由於水電行業的不斷(duàn)發展,許多新設(shè)備、新理念成為檢修人員每年檢修的重要課題。立式水輪發電機組推力軸承工作(zuò)性能直接關(guān)係到(dào)機組(zǔ)能否安全、經濟、穩定運行。因此對(duì)推力軸承的檢修與維(wéi)護必須嚴格按規範規程進行檢修作業。就(jiù)此(cǐ)根據多年對立式水輪發電機組推力軸承的檢修與維護過程中存在的問(wèn)題及經驗做以(yǐ)論述。
1、推力軸承(chéng)引起的軸線曲(qǔ)折(中心水平高程)
通常情(qíng)況下機組的中心、水(shuǐ)平、高程等關鍵數據都與推(tuī)力軸承有直(zhí)接關係(xì),機組的水平在檢修當中Z後以(yǐ)鏡板(bǎn)的水平為基(jī)準點,而後進行盤車校核整個機組轉動部分的軸線曲折以及上(shàng)導(dǎo)軸線位移。為了確保機組在檢修過程中水平調整的質量與進度,現總結近年運用方案步驟如下:
(1)確保固定托(tuō)盤的螺栓緊固。
(2)確保鏡板正麵以(yǐ)及反麵光潔(jié)度與水平度,無變形及鏽蝕現象。
(3)巴氏合金(jīn)推(tuī)力瓦刮削研磨後要求:表麵平整光滑,無毛刺,接觸點每平方厘米不得小於3-5點,刮削進油(yóu)邊,並將瓦(wǎ)麵中部(bù)刮低,有效緩解了推力瓦的機械變形和溫度變(biàn)形。
(4)確定發(fā)電機高程(托盤(pán)與鏡(jìng)板之間高程(chéng)):通(tōng)常在發電(diàn)機(jī)安裝後此高程作為整(zhěng)個機組的高程基準,其高程主要由發電機定子與轉子的相對高(gāo)差來決定。
(5)鏡板水平(píng)調整:應用等腰三角形的穩定性原理,以三角形頂點對應推力瓦基準,(高程確定後,用鎖錠(dìng)板鎖定其抗重螺栓)兩底角推力瓦為調整可動點,調整(zhěng)鏡板水平到技術要求,水平調(diào)整過程(chéng)中應(yīng)用框式水平儀(yí)調頭測量,嚴防其餘非調整瓦與鏡板(bǎn)貼合,並(bìng)注意限位裝臵(gé)靈活,調整(zhěng)完畢後,鎖定兩(liǎng)底角抗重螺栓。鏡板水平(píng)調整後,可升高其(qí)餘推(tuī)力瓦,此項為關鍵所在,也(yě)是近年來研究和創新的切入點。依次按X-Y四個對稱(chēng)點均布放百分表於鏡(jìng)板(bǎn)表麵,在等腰三角形兩邊線安放兩個精度相同框(kuàng)式水(shuǐ)平(píng)儀,按對應點逐步升高其餘5塊推力瓦,升高每塊推力瓦(wǎ)時都要(yào)及(jí)時注意觀察並記錄百分表、框式水(shuǐ)平儀讀數,確保(bǎo)水平(píng)儀讀數無變化,百分表讀數不得(dé)大於(yú)0.02mm,調整完畢後吊裝推力頭,確保推力頭溫度下降值小於每小時20度(dù),待推(tuī)力(lì)頭溫度接近室(shì)溫時(shí)安裝卡環,推力頭承重時測量(liàng)卡環的配合間隙,0.03mm塞尺不應通過。這種方案主(zhǔ)要是(shì)改變以往鏡板水平調(diào)整後受力調(diào)整錘擊法,節約了檢修時間並且克服了(le)由於經驗不足調整受力(lì)時(shí)帶來的困(kùn)難,該方案原因很簡(jiǎn)單,鏡板水平調整後,鏡板本身質量輕,推力瓦稍一升高,水平儀及百分表就會有明顯(xiǎn)變化,隻要仔細認真操(cāo)作,效果非常明顯(xiǎn),當機組承重(chóng)時每塊推力瓦的受力非常均勻,盤車時避免了(le)數據跳躍現象,測(cè)點值(zhí)在主(zhǔ)軸無缺陷的(de)情況下(xià)數值(zhí)相對較(jiào)小,隻需(xū)幾次處理就(jiù)能達到技(jì)術規範要求,杜絕了原來電站在老師傅的指導下運(yùn)用錘擊法由(yóu)於(yú)不能完全掌握力(lì)量大(dà)小,發生了機組抗重螺栓(shuān)套損壞,導致盤車時測點數值跳躍,甚至絕緣墊損壞的情況。
