一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法及装置与流程

1.本发明涉及大中型混流式水轮发电机组，尤其是一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法及装置，适用于大中型混流式水轮发电机组大修后，转轮回装时中心和水平调整，使用该方法可最少起落转轮，将转轮中心、水平调整到位；避免反复起落转轮，提高工作效率，节省人力资源。


背景技术：

2.混流式水轮发电机组大修后，在转轮回装时，需要将转轮水平调整至≤0.02mm/m，中心调整至≤0.15mm，传统方式是在转轮水平基本调整合格后，在转轮与底环之间使用铜楔子板限位，调整转轮中心，该方式需要在至少8个方位，随着转轮下落，不断调整楔子板的插入深度，往往由于插楔子板人员配合不默契，在转轮完全落下后，各方位转轮与下止漏环间隙不均匀，从而导致转轮中心不合格，需要重新起落转轮，制约机组检修工期。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法及装置，在机组大修后转轮回装时，可快速对转轮中心、水平调整，减少调整次数和调整量。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，包括以下步骤：步骤1）、修前测量；步骤2）、水平初调；步骤3）、中心初调；步骤4）、水平、中心测量与精调。
5.所述步骤1）包括以下步骤：步骤1.1）、 修前盘车时，测量下固定止漏环、下转动止漏环之间的间隙，记为a1、b1、c1、d1；步骤1.2）、 修前在受力转换完成后，转轮及主轴的重量全部落在基础环对应的楔子板上，将相邻楔子板之间点焊，同时将楔子板与基础环点焊牢靠；步骤1.3）、 修前在顶盖和主轴吊出后、转轮吊出前，在转轮上法兰面对称4个方向、避开转轮吊具的位置，使用合像水平仪测量转轮修前水平，记为θ，方位角记为α。
6.所述步骤2）包括以下步骤：步骤2.1）、 根据步骤1.3）中转轮修前水平，计算各楔子板加垫厚度，在楔子板上加垫铜皮；步骤2.2）、1～8#楔子板的分布角度分别记为β(n)；步骤2.3）、 各楔子板理论调整高度分别为δ(n)=-d/2*θ*cos(α-90
°
)，其中d为楔子板的分布直径,计算值为正为向上调整；步骤2.4 ）、各楔子板最终加垫厚度分别为 δ=δ(n)+|min{δ(n)，n=1～8}|；
步骤2.5 ）、按步骤2.4）加垫厚度在楔子板上加垫铜皮，铜皮以盖满整个楔子板为宜。
7.所述步骤3）包括以下步骤：步骤3.1）、每台机组使用4套中心调整装置，4套中心调整装置周向均匀分布；步骤3.2）、 将中心调整装置的挡块焊接到下转动止漏环测量孔附近的基础环上；步骤3.3）、 在转轮吊入机坑前、按步骤2.5 ）加垫铜皮后，在铜皮与转轮间涂抹润滑脂或者凡士林；步骤3.4）、 将转轮吊入机坑，下落至下转动止漏环距离楔子板在5～10mm之间时，调整中心调整装置的中心调整顶丝，使各中心调整装置的端部支撑装置刚好贴住转轮，将转轮1固定限位，测量下固定止漏环、下转动止漏环之间的间隙，记为a2、b2、c2、d2，则此时转轮x方向目标间隙为x=(d2+b2)/2，y方向目标间隙为y=(c2+a2)/2；步骤3.5 ）、调整各中心调整装置，将转轮中心推至目标中心，并使各中心调整装置的端部与转轮间双边间隙保持在0.10mm左右；步骤3.6 ）、继续下放转轮，直至转轮的重量全部落到楔子板上。
8.所述步骤3.5）各中心调整装置的中心调整顶丝的调整量分别记为e、f、g、h：+y方向顶丝调整量为e=a2-y=(a2-c2)/2-0.05；+x方向顶丝调整量为f=b2-x=(b2-d2)/2-0.05；-y方向顶丝调整量为g=c2-y=(c2-a2)/2-0.05；-x方向顶丝调整量为h=d2-y=(d2-b2)/2-0.05。
