提要：文中介紹寶鋼電廠的兩臺(tái)3萬千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組在大修期間有關(guān)軸系找中心和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡方面的一些特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)。

主題詞：汽輪發(fā)電機(jī)軸系找中心動(dòng)平衡

一、軸系投中心特點(diǎn)

(一)總的要求’

軸系中心總的要**，汽輪機(jī)高低壓轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子的各對(duì)輪連接后，各轉(zhuǎn)子中心的連線在運(yùn)行狀態(tài)下應(yīng)是一條光滑連續(xù)的曲線，轉(zhuǎn)子及對(duì)輪不應(yīng)產(chǎn)生剪力和彎矩，轉(zhuǎn)子軸向各部位應(yīng)當(dāng)罔單轉(zhuǎn)子自由狀態(tài)下一樣。勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子由于是單支點(diǎn)，同發(fā)電機(jī)連接后局部產(chǎn)生彎矩?zé)o法避免，但應(yīng)將附加的不合理彎矩消除。軸系中心線的偏差，不但會(huì)破壞各軸承負(fù)載的分配，引起軸振動(dòng)，而且會(huì)使軸承受每周一次的交變應(yīng)力，甚至產(chǎn)生疲勞裂紋，因此在靜態(tài)找中心階段必須從嚴(yán)把好質(zhì)量關(guān)。圖1為機(jī)組軸承中心標(biāo)高示意圖。

這個(gè)軸承標(biāo)高只是設(shè)計(jì)計(jì)算值，實(shí)際安裝和檢修中調(diào)整中心時(shí)，韭不是按照軸承標(biāo)高來調(diào)整，而是按照對(duì)輪中心來調(diào)整，這樣，機(jī)組經(jīng)過幾次大修后，各轉(zhuǎn)子揚(yáng)度和軸承標(biāo)高，可能發(fā)生變化，但軸系中心線仍然是一條連續(xù)光滑的曲線。

(二)低壓轉(zhuǎn)子真空位移補(bǔ)償

汽輪機(jī)凝汽器為剛性支承，喉部與低壓排汽缸用波形節(jié)連接，凝汽器滿水與否對(duì)轉(zhuǎn)子中心無影響。但低壓轉(zhuǎn)子軸承座不是落地式，而是與低壓下缸連為一體，監(jiān)向凝汽器內(nèi)部延伸，類似一個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)(圖2)汽輪機(jī)拉真空時(shí)，低壓上缸外部受到的大氣壓作用力高達(dá)200t，柞用在軸承崖上，使軸承座向下位穢，因此在找中心時(shí)，要求預(yù)先補(bǔ)償這個(gè)位移質(zhì)量。

具體要求如圖3所示。根據(jù)日方資料，不同型號(hào)的機(jī)組，這個(gè)補(bǔ)償量也不相同，見表

(三)大修時(shí)找中心要求和允許偏差范圍

大修時(shí)找中心同安裝時(shí)找中心有所不同。汽輪機(jī)解體初期，各部件尚未充分冷卻，因此這時(shí)的中心記錄只能作為參考。只有經(jīng)過充分冷卻后測(cè)得的中心記錄，才能作為正式的判斷依據(jù)。如果檢修復(fù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子對(duì)輪間偏心量比設(shè)計(jì)值變化±O．10ram以內(nèi)，張口量(兩對(duì)輪的不平行度)比設(shè)計(jì)值變化±0．021111"11以內(nèi)，只要修前運(yùn)行實(shí)績(jī)良好，軸振動(dòng)和軸承溫度都無異常，就無需調(diào)整。超出這個(gè)范圍，就要重新訶整中心也就是說，大修時(shí)對(duì)輪允許一定范圍的偏差，我們?cè)跈z修中正是按照這個(gè)要求做的，實(shí)踐證明沒有問題

(四)對(duì)輪連接精度

相鄰轉(zhuǎn)子的對(duì)輪連接以后，要測(cè)量對(duì)輪連接精度。這個(gè)工作國內(nèi)機(jī)組一般不做。l測(cè)量方法如圖4所示對(duì)輪連接前，先分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)轉(zhuǎn)子的幌度，做好記錄。連接對(duì)輪后，用兩只百分表再同時(shí)測(cè)量?jī)芍粚?duì)輪的幌度變化。要**，每只對(duì)輪連接前幌度一一(0A)與連接后幌度(OB)之燕(AB)<0．025mm

