王永亮
（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司）

　　摘　要：目前主流的水輪發(fā)電機(jī)組推力軸承結(jié)構(gòu)有：彈簧油箱、錐形支撐、彈性托盤幾種。其中安裝難度較高的要數(shù)彈性托盤結(jié)構(gòu)的推力軸承，由于結(jié)構(gòu)方面的原因，該型軸承無(wú)法像彈性油箱結(jié)構(gòu)的推力軸承那樣，自行分配受力。也無(wú)法像錐形支撐的軸承結(jié)構(gòu)那樣，使用測(cè)量裝置配合，在推力油槽外側(cè)完成受力的調(diào)整，因此，我們對(duì)其受力調(diào)整的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究分析。
　　關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)；推力軸承；彈性托盤；受力；千分表
　　0　引言
　　彈性托盤和支柱螺栓構(gòu)成的推力軸承結(jié)構(gòu)，其受力調(diào)整主要有三種方法：錘擊法、千分表法和應(yīng)變儀法。由于成本控制的原因，水電安裝施工方一般都不配備應(yīng)變儀和相應(yīng)的應(yīng)變電阻，這一安裝調(diào)整方式，大多是專業(yè)制造廠家，在科研時(shí)使用。所以，目前Z常見(jiàn)的就是錘擊法和千分表法。由于錘擊法對(duì)操作者的依賴較強(qiáng)，需要有一定的經(jīng)驗(yàn)。施工期間，操作者揮動(dòng)8磅左右的大錘，逐個(gè)敲擊扳手，旋緊托盤底部的支柱螺栓，要求每次的打擊力度均勻一致。使用千分表，從距離推力瓦Z遠(yuǎn)處的軸頸部位觀察，每次打擊支柱螺栓，軸線需要有所擺動(dòng)，但不能超過(guò)0.01mm。Z終，一周支柱螺栓錘擊完畢，操作者認(rèn)為：各支柱螺栓緊度相同；而每次錘擊對(duì)軸線的影響也都在0.01mm以內(nèi)；軸線的累積變化也不超標(biāo)，即視為受力調(diào)整完畢，這是一個(gè)很精細(xì)的工作。

　　近年來(lái)由于從事該工作的操作者不斷減少，軸承的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越緊湊，尤其是傘式和半傘式機(jī)組，推力軸承布置在轉(zhuǎn)子下部，操作空間很有限。很多情況下人無(wú)法直立起來(lái)，難以揮動(dòng)大錘來(lái)調(diào)整受力，都給受力調(diào)整造成了很大的困難。這時(shí)千分表法的實(shí)踐意義就顯得越來(lái)越重要。

　　1　試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
　?。?）研究對(duì)象介紹。我們的受力調(diào)整研究是以千分表法為基礎(chǔ)，針對(duì)狹小空間的推力軸承結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行的。這種調(diào)整，不需要將推力瓦抽出，并在托盤上焊接測(cè)桿座，或者是布置應(yīng)變片，軸承結(jié)構(gòu)為本次研究對(duì)象，運(yùn)行后8塊推力瓦溫偏差較大。Z高運(yùn)行溫度達(dá)到了79度，而Z低溫度只有63度，顯然推力瓦的受力并不均勻。

　?。?）調(diào)整期間存在的問(wèn)題。該推力軸承結(jié)構(gòu)，使用推力頭下平面作為鏡板面，并且推力頭已經(jīng)與轉(zhuǎn)子連接。如果將推力頭與鏡板脫開，需要大范圍拆機(jī)。傳統(tǒng)方式：起落轉(zhuǎn)子，將受力反復(fù)作用在鏡板上，并同時(shí)測(cè)量彈性托盤的變形在這種情況下無(wú)法實(shí)施。每次頂起轉(zhuǎn)子，都會(huì)使鏡板與推力瓦脫開。沒(méi)有鏡板幫助推力瓦保持水平，由于重心的關(guān)系，推力瓦會(huì)向進(jìn)油邊方向傾斜。這就造成了一個(gè)問(wèn)題：轉(zhuǎn)子回落時(shí)，我們?cè)谕屏ν呱蠝y(cè)得的可能不僅是壓縮量，還包含了推力瓦開始接觸鏡板，到受力期間產(chǎn)生的軸向旋轉(zhuǎn)。（以支柱螺栓球面為圓心）。并且，每次起落轉(zhuǎn)子時(shí)，無(wú)法保證鏡板各方向均勻向上提起，回落的過(guò)程也是一樣。部分推力瓦會(huì)先與鏡板面接觸。很難找到推力瓦完全與鏡板接觸，并開始受力的臨界點(diǎn)，為測(cè)量造成了很大的難度。

