CN111416485A - 一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法，包括用楔块将转轮与基础环之间的间隙楔紧、将转子和转轮整体顶升至一定高度使转轮与基础环楔块之间的间隙大于第一下法兰与第一上法兰之间法兰连接止口分离间隙、拆卸第一上法兰与第一下法兰之间的部分联轴螺栓、安装转轮提升器使其承载转轮的重量、拆除剩余的联轴螺栓、将转轮平稳下放到楔块上，并确保第一下法兰与第一上法兰之间的法兰连接止口完全分离，完成水轮机大轴与发电机大轴的分离等几个步骤。本发明拆卸方法采取楔块先将转轮定位，转轮保持原有的水平，避免转轮水平度和中心发生重大偏移，从而降低整个施工过程中的难度。

Description

一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法

技术领域

本发明涉及立式水轮发电机，尤其涉及一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法。

背景技术

在立式水轮发电机检修时，均采用将转轮下放在基础环上的方式进行水发联轴分离工作(机组停机后转轮在运行高度时，转轮与基础环在竖直方向上具有一定间隙，转轮是吊起的其底部是水平的)。拆卸的主要步骤如下：(1)拆卸联轴螺栓(保留4个)；(2)安装转轮提升器使其承载转轮重量，然后将剩余4个螺栓拆除；(3)用转轮提升器将转轮下放到基础环上，使大轴法兰分离。采取这种方法施工的过程中，由于基础环平面水平度存在偏差，转轮下放后水平度和中心都会发生偏移，直接导致下列后果：(1)由于转轮与顶盖、底环之间立面间隙较小，易发生相互碰撞而损伤；(2)顶盖装复时容易与转轮之间发生碰撞，需要进行长时间调整，安装难度大，风险高；(3)由于水发联轴螺栓与法兰上的螺栓孔配合紧密，转子回装时联轴螺栓穿入困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可确保转轮水平度和中心不发生重大偏移、降低整个施工过程中的难度的立式水轮发电机的大轴拆卸方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法，包括以下步骤：

S1、用楔块将转轮与基础环之间的间隙楔紧，并将楔块固定，以确保转轮水平和中心不发生变化；

S2、用转子顶升装置将转子和转轮整体顶升至一定高度，此时转轮与基础环之间的间隙为H1，水轮机大轴的第一下法兰与发电机大轴的第一上法兰之间具有法兰连接止口，所述法兰连接止口的竖向长度为H2，满足H1＞H2；

S3、拆卸第一上法兰与第一下法兰之间的部分联轴螺栓，预留部分联轴螺栓不拆卸，以确保转轮与转子没有分离；

S4、在第一上法兰与第一下法兰之间安装转轮提升器，使其承载水轮机大轴和转轮的重量，拆除剩余的联轴螺栓；

S5、用转轮提升器将转轮平稳下放到楔块上，并确保第一下法兰与第一上法兰之间的法兰连接止口完全分离，完成水轮机大轴与发电机大轴的分离。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述楔块与基础环之间的固定方式为点焊。

所述转子顶升装置为风闸。

在步骤S2中，用风闸将转子和转轮整体顶升至一定高度后锁紧风闸。

所述转轮提升器为液压千斤顶与螺杆构成的组件。

所述法兰连接止口为相互配合的凹槽和凸部，所述凹槽和凸部一个设置在第一上法兰上，另一个设置在第一下法兰上，所述凹槽和凸部配合面的竖向高度为H2。

一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法，包括以下步骤：

S1、用楔块将转轮与基础环之间的间隙楔紧，并将楔块固定，以确保转轮水平和中心不发生变化；

S2、用转子顶升装置将转子和转轮整体顶升至一定高度，此时转轮与基础环之间的间隙为H1，发电机大轴的第二下法兰与转子的第二上法兰之间具有法兰连接止口，所述法兰连接止口的竖向长度为H2，满足H1＞H2；

S3、拆卸第二上法兰与第二下法兰之间的部分联轴螺栓，预留部分联轴螺栓不拆卸，以确保发电机大轴与转子没有分离；

S4、在第二上法兰与第二下法兰之间安装转轮提升器，使其承载发电机大轴、水轮机大轴和转轮的重量，拆除剩余的联轴螺栓；

S5、用转轮提升器将转轮平稳下放到楔块上，并确保第二下法兰与第二上法兰之间的法兰连接止口完全分离，完成转子与发电机大轴的分离。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述法兰连接止口为相互配合的凹槽和凸部，所述凹槽和凸部一个设置在第二上法兰上，另一个设置在第二下法兰上，所述凹槽和凸部配合面的竖向高度为H2。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，可采用两种方式进行大轴的拆卸：一种为拆卸水轮机大轴与发电机大轴之间的法兰，另一种为拆卸转子与发电机大轴之间的法兰，两种拆卸方法相同。以第一种为例，采取楔块先将转轮定位，使转轮保持原有的水平，并且对转轮下放距离H1进行控制，使转轮下放后，保持较好的中心位置和水平度，大幅降低了转轮与顶盖和底环发生碰撞的风险，大量减少了顶盖安装时调整工作量，缩短了顶盖安装持续时间，转子回吊后联轴螺栓可轻松穿入，有效降低了施工难度和风险，缩短了检修工期。