影響對(duì)輪連接精度的因素，是對(duì)輪的飄偏，(包括中問墊片的飄偏)，以及列輪全用螺栓緊固力矩的均勻性。連接精度偏差超越限額，會(huì)使連接后的對(duì)輪受到一個(gè)方向固定的附加彎矩，因此必須確保連接精度不超差。機(jī)組每次大修后，各轉(zhuǎn)子連接精度會(huì)有變化。大修后對(duì)輪再次連接時(shí)，要求其對(duì)輪一一幌度差(OD)與上次修后列輪幌度差(0C)一的偏蔗(CD)也不得超出0．025arm

(五)勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子曲搖擺試驗(yàn)

勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子是單支點(diǎn)，它的約一半重*通過前端嗣輪傳遞到發(fā)電機(jī)’6瓦上。勵(lì)磁機(jī)與發(fā)電機(jī)中心調(diào)整好，劉輪連接后，必須傲搖擺試驗(yàn)，以確認(rèn)對(duì)輪全周螺栓緊力均勻，轉(zhuǎn)子沒有附加彎矩。具體做法參見圖5。先將臨時(shí)軸瓦套在勵(lì)磁機(jī)7瓦的油封擋下部，用鋼絲繩和行車吊鉤將臨時(shí)軸瓦垂直吊起，同時(shí)在轉(zhuǎn)子下部搭一只百分表。百分表一動(dòng)，說明勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子重量已由臨時(shí)軸承承受，這時(shí)將‘7瓦下瓦翻出，然后在軸頸左右兩側(cè)各水平架設(shè)兩只百分表，將軸頸沿周向分成8等分。試驗(yàn)時(shí)，從’5瓦一端按運(yùn)行轉(zhuǎn)向盤動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，記錄兩只百分表讀數(shù)。質(zhì)量要**，兩個(gè)百分表讀數(shù)的*大差值，不得超過0．10ram，即單側(cè)擺動(dòng)不大于0．05ram，若發(fā)現(xiàn)軸頸上某一點(diǎn)的擺動(dòng)超差，例如說偏向左側(cè)，則用力矩扳手增緊對(duì)輪右側(cè)螺栓，然后再盤轉(zhuǎn)子，、刪量，再調(diào)整。一直到轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中朝任一側(cè)擺動(dòng)都小于O．05ram為止增緊對(duì)輪螺栓時(shí)，應(yīng)防止超過緊周力矩的額定上限。為此，在對(duì)輪剛開始連接時(shí)，各螺檢一般只緊到額定力矩的下限，為后邊的調(diào)整留下余地。

(六)、影響中心變化的因素

我廠機(jī)組在安裝和大修中，都發(fā)現(xiàn)過低壓缸與發(fā)電機(jī)之間對(duì)輪中心容易漂移，常常是晚上加班找好的中心，**天上午又變了發(fā)電機(jī)中心詞接又特別費(fèi)事，因此使現(xiàn)場(chǎng)工作人員大傷腦筋通過多次大修和與日方交流，我們對(duì)影響中心變化的幾個(gè)主要因素有了初步的認(rèn)識(shí)和掌握。

1．環(huán)境溫度的影響

汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)這個(gè)龐托的混凝土框架，由于材質(zhì)和載荷的不均勻，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)各部分出現(xiàn)膨脹羞，影響到LP—GEN中心，尤其是在氣溫變化較大的春秋季節(jié)，更為明顯。

2．潮汐影響

上海市控制地面沉降的實(shí)踐襲明，地下水位對(duì)地面標(biāo)商的影響不可忽視。我廠瀕臨長(zhǎng)江入海n，潮差達(dá)2米以上，汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)在這個(gè)巨大水體的影響下發(fā)生的位移盡管微小，反映到轉(zhuǎn)子中心上的變化卻很顯著。一氣溫和潮汐的影響，是檢修找中心時(shí)數(shù)據(jù)漂移的主要原因。1982年我們?cè)?/span>I號(hào)機(jī)LP—GEN對(duì)輪上架設(shè)百分表連續(xù)監(jiān)測(cè)24小時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子中心高低變化量達(dá)O．10mm以上，就是兩者綜合作用的結(jié)果后來的大修中又多次碰到此類問題。日方專家說，這種情況在他們那里也常碰到。處理的原則是，只要一次找中心合格就簽字驗(yàn)收，對(duì)后來的漂移不予理會(huì)。我們照此辦理，投有出過問題。

