立式水轮发电机轴线分析和处理共44页
水轮发电机的结构、运行及故障分析处理
水轮发电机的结构、运行及故障分析处理水轮发电机的结构、运行及故障分析处理一、发电机的主要结构原理发电机采用立轴半伞式水轮发电机，推力轴承位于发电机转子下部的下机架上。
轴系由上端轴、转子支架中心体、发电机主轴和水轮机主轴组成。
并由发电机上导轴承支撑。
发电机采用密闭双路无风扇自循环端部回风空气冷却系统，热风由12个固定在定子机座周围的针式高效冷却器冷却（三峡发电机采用了半水冷方式，即转子为空冷，定子为水内冷）。
1、发电机转子：主要由转子支架、磁轭和磁极等部件组成。
（1）转子支架：是将主轴和磁轭连接成为一体的中间部件，主要作用固定磁轭和传递转矩。
采用圆盘式结构，由精加工后的中心体和四瓣扇形体在现场按专门焊接工艺焊接成整体。
（2）转子磁轭：采用2mm厚的高强度DER450薄钢板冲制而成，磁轭宽570mm，每片4个极，采用1个极距交错双向叠片方式，以保证键槽垂直，螺杆受剪力小，磁轭轴向分8段，段间设40 mm高的通风沟7个，用高强度拉紧螺杆把紧成整体。
（3）转子磁极：是产生发电机磁场的主要部件。
由磁极铁芯、线圈和阴尼绕组等部件组成。
铁芯由1.5 mm厚DJL350钢板迭成，用压板及拉紧螺杆把合成整体。
极靴部位装有纵、横阻尼绕组。
磁极线圈由带散热翅的异型铜排绕制而成。
匝间垫以F级绝缘材料与铜排热压成整体。
磁极借助鸽尾和磁极健固定于磁轭上，为保证磁极鸽尾受力均匀性在磁极冲片两鸽尾间设有均力槽。
2、推力轴承：采用具有良好的调节性能的多波纹弹性油箱支撑结构。
承担机组转动部分的全部重量和水流作用下轴向水推力，并把这些力通过下机架传递到基础上。
推力瓦采用弹性金属塑料瓦，托瓦由托盘支撑，轴承润滑油冷却采用外加泵外循环冷却方式，采用5台4B60-16/3V盘式电动油泵（其中一台备用），每台冷却器油流量60立方米每小时，压力0.14Mpa，冷却水流量65立方米每小时，压力0.6Mpa.。
3、下机架：下机架用来安装推力轴承和制动器，承受机组转动部分的全部重量和水的轴向推力。
立式水轮发电机主轴轴线动态研究分析
立式水轮发电机主轴轴线动态研究分析张兴明,马云华,燕㊀翔,杨㊀康,文㊀强,冯爱军(华能澜沧江水电股份有限公司,昆明650000)[摘㊀要]㊀水轮发电机轴线分析对水电厂水轮发电机组运行具有重要意义,本文分析了机组日常检修轴线测量存在的弊端以及机组运行过程中轴线监测的重要性,提出一种基于各摆度波形动态研究机组轴线的方法㊂根据机组实际运行动态,360ʎ采集各方位的摆度值及其相位,采用数学向量合成分析的方法,借助计算机实时计算分析,进行机组轴线动态监测并判断其是否存在曲折以及曲折的方位,从而指导机组检修时的轴线调整㊂通过对机组实际摆度的采集数据进行举例计算分析,验证了本文所提方法的有效性,对水轮发电机组运行监测以及状态分析具有良好的指导意义㊂[关键词]㊀水轮发电机;主轴;机组轴线;摆度;波形;状态监测[中图分类号]TM312㊀㊀[文献标志码]A㊀㊀[文章编号]1000-3983(2024)02-0036-06 Dynamic Research and Analysis on the Main Shaft Axis of Vertical Hydro-generatorZHANG Xingming,MA Yunhua,YAN Xiang,YANG Kang,WEN Qiang,FENG Aijun (Huaneng Lancang River Hydropower Co.,Ltd.,Kunming650000,China) Abstract:The axis analysis of hydro-generator is of great significance to the operation of hydro-generator unit in hydropower plant.This paper analyzes the disadvantages of the axis measurement in the daily maintenance of the unit and the importance