尹朋（黑龙江工商职业技术学院，黑龙江哈尔滨150000）
摘要：水轮发电机和水轮电动机在运行过程中，如果主轴同轴度不符合要求，将会使发电机损坏，而造成电力生产的严重事故，严重影响经济效益。因此，水轮发电机的主轴同轴度找正是一项非常重要的工作。本文就水轮发电机、水轮电动机主轴同轴度找正技术做一简要分析。
关键词：水轮发电机；主轴同轴度；找正
1概述
立轴式水轮发电机和水轮机主轴，分别是水轮发电机和水轮机的关键零件。两轴与转子、转轮共同组成水力发电机组的转动部份，两轴连接后各轴承部位，各配合位的同轴度要求较高，是机组出厂前必检的一个重要技术指标。
2水轮发电机、电动机同轴度不符合要求的危害
水轮发电机、水轮电动机运行中，转动部份产生很大的离心力，主轴承担巨大的扭矩力，如果主轴同轴度达不到要求，势必在轴承上产生附加力，使轴承温度升高，密封处容易损坏，产生振动和噪声，严重影响机组的寿命。
3水轮发电机、电动机同轴度找正方案分析
连接方式、找正部位与技术要求：
连接方式：两主轴找正在转子和转轮安装之前进行，主轴用螺栓联接，端部用凸肩和内止口定位，两轴找正后有两种定位方法，第一种，同镗部份螺栓孔，用带销螺栓定位。第二种，在法兰外圆结合处钻铰定位销孔，用定位销定位。
找正部位：水轮发电机主轴找正位主要有：上导轴承位(A)、推力轴承位(B)、下导轴承位(D)、转子配合外圆(C)、法兰外圆(E)、水轮机主轴找正位：水导轴承位(F)、法兰外圆(E)、法兰端面(G)。
技术要求：两轴精加工后把合找正摆度，以上各部位误差不大于0.02/1000，本厂内控指标0.01/1000。
4水轮发电机同轴度找正过程中的误差分析
4.1主轴技术要求：发电机和水轮机主轴自身各法兰外圆、轴承外圆、连接止口位置公差要求为?坭｜0.025｜A（A为主轴理想轴线），两结合法兰平面跳动要求?坭｜0.03｜A，平面度要求，水轮机轴连接内止口公差为H7，发电机轴连接凸肩公差为h6。
4.2误差分析：同轴度误差主要由两轴的角度位移误差和径向位移误差组成，为方便说明，我们以福建省德化县涌口水电站(发电机型号容量15000KW，发电机轴长度5190mm，重量11510kg，水轮机轴长度3750mm，重量5887kg，连接法兰外径φ900，SF12-36/5100，水轮机型号HL820-LJ-260)水轮发电机组为例：该机组定位止口尺寸φ450，两轴用12个M76×4螺栓连接，其中六个为带销螺栓。
4.2.1角度误差：两法兰结合平面对轴线跳动均要求为0.03mm，平面度0.03以下，不考虑平面度影响，法兰连接平面与主轴轴线的垂直平面仍有一个角度，如法兰φ900处跳动0.03，则角度为tgα=0.000033，α≈0.002°，两轴装配时，如果安装角度方向相反，侧角度误差会增加一倍，达0.004?，对两轴同轴度产生较大影响，但如果角度安装方向相同，则角度误差可互相抵消。
4.2.2径向误差：径向位移误差是由于联结止口间隙较大造成的。如涌口电站配合孔尺寸Φ450H7，如是上差则极限尺寸为Φ450.063mm，轴配合尺寸Φ450h6，极限尺寸Φ449.96mm，两极限尺寸相差0.103mm，安装后造成轴线不重合。
4.2.3操作误差：安装时接合面不干净，螺栓松紧度不一致，起吊过程中变位等，都有可能引起两轴同轴度超差。
5水轮发电机、电动机找正工艺过程
5.1吊装水轮发电机或水轮电动机主轴，四爪装夹上部外圆，中心架扶持下导轴承密封处外圆，百分表找正上导轴承外圆，允差0.02mm，夹紧。转动机床，从8个方向检查下导轴承外圆，连接法兰平面，误差应在0.03mm以内，误差方向做好标记。
5.2吊装水轮机主轴，一端以中心架支承外圆，另一端用尾座顶中心孔，洗、擦净结合部位，对齐，均匀上紧6个联轴螺栓（60°分布），松开水轮机轴中心架支撑，用百分表检查法兰外圆，与发电机轴法兰外圆作比较，如有错位，将最高点转到最下端，扶上中心架，松开联接螺栓，用中心架调节法兰高度使其至误差的1/2，上紧螺栓后再进行法兰检查，直至两法兰同轴度一致。
5.3松开水轮机轴中心架支撑，百分表检查水轮机轴的导轴承位，另一法兰的外圆和端面，复检发电机轴各配合面，如同轴度仍不合要求，可将水轮机轴拆开转一个角度（一般转180°），重新安装按以上工序进行找正，直至达到要求，并在法兰外圆上做好方向标记。
5.4刀架上安装专用镗孔工具，分别镗削两法兰6-φ80Ｈ7孔合，装上带销螺栓，上紧。
5.5重新检查各处同轴度，做好记录存档。
如采用外圆上骑缝销定位，可整体找正合格上紧螺栓后用万向摇臂钻床钻、铰合定位销孔，装入定位销，再吊下工件。
6水轮发电机或电动机找正应采取措施
6.1针对有时定位止口间隙大，定位不准确问题，在两轴把合后，用百分表分别测量两法兰外圆，如有偏差先将偏差找正，再测量其他部位同轴度。
6.2针对两轴存在的角度误差，在法兰找正后如其他部位超差，可将轴转一个方向(一般90°~270°之间)，安装后再测量，直到合格为止。
6.3针对人为因素可能产生误差，要求工作者安装时要清洗擦净工件，检查配合面质量及配合尺寸，去锐边毛刺，再擦洗干净工件，然后安装，螺栓要对称均匀上紧。
6.4对外圆上用骑缝销定位，吊装中可能引起变形的工件，用万向摇臂钻床钻铰销孔，打入销后才吊下。
6.5针对有时定位止口间隙大，定位不准确问题，在两轴把合后，用百分表分别测量两法兰外圆，如有偏差先将偏差找正，再测量其他部位同轴度。
6.6针对两轴存在的角度误差，在法兰找正后如其他部位超差，可将轴转一个方向（一般90°~270°之间），安装后再测量，直到合格为止。
6.7针对人为因素可能产生误差，要求工作者安装时要清洗擦净工件，检查配合面质量及配合尺寸，去锐边毛刺，再擦洗干净工件，然后安装，螺栓要对称均匀上紧。对外圆上用骑缝销定位，吊装中可能引起变形的工件，用万向摇臂钻床钻铰销孔，打入销后才吊下。
7结论
经上述找正工序找正摆度与定位，可以保证水轮发电机或电动机的同轴度，确保其转动部份安装位置的相对准确度，大大减少了安装的工作量，机组运行平稳，振动极小。经多个电站实践证明，此方法切实可行。
参考文献
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