曾云军 张锋 赵新朝 李江
华能澜沧江水电股份有限公司检修分公司
摘要： 本装置结合国内水电站几种导轴承结构形式，设计成一套导轴承间隙调整装置，集抗重螺栓式、调整块式和楔子块式三种导轴承结构，可真实模拟这三种导轴承间隙调整全过程，用于水电站职工、专业学校教学培训、技能认证、竞赛等工作使用。
关键词： 导轴承；结构；间隙；调整；设计；培训；抗重螺栓式；调整块式；楔子块式
一、概述
导轴承是整个水轮发电机组的重要部件之一，导轴承间隙调整好坏直接影响机组摆度、振动值，若间隙调整偏大，机组摆度随之增大，造成机组振动增大，从而破坏机组设备，造成机组事故；若间隙调整偏小，机组摆度也会偏小，将造成导轴承瓦温升高，严重时会烧瓦，因此，导轴承间隙调整偏大、偏小都将严重影响机组安全运行，也是水电机组检修人员必须掌握重要技能之一。目前，国内水电站常用的导轴承结构形式，有抗重螺栓式、调整块式和楔子块式等几种，如要开展导轴承间隙调整培训及教学，需在几种不同类型导轴承结构形式的机组开展，这不仅增加培训机构和教学机构设备费用投资，也增加了培训和教学场地投资，投资费用大为增加。为提高水电站职工导轴承间隙调整专业技能，降低培训及教学成本，我们设计了一种集抗重螺栓式、调整块式和楔子块式三种类型导轴承结构为一体的导轴承间隙调整培训设备，它能真实仿真抗重螺栓式、调整块式和楔子块式的导轴承间隙调整过程，还可进行导轴承瓦检修、安装实际操作培训，学员能在培训设备上进行实际操作，它是一种即安全、功能齐全的培训设备。
二、培训设备设计
导轴承间隙调整装置结构设计成抗重螺栓式、调整块式和楔子块式三种结构。该装置由导轴承座圈、导轴承底座、中心轴、8块导轴瓦（导轴瓦采用巴氏合金金属瓦）、8套抗重螺栓装置（包括支持座、槽型绝缘、铬钢垫、抗重螺栓及螺母、套筒、顶丝）、8套调整块装置（包括垫块、限位柱）、8套楔子块装置（包括楔子块、锁定装置）等组成。其中八块巴氏合金导轴瓦对称布置而成。
导轴承座圈：在水轮发电机组中，导轴承座圈将机组转动部分不平衡力传递到基础。导轴承间隙调整操作平台座圈外径2120mm，高度550mm。
轴承底座：轴承底座外径2120mm，高度250mm，通过地脚螺栓安装于基础上，并备有斜楔以调整底座的水平度。轴承底座上平面装有铜质抗磨板，抗磨板具有较好的平面度及粗糙度。
抗重螺栓式、调整块式和楔子块式装置共用座圈、底座、中心轴，应合理布置，并具有良好的互换性。
中心轴：中心轴外径1540mm，内径1400mm，高度780mm，表面粗糙度不高于Ra0.8，圆度不大于0.03mm，圆周跳动值不大于0.03mm。
1.抗重螺栓形式导轴承间隙调整结构
1)由导轴承瓦（8块）、支持座、槽型绝缘、铬钢垫、抗重螺栓及螺母、套筒、顶丝组成，该形式的8块导轴瓦对称布置于轴承座圈内。该结构利用顶丝先将中心轴推至中心位置，并将导轴瓦抱紧，然后调整抗重螺栓与导轴瓦间隙。
2)导轴承瓦装配要求：导轴瓦采用钢基巴氏合金，导瓦内径与中心轴配合采用偏心结构。铬钢垫内嵌于支持座内，支持座和槽型绝缘通过螺栓固定于导轴瓦上。
3)抗重螺栓及螺母：抗重螺栓大小应与导轴承瓦相匹配， 抗重螺栓头部为球头，球头粗糙度达Ra0.8，抗重螺栓端部及螺母须淬火处理。
4)套筒：与抗重螺栓相匹配，并预先焊于导轴承座圈内，要求套筒底平面与座圈接触无间隙。
5)顶丝：每块导轴瓦用两根顶丝，用于抱瓦或推中心。
2.调整块式导轴承间隙调整结构
