汽轮发电机轴系找正论文

1、汽轮发电机组轴系找中心摘要汽轮发电机组轴系找中心是汽轮发电机组本体安装工作中极其重要的一个环节，也是施工中相对比较复杂和繁琐的一项工序。轴系不正给整个机组的运行带来不可估量的后果，严重威胁机组的安全运行，。本为通过对轴系找中心工作的准备和注意事项、数据记录方法、单一对轮找中心的计算方法、多个对轮综合找中心的计算方法及轴瓦垫块的调整计算等多方面阐述了轴系找中心工作，并对此做了总结，望共同学习。关键词：轴系找中心、准备和注意事项、记录方法、计算方法1 绪论随着我国电力工业的大力发展，大功率、高参数机组渐渐成为了火力发电的潮流。安全运行是机组的生命线，也是任何一个火电施工企业所追求的最终目标。 机组

2、轴系中心不正严重威胁机组安全运行，易造成重大事故： 1） 造成汽轮机转子与轴封摩擦，使轴封间隙增大，不仅增加了漏气损失，降低机组效率，而且会造成轴向推力增大。漏气量增大，使泄露出汽封体得蒸汽极易窜入轴承里，导致润滑油进水变质，严重影响轴瓦润滑油膜的建立。2） 机组动、静部分摩擦发热，致使转子因受热不均而发生弯曲变形。当摩擦中的挤压力超过发热温度下的屈服极限时，使转子产生永久性变形，转子产生异常振动。3） 轴系中心不正是常见的激振源。联轴器的张口将使转子弹性倾角发生变化，而错位将使转子动态挠度产生变化，会引起各轴承的静负荷重新分配。另外，转子在轴承油膜中动力不稳，会激发油膜自激振荡。4） 轴系中

3、心不正，将导致轴系的扬度安装调整值与设计值产生偏差。5） 造成个别支撑轴承负荷过重、轴承乌金磨损，润滑油温度升高。2 背景在灵武电厂二期2×1000MW机组安装中，因制造厂家轴系中心设计数据不合理，造成#3机组冲转期间出现烧瓦现象，经过厂家、建设单位、施工单位现场研究处理，最终重新确定轴系中心数据，使轴瓦温度和振动趋于正常，由此可见轴系中心不正既耽误工程工期还造成人力、物力的浪费，并对机组安全运行造成隐患。对火力发电施工企业而言，轴系中心安装数据因严格按照制造厂家提供的设计数据执行并将其控制在行业标准允许范围之内。在整个汽轮发电机组本体安装工作中，轴系找正工作根据安装工序和施工标准要

4、进行34次，是一项较为繁杂的工作，对火电施工企业而言要不断总结经验、学习提高理论知识，培养专业中坚力量来提高行业竞争力。3 轴系找中心前的准备工作及注意事项31 轴系找中心前的准备工作（1） 转子各联轴器检查，包括联轴器外观检查和圆周晃度、端面瓢偏。（2） 联轴器厂家出厂标记（零位）应相互对应。（3） 联轴器盘车时用两个活动销，并且对称布置，这在轴瓦为可倾瓦时尤为重要，避免单一活动销在盘车后顶松时造成转子联轴器摆动。（4） 准备好找中心所需要的量具和工器具等。32 轴系找中心前的注意事项（1） 检查轴承安装序号是否正确。（2） 检查轴承安装方向、位置是否正确，轴瓦垫块接触是否良好。（3） 检查

5、油挡和汽封间隙确认转子和油挡、汽封齿无摩擦。（4） 在找中心前先将转子空盘数圈，消除重力造成的静态垂弧。（5） 百分表装架牢固可靠，测量外圆的的百分表表杆要与转子轴心线垂直，测量张口的百分表表杆要与转子端面垂直，消除测量误差。（6） 百分表灵活、不卡涩，标杆接触位置应光滑、平整、无毛刺、锈污等。（7） 盘动转子前因对表，将表针对到零位，避免错读现象。（8） 每次读表前，销子均应无憋劲现象，盘动转子用钢丝不应吃劲，使轴系处于不受外力情况下。（9） 转子在盘动过程中尽量避免撞击而造成百分表振动引起误差。（10） 在一次数据测量结束后应重新对表。（11） 调整垫片应光滑、平整、无毛刺、锈污等，油孔不