附图说明

图1是本发明实施例1的立式水轮发电机的大轴拆卸过程示意图。

图2是本发明实施例1的立式水轮发电机的大轴拆卸方法流程图。

图3是本发明实施例2的立式水轮发电机的大轴拆卸过程示意图。

图中各标号表示：

1、楔块；2、转轮；3、基础环；4、转子；5、水轮机轴；6、下法兰；7、发电机轴；8、上法兰；9、法兰连接止口；10、联轴螺栓；11、转轮提升器；12、风闸；13、凹槽；14、凸部；15、定子；16、顶盖；17、底环；18、液压千斤顶；19、螺杆；20、第二下法兰；21、第二上法兰。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，包括以下步骤：

S1、用楔块1将转轮2与基础环3之间的间隙楔紧，并将楔块1固定，以确保转轮2水平和中心不发生变化；

S2、用转子顶升装置将转子4和转轮2整体顶升至一定高度，此时转轮2与基础环3之间的间隙为H1，水轮机大轴5的第一下法兰6与发电机大轴7的第一上法兰8之间具有法兰连接止口9，法兰连接止口9的竖向长度为H2，满足H1＞H2(H1和H2图中未示出)，即转轮2与基础环3之间的间隙大于法兰连接止口9的分离间隙；

S3、拆卸第一上法兰8与第一下法兰6之间的部分联轴螺栓10，预留部分联轴螺栓10不拆卸，以确保转轮2与转子4没有分离；

S4、在第一上法兰8与第一下法兰6之间安装转轮提升器11，使其承载水轮机大轴5和转轮2的重量，拆除剩余的联轴螺栓10；

S5、用转轮提升器11将转轮2平稳下放到楔块1上，并确保第一下法兰6与第一上法兰8之间的法兰连接止口9完全分离，完成水轮机大轴5与发电机大轴7的分离。

上述步骤S2中，将转子4和转轮2整体顶升足够高度，使H1＞H2，目的为在步骤S5中第一下法兰6与第一上法兰8之间的法兰连接止口9能完全分离，如法兰连接止口9没有完全分离，转子4起吊时有带动转轮2一起起吊的风险。该拆卸方法采取楔块1先将转轮2定位，并且对转轮2下放距离H1进行控制，使转轮2下放后，保持较好的中心位置和水平度，大幅降低了转轮2与顶盖16和底环17发生碰撞的风险，大量减小了顶盖16安装时的调整工作量，转子4回吊后联轴螺栓10可轻松穿入，有效降低了施工难度和风险，缩短了检修工期。

本实施例中，联轴螺栓10数量为机组设计数量20个，在步骤S3中，拆卸其中的16个联轴螺栓10，预留4个联轴螺栓10不拆卸，4个联轴螺栓10可以让第一上法兰8与第一下法兰6未进行分离。

本实施例中，楔块1与基础环3之间的固定方式为点焊。楔块1优选为8个。

本实施例中，转子顶升装置为风闸12，机组设计数量为8个。在步骤S2中，用风闸12将转子4和转轮2整体顶升至一定高度后锁紧风闸12，以限制转子4的高度不再变化。

需要说明的是，在本实施例中，楔块1、转轮提升器11数量为常见数量，联轴螺栓10和风闸12的数量为实施例设计数量，在其他实施例中，楔块1、转轮提升器11数量可根据需要变换，联轴螺栓10和风闸12的数量为其他实施例中设计数量。

本实施例中，转轮提升器11为液压千斤顶18与螺杆19构成的组件。转轮提升器11为配件，由水轮发电机制造厂家提供，专门用于拆卸水轮机轴与发电机轴，转轮提升器11安装在第一上法兰8和第一下法兰6之间，液压千斤顶18升压时，作用于螺杆19，螺杆19带动第一下法兰6与第一上法兰8靠近，使转轮2与转子1连成整体，液压千斤顶18泄压时，作用于螺杆19，螺杆19带动第一下法兰6与第一上法兰8分离，从而使转轮2与转子1分离，进行转轮2的下放过程。

本实施例中，法兰连接止口9为相互配合的凹槽13和凸部14，凹槽13设置在第一上法兰8上，凸部14设置在第一下法兰6上，凹槽13和凸部14配合面的竖向高度为H2，H2为凸部的高度。需要说明的是，在其他实施例中，凹槽13也可以设置在第一下法兰6上，凸部14设置在第一上法兰8上。

