專利名稱：豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法。
背景技術：
豎井貫流式水輪發(fā)電機組具有過流量大、水力損失小，水力資源利用率高的特點， 四川小龍門水電站安裝4臺13兆瓦豎井貫流式水輪發(fā)電機組是目前在國內裝機容量最大的豎井貫流式水輪發(fā)電機組，在巴基斯坦真納水電站安裝8臺套單機容量為12兆瓦的豎井貫流式機組，為目前亞洲豎井貫流式機組裝機容量最大的水電站，針對豎井貫流式水輪發(fā)電機組發(fā)電機轉速高，尺寸小，且外露在豎井中，豎井空間狹窄，機組軸線長、軸系復雜，轉輪呈單懸臂狀態(tài)。豎井貫流式水輪發(fā)電機組發(fā)電機一般是水下作業(yè)的，如圖1所示，豎井貫流式水輪發(fā)電機組從下游端至上游端依次連接有包括轉輪體1、具有水輪機主軸上游端法蘭面4的水輪機主軸2、水導軸承3、導水機構內環(huán)7、具有增速器下游端法蘭面5的增速器 6、管型座8、聯軸器9以及發(fā)電機主軸10，在安裝過程中一般采用主軸頂起工具將水輪機主軸2和發(fā)電機主軸10頂起，方便安裝調整水輪機主軸2和發(fā)電機主軸10，使水輪機主軸2、 聯軸器9以及發(fā)電機主軸10的中軸線在同一軸線上。目前豎井貫流式水輪發(fā)電機組軸線的調整方法工序復雜，且機組的安裝調整需要沖水后進行，在水下對豎井貫流式水輪發(fā)電機組軸線進行調整存在一定的難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，包括下述步驟
1)用主軸頂起工具頂起水輪機主軸并調整其水平度，將水輪機主軸下游端的水導軸承安裝在導水機構內環(huán)上，設置臨時支架固定水輪機主軸的上游端，使水輪機主軸上游端法蘭面平行于管型座并與之同心，水輪機主軸的下游端安裝到轉輪體；
2)將增速器初步把合到管型座上，并打磨管型座上的把合面，使增速器具有傾斜度， 調整增速器下游端法蘭面和水輪機主軸上游端法蘭面的同心度，聯軸后拆除臨時支架；
3)在水輪機主軸上游端法蘭面和增速器下游端法蘭面上安裝測量裝置，測量水輪機主軸和增速器下游端法蘭面的軸向偏差和徑向偏差；
4)在發(fā)電機主軸和增速器間設置聯軸器，并在聯軸器的法蘭上安裝測量裝置，測量聯軸器法蘭轉動時的軸向偏差。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，在步驟2)中，所述增速器的傾斜度為 0. 02、. 05mm/m，增速器上游端高于下游端。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，在步驟3)中，所述測量增速器下游端法蘭面的軸向偏差和徑向偏差，是指測量增速器下游端法蘭面轉過0°、90°、180°、270°位置時的軸向偏差和徑向偏差。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，在步驟4)中，所述測量水輪機主軸和增速器下游端法蘭面的軸向偏差和徑向偏差，是指測量聯軸器隨發(fā)電機主軸轉過0°、45°、90°、 135°、180°、225°、270°、315° 位置時的軸向偏差。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，在步驟3)或步驟4)中，所述測量裝置為千分表。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過在無水狀態(tài)下調整好水輪機主軸、聯軸器以及發(fā)電機主軸的中軸線，并使增速器具有傾斜度，在機組沖水后，管型座受到水壓變形，使增速器垂直度符合要求，并實現軸線調整到位，完成豎井貫流式水輪發(fā)電機組的軸線安裝，避免在機組沖水后再調整軸線。本發(fā)明可適用于豎井貫流式水輪發(fā)電機組的軸線調整安裝。


圖1是本發(fā)明結構示意圖2是本發(fā)明中測量增速器下游端法蘭面位置時的示意圖。
