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水輪機導軸承檢修工藝的分析

水輪機運行中，由于轉輪靜不平衡會產生徑向離心力，葉片開度不均及止漏環間隙不均都會產生徑向水推力，而水輪機導軸承的主要作用正是承受由軸傳來的徑向力和振擺力，進而固定機組軸線位置，保證軸心穩定。導軸承是水輪機的重要組成部分，它的工作質量直接影響水輪機的運行，在檢修過程中若出現導軸承調整后工藝要求不達標，將對機組安全穩定運行產生直接影響，導致運行中機組擺度偏大、軸瓦溫度偏高、軸瓦磨損嚴重，嚴重者可能甚至導致燒瓦。
2 水導軸承調整的條件
當機組盤車及推力受力調整合格后，即可進行各部導軸承的安裝和調整。導軸承調整間隙前應首先調整整個轉動部分的中心，使水輪機止漏環和發電機空氣間隙均勻，主軸處于機組的中心位置。在調整導軸承的間隙時，其中心位應該是機組的旋轉中心，需根據設計間隙、盤車擺度及主軸位置進行。導軸承的調整應使其雙側間隙符合設計值，各部導軸承必須與旋轉中心線達到同軸的要求。一般來說，導軸承調整的順序是先調水導，再調上導軸承。
3 影響因素
3.1 軸瓦清潔檢查的影響
導軸承檢修的主要任務除檢查有無缺陷之外，更重要的內容就是對軸承進行整體清潔，確保軸承運行環境安全，也是軸承間隙調整精度所必須要保證的前提條件之一，影響軸承間隙調整精度的原因有雜質、金屬毛刺、結合面的平整度以及頂塊的安裝位置這些都將影響間隙的調整結果，在檢查清潔過程中不得馬虎，否則，也將會影響到軸承間隙的調整質量。
3.2 大軸定中心抱軸的影響
在軸體、軸瓦的清潔、修整完成后，就開始安裝、調整，但在回裝后，調整軸瓦間隙前首先是要確定軸承體是否在機組中心位置，即大軸定中。在大軸定中過程首先是選定參照點，其次在移中心過程中軸瓦是否已經抱緊以及軸承體是否在形變范圍，都會影響機組軸承調整的效果。
針對移中心過程中軸瓦是否已經抱緊以及軸承體是否在形變范圍，簡單闡述機組軸承調整中需要注意的一些事項。
由于設計者在設計過程中對軸承體有著不同的剛度因而在抱瓦過程中各機組均存在不同的彈性變形，因而影響到調整后間隙的真實性，應采取以下步驟來進行控制變形：
第一步：抱軸前的數據測量
為避免軸承體在受抱緊力的作用下發生變形，在抱軸前應先測量主軸表面與軸承體之間的四個距離，即：+X；-X；+Y；-Y，并分別計算出X和Y的和值。
第二步：主軸位移的監視
在+X；+Y；上分別架一塊百分表，進行移軸監視，并按計算好的止漏環間隙數值進行調整主軸中心，用頂瓦螺栓將主軸抱緊。
第三步：抱緊度的復核
由于受頂瓦螺栓外力的作用，往往存在軸承體變形，所以應對抱軸后的變形進行檢查。在原測量位置測量出+X；-X；+Y；-Y，并分別計算出X和Y的和值與第一次值進行比較如在范圍之內即認為間隙調整準備工作合格，可進行下步工作。
4 水導軸承瓦隙調整工藝
水導軸承的瓦隙調整應使其雙側間隙符合設計值，調整導軸瓦間隙應該以各部導軸承必須與旋轉中心線達到同軸為目標來開展。
4.1 分塊瓦油潤滑導軸承間隙調整
4.1.1 塞尺測間隙調整法
1）將主軸抱死，注意不要破壞已經調好的中心位置，中心位置的測定可依據止漏環間隙和轉子空氣間隙進行定中，抱軸過程可打表監視。
2）抱軸后頂瓦螺栓就不可再動，松開楔子板調整螺栓和瓦與楔子板連接的內六角，即可用塞尺賽法對瓦間隙進行調節，按照設計瓦間隙值來進行調整，注意調整完成后測間隙需要緊上內六角，以免影響間隙的真實度。
4.1.2 比例法
“比例法”調整就是利用楔子板1：20的斜邊，計算出要求間隙的提升量，通過控制楔子板的高度，來達到間隙調整的目的。具體方法如下：
先檢查楔子板墊塊的緊固情況和瓦的降落情況，并檢查楔子板縫隙是否有雜物等，使外界的誤差降到最??；
將楔子板落下，用銅棒自重輕敲楔子板，使楔子板和瓦背頂頭之間的間隙為零，并用塞尺對各個面進行校核合格，即楔子板在理論零位；
計算提升量；如水導瓦單邊間隙要求為0.30mm，提升量則根據楔子板斜邊的斜率計算，如圖2所示：