　　2　測(cè)量方法
　?。?）在推力瓦外側(cè)的起吊孔內(nèi)安裝測(cè)量桿，每次只測(cè)量一塊推力瓦。（2）在距離推力瓦較遠(yuǎn)的軸頸處，+x，+y方向，徑向布置千分表，用于檢測(cè)軸系的擺動(dòng)。（3）在鏡板底部+x，+y方向，軸向布置千分表。用于檢測(cè)每次起落轉(zhuǎn)子時(shí)，鏡板的復(fù)歸情況。理論上，調(diào)整各推力瓦的受力，不應(yīng)影響原鏡板的水平，或?qū)S系產(chǎn)生影響。（4）頂起轉(zhuǎn)子，直到被測(cè)推力瓦與鏡板面之間出現(xiàn)間隙，通過(guò)操作頂起油泵泄壓閥，使轉(zhuǎn)子緩慢下落，并同時(shí)監(jiān)測(cè)鏡板與推力瓦的間隙變化，直到推力瓦與鏡板剛剛緊密結(jié)合的臨界點(diǎn)，鎖緊泄壓閥。（5）該項(xiàng)目中，頂起油泵壓力在10mp左右即可頂起，直到推力瓦和鏡板接觸前，壓力不下降。所以，轉(zhuǎn)子回落的過(guò)程中，也可以使用這一特點(diǎn)，交叉驗(yàn)證，通過(guò)間隙監(jiān)測(cè)所取的“推力瓦開始受力臨界點(diǎn)”是否正確。需要注意的是：由于鏡板回落的過(guò)程中并不均勻，有可能其他并未監(jiān)測(cè)的推力瓦提前與鏡板接觸，并開始受力，也會(huì)造成油泵處壓力表的壓力回落。而此時(shí)被測(cè)的推力瓦與鏡板尚有間隙，這種情況應(yīng)以間隙為準(zhǔn)。但這種情況不常發(fā)生。通過(guò)實(shí)踐：通過(guò)間隙測(cè)得的“臨界點(diǎn)”和通過(guò)檢測(cè)壓力表測(cè)得的“臨界點(diǎn)”基本一致。（6）鎖緊泄壓閥后，開始將千分表座吸附在軸承內(nèi)固定件上，如軸承油箱或座圈。千分表針打在測(cè)桿上。（7）快速泄壓，讓轉(zhuǎn)子重量壓在推力瓦上。（8）檢查鏡板下千分表歸零情況，檢查軸頸處千分表變化情況，檢查制動(dòng)器脫開情況。讀取千分表讀數(shù)，即為該塊瓦的彈性托盤壓縮量。

　　3　受力調(diào)整
　　根據(jù)運(yùn)行溫度，現(xiàn)場(chǎng)使用2、4、6、7四塊瓦作為基準(zhǔn)，將其他四塊瓦向上不斷頂緊。瓦溫與測(cè)得的壓縮量基本吻合，但其中也包含了測(cè)量誤差和支柱螺栓的變形量等因素。并反復(fù)測(cè)量。完成次調(diào)整后，開機(jī)進(jìn)行檢查。

　　對(duì)推力瓦進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)整，使各瓦受力情況進(jìn)一步改善，8塊瓦的溫差已經(jīng)得到縮小。鑒于這種經(jīng)驗(yàn)，并啟動(dòng)運(yùn)行了機(jī)組。
　　通過(guò)兩次的受力調(diào)整，已經(jīng)使推力瓦溫差由16度縮小到了11.5度。測(cè)得的壓緊量?jī)H相差10微米，所以，繼續(xù)用這種方法調(diào)整已經(jīng)沒(méi)有意義了?，F(xiàn)場(chǎng)針對(duì)Z高的2號(hào)推力瓦，和Z低的1、8號(hào)兩塊推力瓦，進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻N擊來(lái)進(jìn)一步縮小溫度差，Z終保證8塊瓦的溫差在10度以內(nèi)。

　　4　數(shù)據(jù)分析
　　通過(guò)實(shí)踐論證：在無(wú)法使用特制測(cè)量工具，測(cè)量推力瓦和托盤之間相對(duì)變形的情況下。（需要取出托盤，焊接螺母）直接測(cè)量單塊推力瓦，在受壓臨界點(diǎn)時(shí)，一直到完全承受轉(zhuǎn)子重量過(guò)程中的下沉量，也是調(diào)整推力瓦受力的一種可行方法。但由于測(cè)得的下沉量中包含了支柱螺釘、軸承座彈性變形以及部分測(cè)量誤差。通過(guò)這種方法來(lái)調(diào)整的推力瓦溫，溫差僅能控制在10度以內(nèi)。但在這種特殊的工況下，傳統(tǒng)千分表法和應(yīng)變儀法皆無(wú)法使用，無(wú)論從工作效率，還是調(diào)整精度上來(lái)說(shuō)。該方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于錘擊法。

　　5　結(jié)語(yǔ)
　　在未來(lái)的研究中，我們將使用特制的杠桿型千分表，直接將特制測(cè)頭伸入托盤下方，測(cè)量其變形量。并通過(guò)運(yùn)行的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證其可行性。使推力瓦受力調(diào)這項(xiàng)工作愈加簡(jiǎn)便，科學(xué)。Z終擺脫對(duì)操作者經(jīng)驗(yàn)的依賴，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、程序化生產(chǎn)作業(yè)的要求。

　　作者簡(jiǎn)介：王永亮（1979-），男，黑龍江哈爾濱人，研究方向：汽發(fā)發(fā)電機(jī)安裝。

來(lái)源：《山東工業(yè)技術(shù)》2016年17期