9.所述步骤4）包括以下步骤：步骤4.1）、按步骤1.3）测量计算转轮水平；按步骤3.4）测量计算转轮中心；步骤4.2）、 若转轮水平不合格，则按照步骤2.2）～2.5）计算各方位楔子板加垫量，并将转轮吊起1～3mm，往楔子板上加对应厚度的铜皮；并按照步骤3.1）～3.5）控制转轮中心；步骤4.3 ）、若转轮中心不合格，则使用桥机对转轮施加向上为f的力，使转轮余留一定重力压在楔子板上；步骤4.4）、 再对转轮中心调整：将各中心调整装置上的中心调整顶丝旋至最短；在端部支撑装置与转轮之间架设单动薄型液压千斤顶；如果单动薄型液压千斤顶过厚，无法装入端部支撑装置、转轮中间，则可以拆除中心调整装置的其他部件，只保留挡块，在挡块和转轮间架设单动薄型千斤顶；并在基础环上、挡块附近、避开作业方位架设百分表；按照步骤3.4）的计算方式，推动转轮，使用百分表监视转轮中心；步骤4.5 ）、最终转轮水平θ≤0.02mm/m，转轮中心(d-b)/2≤0.15mm，(c-a)/2≤0.15mm，调整合格。
10.一种大型混流式机组转轮中心、水平调整装置，包括挡块，挡块固定在基础环上，挡块上螺纹连接有中心调整顶丝，中心调整顶丝端头安装有端部支撑装置，端部支撑装置对转轮进行中心定位、导向。
11.所述挡块为l型，挡块下端水平部左右设有坡口，挡块上端竖直部开有螺纹通孔。
12.所述端部支撑装置包括支撑盘、滑动铜瓦，支撑盘、滑动铜瓦之间通过内六角沉头螺栓连接。
13.所述支撑盘侧壁开有拨杆孔。
14.本发明一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法及装置，具有以下技术效果：1）、该方法采用公式计算转轮水平调整时各方位加垫厚度，计算方法可靠，可复制到excel表格计算，具有很强的操作性，并在某电站机组检修中得到了实践，是完全可行的。
15.2）、该方法采用转轮中心辅助调整装置预控转轮中心，可使转轮中心在目标值允许偏差之内，减少调整次数和调整量。
16.3）、该方法可以在转轮水平调整合格后，避免反复起落转轮来调整转轮中心，调整值量化并精确调整，基本上可以一次调整成功，提高了工作效率，节省了人力资源；并在某电站机组检修中得到了实践，是完全可行的。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明中中心调整装置的主视图。
18.图2为本发明中中心调整装置的左视图。
19.图3为本发明中挡块的主视图。
20.图4为本发明中端部支撑装置的主视图。
21.图5为本发明的工作状态示意图。
22.图6为图5的局部放大示意图。
23.图7为本发明中测点/楔子板分布平面图。
24.图中：转轮1，底环2，副底环3，下固定止漏环4，下转动止漏环5，楔子板6，中心调整装置7，单动薄型液压千斤顶8，基础环9，合像水平仪10，挡块7-1，中心调整顶丝7-2，端部支撑装置7-3，第一锁紧螺母7-4，第二锁紧螺母7-5，坡口7-1-1，螺纹通孔7-1-2，丝杆段7-2-1，调节四方7-2-2，支撑盘7-3-1，滑动铜瓦7-3-2，拨杆孔7-3-3，内六角沉头螺栓7-3-4。
具体实施方式
25.如图1-4所示，一种大型混流式机组转轮中心调整装置，主要由挡块7-1、中心调整顶丝7-2、端部支撑装置7-3、第一锁紧螺母7-4及第二锁紧螺母7-5组成。
26.所述挡块7-1为l型结构，在挡块7-1下部水平段左右与基础环焊接部位设有坡口7-1-1，坡口7-1-1坡度45
°
，宽度5～10mm。在挡块7-1上部竖直段横向开有螺纹通孔7-1-2，螺纹通孔7-1-2主要用于与中心调整顶丝7-2连接。
27.所述调整顶丝7-2为特殊顶丝结构，主要由丝杆段7-2-1、调节四方7-2-2组成。丝杆段7-2-1用于连接挡块7-1、端部支撑装置7-3，为全螺纹丝杆。调节四方7-2-2为四方头结构，主要方便操作丝杆段7-2-1进退。
28.所述端部支撑装置7-3主要由支撑盘7-3-1、滑动铜瓦7-3-2组成。支撑盘7-3-1和滑动铜瓦7-3-2之间采用4个内六角沉头螺栓7-3-4连接。支撑盘7-3-1侧壁开有拨杆孔7-3-3，拨杆孔7-3-3方便杆件插入并带动支撑盘7-3-1转动，从而完成支撑盘安装及拆卸。端部支撑装置7-3主要有两个作用：1）、在转轮1下落过程中，控制转轮1的中心；2）、在转轮1中心调整过程中，传递单动薄型千斤顶8的力。