of axis monitoring during the operation of the unit,and puts forward a method for dynamically studying the axis of the unit based on each swing waveform.According to the actual operation dynamics of the unit,the swing value and phase of each azimuth are collected at360ʎ.Using the method of mathematical vector synthesis analysis,with the help of computer real-time calculation and analysis,the dynamic monitoring of the unit axis is carried out to judge whether there are twists and turns,as well as the orientation of the twists and turns,so as to guide the axis adjustment during the maintenance of the unit.Through the calculation and analysis of the actual swing data of the unit,the effectiveness of the method proposed in this paper is verified, which has a good guiding significance for the operation monitoring and condition analysis of the hydro-generator unit.Key words:hydro-generator;main shaft;unit axis;swing;waveform;state monitoring0㊀前言立式水轮发电机组的主轴由发电机主轴和水轮机主轴组成,两者通过端部法兰和螺栓连接,用贯穿机组主轴的中心线来代表实际的机组轴线㊂理论上,发电机轴与水轮机轴连接后,所形成的机组轴线应当是一条直线㊂但由于受制造㊁安装误差的影响,以及机组长期运行振动和摆度的影响,若发电机轴或水轮机轴端部法兰面为斜面,则可能导致机组主轴轴线在法兰处出现曲折[1-4]㊂按照规定的技术要求,机组轴线曲折在某个偏差范围内即认为合格㊂在水轮发电机机组安装或大修时,对机组轴线的检查和调整是其中的重要环节㊂若机组轴线发生曲折且超过一定值时,对机组的振动㊁摆度及受力将造成很大的影响,甚至会影响水轮发电机以后的正常运行[5],长期运行将威胁到水轮发电机组的安全和稳定,对设备造成不可逆的损伤㊂因此,及时监测水轮发电机组轴线是否发生曲折且其值是否在允许的范围内,对水轮发电机组运行具有重要意义㊂1㊀目前轴线测量方法目前现有技术对水轮发电机组的轴线测量主要依靠盘车的方法,盘车主要分为人工盘车㊁机械盘车和电动盘车㊂其中人工盘车是人力推动机组摆动;机械盘车是用桥式起重机做牵引,通过钢丝绳和滑轮来拖动机组;电动盘车是在将电机通上直流电后,通过定转子磁场力作用使机组缓慢旋转[6-7]㊂无论何种盘车,都需要提前在水轮发电机主轴各部位临时加装百分表,通过外部作用力使机组转动或摆动,并不断地来回操作,从而获得各部位摆度数据,然后对各检测点获得的摆度数据进行分析,即可判断水轮发电机主轴轴线是否存在曲折[8-9]㊂盘车是一项复杂且系统的工作,对检修人员的技术水平要求较高而且存在一定安全操作风险,内容通常包括盘车前准备工作和盘车过程注意事项等,对得到的盘车数据进行分析也是一项繁杂工作,本文不做详细介绍㊂盘车一般是在机组的检修期较长时才会开展,而且水轮发电机组通常一年才检修一次,因此日常很难准确判断机组轴线是否存在曲折[10]㊂2㊀基于波形的轴线动态分析方法在水轮发电机组正常运行时,理