6、能漏剪。（12） 调整量过大时，检查轴瓦垫块接触情况，必要时重新研刮。（13） 找中心的数据以厂家提供为准，同时要符合行业或国家规范要求。4 轴系找中记录方法（百分表）41百分表测量与记录（1）读数记录在测量和记录前对照本文“轴系找中心前的准备工作及注意事项”检查是否符合要求后方可记录。中心偏差的计算方法类型位置上 下左 右张 口(b2+b4)/2-(d2+d4)/2(a1+a3)/2-(c1+c3)/2外 圆B-D/2A-C/2（2）中心偏差方向的确定外圆：外圆（水平、垂直）读数中大值所在的方向就为偏差方向。张口：张口（水平、垂直）读数中大值所在的方向就为偏差方向。在做记录时注意百分表所架的

7、位置是在对轮的哪个联轴器上，避免因为疏忽而使调整值与实际偏差相反，造成返工。42 塞尺和量块配合测量与记录外圆用量块紧紧压住，用塞尺测量。张口直接用量块测量 (1)读数记录中心偏差的计算方法位置类型上 下左 右张 口(b1+b2+b3+b4)/2-(d1+d2+d3+d4)/2(a1+a2+a3+a4)/2-(c1+c2+c3+c4)/2外 圆B-D/2A-C/2（2）中心偏差方向的确定外圆：外圆（水平、垂直）塞尺读数中大值所在的方向就为偏差方向。张口：张口（水平、垂直）量块读数中大值所在的方向就为偏差方向。在做记录时注意量块的位置是在对轮的哪个联轴器上，避免因为疏忽而使调整值与实际偏差相反，

8、造成返工。由于人为因素过多，造成读数误差过大，所以此方法适用于轴系中心初找正用。5 轴系找中计算方法以下为轴系找中基本的计算方法，此方法的前提是将转子假设为绝对刚性，且为单轴两支点（现随机组装机容量的不断怎大，单轴两支点轴系较为普遍）。51 单一对轮找中心计算方法这种方法运用的前提条件是转子1为整个轴系相对标高的基准位置即轴系的零点，转子1已经经过初步的找正工作使其支撑轴承的相对标高和轴颈扬度均以符合厂家设计要求。 图1如图1，已知转子1为轴系基准点，在前期施工中已经将其调整到厂家要求范围内（支撑轴承标高相同，轴颈扬度数据相同、方向相反），联轴器1到1瓦距离为L1，1瓦到2瓦距离为L2，转子2

9、整体长度为L；联轴器1直径为1，联轴器2直径为2；测量中心是百分表表杆指在转子2上。通过测量可知，联轴器1上张口为a1，外圆为b1，根据相似三角形定律可计算需要调整值为：（1）计算消除张口a11瓦调整量1=（L1/1）·a12瓦调整量2=（L1+L2）/1·a1（2）计算消除外圆b11瓦调整量1±b1=（L1/1）·a1±b12瓦调整量2±b1=（L1+L2）/1·a1±b1规律总结：（1）计算原理为相似三角形定律，以在调整中不动点为支点即一个相似三角形的顶点来寻找对应的相似三角形；（2）在调整时先消除联轴器的张口

10、值（如果先消除外圆会带来重复计算，导致过多的计算量而产生计算错误）；（3）消除联轴器张口时，两个瓦移动方向相同，均为张口方向；(4) 消除联轴器外圆时，两个瓦的移动方向相同，大小相等，均为圆心的偏差值；（5）最终的调整时，要确定调整的正方向即加或减垫片的方向，通常情况下定加垫片方向为正方向，或将外圆偏差方向定位正方向。在调整时联轴器2的中心也在随着发生变化，其变化量也是可以计算的。（1）在消除联轴器1张口值a1时联轴器2张口变化量：a2=（2/1）·a1；联轴器2外圆变化量：b2=（L/1）·a1；（2）在消除联轴器1外圆值b1时联轴器2张口变化量：a2´=0；联

