[发明专利]大型水轮机立式联轴找摆度工艺方法

摘要

本发明公开一种大型水轮机立式联轴找摆度工艺方法，包括：水轮机和发电机水轮机轴(1)与发电机轴(2)采用立式联轴，通过立式方法调整同心，减小卧式带来的轴自身重量带来的挠度，提高找正精度；采用对点均布吊钢丝线方法，精确测量同心度，通过对点测量消除系统偏差，提高精度；通过在联轴法兰面外圆合理设置调整装置。本发明不占用设备，并有操作简单、精度可靠的特点，解决了水轮机轴(1)与发电机轴(2)联轴后立式调整的难度，并提高调整效率和精度，具有工艺新颖、合理、简洁，加工质量可控、精度高等优点。

主权项

1.一种大型水轮机立式联轴找摆度工艺方法，其特征是：包括如下步骤：(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；其中A_F、B_F、C_F、D_F分别表示在距离金属平台(12)测量高度为F发电机轴(2)指定的外圆位置，四个等分布置的钢丝线(4)测量点中的A、B、C、D点；R_AF、R_BF、R_CF、R_DF分别表示发电机轴(2)指定的F高度位置测量外圆至四个等分布置A、B、C、D点钢丝线(4)的最小距离；F：表示发电机轴(2)距离金属平台(12)测量高度为F的高度位置；R_ACF、R_BDF分别表示在距离金属平台(12)高度为F发电机轴(2)测量位置，两个180度对点A与C，B与D点距离几何偏差值；同样测量水轮机轴(1)外圆距离金属平台(12)为指定高度S，整圆四等分均布钢丝线(4)位置分别测得水轮机轴(1)外圆与钢丝线(4)的最小距离A_S、B_S、C_S、D_S四个数值，将两180度对点位置数值分别求差，得出R_AS‑R_CS＝R_ACS、R_BS‑R_DS＝R_BDS；其中A_S、B_S、C_S、D_S分别表示在距离金属平台(12)测量高度为S水轮机轴(1)外圆位置，四个等分布置的钢丝线(4)测量点中的A、B、C、D点；R_AS、R_BS、R_CS、R_DS分别表示水轮机轴(1)S高度位置测量外圆至四个等分布置A、B、C、D点钢丝线(4)的最小距离；S：表示水轮机轴(1)距离金属平台(12)测量高度为S的高度位置；R_ACS、R_BDS分别表示在距离金属平台(12)高度为S水轮机轴(1)测量位置，两个180度对点A与C，B与D点距离几何差值；计算水轮机轴(1)与发电机轴(2)两测量高度位置处的同心度；将F高度位置与S高度位置计算得的R_AC和R_BD偏差值进行作差计算，得出同心度偏差R_ACF‑R_ACS＝E_ACFS、R_BDF‑R_BDS＝E_BDFS；将水轮机轴(1)与发电机轴(2)分别在F高度位置与S高度位置同心偏差值E_ACFS和E_BDFS进行平方相加后开方合成，即按以下计算公式：E_FS＝(E_ACFS²₊E_BDFS²)^0.5，计算得到合成总偏差值；其中：E_FS表示发电机轴(2)与水轮机轴(1)在高度差为L＝F‑S相对高度测量尺寸对应的同心合成总偏差值；E_ACFS表示发电机轴(2)与水轮机轴(1)在高度差为L＝F‑S相对高度测量区间位置对应的R_ACF与R_ACS几何偏差值；E_BDFS表示发电机轴(2)与水轮机轴(1)在高度差为L＝F‑S相对高度测量区间位置对应的R_BDF与R_BDS几何偏差值；L表示测量距离在相对位置为F‑S几何高度尺寸；(11)联轴找摆度合格与否的判定方法由于E_FS合成计算后为双边总差值，摆度取其值的1/2进行比较，故0.5E_FS/L≤0.02mm/1000mm，则为合格；(12)如测量、计算后所得的结果为不合格，则对水轮机轴(1)与发电机轴(2)重新进行调整，直至水轮机轴(1)与发电机轴(2)同心精度合格后，再进行后续水轮机轴(1)与发电机轴(2)联轴孔同镗加工，最终保证机组联轴安装精度，从而保证机组轴系运行对摆动要求。