论上机组的轴线㊁中心线和旋转中心线三线合一,即各自铅直且重合㊂实际情况往往是主轴的旋转中心线与机组中心线重合(都是铅直状态),而机组轴线曲折㊂由于机组轴线存在曲折,因此在机组旋转运行过程中,主轴不同的轴承部位就会产生不同的摆度[11-12]㊂为了实时准确监测水轮发电机组的主轴线曲折程度以及曲折方位,避免因主轴线曲折过大而造成机组振动和摆度增大,进而使设备受力增大,影响设备使用寿命等问题的出现,本文提出一种基于实时采集水轮发电机组摆度波形数据[13]进行动态实时计算分析,实时监测机组轴线状况,从而计算主轴线曲折方位的方法,来判断机组是否存在较大的曲折度,并在机组检修实际中应用该方法指导轴线调整工作㊂3㊀轴线动态分析方法的技术特征与实现本文基于摆度波形的立式水轮发电机主轴轴线动态分析的技术特征与实现方法主要包含以下步骤:(1)通过水轮发电机组状态监测系统[14],采集上导㊁下导㊁水导三个轴承部位的+X 方向㊁+Y 方向的共六个位移传感器数据,以+X 方向的键相传感器标记为起点,采集周向360ʎ范围内平均256个位点的轴承摆度值,生成离散的周期数据序列,共8个周期,波形如图1所示㊂图1㊀基于机组在线监测系统采集的各摆度波形㊀㊀(2)分别用X 上[n ]㊁X 下[n ]㊁X 水[n ]㊁Y 上[n ]㊁Y 下[n ]㊁Y 水[n ]表示上导㊁下导㊁水导相对+X ㊁+Y方向得到的轴承摆度数据序列,采集到的同一时刻某一个周期数据序列绘制的图形如图2~4所示㊂图2㊀上导摆度图3㊀下导摆度图4㊀水导摆度理论上,标准的旋转机械的余弦波形平均采样后各幅值的代数和的值为0,但机组实际运行时,各摆度并非呈标准余弦波形,且实际采样存在误差,会影响计算精度,因此,各幅值代数和无法为0㊂以一个周期为例,计算采集到的上导㊁下导㊁水导各摆度在+X ㊁+Y 方向上的实际代数和的平均值为:X 上=1256ð256n =1X 上[n ]=233.7256=0.91μm (1)㊀Y 上=1256ð256n =1Y 上[n ]=-125.12256=-0.49μm (2)X 下=1256ð256n =1X 下[n ]=635.44256=2.48μm (3)㊀Y 下=1256ð256n =1Y 下[n ]=-128.48256=-0.5μm (4)X 水=1256ð256n =1X 水[n ]=136.24256=0.53μm (5)Y 水=1256ð256n =1Y 水[n ]=28.4256=0.11μm (6)(3)为提高分析精度,重新计算一个周期内256个方位测点实际的摆度值,即各点摆度采集值减去和的平均值,以消除采样误差,计算公式如下:Xᶄi [n ]=X i [n ]-X i Yᶄi [n ]=Y i [n ]-Y i{i =上导㊁下导㊁水导,n =1,2,3, ,256(7)结果发现,重新计算的数据序列波形与采集到的初始数据序列波形基本一致㊂(4)按照水平投影的原理在X ㊁Y 轴上计算各轴承摆度之差(净摆度)[15],用其可反映水轮发电机轴线的倾斜度,再根据倾斜度来计算曲折度,从而合成主轴相对+X ㊁+Y 方向各点位的曲折度序列㊂计算公式为:下导对上导的净摆度(发电机轴倾斜度)䡈水导对上导的净摆度(全轴倾斜度)[16],表达式如下:L x [n ]=(X 下[n ]-X 上[n ])-(X 水[n ]-X 上[n ])L y [n ]=(Y 下[n ]-Y 上[n ])-(Y 水[n ]-Y 上[n ]){n =1,2,3, ,256㊀(8)其中,L x [n ]表示轴线在+X 方向各点位同一时刻的曲折度;L y [n ]表示轴线在+Y 方向各点位同一时刻曲折度㊂主轴线在+X ㊁+Y 方向的曲折度数据序列绘制的波形如图5所示㊂图5㊀主轴线曲折度序列㊀㊀(5)进一步根据+X ㊁+Y 方向曲折度序列L x [n ]㊁L y [n ],按照向量原理(如图6所示)合成一个曲折度序列(如图7所示),计算公式如下:L [n ]=L x [n ]2+L y [n ]2,n =1,2,3, ,256(9)图6㊀+X 方向和+Y 方向曲折合成原理图图7㊀合成后曲折度数据序列绘制的波形(6)计算合成的轴线各点曲折度对应的实际相位值㊂某一时刻+X ㊁+Y 向合成的当前相位可根据反三角函数来计算,公式如下:㊀β[n ]=arctan L y [n ]L x [n ],n =1,2,3, ,256(10)根据时间顺序标记基于+X 方向的一周256个点的方位相位为:α[n ]=n ˑ360ʎ256,n =1,2, ,256(11)㊀㊀因此,可得合成的曲折度数据序列基于+X 方向在各点位的实际相位,为:β实[n ]=β[n ]+α[n ],n =1,2, ,256(12)根据计算,各合成曲折度在+X 方向-180ʎ~+180ʎ的实际相位如图8所示㊂图8㊀各曲折度实际相位(7)根据步骤(5)㊁(6)计算的轴线曲折度序列和对应的实际相位序列L [n ]㊁β实[n ],逐一分解各曲折度对应在X ㊁Y 轴上的分量㊂X [n ]=L [n ]ˑcos(β实[n ])Y [n ]=L [n ]ˑsin(β实[n ]){n =1,2,3, ,256(13)其中,X [n ]㊁Y [n ]表示合成的轴线曲折度序列在X ㊁Y 轴上的分解量序列㊂分解后的数据序列绘制的波形如图9所示㊂图9㊀主轴曲折度在X ㊁Y 轴上的分量序列㊀㊀(8)根据步骤(7)计算的X ㊁Y 轴上的分量X [n ]㊁Y [n ],分别计算对应的X ㊁Y 轴的曲折度平均值,结果如下:L x =1256ð256n =1X [n ]=16.4μm L y =1256ð256n =1Y [n ]=65μm ìîíïïïï(14)(9)根据步骤(8)计算的轴线在X ㊁Y 轴上的曲折度平均值,按向量方式合成总的轴线曲折度及对应的曲折方位㊂计算公式如下:L =L 2x +L 2y =16.42+652ʈ67μm (15)㊀β=arctanL y L x=arctan6516.4ʈ1.372radʈ78.6ʎ(16)其中,L 表示主轴轴线曲折程度;β表示主轴轴线曲折的方位㊂通过计算,主轴线曲折度为67μm,主轴线曲折方位78.6ʎ,根据GB /T 8564 2003‘水轮发电机组安装技术规范“9.5.7条检查调整机组轴线要求,多段轴结构的机组在盘车时应检查各段的折弯情况,偏差一般不大于0.04mm /m 要求进行比较[17]㊂对于长度大于8m 的主轴来说,曲折度小于320μm 说明主轴曲折在允许的范围内,该机组轴线总曲折度计算结果为67μm,说明该机组曲折度良好㊂(10)根据实时采集的波形数据,按步骤(2)~(9),可实时计算水轮发电机组主轴的曲折量及曲折方位,与技术规范进行比较,及时准确判断机组轴线是否处于正常范围,超过范围的可提前制定处置措施,按计划进行检修处理㊂(11)水轮发电机组的振动㊁摆度很多是由于转子质量不平衡所造成[18],开展动平衡试验是水轮发电机组启动试验的一项重要内容,基于动态分析的主轴轴线曲折相位其反方向也是指导质量动平衡试验的试重块安装的相位,对动平衡试验首次安装配重块的方位具有很好的指导意义[19-20]㊂整个分析计算过程如图10所示㊂图10㊀关于本方法的算法原理计算流程图4 结论采用盘车测量机组轴线是一项复杂且系统的工作,本文提出一种全新的通过采集水轮发电机组各轴承摆度波形进行机组轴线动态分析的方法,并结合采集的数据实际举例说明分析计算过程,计算出轴线曲折度及曲折方位,以指导水轮发电机组运行状态分析及轴线调整工作㊂并且通过计算还可准确找到动平衡试验的试重块安装相位,有效地改善机组的振动和摆度过大的问题,本方法可借助计算机进行实时计算并动态监测,对于分析水轮发电机组稳定性具有重要意义㊂[参考文献][1]㊀王海,李启章,郑莉媛.水轮发电机转子动平衡方法及应用研究[J].大电机技术,2002(2):12-16.[2]㊀仇宝云.大型立式泵机组制造㊁安装质量对电机推力轴承运行的影响[J].大电机技术,1999(5):4-8.[3]㊀李炤,刘灿学.三峡特大型水轮发电机组总装调整技术[J].大电机技术,2009(6):1-5. 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立式水轮发电机轴线分析与处理PPT学习教案
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例题