29.所述挡块7-1与中心调整顶丝7-2间使用螺纹连接，并使用第二锁紧螺母7-5加强
受力。端部支撑装置7-3与中心调整顶丝7-2间使用螺纹连接，并使用第一锁紧螺母7-4加强受力。
30.一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，机组在大修时，修前通过受力转换，将转轮下环下放到基础环上的楔子板上，修后将转轮吊入时，需要将转轮中心、水平、高程调整至要求范围内，从而确保机组各部件可以顺利回装。转轮水平调整是在转轮或者主轴上法兰面，对称4个方位，使用合像水平仪测量，最终合成水平≤0.02mm/m；转轮中心调整是通过测量下止漏环间隙，计算转轮中心偏差，中心≤0.15mm。
31.一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，包括以下步骤：步骤1）、 修前测量：修前测量止漏环间隙作为修后回装参考，用于校核数据和监视转轮变形；测量转轮修前水平用于作为修后回装加垫调整水平依据。
32.步骤1.1）、 修前盘车时，测量下固定止漏环4、下转动止漏环5之间的间隙，记为a1、b1、c1、d1（以+y方向开始，顺时针分别记为a、b、c、d点）；步骤1.2）、 修前在受力转换完成后，转轮1及主轴的重量全部落在基础环9对应的楔子板6上，将楔子板6之间点焊，同时将楔子板6与基础环9点焊牢靠；步骤1.3）、 修前在顶盖和主轴吊出后、转轮吊出前，在转轮上法兰面对称4个方向、避开转轮吊具的位置，使用合像水平仪10测量转轮修前水平，记为θ（以水平向上为正），方位角α（以+x方向为0
°
，逆时针为正）。
33.步骤2）、 水平初调：步骤2.1）、 根据步骤1.3）中转轮修前水平，计算各楔子板6加垫厚度，在楔子板6上加垫铜皮；步骤2.2）、如图7所示，图7为楔子板分布平面图，1～8#楔子板6的分布角度分别记为β(n)，β(n)为：1# 90
°
，2# 45
°
，3# 0
°
......依此类推；n为楔子板编号；步骤2.3）、 各楔子板6理论调整高度分别为δ(n)=-d/2*θ*cos(α-β(n))，其中d为楔子板分布直径,计算值为正，为向上调整；步骤2.4 ）、各楔子板最终加垫厚度分别为 δ(n)=δ(n)+|min{δ(n),n=1～8}|；步骤2.5 ）、按步骤2.4）加垫厚度在楔子板6上加垫铜皮，铜皮以盖满整个楔子板6为宜。
34.步骤3 ）、中心初调：步骤3.1）、每台机组使用4套中心调整装置7，4套中心调整装置7沿转轮1上、下、左、右布置；步骤3.2）、 将中心调整装置7的挡块7-1焊接到下转动止漏环5测量孔附近的基础环9上；步骤3.3 ）、在转轮1吊入机坑前、按步骤2.5）加垫铜皮后，在铜皮与转轮间涂抹润滑脂或者凡士林；步骤3.4）、 在转轮1吊入机坑，下落至下转动止漏环5距离楔子板6在5～10mm之间时，旋转中心调整装置7的中心调整顶丝7-2，使各端部支撑装置7-3刚好贴住转轮1，将转轮1限位固定；测量下固定止漏环4、下转动止漏环5之间的间隙，记为a2、b2、c2、d2，则此时转轮x方向目标间隙为x=(d2+b2)/2，y方向目标间隙为y=(c2+a2)/2；步骤3.5）、 调整各顶丝，将转轮中心推至目标中心，并使各端部支撑装置与转轮
间双边间隙保持在0.10mm左右；从+y方向开始，顺时针，各顶丝调整量分别记为e、f、g、h；+y方向顶丝调整量为e=a2-y=(a2-c2)/2-0.05，调整量计算值为正，表示顶丝往背离转轮中心方向伸长；+x方向顶丝调整量为f=b2-x=(b2-d2)/2-0.05，调整量计算值为正，表示顶丝往背离转轮中心方向伸长；-y方向顶丝调整量为g=c2-y=(c2-a2)/2-0.05，调整量计算值为正，表示顶丝往背离转轮中心方向伸长；-x方向顶丝调整量为h=d2-y=(d2-b2)/2-0.05，调整量计算值为正，表示顶丝往背离转轮中心方向伸长；步骤3.6）、 继续下放转轮，直至转轮1的重量全部落到楔子板6上。