2、推力軸承絕緣引起的軸(zhóu)電流破(pò)壞
推力軸承的絕緣(yuán)主要依靠托(tuō)盤、鏡板、推力頭之間的絕緣墊以及主(zhǔ)軸接地碳刷,當絕緣損壞(huài)時各(gè)連接部位在機組啟動時(shí)勵磁電(diàn)流突然升高引(yǐn)起軸電流與外界接地(dì)形成環行渦電流,從而侵蝕連接設備(bèi),因此在安裝檢修過程中推力軸承絕緣(yuán)是一項不容忽視的重要環節,此外托盤與油槽,推力頭與鏡板的組合螺栓(shuān)絕緣墊均應嚴防(fáng)損壞(huài)。
3、推力軸承中心、高程對機組的影響
機(jī)組的安全穩定運行不僅取決於其水平(píng)和絕緣,高程與中心同樣重要,眾所周知,新設(shè)備(bèi)安裝高程、中心在今後的檢修(xiū)維(wéi)護過程中其數據都要重新確定(dìng)和找正。一般(bān)情況下(xià)機組中心由支持蓋與推力頭主(zhǔ)軸距(jù)離並參照原始安裝數據來(lái)整定,或以發(fā)電機定、轉子空氣間隙(xì)調整中心,而中心位臵(gé)的確(què)定主要是設(shè)備(bèi)轉動部分四點的(de)中心行(háng)成一線(上、下、水導、轉輪、主軸),反之,假如中心位臵偏移,不但在盤車過程中造成很大影響,同時在機組運行當中造成的後果(guǒ)可(kě)想而知,雖然我們盤車的目的是理想中心線,但實際要求和實踐操作過程中,隻是以Z大的努力將盤車數(shù)據值降(jiàng)至(zhì)Z小並規範化(huà)。高程以安裝原始數據(jù)為參考,後以托盤(pán)與鏡板之間距離(lí)來確定整個機組高程(chéng),高程過高會(huì)引起機組振動,過低推力瓦(wǎ)溫升高。機(jī)組軸線找對工(gōng)作對電站檢修人來說輕而易(yì)舉,電站拔裝推力頭的方法如下:
推力頭拆卸的必備條件:
1、碳刷機架拆除完成;
2、集電環拆除完(wán)成;
3、推力軸承內的油全部(bù)排除;
4、推力軸承的油盆(pén)拆除;
5、推力軸承(chéng)的冷卻器拆除(chú)完(wán)成;
6、轉子在頂起位臵5~8mm;
7、卡環拆除;
8、推力頭與鏡板的連接螺栓和銷子拔出;
9、推(tuī)力(lì)頭上及鏡板的殘油清除幹淨(jìng);
(1)推力頭套裝必備(bèi)條件(jiàn)
1、下機(jī)架安裝完(wán)成、驗收通過;
2、下擋風安裝完成,驗收通(tōng)過;
3、定子清掃、試(shì)驗完成、驗(yàn)收通(tōng)過;
4、轉子清掃、試驗完(wán)成、驗收通(tōng)過,並按轉子吊裝方案吊裝到位;
5、上擋風安裝完成,驗收(shōu)通過;
6、上機架安裝完成,驗收通過;
7、鏡板安裝調整完成,驗收(shōu)通過;
8、製動閘(zhá)頂起15~18mm,保證推力頭套裝(zhuāng)後,鏡(jìng)板與推力頭(tóu)之(zhī)間(jiān)有5~8mm的間隙;
(2)推力頭吊裝前應完成的工作:
1、製動(dòng)係統管路安裝完成;
2、上、下滅火水管安裝完(wán)成;
3、製動閘頂起15~18mm,保證推(tuī)力頭套裝後,鏡板與推力(lì)頭之間有5~8mm的間隙(xì);
4、起吊推力頭的所有工器具準備完畢;
5、橋機的(de)機(jī)械部分和電氣部分檢查完畢;製動調整完成;
6、起吊各環節的人員組織(zhī)到位;
7、起吊的通道(dào)暢通。
(3)推力頭吊具的安裝
1、清洗推力的吊具(M42的吊環),打磨毛刺(cì);
2、清洗推力頭上的吊孔;
3、把兩個吊環對稱安裝到推力頭的吊孔上。
(4)推力頭的拆除(熱拔)
1、逐項檢查落實上述各項工作;所有無關物品,工器(qì)具全部清理(lǐ)出現場;
2、吊具已裝好;
3、橋機的電氣和機械部分已徹底檢查;
4、橋機進行空載試驗,起升、下降製動(dòng)正常,大小車行走(zǒu)正常;
