水电站高转速机组轴线调整应用探究

摘要：在城市现代化发展趋势下，城市基础设施不断完善，水电站作为重要的基础设施，负责向城市输送电力资源和水资源，其建设质量和效果直接关系着城市的稳定运转，关系着人们生活的稳定，因此需要单位加强重视。基于建设要求科学安装和检修水轮发电机组，并加强安装过程的控制，根据设计规范和要求，以及现场实际情况精准测量、及时调整机组整体轴线，确保其可以稳定运转，满足需求。同时还需要根据标准要求加强管理，探索科学有效的轴线调整方法，确保机组的安全和稳定运行。本文主要浅谈水电站高转速机组轴线调整应用探究，旨在提升机组运行的安全性和稳定性，降低故障发生率。

关键词：水电站；高转速机组；轴线调整；应用

引言：

高水头冲击式机组安装中机组轴线调整的质量，直接影响机组运行的安全性、稳定性、效率和寿命。当前水电站内的各种高水头冲击式机组轴线长，法兰联接多，轴线调整要求高、难度大，调整的时间长，如果操作不当会引起一系列问题，影响机组的正常运行，导致安全隐患多发。为提高该类机组轴线调整质量，需要水电站工作人员根据机组结构特点和运行要求，以及现场情况利用新型测量设备、优化施工工艺等措施，完成电站机组轴线调整工作，确保达到要求，保证高转速机组性能的整体稳定。

一、工程概况

本文选择的水电站为高水头冲击电站，其是为我国国产化机组，现场安装工作难度大，机组轴线调整质量会影响机组正常运行的性能及寿命，需要工程单位加强机组安装质量控制，将其作为重点工序，通过使用新工具、优化施工工艺等措施确保机组安装过程稳定和可靠。

二、水电站高转速机组施工内容

（一）施工准备

在施工前要确保转动部分设备安装完成；上机架、上端轴吊装完成；上盖板预装和下导内挡油筒安装完成，煤油试验和人力盘车工具安装、就位完成[1]。

（二）施工流程

施工准备、转轮高程测量、推力瓦受力调整、高压油顶起管路及设备安装、机组盘车

盘车数据计算、转动部分重心调整、施工结束。

（三）施工条件

第一，在盘车开始前及时松开水导瓦，调整镜板和调整机组轴线中心，确保其达到水平范围内，保证对称抱紧四块下导瓦，同时还需要在集电环、上导轴承、下导轴承、主轴联轴法兰及水导轴承处布置百分表；随后在上导轴承处编号，编号方向为起始，为盘车时转动部位测量点，便于在后期安排工作人员在盘车时报测量点；轴线调整所需的工器具准备、检查

转轮高程测量；一般转轮高程和转轮进水口边与导水机构上、下抗磨板错牙来确定；随后需要设置测量点，一般需要将测量点设置在导水机构上、下抗磨板处，设置时要以活动导叶编号为准，共标识测量点；设置后可以将转轮调整高程值，且与导水机构上、下抗磨板间错牙均匀，并用深度卡尺测量转轮进水口边与导水机构上、下抗磨板处错牙，做好测量记录，

三、水电站高转速机组轴线调整应用策略

调查发现，我国水电站高转速机组在安装结束后其实际轴线和安装标准不相符，存在一定的误差，如果不进行调整和纠正会引起机组运行随意摆动、振动，影响机组的受力情况，因此需要工作人员及时测量和调整机组轴线，控制偏差，确保达到规范数值，具体的策略如下所示。

（一）轴线测量

因为发电机组主轴尺寸较大，所以轴线测量难度大，精度要求较高，轴线调整的好坏对机组整体检修质量和效果有直接的影响，也从侧面可以反映出水电站机组的检修水平。在测量时需要用到盘车，根据盘车动力来源可以将其具体分为人工和机械、电气三种不同类型的盘车，根据特定的流程和方法也可以分为分区和整体两个方面。对于本项目而言，采用了机械式和整体盘车，在具体开始前，工作人员需要将机组中心线和部件几何中心线相重叠，随后拧紧上导瓦，确保中心轴不会移动，保证测量数据的准确性和可靠性。随后在盘车时需要确定机组的方向，并在法兰和轴领处设置百分表，并调整好测量杆，确保其和轴面保持平齐，并调整好主轴的测量杆方向和位置，根据特定要求完成变化，确保其和每一个测量部位相一致。在盘车开始前需要采用高顶转子，在其推力瓦涂抹润滑油，确保其表面光洁，可以转动机组，根据机组移动情况计算摆度数值，最终得出结果[2]。

（二）轴线分析

水轮发电机主轴要承受水轮机重量，水推力，轴承径向力，拉应力和扭应力，螺栓应受剪切力等组合作用力，主轴的作用是用来传递扭矩，应具有一定的强度和刚度其主轴的加工尺寸精度，粗糙度，形位公差等要求较高。当前比较流行的是高转速的一般发电机，其是一种轴形式，连带转子上端轴下端轴，一般需要在出厂前在工厂对水轮机、发电机主轴进行检查和校正，并一起同轴校验、联调，不允许在现场进行整轴校正。现场组装后，应满足发电机部分能够单独轴线检查的要求，并且应满足不进行轴线修正就可投入运行的要求，确保主轴的摆动公差及主轴联接后轴线的校正，应符合标准要求。随后由水电站检修人员在现场进行主轴连接、轴线检查的计划、方法和程序，并监督指导安装承包商进行轴线检查工作，确保达到规范要求。

（三）轴线调整

第一，推力瓦受力调整。对于机组运行过程中的推力轴承负荷要加强监测、调整、控制，确保其在规定数值内，一般可以采用特定的监测仪器测量初始压缩量。具体操作时，工作人员先要调整监测仪器数值，确保其达到最终压缩数值，随后观测主轴百分表，查看主轴位置是否发生了变化。随后根据轴承计算、调整上升数值和下降数值，进而判断转动时的轮轴高程变化情况。随后可以继续操作，调整推力，确保其达到轴承至计算的高程位置。在调整的过程中要实时观看百分表精确控制立柱调整的位移值，确保其达到规范中的测量压缩数值，并计算平均数值，控制好偏差。当结束后还需要再次检查以上操作是否存在失误情况，如果存在需要反复调整，根据规范要求重新计算，直到满足要求[3]。

四、结束语

总之，考虑到水电站高转速机组轴线测量和挑战难度大，精度要求高，需要单位加强重视，要根据规范要求处理轴线，把握工艺要点，制定科学的措施，根据工程要求科学查找，科学处理，确保机组检修工作的顺利完成达到要求。在处理时要及时分析测量的数据信息，做好计算，为后期工作的进行提供依据，保证检修质量。

参考文献

[1] 徐波，张春辉，李友平，等.立式水电机组轴线智能调整系统研发及应用[J].水力发电学报， 2023， 42（5）：67-76.

[2] 郑攀登.水电厂机组轴线检查及轴瓦间隙调整[J].水电站机电技术， 2023， 46（8）：98-101.

[3] 李佰霖，陈思远，王焕河，等.三维数字化技术驱动的机组轴线调整辅助系统[J].计算机仿真， 2024， 41（3）：81-87.