具體實施例方式參照圖1，一種豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，包括下述步驟
1)用主軸頂起工具頂起水輪機主軸2并調整其水平度，將水輪機主軸2下游端的水導軸承3安裝在導水機構內環(huán)7上，設置臨時支架固定水輪機主軸2的上游端，使水輪機主軸上游端法蘭面4平行于管型座8并與之同心，水輪機主軸2的下游端安裝到轉輪體1 ；
2)將增速器6初步把合到管型座8上，并打磨管型座8上的把合面，使增速器6具有傾斜度，調整增速器下游端法蘭面5和水輪機主軸上游端法蘭面4的同心度，聯軸后拆除臨時支架；
3)在水輪機主軸上游端法蘭面4和增速器下游端法蘭面5上安裝測量裝置，測量水輪機主軸2和增速器下游端法蘭面5的軸向偏差和徑向偏差；
4)在發(fā)電機主軸10和增速器6間設置聯軸器9，并在聯軸器9的法蘭上安裝測量裝置，測量聯軸器9法蘭轉動時的軸向偏差。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在步驟2)中，所述增速器6的傾斜度為 0. 02、. 05mm/m，增速器(6)下游端高于上游端。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在步驟3)中，所述測量增速器下游端法蘭面5的軸向偏差和徑向偏差，是指測量增速器下游端法蘭面5轉過0°、90°、180°、270°位置時的軸向偏差和徑向偏差。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在步驟4)中，所述測量水輪機主軸2和增速器下游端法蘭面5的軸向偏差和徑向偏差，是指測量聯軸器9隨發(fā)電機主軸10轉過0°、45°、 90°、135°、180°、225°、270°、315° 位置時的軸向偏差。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在步驟3)或步驟4)中，所述測量裝置為千分表。以下為本發(fā)明中的測量裝置采用千分尺的優(yōu)選的實施例
用主軸頂起工具頂起水輪機主軸2并調整其水平度，將水輪機主軸2下游端的水導軸
4承3安裝在導水機構內環(huán)7上，設置臨時支架固定水輪機主軸2的上游端，使水輪機主軸上游端法蘭面4平行于管型座8并與之同心，水輪機主軸2的下游端安裝到轉輪體1，并測量調整水輪機主軸2高程、方位及主軸軸向距離。將增速器6吊裝到管型座8上，并用螺桿和螺母將增速器6把合在管型座8上，并打磨管型座8上的把合面，使增速器6傾斜，增速器的傾斜度為0. 02、. 05mm/m，增速器下游端高于上游端，調整增速器下游端法蘭面5和水輪機主軸上游端法蘭面4的同心度，將增速器下游端法蘭面5和水輪機主軸上游端法蘭面4連接，并測量增速器下游端法蘭面5和水輪機主軸2中心線的垂直度，垂直度在符合范圍內，聯軸，并拆除臨時支架。在發(fā)電機主軸10和增速器6間設置聯軸器9，在聯軸器9的兩端分別設置一塊千分表，用于測量聯軸器9轉動時的軸向偏差，先用主軸頂起工具將頂起發(fā)電機主軸10—次， 將所有千分表對零。按機組旋轉的方向，在兩聯軸器法蘭不得有相對角位移的情況下，同時順序轉動聯軸器法蘭，在其0°、90°、180°、270°四個位置的各千分表讀數。參照圖2，在 0°位置時測出al、bll和1^23，在90°位置時測出a2、bM和bl2，在180°位置時測出a3、 b21和bl3，在270°位置時測出a4、bl4和1^22，可根據以下公式
聯軸器徑向水平偏差Ax= (a2- a4)/2 ；
聯軸器徑向垂直偏差Ay= (al- a3)/2；
聯軸器徑向垂直偏差Bx= (bl2+b22)/4- (bl4+b24)/4 ；
聯軸器徑向垂直偏差By= (bll+b21)/4- (bl3+b23)/4 ；