35.步骤4 ）、水平、中心测量与精调：步骤4.1）、 按步骤1.3）测量计算转轮水平；按步骤3.4）测量计算转轮中心；步骤4.2 ）、若转轮水平不合格，则按照步骤2.2）～步骤2.5）计算各方位楔子板加垫量，并将转轮1吊起1～3mm，往楔子板6上加对应厚度的铜皮；并按照步骤3.1）～步骤3.5）步骤控制转轮中心；步骤4.3）、 若转轮中心不合格，则使用桥机给转轮提供向上的吊起的力为f，使转轮剩余50t左右的力，压在楔子板6上；步骤4.4）、 转轮中心调整：将各中心调整装置7上的中心调整顶丝7-2旋至最短。在端部支撑装置7-3与转轮1之间架设单动薄型液压千斤顶8；如果单动薄型液压千斤顶8过厚，无法装入端部支撑装置7-3与转轮1中间，则可以拆除中心调整顶丝7-2、端部支撑装置7-3，只保留挡块7-1，在挡块7-1和转轮1间架设单动薄型千斤顶8；在挡块7-1附近架设百分表；按照步骤3.4）计算方式，推动转轮1，使用百分表监视转轮中心；步骤4.5）、 最终转轮水平θ≤0.02mm/m，转轮中心|(d-b)/2|≤0.15mm，|(c-a)/2|≤0.15mm，调整合格。
36.本方法通过测量、计算后再辅助相关装置进行调整，经过初调、精调后即可满足需求，避免人工凭经验反复调整的缺陷。

技术特征：
1.一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，包括以下步骤：步骤1）、修前测量；步骤2）、水平初调；步骤3）、中心初调；步骤4）、水平、中心测量与精调。2.根据权利要求1所述的一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，所述步骤1）包括以下步骤：步骤1.1）、 修前盘车时，测量下固定止漏环（4）、下转动止漏环（5）之间的间隙，记为a1、b1、c1、d1；步骤1.2）、 修前在受力转换完成后，转轮（1）及主轴的重量全部落在基础环（9）对应的楔子板（6）上，将相邻楔子板（6）之间点焊，同时将楔子板（6）与基础环（9）点焊牢靠；步骤1.3）、 修前在顶盖和主轴吊出后、转轮吊出前，在转轮上法兰面对称4个方向、避开转轮吊具的位置，使用合像水平仪（10）测量转轮修前水平，记为θ，方位角记为α。3.根据权利要求2所述的一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，所述步骤2）包括以下步骤：步骤2.1）、 根据步骤1.3）中转轮修前水平，计算各楔子板（6）加垫厚度，在楔子板（6）上加垫铜皮；步骤2.2）、1～8#楔子板（6）的分布角度分别记为β(n)；步骤2.3）、 各楔子板（6）理论调整高度分别为δ(n)=-d/2*θ*cos(α-90
°
)，其中d为楔子板（6）的分布直径,计算值为正为向上调整；步骤2.4 ）、各楔子板最终加垫厚度分别为 δ=δ(n)+|min{δ(n),n=1～8}|；步骤2.5 ）、按步骤2.4）加垫厚度在楔子板上加垫铜皮，铜皮以盖满整个楔子板（6）为宜。4.根据权利要求3所述的一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，所述步骤3）包括以下步骤：步骤3.1）、每台机组使用4套中心调整装置（7），4套中心调整装置（7）周向均匀分布；步骤3.2）、 将中心调整装置（7）的挡块（7-1）焊接到下转动止漏环（5）测量孔附近的基础环（9）上；步骤3.3）、 在转轮吊入机坑前、按步骤2.5 ）加垫铜皮后，在铜皮与转轮间涂抹润滑脂或者凡士林；步骤3.4）、 将转轮吊入机坑，下落至下转动止漏环（5）距离楔子板（6）在5～10mm之间时，调整中心调整装置（7）的中心调整顶丝（7-2），使各中心调整装置（7）的端部支撑装置（7-3）刚好贴住转轮（1），将转轮1固定限位，测量下固定止漏环（4）、下转动止漏环（5）之间的间隙，记为a2、b2、c2、d2，则此时转轮x方向目标间隙为x=(d2+b2)/2，y方向目标间隙为y=(c2+a2)/2；步骤3.5 ）、调整各中心调整装置（7），将转轮中心推至目标中心，并使各中心调整装置（7）的端部与转轮间双边间隙保持在0.10mm左右；步骤3.6 ）、继续下放转轮（1），直至转轮（1）的重量全部落到楔子板（6）上。5.根据权利要求4所述的一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，所述步骤3.5）