ABCD為理論零位的位置時，楔子板的位置，A’B’C’D’為提升后的楔子板位置。如果提升量為h，間隙為a，tag∝=1/20從圖中可以看出DE=D’E’，則
（DE+a）/（DC+h）=0.05
從以上方程式中計算得h=20a。
則計算出漫灣電廠水導瓦楔子板的提升量為6mm。
在楔子板調整螺栓上架兩塊百分表，并將表調好，記下讀數；
調整調整螺母和鎖緊螺母，使楔子板移動，這時百分表有讀數，減去初始讀數值，如果和提升量相等，則此時瓦的單邊間隙在0.30 mm范圍內，用相同的方法調整其它的瓦（對稱方向調整）；
松開頂瓦螺栓，重新頂軸，測量總間隙，對調整結果進行校核；
局部調整。由于楔子板、軸承體等變形的原因，頂瓦螺栓松開后，測得的間隙值可能有不符的情況，我們可根據提升量和實際間隙進行粗略的計算，計算出楔子板的實際斜率，根據阻油段間隙的分布情況等綜合考慮，再對誤差較大的瓦進行修整。　　4.1.3 間隙調整過程中的影響因素
楔子板前后之間，軸瓦與軸領之間存在間隙都會影響軸承間隙的調整結果，所以在調整之前還要用塞尺或透光法檢查這些部位是否存在間隙，否則也應檢查處理，直至合格后方可進行間隙調整工作。
注意間隙調整結束，在進行軸瓦調整螺栓的鎖緊的時候，控制調整螺栓位置是影響間隙的最后一個因素，在鎖緊螺母時應注意監視架設在調整螺桿上的百分表不得大于±0.02mm。
4.1.4 間隙的復測
間隙調整完畢進入驗收階段，測量的精度主要受頂瓦力度的大小的方向影響較大，所以必須加以控制。因為軸的外形是圓周形，所以頂瓦方向的必須在頂瓦互為90°的方向分別架兩塊表進行監視，當兩塊表的讀數一致時說明軸正在按我們所需的方向進行直線運動。頂軸的力量控制與抱軸控制方法相同。當以一個方向頂完軸后所測的值應該取對側，松開頂瓦螺栓主軸回中，若不回中應作好記錄以便在測量對側時扣除。以同樣的方法可測完全部所需間隙。
4.2筒式瓦油潤滑導軸承間隙調整
4.2.1筒式導軸承機構
筒式導軸承機構如圖所示。筒式導軸承主要由下油箱、下油箱蓋、軸承體、鎢金瓦、進油孔、上油箱、上油箱蓋、觀察孔、擋油套、擋油管、回油管、溢流板、冷卻器、浮子信號器及溫度信號器等部件組成。（如圖3）
筒式導軸承的結構：軸承體分為2瓣組合為筒形。中部大法蘭用螺栓和銷釘固定在頂蓋的軸承支架上。
4.2.2 間隙的調整
筒式軸承由兩半塊組合而成，其內孔直徑比軸頸直徑大的部分即其總間隙，應當等于設計間隙的兩倍。但總間隙的大小取決于合縫處墊片的厚度，而且在刮瓦時就已經調整好。筒式水導軸承的實際間隙仍按δC1-4=[δ]C-φba/2；δC5-8=2[δ]C-δC1-4計算，是正對盤車點上的間隙。將筒式導軸承裝入軸承體后，正對軸上的一組相對點，用塞尺檢查兩則的間隙移動軸瓦使之達到計算決定的大小。再調換90°度方向，測量并調整另一組實際間隙；反復移動軸瓦，使之達到計算的實際間隙，最后將軸瓦固定在連接的軸承體上。一些小型機組，筒式軸瓦與軸承體座作成整體結構，應在導軸瓦間隙調整好后再擰緊軸承座與頂蓋的連接螺栓，并鉆絞定位銷孔使之固定。
筒式導軸承，可以在軸頸的半徑方向裝設百分表，用人力沿表的方向用力推動主軸，直到主軸與軸瓦接觸，百分表讀數的變化量就是此方向的導瓦間隙，但這樣檢查間隙必須在下導安裝之前進行。
5 結論
5.1 分塊瓦油潤滑導軸承間隙調整注意事項
水導軸承軸分塊瓦間隙調整中，應用“比例法”較“塞尺測量”在工作量和誤差方面得到了很大的控制，但是，在調整過程中，有很多方面值得思考。
①楔子板和瓦及楔子板和軸承體之間的最小間隙保證困難；
②在調整過程中，設備的變形無法控制；
5.2 筒式瓦油潤滑導軸承間隙調整注意事項
（1）當機組軸線與其旋轉中心線有夾角時，對于主軸某一橫截面上軸面各點的運動軌跡，是以旋轉中心為圓心的同心圓，其中有一個為最大，有一個為最小。軸面各點的運動軌跡圓不同，反映到百分表上的讀數就是各軸號擺度值得不同。
（2）機組長期運行中已經磨合形成了一定的特性，為了能在檢修后恢復到原來的特性，檢修過程中對于重要的零部件拆解，一定要做上記號，方便回裝時找回原來的安裝位置。