計算出聯軸器法蘭徑向偏差(Ax、Ay)及軸向偏差(Bx、By)。根據聯軸器徑向偏差和軸向偏差計算出調整量，調整好聯軸器的同心度。在轉輪體3和聯軸器9的徑向方向和軸向方向安裝千分表，用主軸頂起工具頂起發(fā)電機主軸10，將所有千分表對零，并按機組旋轉的方向，發(fā)電機主軸10每轉過30°，記錄其數據?？筛鶕涗洈祿嬎愠鲛D輪體3和聯軸器9的調整量，并做相應的調整使其達到標準。當然，本發(fā)明中還可以在增速器6和管型座8間添加墊塊，使增速器6具有傾斜度，也可實現在機組沖水后，管型座受到水壓變形，使增速器垂直度符合要求，并實現軸線調整到位，完成豎井貫流式水輪發(fā)電機組的軸線安裝。當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
權利要求
1.一種豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，其特征在于包括下述步驟1)用主軸頂起工具頂起水輪機主軸(2)并調整其水平度，將水輪機主軸(2)下游端的水導軸承(3)安裝在導水機構內環(huán)(7)上，設置臨時支架固定水輪機主軸(2)的上游端，使水輪機主軸上游端法蘭面(4)平行于管型座(8)并與之同心，水輪機主軸(2)的下游端安裝轉輪體(1);2)將增速器(6)初步把合到管型座(8 )上，并打磨管型座(8 )上的把合面，使增速器(6 ) 具有傾斜度，調整增速器下游端法蘭面(5)和水輪機主軸上游端法蘭面(4)的同心度，聯軸后拆除臨時支架；3)在水輪機主軸上游端法蘭面(4)和增速器下游端法蘭面(5)上安裝測量裝置，測量水輪機主軸(2)和增速器下游端法蘭面(5)的軸向偏差和徑向偏差；4)在發(fā)電機主軸(10)和增速器(6)間設置聯軸器(9)，并在聯軸器(9)的法蘭上安裝測量裝置，測量聯軸器(9)法蘭轉動時的軸向偏差。
2.根據權利要求1所述的豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，其特征在于 在步驟2)中，所述增速器(6)的傾斜度為0. 02、. 05mm/m，增速器(6)下游端高于上游端。
3.根據權利要求1所述的豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，其特征在于 在步驟3)中，所述測量增速器下游端法蘭面(5)的軸向偏差和徑向偏差，是指測量增速器下游端法蘭面(5)轉過0°、90°、180°、270°位置時的軸向偏差和徑向偏差。
4.根據權利要求1所述的豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，其特征在于 在步驟4)中，所述測量水輪機主軸(2)和增速器下游端法蘭面(5)的軸向偏差和徑向偏差， 是指測量聯軸器(9)隨發(fā)電機主軸(10)轉過0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、 315°位置時的軸向偏差。
5.根據權利要求1所述的豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，其特征在于 在步驟3)或步驟4)中，所述測量裝置為千分表。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種豎井貫流式水輪發(fā)電機組分段軸線調整方法，管型座和增速器把合后，打磨管型座的把合面，使增速器具有傾斜度。本發(fā)明通過在無水狀態(tài)下調整好水輪機主軸、聯軸器以及發(fā)電機主軸的中軸線，并使增速器具有傾斜度，在機組沖水后，管型座受到水壓變形，使增速器垂直度符合要求，并實現軸線調整到位，完成豎井貫流式水輪發(fā)電機組的軸線安裝，避免在機組沖水后再調整軸線。本發(fā)明可適用于豎井貫流式水輪發(fā)電機組的軸線調整安裝。
文檔編號F03B11/00GK102562418SQ201210010538
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月14日 優(yōu)先權日2012年1月14日
發(fā)明者劉永和, 曹岸斌, 楊峻, 祁峰, 章海兵, 謝穎, 鄧劍雄, 金世國, 韋浪 申請人:廣東省源天工程公司