已知：主轴在发电机法兰处最大净全摆度为0.16mm,方位在轴号2；主轴在水导轴承处最大净全摆 度为0.42mm，方位在3；上导轴承处设表位置至法兰处设表位置的轴长为6.4m，法兰至水导 轴长为3.6m。
求：发电机轴线对镜板镜面的不垂直度及方位；水轮机轴线对法兰的不垂直度及方位； 解发电机： 1、做轴线的水平投影图 2、TF= δFJQmax/2LSF =0.16/2*6.4=0.0125mm/m 3、方位在2# 解水轮机： 1、Tsh=0.044mm/m 2、方位在轴号3#偏4#36度。
（加工精度、安装精度、推力瓦调整）
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一、概 述
1、推力头；2、镜板； 3、上导瓦；4、主轴； 5、定子；6、转子 7、下导瓦；8、法兰 9、水导瓦；10、转轮
“三条线”理想状态是 各自铅直且重合。如 图所示。
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一、概 述
实际情况不 可能“三线 各自铅直， 主轴的旋转 中心线与机 组中心线重 合（都是铅
4、百分表的读数不一定反映出 主轴实际存在的最大全摆度值， 需要通过绘制第13页曲/共4线4页 来求取最大全 摆度及方位。
旋转轴的摆度特性
5、旋转摆 度特性与设 表位置及轴 线测量时从 哪一个轴号 （测点）开 始无关。
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四、机组轴线的测量方法 及摆度曲线绘制
机组盘车的目的和方法 1、盘车：通过人为的一些办法，能够使水轮发电机组的转动部分慢慢
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旋转轴的摆度特性
摆度公式的推导
δ X轴测点= 偏心距×cos最大摆度与X轴测点夹角 旋转轴的摆度特性基本遵循着余弦定理
（X）或正弦定理（y）。
立式水轮发电机组主轴轴线的测量与调整
立式水轮发电机组主轴轴线的测量与调整辽宁省桓仁凤鸣发电厂续缤水轮发电机组主轴轴线的测量与调整，是机组检修或安装中最重要的工序之一。
是衡量检修质量的重要指标。
因此，必须引起检修人员的高度重视。
1 机组轴线的测量立式水轮发电机组的主轴，一般是由顶轴、发电机主轴和水轮机主轴所组成的。
通过推力头和镜板，将主轴和机组的转动部分支承在推力轴承上。
假设镜板摩擦面与整根轴线绝对垂直，那么，在机组运转时，主轴将围绕其理论旋转中心稳定旋转。
然而，其实上整根轴线与镜板不可能绝对垂直。
如图1，因此，机组运转时，主轴将偏离理论旋转中心而产生摆度。
原因是，为防止轴电流产生而加在推力底面和镜板之间的环氧树脂绝缘垫薄厚不均；机械加工误差和安装原因造成推力头与主轴不垂直；主轴法兰有折线。
实践中我们发现．镜板摩擦面与主轴不垂直是轴线产生摆度的主要原因，根据目前我国机械工业的加工水平，其它原因只是偶然会遇到。
因此，本文将着重讨论如何测量和消除镜板摩擦面与轴线不垂直所产生的主轴摆度。
轴线的测量与调整，就是在组装好的轴线，用盘车的方法，使其慢慢旋转，并用千分表，测出有关部位的摆度值，借以分析轴线产生摆度的原因，大小和方位。
并通过刮削镜板绝缘垫或者在推力头与绝缘垫之间加薄铜箔的方法，尽量使镜板与主轴垂直，直到其摆度减少到允许的范围内。
附表是原水电部部颁规程规定的水轮发电机组轴线的允许摆度值。
这里需说明：绝对摆度是指在该处测量出的实际摆度值，单位为mm。
在任何情况下，水轮机导轴承的绝对摆度不得超过以下值：转速在250转／分以下机组为0．35㎜。
转速在250转／分以上机组为0．25㎜。
盘车就是用人为的方法，使机组转动部分慢慢旋转。
盘车的方法有三种：大、中型机组一般以厂内桥式起重机为动力，叫作机械盘车。
在定子、转子绕组中通电，产生电磁力来拖动，叫电动盘车。
对于小型机组，一般广泛采用人力直接推动的方式，叫作人工盘车。
盘车前应做好下列准备工作：（1）在上导轴颈、主轴法兰和水导处，沿圆周划八等分。
水轮发电机组轴线处理方法