1)由垫块、导轴瓦和限位柱等组成（见图1），该形式的8块导轴瓦与抗重螺栓式的导轴瓦共用。导瓦间隙调整通过加工调整块厚度来实现。
图1
2)导轴承瓦装配要求：导轴瓦采用钢基巴氏合金，导瓦内径与中心轴配合采用偏心结构。
3） 每块导轴瓦用两根限位柱，用于抱瓦或推中心。
3.楔子块形式间隙调整结构
1)由楔子块、导轴瓦和锁定装置等组成，该形式的8块导轴瓦与抗重螺栓式的导轴瓦共用。导瓦间隙调整通过楔块打入深度来实现。
2)导轴承瓦装配要求：导轴瓦采用钢基巴氏合金，导瓦内径与中心轴配合采用偏心结构。
3)每块导轴瓦用两根顶丝，用于抱瓦或推中心。
4.零部件涂漆防锈工艺
导轴承座圈、轴承底座、中心轴、导轴瓦、抗重螺栓、套筒、楔子块、垫块等均应做涂漆防锈处理。零部件与大气接触表面采用SSPC-SP5近百色喷砂清理，等效ISO8501-Sa2.5标准，底漆采用7413环氧聚酰胺底漆，漆膜厚度≮50um，中间漆采用7456CM环氧漆，漆膜厚度≮50um，面漆采用7528聚氨酯面漆，漆膜厚度≮50um，最小干膜厚度≮150um.与油接触表面采用SSPC-SP5近百色喷砂清理，等效ISO8501-Sa3标准，底漆采用7413环氧聚酰胺底漆，漆膜厚度≮50um，中间漆和面漆均采用7433环氧漆，每道漆膜厚度≮50um，最小干膜厚度≮150um.。
三、总结
本实训设备，调速器电柜采用标准柜单独布置，液压控制系统采用一体化高油压结构，包含调速器液压控制部分、蓄能器、回油箱、电机、油泵、组合阀、自动化元件、导叶接力器、导叶变送器等，结构布置紧凑，安装方便，并配置高性能水轮发电机组仿真装置，可以依据国家标准进行机组开停机、带负荷、甩负荷等常规试验，还可以进行一次调频、功率闭环等各类涉网试验，便于运维、检修人员进行调速器设备运行操作，日常维护消缺、检修，以及动/静态试验等专业技能培训，并模拟故障处理。它的设计，是结合水电站水轮机调速器实际功能设计而成，紧贴实际设备，真正达到培训专业人员，提升专业技能的目的。
参考文献：
【1】《水轮发电机组安装技术规范 》 GB/T 8564-2003
【2】《立式水轮发电机检修技术规范》 DL/817-2014
【3】《水轮发电机组设备出厂检验一般规定》 DL/T443
【4】《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 GB/T11345
【5】《钢结构设计规范》 GB50017-2003
【6】《 焊接质量要求 金属材料的融化焊 第2部分：完整质量要求》 GB/T12467.2-1998
【7】《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB8923-88
【8】《涂装作业安全规程涂漆工艺安全》 GB6514-86
作者简介：
曾云军，1965年11月27日生，1987年7月毕业于云南工学院，高级工程师，从事水轮发电机组检修工作三十年。参加了六十多台次机组检修、管理工作，编写三十多台机组检修方案，安全技术措施及组织措施，编写了二十多台机组试验大纲，参与编写了《中国华能集团公司水力发电厂金属结构监督技术标准》。先后主持、参与了漫湾电站冲砂底孔充压式水封、表孔弧门启闭机、机组调速器和景洪电站发电机定子铁芯、水轮机等重大设备技改工作，还进行了其它数十项设备技术改造工作，并于1998年获得云南省电力工业局科学技术进步二等奖，2002年云南省电力集团有限公司专业技术带头人后备人选，现为华能澜沧江水电股份有限公司检修分公司技术带头人。