11、轴器2外圆变化量：b2´=b1；联轴器2总的中心变化量：张口a2总= a2 +a2´=（2/1）·a1；外圆b2总= b2 +b2´=（L/1）·a1±b1以上的计算过程是一个理论的计算，是为了消除联轴器中心偏差而进行的支持轴承的同时调整，但在实际工作需要中存在不方便同时调整量个轴瓦现象，例如汽轮机扣盖后轴系中心复测，这时径向汽封间隙调整已结束，不容许有太大的调整量而致使径向汽封间隙超出厂家要求范围，或个别轴瓦与汽缸空间狭窄，翻瓦困难，要尽量减少调整轴瓦的个数，这就需要通过总结来确定被调整轴瓦的序号，减少工作量，鉴于此情况下面再通过计

12、算分别分析一下张口和外圆变化量与轴瓦调整量得关系，用于准确选择被调整轴瓦。1、张口的变化量与轴瓦调整量之间关系（见图2）图21瓦不动，调整2瓦来调整联轴器1和2，张口值变化量：a1=(1/L2)·2 a2=(2/L2）·2 2瓦不动，调整1瓦来调整联轴器1和2，张口值变化量：a1=(1/L2)·1 a2=(2/L2）·1 有式和式分析可知，1=2，调整方向相反。2、外圆的变化量与轴瓦调整量之间关系（见图3）图31瓦不动，调整2瓦来调整联轴器1和2，外圆变化量：b1=(L1/L2)·2 b2=（L3/L2）·2 2瓦不动，调整1瓦来调整

13、联轴器1和2，外圆变化量：b1=(L1+L2)/L2·1 b2=（L3-L2）/L2·1 因L1和(L1+L2)差别不大，由式和式分析可知，1和2差别不大。因为前面所述原因，需要较小的调整量。由式式分析来看，因为联轴器直径1和2差距不大，要调整张口值a1和a2动1瓦和2瓦区别不大；由式分析来看，当通过动2瓦来调整外圆时，L1/L21，且L2 比L1大很多，所以计算后b1是2的好几倍，调整困难；在式中，如果动1瓦消除外圆，L2和(L1+L2) 和 L2差别不大，则b1和1差距很小，在式中（L3-L2）与L2偏差很大所以b2是1的好几倍，调整较为容易。总上分析可知，通过动1个轴

14、瓦来调外圆整轴系中心时在外圆偏差很小，张口值偏差大的情况下，可选用靠联轴器较远的轴承来调整；若轴系中心外圆偏差很大，张口值偏差很小的情况下，可选用靠联轴器较近的轴承来调整。即平时所说的“远消面，近消圆”。在整个轴系的找中心工作中也包括低压转子和发电机转子的找中工作，因为发电机转子是穿在定子内堂中，在调整发电机空气间隙后才进行的找中心工作，所以调整时是通过调整发电机定子底座与台板之间的调整垫片整体移动发电机定子来实现，其调整方法较为特别，所以在此单另给出计算方法如下： 根据发电机底座支撑方式的特点和为了机组运行的安全、稳定，发电机调整垫片不可能在一个点或短距离上加减，为了方便说明，计算时假设发电

15、机底座为两轴瓦支撑形式，汽端台板最前侧设为1瓦，励端台板的最后侧设为2瓦（机头方向为前，反之为后），计算方法与单一对轮找中心类似，采用1瓦不动，通过调整2瓦来消除联轴器的张口值，再用外圆的实测差值加上因消除张口造成外圆的变化量来消除外圆，在计算时可别要注意正方向的确定以免造成计算错误，计算结束后可根据（图4）按比例进行调整。图452 多个对轮综合找中心计算方法通过本文第5.1节我们可以对单一对轮找中心的计算方法有所了解和掌握，但我们在具体的施工过程中由于很多因素造成施工企业没有过多的时间去一个联轴器一个联轴器的找中心，这就需要有一种能够一次成形的计算方法来计算和调整，以下简单介绍以下多个对轮综

16、合找中心计算方法轴系中心一次成形法。在联轴器中心测量数据出来后先找准整个轴系的基准位置（本文5.1节已介绍），观察靠近基准的联轴器中心数据，找出其主要偏差即偏差大的数据，首先消除，为了减少轴瓦的调整数量，根据“远消面、近消圆”的原则选择所要首先调整的轴瓦，消除其最大偏差，然后计算出调整后对各联轴器中心数据，综合考虑做进一步的调整。图5如图6，已知联轴器1直径为1，联轴器1直径为2，假设联轴器1下张口为a1，外圆为转子2低b1，其中张口偏差较大；联轴器2上张口为a2,，外圆为转子3低b1，其调整量计算如下：（1）通过调整4瓦先消除张口a1 4瓦下降 L2/1·a1 (2)联轴器1中心变