水轮发电机组轴线处理及调整一、概述1、水力机组的稳定运行问题水轮发电机组是一个由水能转换成旋转机械能，又将旋转机械能转换成电能的机器。
因此水电机组在运转中受有水、机械和电磁等多种力的作用，从而引起机组的承中机架部分发生水力、机械和电磁等多种振动。
生产实践告诉我们，当振动幅值超过允许范围时，就有可能导致机组部件损坏，给水轮发电机组的安全稳定运行带来严重的威胁。
机组振动与摆度幅值的大小是衡量机组质量最主要的标准之一，它反映了设计、制造、安装、检修工艺水平，所以是一个综合性能的标准。
产生机组振动的主要原因：（1）、水力干扰力。
这主要是由于水涡轮叶型不对称、转动与固定止漏环圆度不好及水涡轮中心位置正等原因所引起。
（2）、水涡轮重量不平衡。
由于在制造厂一般都水涡轮的静平衡试验与配重处理，因此水涡轮的不平衡力都较小。
（3）、发电机转子重量不平衡。
在发电机转子组装时，为使其重量分布平衡，转环铁片的堆积及磁极挂装都是称重后对称配置的，但是由于转子的直径和重量都很大，往往难以达到平衡。
一般还需要通过机组安装后试运行中，进行动平衡试验与配重处理，才能解决。
（4）、电磁干扰力。
这主要是由于定子转子圆度不好或发电机中心位置偏差较大造成其隙不均等原因而引起。
（5）、轴线处理与调整质量不良。
上述都会导致机组旋转部件的摆度增大，传至轴承与机架引起振动，这种振动主要是一种机组转动频率的振动。
如我厂机组额定转速为125转/分，即为周频率的振动。
此外尚有其它频率的振动，如在电磁干扰作用下引起的定子铁芯振动，其主要振动频率是100周的；由于尾水管压力脉动引起的振动，其振动频率主要是1/的机组转动频率等。
2、轴线处理与调整的目的综上所述，可知轴线处理与调整的目的，也就是为了使机组所受到的干扰力减小，从而减小机组振动与摆度，给机组的安全稳定运行创造条件。
这是机组安装检修中一项十分重要的工作。
当然，为了使机组保持长期安全稳定运行，对机组运行中振动的测量和研究，也是十分重要且不可忽视的。
立式水轮发电机轴线分析与处理
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（一）对角棋
• 棋盘如下。双方各有三粒棋子，双方要设法将自己的三粒子走成对角 线，但每次只能走一步，且不能跳格或跳过对方棋子。对弈双方轮番 先走一步，以先成功者为胜。
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（二）逼角棋
• 棋盘如下。两人对弈，每人三粒棋子，每次走一步，不能跳格、不能 飞越对方的棋子，若将对方一粒棋子逼入四角的一端，无路可走时， 就将该棋子吃掉，直至将对方三子吃完为胜。
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（五）剪刀棋
• 此棋是棋类中最为简单的一种，弈者双方各二子，分别据二角，尔后 轮流走子，先走者不可以一步关死对方，以后以先将对方关死者获胜。
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7ห้องสมุดไป่ตู้
（六）五道
• 4乘4方格棋两个人下，每人有五颗棋子，棋盘有25个点，每步棋只 能走相邻的点，不准走对角的点，把对方棋子吃没就算赢。吃棋方法： 当你的棋子和对方的棋子相邻时，把你的另一颗棋子走到你和对方相 邻棋子的后面，就是三个棋子（你的两个，对放一个）在一条线上的 时候，那么此时对放的棋子便被吃掉了，吃棋的条件是必须两颗棋子， 所以如果当哪方剩下一颗棋子的时候就是输了
• 胜负 ：卡当棋属两人对弈，每人轮流走子，如出现某方走子后，另 一方无法走子，即无空点走子者为负。如果双方正常走子，始终不会 获胜，故是和棋。但是少儿对弈，一不小心，也会导致失败。所以卡 当棋是儿童锻炼智力的启蒙棋
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（七）成三
• 棋盘两种，如下图。两人对弈，每人九子（图三每人十二子），轮流 下到棋盘中的节点上，三子成一线则吃掉对方一子，九子下完后轮流 走子，一次一步，不能跳步和飞越对方的棋子。刚被吃掉子的位置为 “热窝”， 下子和走子时，不能在紧接下来的一步在该位置下或走 子。游戏到一方只剩下两子时结束，子多者为胜。
