電。電站投運(yùn)后，1 號(hào)水輪機(jī)組的推力和徑向軸承就出現(xiàn)振動(dòng)﹑發(fā)熱現(xiàn)象，運(yùn)行幾百小時(shí)就要更換，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行安全。

2 原因分析

通過(guò)東侯峪水電站1 號(hào)水輪機(jī)組的運(yùn)行狀況和了解其安裝調(diào)整過(guò)程，我們分析其屢屢損壞軸承的原因是其安裝質(zhì)量差，軸線、水平度的調(diào)整不符合相關(guān)要求，也不排除機(jī)組某些部件制造有缺陷。

為徹底解決這一問(wèn)題，我們和水電站職工一道，對(duì)1 號(hào)機(jī)組進(jìn)行了拆解測(cè)量，發(fā)現(xiàn)有三個(gè)問(wèn)題證實(shí)了我們的分析和判斷。

(1)機(jī)組軸線曲折，水機(jī)甩輪和發(fā)電機(jī)靠背輪間隙不均。

(2)機(jī)組同心度不符合要求，偏心1.5mm，超出0.12 ～0.2mm 的要求。

(3)發(fā)電機(jī)靠背輪加工面和甩輪加工面制造有誤差，甩輪最大不平誤差為0.012mm，靠背輪最大不平誤差為0.065mm，兩者相加為0.077mm。

3 檢修調(diào)整

為保證機(jī)組今后的平穩(wěn)運(yùn)行，我們?cè)跈C(jī)組回裝過(guò)程中，按有關(guān)規(guī)程要求，對(duì)機(jī)組的擺度、同心度等進(jìn)行了精心測(cè)量驗(yàn)證和調(diào)整。

3.1 機(jī)組同心度測(cè)量

在軸承箱和水導(dǎo)處各用細(xì)鋼絲拉十字線，用重錘法測(cè)量，兩處中心重合無(wú)誤差，說(shuō)明機(jī)組固定件安裝符合要求。

3.2 軸承箱水平測(cè)量、調(diào)整

水輪機(jī)的軸承箱以兩根預(yù)埋的工字鋼為支架支撐。用框式水平儀(0.03mm/1000mm)在軸承箱體加工面沿圓周八等分測(cè)量，數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。圖中箭頭方向?yàn)樗疁?zhǔn)泡移動(dòng)方向，數(shù)值為水準(zhǔn)泡出格數(shù)。由圖1分析，軸承箱東南方向偏低。在軸承箱東南方向三點(diǎn)加厚度為0.05mm 鉛片(飲料盒)后，重按上述方法測(cè)量，數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2。與圖1 數(shù)據(jù)相比，東南方向還有偏低，但數(shù)值減少近50%，并且在沿圓周有兩處近乎零點(diǎn)，認(rèn)為軸承箱已基本找平。

3.3 機(jī)組軸線測(cè)量、找正

在水輪機(jī)回裝完畢后，在不安裝水導(dǎo)軸承的情況下，進(jìn)行機(jī)組軸線找正。在甩輪處和水導(dǎo)處同方向架千分表，按圓周四等分，表頭調(diào)“0”后，人工盤(pán)車(chē)同時(shí)讀取數(shù)值，見(jiàn)圖3。理想情況是軸線正，兩表讀數(shù)都為“0”，但因安裝質(zhì)量、軸承間隙、設(shè)備制造等諸多原因，機(jī)組主軸軸線都有擺度。因此，兩表都有讀數(shù)，而且為一正一負(fù)。測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下表1。

表1 機(jī)組軸線測(cè)量結(jié)果 單位:mm

按廠家規(guī)定，主軸找正允許0.03mm/1000mm，即不大于0.05mm (軸長(zhǎng)1.7m)。以上數(shù)據(jù)在允許范圍內(nèi)，不需要調(diào)整。

3.4 機(jī)組水平測(cè)量、調(diào)整

在機(jī)組水平調(diào)整時(shí)，用塞尺測(cè)量后，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)靠背輪和甩輪之間間隙不均。經(jīng)計(jì)算，在發(fā)電機(jī)座西北腳加墊1.6mm、西南腳加墊0.5mm 后，重測(cè)兩輪間間隙，雖基本均衡，但在按兩輪對(duì)應(yīng)四點(diǎn)調(diào)90°、180°轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量時(shí)，兩輪間隙變化起伏較大。分析原因，除安裝發(fā)電機(jī)底座時(shí)水平度調(diào)整有問(wèn)題外，兩輪加工面加工也有誤差。經(jīng)用千分表測(cè)量，甩輪不平度最大誤差為0.012mm，靠背輪不平度最大誤差為0.065mm，兩者如疊合一起，則誤差近0.08mm。因此，在調(diào)整兩輪間隙時(shí)，也要將兩輪加工誤差考慮進(jìn)去。具體計(jì)算方法(假定兩輪誤差相反)見(jiàn)圖4。若兩輪平面間距為d，當(dāng)在誤差測(cè)點(diǎn)A 時(shí)，測(cè)得數(shù)據(jù)為d'，則d=d'－0.065mm+0.012mm，其他誤差點(diǎn)以此為原則校驗(yàn)，見(jiàn)圖4。

圖3 機(jī)組軸線測(cè)量、找正示意圖

圖4 兩輪加工誤差計(jì)算方法

經(jīng)在發(fā)電機(jī)座西北腳加墊1.65mm、西南腳加墊0.5mm 后，測(cè)得的兩輪間隙數(shù)據(jù)(修正后)見(jiàn)圖5。由于設(shè)備制造誤差影響，四腳處的間隙很難調(diào)整一致，待今后設(shè)備大修時(shí)，需將靠背輪加工面重新加工，以清除誤差。

圖5 處理后兩輪間隙數(shù)據(jù)

3.5 機(jī)組同心度測(cè)量、調(diào)整

以水輪機(jī)軸為基準(zhǔn)，將發(fā)電機(jī)軸同心找正。方法是在甩輪和靠背輪相隔90°相對(duì)應(yīng)的四個(gè)方向做標(biāo)記，在靠背輪上架千分表，轉(zhuǎn)動(dòng)甩輪，分別讀取數(shù)據(jù)。在對(duì)原發(fā)電機(jī)軸位置測(cè)量數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)軸向西南方向偏移1.5mm，超出廠家規(guī)定的小于0.2mm要求。經(jīng)過(guò)將發(fā)電機(jī)向東北方向平移調(diào)整后，測(cè)量的發(fā)電機(jī)軸不同心數(shù)據(jù)見(jiàn)圖6，不同心度0.035mm，小于0.2mm，符合要求。在調(diào)整機(jī)組同心度時(shí)，要注意發(fā)電機(jī)靠背輪的自有擺度和甩輪的不圓度。如果誤差較大，應(yīng)加以消除。

圖6 處理后發(fā)電機(jī)軸不同心數(shù)據(jù)

4 結(jié) 語(yǔ)

東侯峪水電站1 號(hào)機(jī)組自2002 年9 月進(jìn)行檢修調(diào)整以來(lái)，到2012 年8 月，軸承已運(yùn)行1.5 萬(wàn)h，期間運(yùn)行平穩(wěn)，使機(jī)組發(fā)揮了較好效益。通過(guò)此次機(jī)組檢修調(diào)整，我們認(rèn)為有兩點(diǎn)需要水電同行引起重視。一是不管機(jī)組容量小與大，其安裝和調(diào)整都按程序來(lái)，不能圖省事、省工序;二是安裝和調(diào)整過(guò)程中，一定要注重質(zhì)量，各項(xiàng)調(diào)整數(shù)據(jù)一定要符合要求。