贵州黔南中水水电开发有限公司贵州省都匀市558000
摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，伴随着现代发电机组在推动力轴向运动的简装结构使用，对于安装维护结构进行分析后，其易发生的故障环节，都是造成不良成因的重要环节。从结构的推力头、推力瓦、托盘以及镜板等结构上的检修保护，对从根本上解决机组结构稳定性和可靠性上存在的问题，具有特别意义，是保证机组安全稳定运行的根本所在。
关键词：立式水轮；发电机组；推力轴承；检修；维护
引言
20世纪80年代，由某水电站建立的一座水电站，类型属于低坝明渠引水式，装机容量为4×2000kW。自1999年起，着手对四台水轮发电机组、自动化和励磁装置以及调速器分期进行系统重组，装机容量由原来的8000kw提升到如今的10500kW，这种技术改造是在保证机组安全稳定的条件进行的，为企业增加了社会和经济效益。在河水量得到满足的2008年，该水电站取得了6500万kW•h的辉煌业绩。企业在大范围的增容改造之后面临着的首要解决的问题就是检修人员对于诸多新设备和新理念进行年检。立式水轮发电机组推力轴承工作性能的好坏与机组的安全稳定运行与否是密切相关的。所以，对于对推力轴承的检修与维护势在必行。本文将对历史水轮发电机组推力轴承的检修和维护中存在的问题和解决策略进行讨论。
1推力轴承的作用
在立式水轮发电机组中，水轮机的轴承有两种，一种是推力轴承，另一种则是导轴承。导轴承能够起到水轮机轴固定水平方向的作用，避免导轴承发生水平摆动，导轴承的受力是在水平方向上。推力轴承是用来承担水轮机上转子的重量，推力轴承的受力是在垂直方向上。推力瓦在机组中被固定在机架上，而推力头上固定的是镜板，推力瓦被泡在透平油之中，推力瓦的表面会覆盖一层油膜，镜板被压在推力瓦之上，两者中间有一层薄油膜，能够起到润滑的作用。在机组转子发生转动的时候，镜板会随着转子共同转动，同时和薄油膜发生摩擦，这样固定部件和转动部件之间也就得到了良好的衔接。根据推力轴承的实际位置，对机组进行分类，推力轴承存在于上机架中，那么可以称作是悬式机组，如果推力轴承存在于下机架，那么可以称作是伞式机组。在机组中，推力轴承承担着转子运行的推力，是一种分离型轴承。其中推力球轴承承受轴向的负荷，不能对轴径向位移进行限制，其极限转速十分之低。而推力滚子轴承能够用作以载荷为主的承受轴，在轴向和径向上实现联合载荷，径向的载荷要控制在轴向55%载荷的范围之内，推力滚子轴承转速更快，摩擦因数比较低，还有着调心的性能。
2立式水轮发电机组推力轴承的检修与维护探究
2.1推力轴承引起的轴线曲折（中心水平高程）
通常情况下机组的中心、水平、高程等关键数据都与推力轴承有直接关系，机组的水平在检修当中最后以镜板的水平为基准点，而后进行盘车校核整个机组转动部分的轴线曲折以及上导轴线位移。为了确保机组在检修当中水平调整的质量与进度，现总结近年运用方案步骤如下：（1）确保固定托盘的螺栓紧固。（2）确保镜板正面以及反面光洁度与水平度，无变形及锈蚀现象。（3）巴氏合金推力瓦刮削研磨后要求：表面平整光滑，无毛刺，接触点每平方厘米不得小于3～5点，刮削进油边，并将瓦面中部刮低，有效缓解了推力瓦的机械变形和温度变形。（4）确定发电机高程（托盘与镜板之间高程）：通常在发电机安装后此高程作为整个机组的高程基准，其高程主要由发电机定子与转子的相对高差来决定。（5）镜板水平调整：应用等腰三角形的稳定性原理，以三角形顶点对应推力瓦为基准，（高程确定后，用锁定板锁定其抗重螺栓）两底角推力瓦为调整可动点，调整镜板水平到技术要求，水平调整过程中应用框型水平仪调头测量，严防其余非调整瓦与镜板贴合，并注意限位装置灵活，调整完毕后，锁定两底角抗重螺栓。