17、化为 张口变为0；外圆变为b1-b1=b1-L1/1·a1(3)通过调整3瓦和4瓦消除联轴器1外圆3瓦抬高b1-L1/1·a1；4瓦抬高b1-L1/1·a1(4)整理计算后3瓦和4瓦总调整量3瓦抬高b1-L1/1·a1；4瓦抬高b1-L1/1·a1-L2/1·a1=b1-（L2+L1）/1·a1(5)调整3瓦和4瓦后联轴器2中心变化量张口a2=2/L2·X=2/L2·L2/1·a1=2/1·a1外圆b2=b1-（L2+L1）/1·a1- (L2+L3)/L2·X =

18、 b1-（L2+L1）/1·a1- (L2+L3)/L2·L2/1·a1= b1-( L1+2L2+L3) /1·a1(6)调整3瓦和4瓦后联轴器2中心变化为张口为a2-a2=a2-2/1·a1外圆为b2+b2=b2+ b1-( L1+2L2+L3) /1·a1(7)通过对序（6）中数据比较找出其主要偏差即偏差大的数据，通过调整5瓦和6瓦使联轴器2的中心数据符合要求，具体计算在本文5.1中已作出详细说明。当然，轴系找正过程中各轴瓦的调整量并非完全与上述的计算过程相同，根据各个机组安装要求的不同，调整时考虑因素是不尽相同的。例如本台机组

19、中对油挡洼窝的中心有严格的要求，要求控制在±0.05mm以内，在这种情况下调整轴瓦时就要兼顾油挡洼窝中心的变化，如果只考虑轴系中心来计算轴瓦调整量，必然导致油挡中心无法保证。通过安装单位自己的经验可知，靠近调整轴瓦的油挡洼窝因与轴瓦距离较近，其中心的变化量接近与调整量的一半，而另外一端的油挡洼窝中心变化很小。在考虑油挡洼窝中心时，油挡中心如果符合要求，则调整时优先考虑通过整体调整轴承箱来消除中心偏差。6 轴瓦调整时垫块垫片调整量计算方法在随轴系中心调整量计算结束后，就要对相应的轴瓦做调整。轴瓦的调整一般情况有两种方式，一是通过对轴承座整体调整来实现，上下调整在轴承座台板底部垂直加上或

20、减去相应的调整量，水平方向左右调整将轴承座台板左右顶相应的调整量，这种方法对可调式斜垫铁支撑的轴承座较为方便，对水泥支墩支撑的轴承座相对要困难，由于中心调整的反复性决定不能经常性的提起轴承座来调整，只有当调整量过大时运用（调整量达到0.30mm以上）。另一种方法是通过在下轴瓦支撑垫块内加减垫片的方式（下轴瓦支撑垫块一般有25块），此方法运用较为普遍。下面就以5块垫块（如图6）为例，说明垫块调整量与轴系中心计算轴瓦调整量得关系。图6设左右两侧靠近水平中分面得垫块中心线与轴瓦垂直中心线夹角为，左右两侧靠近垂直中心线的垫块中心线与轴瓦垂直中心线夹角为，则具体调整量计算如下：（1）轴瓦需垂直移动时，如图7图7轴瓦向上移动量为X则与垂直中心线成角的两侧垫块垫片增加量d=X·COS与垂直中心线成角的两侧垫块垫片增加量b=X·COS轴瓦向下移动量为X则与垂直中心线成角的两侧垫块垫片减少量d=-x·cos与垂直中心线成角的两侧垫块垫片减少量b=-x·cos（2）轴瓦需水平移动时，如图8图8轴瓦向右移动量为y则左侧与垂直中心线成角的垫块垫片增加量c=y·sis左侧与垂直中心线成角的垫块垫片增加量c=y·sis右侧与垂直中心线成角的垫块垫片减少量c=-y·sis右