立式水轮发电机组轴线摆度的几何分析
立式水轮发电机组轴线摆度的几何分析王浩（长江三峡技术经济发展有限公司湖北宜昌443002）【摘要】本文以立式水轮发电机为例，分析轴线摆度的成因，并通过对主轴旋转的几何分析，得到摆度计算公式，再进一步结合工程实践，介绍摆度公式的应用。
【关键词】立式水轮发电机组轴线调整摆度计算(一)概述机组轴线摆度分析是机组轴线调整的直接依据。
如果一台机组的轴线质量不好，主轴在运转过程中就会产生较大摆动，转动部件在运转中所受的外部不平衡力也会增大，机组振动加剧，使轴承运行条件恶化，严重威胁水轮发电机组的安全、稳定运行。
因此，在机组安装调试过程中，轴线的调整至关重要。
(二)机组摆度特性分析1．摆度产生的原因轴系产生摆度的原因很多，主要原因为轴线与镜板磨擦面不垂直，或者轴线与旋转中心线发生中心偏移所产生。
如果镜板磨擦面与整根轴线不垂直，当轴线回转时轴线必然偏离理论回转中心线，如图1所示，而轴线上任意一点测得的锥度圆，就是该点的摆度圆，摆度圆直径Φ即构成该点的摆度。
如果镜板磨擦面与其附近的一段轴时垂直的，而与下一段轴连接时，由于法兰面与轴线的不垂直而发生轴线曲折，当轴线旋转时，便从折弯处形成锥形摆度圆，从而产生摆度。
如图2所示。
如果整体轴线与镜板磨擦面垂直，而整体轴线偏离理论旋转中心线，轴线旋转时，依然会形成摆度圆，如图3所示。
从而形成摆度。
此种现象对于大型水轮发电机组发生的可能性较大。
实际进行轴线调整时，可以考虑对轴线进行整体位移，从而对轴线摆度进行校正。
而对于轴线微量折弯现象所产生的摆度偏离，在轴线连轴结构允许的情况下，亦可以利用此方法进行轴线摆度校正。
2．主轴运动轨迹分析当主轴轴线与其旋转中心线不重合时，主轴除自身旋转外，还围绕旋转中心线作公转。
也就是说，主轴上某点在围绕自身轴线旋转的同时，还围绕机组旋转中心线作圆周运动。
假定1＃点为最大全摆度方位且以此作为＋X方向，按顺时针旋转方向8等分点依次标为2＃、3＃……8＃。
立轴式水轮发电机组轴线调整浅析
立轴式水轮发电机组轴线调整浅析摘要：通过对立轴式水轮发电机组轴线误差的分析、计算和调整方式的探讨，为水轮发电机组检修工作总结经验，缩短检修时间，提高检修质量。
关键词：水轮发电机组轴线误差调整方式、方法分析Abstract: based on the vertical shaft type hydraulic power generating axis of the error analysis, calculation and adjust the way, this paper for hydro-generator units repair work experiences, shorten repair time, improve the quality of maintenance.Keywords: hydro-generator units axis adjust error analysis the ways and methods一、概述水轮发电机组轴线调整通常叫做盘车，是水轮发电机组大修必不可少的重要环节，发电机组轴线调整质量的好与否，直接影响发电机组大修的质量，同时对发电机组的正常运行造成严重的影响。
二、水轮发电机组轴线误差水轮发电机组轴线误差的实质就是水轮发电机组的实际轴线与水平面不垂直。
也就是说水轮发电机组的实际轴线与理想的发电机主轴回转中心不重合。
水轮发电机组轴线误差的现象是水轮发电机组转子旋转一周，发电机的实际轴线在上导轴瓦、下导轴瓦、水导轴瓦处偏离了发电机主轴回转中心。
也就是说水轮发电机组转子旋转一周，发电机的实际轴线偏离了上机架、下机架以及座环的中心线。
其形式和误差曲线如下图1、图2、图3、图4所示，误差曲线为正弦曲线，说明水轮发电机组轴线误差是按正弦规律变化的。
图1 单项轴线误差图2 同向复合轴线误差图3反向复合轴线误差三、水轮发电机组轴线形式1、单项轴线误差如图1所示，水轮发电机组的实际轴线与理想的发电机主轴回转中心不重合，存在单项轴线误差。