3．基礎(chǔ)不均勻沉降的影響

我廠汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)底部靠密排布置的鋼管樁與外周土層間的摩擦力支承，逐年有緩慢的下沉，由于各部位載荷不均勻，下沉量也不均勻。機(jī)組兩側(cè)布置了基礎(chǔ)沉降測(cè)點(diǎn)每年定期測(cè)量沉降量。圖6給出了l號(hào)機(jī)到1989年為止的累積沉降量數(shù)據(jù)從圖6中可以看出，1980年到l989年累積沉降蹙平均達(dá)到39ram，各測(cè)點(diǎn)沉降量差值*大達(dá)到7．4arm，由于受鍋爐基礎(chǔ)下沉的影響，B側(cè)沉降量大于A側(cè)。又由于發(fā)電機(jī)端載荷大于汽執(zhí)端，因此G端沉降大于T端這些不均勻沉降，是機(jī)組兩次大修之間轉(zhuǎn)予中心線變化的原因之一，靠重新調(diào)整中心來解決。

二機(jī)組振動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡的特點(diǎn)

(一)一般情況

汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)分別由三菱重工長(zhǎng)崎造船廠和三菱電機(jī)神戶制造廠制造各轉(zhuǎn)子出廠前都進(jìn)行了仔細(xì)的高速動(dòng)平衡。熱跑試驗(yàn)在運(yùn)行轉(zhuǎn)速和模擬額定負(fù)荷溫度場(chǎng)工況下，高低壓轉(zhuǎn)子實(shí)測(cè)*大振動(dòng)值分別為0．013ram-~li00．18mmj發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子除單獨(dú)作了高速動(dòng)平衡外，還與勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子連接起來進(jìn)行了平衡。過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)*大振動(dòng)為0．027m111，3000轉(zhuǎn)／分*大振動(dòng)0．022ram。各轉(zhuǎn)子和軸系的臨界轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)／分)如下：

軸系轉(zhuǎn)子計(jì)算值造娶

1stG ENIst 920 900 980

2irdH PIst 1480 Iti00~1950

3rdLP1St 1580

4thEXCISt 2070 2150 2170

8thGEN2nd 2S50 2470 265O～27O

6th H P2nd25'40

(二)軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)

測(cè)振一次元件采用三菱電機(jī)生產(chǎn)的TV一3鋤E度型接觸式振動(dòng)檢出器拾振器頂端是一個(gè)鑲有烏壘的滑塊，上接傳振桿。測(cè)掇端與固定端之間用一彈簧鋼片連接，測(cè)振頭靠上下兩個(gè)彈簧板和中間的壓縮彈簧壓緊在軸上，測(cè)振頭的烏金滑塊與軸頸接觸，靠軸承邊緣的回油由流潤(rùn)滑，磨損量微小(圖7)。拾振器輸出的電信號(hào)在振動(dòng)控制箱內(nèi)經(jīng)積分放大，輸入CRT記錄儀等用戶，顯示雙振幅軸振。·1～’7軸承各有一個(gè)測(cè)點(diǎn)，在高壓轉(zhuǎn)子前端的“0速度檢出器盤上有一戢口，旁邊裝設(shè)固定的磁阻發(fā)訊器，．它輸出妁脈沖信號(hào)接入控制室內(nèi)振動(dòng)控制柜里這缺口與軸系各對(duì)輪連接的鋼印，以及各個(gè)加重面上1號(hào)平衡螺孔全部對(duì)齊，作為振動(dòng)調(diào)整時(shí)的轉(zhuǎn)速信號(hào)源和振動(dòng)相位的基準(zhǔn)0。。這個(gè)相位信號(hào)對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和診斷十分重要，但不知什么原因，國內(nèi)后來引進(jìn)的幾臺(tái)三菱機(jī)組都投有這個(gè)相位測(cè)點(diǎn)。各測(cè)點(diǎn)的軸振動(dòng)信號(hào)經(jīng)積分放大后，輸入在線記錄儀，指示表、CRT以及報(bào)警、聰扣裝置。見圖8

另外還有一路振動(dòng)信號(hào)，與相位信號(hào)一道，輸入到專門的接口裝置上，提供備種試驗(yàn)儀器如磁帶儀，X-Y記錄儀示渡器、動(dòng)平衡儀等使用，給在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡帶來很大方便。