镜板水平调整后，可升高其余推力瓦，此项为关键所在，也是近年来研究和创新的切入点。依次按X-Y四个对称点布放百分表于镜板表面，在等腰三角形两边线安放两个精度相同框形水平仪，按对应点逐步升高其余5块推力瓦，升高每块推力瓦时都要及时注意观察并记录百分表、框形水平仪读数，确保水平仪读数无变化，百分表读数变化值不得大于0.02mm，调整完毕后吊装推力头，确保推力头温度下降值小于20℃/h，待推力头温度接近室温时安装卡环，推力头承重时测量卡环的配合间隙，0.03mm塞尺不应通过。这种方案主要是改变以往镜板水平调整后受力调整锤击法，节约了检修时间并且克服了由于经验不足调整受力时带来的困难，该方案原因很简单，镜板水平调整后，镜板本身质量轻，推力瓦稍一升高，水平仪及百分表就会有明显变化，只要仔细认真操作，效果非常明显，当机组承重时每块推力瓦的受力非常均匀，盘车时避免了数据跳跃现象，测点值在主轴无缺陷的情况下数值相对较小，只需几次处理就能达到技术规范要求，杜绝了原来刘家浪电站在老师傅的指导下运用锤击法由于不能完全掌握力量大小，发生了机组抗重螺栓与螺栓套损坏，导致盘车时测点数值跳跃，甚至绝缘垫损坏的情况。
2.2机组受到高程以及轴承中心的影响
要想保障机组能够得到稳定的运行，需要保持绝缘和水平之后，还需要重点关注轴承中心和高程。在新设备高程和中心被完成安装之后，需要进行的检修和维护，需要重新校正确定相关数据。一般情况下，需要对上支持盖以及推力头主轴之间的距离进行调整，需要根据安装的时候原始数据进行校正。可以通过发电机上的转子和定子之间的孔隙对中心进行调整。其中中心位置的确定需要将涉笔水导、转轮、上下导以及主轴这几部分的中心穿成一条线。从另一个方面上讲，如果中心位置出现了偏移，不仅会影响到盘车活动，还会让机组运行受到严重影响。盘车的使用目的是为了梳理中心线，但是根据实际需要，可能会将盘车数据控制到最小的水平，从而让其得到规范化。高程常常需要把安装的原始数据当做是参考值作用。然后根据托盘和镜板两者的距离确定机组高程，高程也要控制在适度范围之内，高程值过高和过低都会影响到系统发生混乱。例如，高程过高将会造成机组出现不规律的振动，高程过低将会影响到推力瓦温度，使其超过正常范围。因此在检修过程中，需要加强对高程、水平以及中心等问题的研究，只有经过深入刨析，才能让维护和检修的周期缩短。
2.3机组轴系运行的基本要求
（1）在机组设备安装过程中，要保证机组中心的精确可靠。让机组各部分的固定部件的中心位于同一条垂线上，并且要确保使旋转中心与机组中心在同一处。确保机组各个部分的有着相对匀称的气隙和间隙，进而有效的缓解水轮机水力干扰以及发电机电气干扰。（2）对机组轴线进行调整的过程中，在计算盘车的时候，一定要注意对机组旋转中心的精确无误的定位，把握好轴系运行时需要的最大摆度值和方位，对垂直度和直线度在轴系运行时的干扰进行考虑，减至最小。（3）采用好的质量的轴线，可以证实旋转体本身能够满足标准，但在机组轴系运行过程中，在考虑旋转体本身的同时，也要保证与此同心的支承体的到位，其实就是要确保其与立式机组三部导轴承保持中心一致。
结语
从现有的立式水轮发电机在使用中的整体结构组件设计上，可通过对所包含的设计理念以及加工处理的安装结构来进行检修保护处理，在水轮发电机组的设计使用安全性问题，应在加强日常检修的基础上，应强化对设备机组上的安装建设，通过基本信息上的保护处理，从而实现对水轮发电机组的科学化使用管理。
参考文献：
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