立轴机组轴线测量与调整
日志立轴水轮发电机组轴线测量与调整 [图片]最近一直忙于偏桥2#机组的大修，这么近的接触到这么具体的认识到机组，我自然不会错过这么好的学习机会。
结合理论上的思考、分析和实践中的观察、实干，我对立轴水轮发电机组的轴线测量与调整有了一定的认识，现在和同事们交流下我的理解和看法。
水轮发电机组主轴轴线的测量与调整，是机组检修或安装中最重要的工序之一。
是衡量检修质量的重要指标。
我们应该给予高度的重视。
一、概述1、机组中心、轴线和旋转中心(1)机组中心（固定部件）。
立式水轮机组中心是指机组各固定部件（上下迷宫环或转轮室、座环、顶盖、上下机架和定子）中心的连线。
在实际安装过程中，由于中心的基准经常变化，测量误差累计以及机组制造的误差会使各固定部件中心不可能在一个垂线上。
(2)轴线（转动部件）。
机组的轴线是指发电机主轴和水轮机主轴的几何中心线。
立式水轮发电机组轴线是励磁机轴，发电机主轴及水轮机主轴等组成。
(3)旋转中心（转动部件的回转围绕的几何中心线）。
2、摆度产生的原因和摆度对机组运行的影响假设镜板摩擦面与整根轴线绝对垂直，那么，在机组运转时，主轴将围绕其理论旋转中心稳定旋转。
然而，其实上整根轴线与镜板不可能绝对垂直。
如图1，因此，机组运转时，主轴将偏离理论旋转中心而产生摆度。
原因是，为防止轴电流产生而加在推力底面和镜板之间的环氧树脂绝缘垫薄厚不均；机械加工误差和安装原因造成推力头与主轴不垂直；主轴法兰有折线。
实践中我们发现．镜板摩擦面与主轴不垂直是轴线产生摆度的主要原因。
●过大摆度对机组运转的影响：(1)轴线的倾斜使机组重心发生改变，增大了离心惯性力，在运转中对推力轴承将产生周期性的不均匀负载，引起机组振动。
(2)使主轴和导轴承四周间隙不均匀，恶化了导轴承工作条件，使瓦温升高，也使其密封受到影响。
(3)加速了水轮机迷宫磨损，严重的可能引起固定部分和转动部分碰撞，使机组不能正常运行。
3、机组轴线测量调整步骤机组轴线的测量调整一般都是分为两个阶段进行的：首先对发电机单独盘车，当法兰处摆度值符合要求后，进行主轴联接；然后再对机组整体盘车。
水轮发电机主轴轴线测量与调整)
立式水轮发电机组主轴轴线的测量与调整水轮发电机组主轴轴线的测量与调整，是机组检修或安装中最重要的工序之一。
是衡量检修质量的重要指标。
因此，必须引起检修人员的高度重视。
1 机组轴线的测量立式水轮发电机组的主轴，一般是由顶轴、发电机主轴和水轮机主轴所组成的。
通过推力头和镜板，将主轴和机组的转动部分支承在推力轴承上。
假设镜板摩擦面与整根轴线绝对垂直，那么，在机组运转时，主轴将围绕其理论旋转中心稳定旋转。
然而，其实上整根轴线与镜板不可能绝对垂直。
如图1，因此，机组运转时，主轴将偏离理论旋转中心而产生摆度。
原因是，为防止轴电流产生而加在推力底面和镜板之间的环氧树脂绝缘垫薄厚不均；机械加工误差和安装原因造成推力头与主轴不垂直；主轴法兰有折线。
实践中我们发现．镜板摩擦面与主轴不垂直是轴线产生摆度的主要原因，根据目前我国机械工业的加工水平，其它原因只是偶然会遇到。
因此，本文将着重讨论如何测量和消除镜板摩擦面与轴线不垂直所产生的主轴摆度。
轴线的测量与调整，就是在组装好的轴线，用盘车的方法，使其慢慢旋转，并用千分表，测出有关部位的摆度值，借以分析轴线产生摆度的原因，大小和方位。
并通过刮削镜板绝缘垫或者在推力头与绝缘垫之间加薄铜箔的方法，尽量使镜板与主轴垂直，直到其摆度减少到允许的范围内。
附表是原水电部部颁规程规定的水轮发电机组轴线的允许摆度值。
这里需说明：绝对摆度是指在该处测量出的实际摆度值，单位为mm。
在任何情况下，水轮机导轴承的绝对摆度不得超过以下值：转速在250转／分以下机组为0．35㎜。
转速在250转／分以上机组为0．25㎜。
盘车就是用人为的方法，使机组转动部分慢慢旋转。
盘车的方法有三种：大、中型机组一般以厂内桥式起重机为动力，叫作机械盘车。
在定子、转子绕组中通电，产生电磁力来拖动，叫电动盘车。
对于小型机组，一般广泛采用人力直接推动的方式，叫作人工盘车。
盘车前应做好下列准备工作：（1）在上导轴颈、主轴法兰和水导处，沿圆周划八等分。