[发明专利]大型水轮机立式联轴找摆度工艺方法

说明书

技术领域：

本发明公开了一种大型水轮机立式联轴找摆度工艺方法。

背景技术：

水轮机轴与发电机轴是水电站的高精度回转部件，其轴系的同轴精度关系到机组的稳定运行和使用寿命。水轮机轴与发电机轴在制造厂卧车单独加工后，通常都需要水轮机轴1与发电机轴2进行联轴并进行轴系找正，在确认轴系同心的前提下，将水轮机轴1与发电机轴2联接把合轴孔在同心调整好的特定位置一起同镗加工联轴法兰把合孔，工地安装时，在联轴把合孔装入销螺栓定位，从而保证水轮机轴1与发电机轴2相对位置。

联轴找摆度：是指水轮机轴与发电机轴在制造过程中，通过水轮机轴1与发电机轴2联接后，采用一定的工艺方法，在安装前预先测定出水轮机轴1与发电机轴2联接后的轴系因不同心造成的运行时摆动的跳动值。该数值与水轮机轴1与发电机轴2联接同心精度直接相关，在轴系的不同位置测量可能会不同，通常应保证轴承定位部位的跳动值合格。

卧式联轴方法是保证工地机组安装后水轮机轴1与发电机轴2系精确同心、保证机组运行轴系稳定、无较大摆动，从而保证机组稳定运行目的的常规技术手段。目前在水轮发电机组的制造过程中，已成为传统的联轴主要找正技术。

随着国内大型机组的开发和制造，水轮机轴和发电机轴尺寸和重量不断增加。卧车联轴找摆度受机床承载能力限制，有的大型机组联轴总重量超过机床载荷，已无法实现设备找摆度，只能在工地机组安装时联轴找摆度后再进行工地同镗孔加工，而工地镗孔加工影响机组安装周期和制造成本；此外，即使能够实现在大型卧车联轴找摆度，由于联轴重量较高，联轴后轴系卧放将产生一定的挠度，影响找摆精度，甚至发生错误，造成工地重新调整。大型联轴卧式找摆度，需要额外的大型中心架等工装支撑器具，在制造上需要付出较高的工装成本。

发明内容：

本发明公开了一种大型水轮机采用立式联轴找摆度工艺方法。通过采用立式联轴、吊线测量调整方式，并给出合理的精度算法，保证大型水轮机和发电机轴联轴找正精度，避免了设备能力不足无法机床找正的问题，减少了设备需求，提高了大型机组的工地联轴精度和安装效率。

本发明的技术方案为：一种大型水轮机立式联轴找摆度工艺方法：(1)水轮机轴(1)竖直安装在坚固的金属平台(12)上，水轮机轴(1)下端法兰垫四组等分均布可调垫铁(3)；

(2)水轮机轴(1)按下法兰加工面进行找正调整，调整水平度不大于0.05mm/m，采用压板、螺钉组件(11)在水轮机轴(1)法兰面固定压牢，将发电机轴(2)立放在水轮机轴(1)上端进行组装，水轮机轴(1)与发电机轴(2)按已精加工止口对正装配，同时将水轮机轴(1)与发电机轴(2)联接把合法兰联轴孔对正后用把合螺栓(7)联接固定；

(3)联轴孔隔一个孔装配一个工具螺栓(7)，暂时不将螺栓(7)在联轴孔固定牢固，方便后续工序调整；

(4)水轮机轴(1)联接法兰外圆把合固定四个整圆均布的固定调整块(8)，采用机械千斤顶(9)支撑调整发电机轴(2)联接法兰的方式来微调水轮机轴(1)与发电机轴(2)相对位置，以便保证后序水轮机轴(1)与发电机轴(2)两联接法兰同心；

(5)松开水轮机轴(1)下法兰压板、螺钉组件(11)上的螺钉，以发电机轴(2)的上轴顶端面为基准，精调整联轴装配体水平；

(6)在发电机轴(2)顶端外圆，均布吊四根细钢丝线(4)，钢丝线(4)下挂重物，保证钢丝线(4)铅垂直。采用内径千分尺测量水轮机轴(1)和发电机轴(2)联接合法兰外圆与钢丝线最小距离，根据实测尺寸进行调整，最终使水轮机轴(1)和发电机轴(2)联接法兰同心；

(7)水轮机轴(1)和发电机轴(2)两联接法兰用把合螺栓(7)把紧固定，把合螺栓(7)的把紧力矩应一致；

(8)分别测量水轮机轴(1)和发电机轴(2)的不同高度外圆位置与钢丝线的最小距离，并记录数值；

(9)根据步骤(8)在不同位置测量的数据结果计算同心精度。

(10)该同心度计算按如下方法：

测量发电机轴(2)顶端距离地面金属平台(12)高度为F外圆部位，整圆四等分均布钢丝线(4)位置分别测得外圆与钢丝线(4)的最小距离A_F、B_F、C_F、D_F四个数值，将两180度相对位置数值分别求差，得出R_AF-R_CF＝R_ACF、R_BF-R_DF＝R_BDF；