各中心调整装置（7）的中心调整顶丝（7-2）的调整量分别记为e、f、g、h：+y方向顶丝调整量为e=a2-y=(a2-c2)/2-0.05；+x方向顶丝调整量为f=b2-x=(b2-d2)/2-0.05；-y方向顶丝调整量为g=c2-y=(c2-a2)/2-0.05；-x方向顶丝调整量为h=d2-y=(d2-b2)/2-0.05。6.根据权利要求5所述的一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法，所述步骤4）包括以下步骤：步骤4.1）、按步骤1.3）测量计算转轮水平；按步骤3.4）测量计算转轮中心；步骤4.2）、 若转轮水平不合格，则按照步骤2.2）～2.5）计算各方位楔子板加垫量，并将转轮（1）吊起1～3mm，往楔子板（6）上加对应厚度的铜皮；并按照步骤3.1）～3.5）控制转轮中心；步骤4.3 ）、若转轮中心不合格，则使用桥机对转轮施加向上为f的力，使转轮余留一定重力压在楔子板（6）上；步骤4.4）、 再对转轮中心调整：将各中心调整装置（7）上的中心调整顶丝（7-2）旋至最短；在端部支撑装置（7-3）与转轮（1）之间架设单动薄型液压千斤顶（8）；如果单动薄型液压千斤（8）顶过厚，无法装入端部支撑装置（7-3）、转轮（1）中间，则可以拆除中心调整装置（7）的其他部件，只保留挡块（7-1），在挡块（7-1）和转轮（1）间架设单动薄型千斤顶（8）；并在基础环上、挡块附近、避开作业方位架设百分表；按照步骤3.4）的计算方式，推动转轮（1），使用百分表监视转轮中心；步骤4.5 ）、最终转轮水平θ≤0.02mm/m，转轮中心(d-b)/2≤0.15mm，(c-a)/2≤0.15mm，调整合格。7.一种实现权利要求6所述一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法的大型混流式机组转轮中心调整装置，其特征在于：包括挡块（7-1），挡块（7-1）固定在基础环（9）上，挡块（7-1）上螺纹连接有中心调整顶丝（7-2），中心调整顶丝（7-2）端头安装有端部支撑装置（7-3），端部支撑装置（7-3）对转轮（1）进行中心定位、导向。8.根据权利要求7所述的一种大型混流式机组转轮中心调整装置，其特征在于：所述挡块（7-1）为l型，挡块（7-1）下端水平部左右设有坡口（7-1-1），挡块（7-1）上端竖直部开有螺纹通孔（7-1-2）。9.根据权利要求7所述的一种大型混流式机组转轮中心调整装置，其特征在于：所述端部支撑装置（7-3）包括支撑盘（7-3-1）、滑动铜瓦（7-3-2），支撑盘（7-3-1）、滑动铜瓦（7-3-2）之间通过内六角沉头螺栓（7-3-4）连接。10.根据权利要求9所述的一种大型混流式机组转轮中心调整装置，其特征在于：所述支撑盘（7-3-1）侧壁开有拨杆孔（7-3-3）。

技术总结
一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法及装置，在转轮或者主轴上法兰面，对称4个方位，使用合像水平仪测量并计算各楔子板加垫厚度，通过加垫铜皮，使转轮水平度满足要求；通过在4个方位安装中心调整装置，通过测量并计算目标值及调整量，将转轮中心调整合格。本发明提供的一种大型混流式机组转轮中心、水平调整方法及装置，可减少转轮调整次数。可减少转轮调整次数。可减少转轮调整次数。


技术研发人员：黄奎 孔祥力 杨杰 闫金宇 成传诗
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/10/15