5、橋機電源電壓調至400V,備用電源已投入可靠備用。
6、司機在起重工的指揮下,緩緩起升小鉤,使起吊鋼繩達到一定(dìng)的起升力;
7、四個手(shǒu)持汽油噴燈的工人,在指揮人員的安排下,對稱分布,對推力頭外(wài)部進(jìn)行均勻的加熱;
8、觀察人員仔細查看推力頭與大軸的間隙,因為起吊鋼繩達到(dào)一定的起升力,發現推力頭(tóu)有上下爬起的現象,即可(kě)叫起(qǐ)重工命令橋機司機慢慢起升小鉤,待推力頭脫離大軸的配合部(bù)位,即可把推力頭吊出到指定位臵。
(5)推力頭(tóu)套(tào)裝1、逐項檢查落實上述各項工作;
2、推力頭清洗幹淨,各部位檢查、檢測的(de)人員各就(jiù)各位,吊裝的工器具準備到位;
3、在同一室溫下,用同一把內徑(外徑)千分(fèn)尺,檢查推力頭和主軸的配合(hé)尺寸應符合(hé)設計要求,倒角的徑向和軸向配合應(yīng)合適。如可確定(dìng)推力頭與主軸在工廠經過套裝,則可不進行這一檢查。(該項目(mù)為檢修項目,可不進行此項。)
4、測量推(tuī)力(lì)頭高度和鏡板至主(zhǔ)軸卡環槽距離等有關尺寸,校核推力頭套裝後其底麵至鏡板背麵的(de)間隙,一(yī)般應(yīng)有(yǒu)4~8mm。
5、對推力頭與主(zhǔ)軸間的切向鍵進行研配。使(shǐ)鍵能輕輕推(tuī)入槽內,並能上下移動,研配後的鍵裝在主軸上(shàng)。
6、校核卡(kǎ)環槽與卡環的尺(chǐ)寸(cùn),卡環(huán)厚(hòu)度應均勻,差值(zhí)不大於0.02mm,超過時(shí)應處理。
7、根據推力頭與(yǔ)軸配合情況,推力頭可采用冷(lěng)壓或熱套裝入(rù)。熱套時,加溫的溫度一般按孔徑脹量(liàng)在0.6~1mm來確定,以不超過100℃為宜,升溫速度控製在10~20℃/h範圍內。
8、為(wéi)套裝順(shùn)利,加溫(wēn)地點應盡可(kě)能靠近機組,並(bìng)對正機組中(zhōng)心的X線或Y線上,橋(qiáo)式起重機掛好推力頭調好水平後進行試套。找正橋機大車或(huò)小車位臵,再把推力頭(tóu)吊至加溫地點進行加溫。
9、掛裝用的鋼(gāng)絲繩,考(kǎo)慮套入(rù)後可能要拔出的因素,應有一定的安(ān)全裕度;繩子夾角及高度,要保證推力(lì)頭能吊落到底部。為調整推力頭水平,可掛1~2個鏈式葫蘆來調整鋼(gāng)絲繩長短,使吊起時推力頭上平麵水平在(zài)0.1mm/m以內。
10、推力頭的加溫3隻千斤頂均勻布臵,在不破壞水平的情況下頂在推力頭下部,中間墊石棉板隔(gé)墊;電爐布臵在推力頭(tóu)底部和孔內;
對著推力頭的地麵,鋪(pù)設石棉(mián)板;周圍采取合適(shì)的保溫措施。加溫場地要有消防設備。
11、通電加溫前,用(yòng)專用內徑千分尺測出推力頭孔(kǒng)徑。總溫升達到要求後,調節(jiē)電爐,維持恒定溫度2~3h,切掉電源。用專用內徑千分尺檢查膨脹量,達到要求後(hòu),撤去電爐及保溫設施,吊起1m左右,內孔用幹淨白布擦一遍(biàn),吊(diào)入機坑(kēng)套裝。套裝時,在孔與主軸(zhóu)對正後,Z好一次落(luò)到底部。
12、待套(tào)裝後推力頭溫度降至接近室溫時,裝配(pèi)卡環。在承受轉動部分重量後,用0.03mm塞尺檢查卡環的軸向間隙,其有間隙的長度不得超過周(zhōu)長的20%,且不得集中在一處。間隙(xì)過(guò)大時,應抽出處理,不得加墊。
眾所(suǒ)周知,立(lì)式水輪發電機推力軸承是整個機組(zǔ)的核心部件,其包含的設計、加(jiā)工、安裝檢修維護內容很多(duō),所涉(shè)及到(dào)的學科包括:流體力學、電力(lì)學等。隻要我們(men)去研究,去努力,群策群力,為水電產業添磚加瓦,相信我們的每(měi)台(tái)水輪發電機組都會成為“老黃牛”。