实施例2

如图3所示，本实施例的立式水轮发电机的大轴拆卸方法与实施例1的拆卸方法是相同的原理，区别仅在于，实施例1是针对发电机大轴7与水轮机大轴5之间的第一上法兰8和第一下法兰6进行拆卸，本实施例是针对转子4与发电机大轴7之间的第二上法兰21和第二下法兰20进行拆卸，具体步骤如下：

S1、用楔块1将转轮2与基础环3之间的间隙楔紧，并将楔块1固定，以确保转轮2水平和中心不发生变化；

S2、用转子顶升装置将转子4和转轮2整体顶升至一定高度，此时转轮2与基础环3之间的间隙为H1，发电机大轴7的第二下法兰20与转子4的第二上法兰21之间具有法兰连接止口9，法兰连接止口9的竖向长度为H2，满足H1＞H2；

S3、拆卸第二上法兰21与第二下法兰20之间的部分联轴螺栓10，预留部分联轴螺栓10不拆卸，以确保发电机大轴7与转子4没有分离；

S4、在第二上法兰21与第二下法兰20之间安装转轮提升器11，使其承载发电机大轴7、水轮机大轴5和转轮2的重量，拆除剩余的联轴螺栓10；

S5、用转轮提升器11将转轮2平稳下放到楔块1上，并确保第二下法兰20与第二上法兰21之间的法兰连接止口9完全分离，完成转子4与发电机大轴7的分离。

本实施例中，第二上法兰21与第二下法兰20之间的法兰连接止口9结构与实施例1中的法兰连接止口9完全相同。

具体应用实例，在某电厂3号机组修过程中，采取实施例1或者实施例2的拆卸方法后，避免了对转轮2进行水平度调整的工序，大幅缩短了顶盖16安装过程中的调整工作，转子4吊装后初始4个联轴螺栓10安装只花费了2个小时，工效提高5倍以上。综合各个环节，该措施使整个检修工期减少约3天时间，有效增加了发电效益。

本发明的拆卸方法可以广泛应用于立式水轮发电机组水发联轴拆卸工序，有效提高检修工效，并降低施工难度和安全质量风险。应用于其他电站的机组检修中，产生的效益大小可根据机组结构特点、容量大小和来水情况来确定。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用楔块(1)将转轮(2)与基础环(3)之间的间隙楔紧，并将楔块(1)固定，以确保转轮(2)水平和中心不发生变化；

S2、用转子顶升装置将转子(4)和转轮(2)整体顶升至一定高度，此时转轮(2)与基础环(3)之间的间隙为H1，水轮机大轴(5)的第一下法兰(6)与发电机大轴(7)的第一上法兰(8)之间具有法兰连接止口(9)，所述法兰连接止口(9)的竖向长度为H2，满足H1＞H2；

S3、拆卸第一上法兰(8)与第一下法兰(6)之间的部分联轴螺栓(10)，预留部分联轴螺栓(10)不拆卸，以确保转轮(2)与转子(4)没有分离；

S4、在第一上法兰(8)与第一下法兰(6)之间安装转轮提升器(11)，使其承载水轮机大轴(5)和转轮(2)的重量，拆除剩余的联轴螺栓(10)；

S5、用转轮提升器(11)将转轮(2)平稳下放到楔块(1)上，并确保第一下法兰(6)与第一上法兰(8)之间的法兰连接止口(9)完全分离，完成水轮机大轴(5)与发电机大轴(7)的分离。

2.根据权利要求1所述的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，所述楔块(1)与基础环(3)之间的固定方式为点焊。

3.根据权利要求2所述的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，所述转子顶升装置为风闸(12)。

4.根据权利要求3所述的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，在步骤S2中，用风闸(12)将转子(4)和转轮(2)整体顶升至一定高度后锁紧风闸(12)。

5.根据权利要求3所述的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，所述转轮提升器(11)为液压千斤顶(18)与螺杆(19)构成的组件。

6.根据权利要求2所述的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，所述法兰连接止口(9)为相互配合的凹槽(13)和凸部(14)，所述凹槽(13)和凸部(14)一个设置在第一上法兰(8)上，另一个设置在第一下法兰(6)上，所述凹槽(13)和凸部(14)配合面的竖向高度为H2。

7.一种立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用楔块(1)将转轮(2)与基础环(3)之间的间隙楔紧，并将楔块(1)固定，以确保转轮(2)水平和中心不发生变化；

S2、用转子顶升装置将转子(4)和转轮(2)整体顶升至一定高度，此时转轮(2)与基础环(3)之间的间隙为H1，发电机大轴(7)的第二下法兰(20)与转子(4)的第二上法兰(21)之间具有法兰连接止口(9)，所述法兰连接止口(9)的竖向长度为H2，满足H1＞H2；

S3、拆卸第二上法兰(21)与第二下法兰(20)之间的部分联轴螺栓(10)，预留部分联轴螺栓(10)不拆卸，以确保发电机大轴(7)与转子(4)没有分离；

S4、在第二上法兰(21)与第二下法兰(20)之间安装转轮提升器(11)，使其承载发电机大轴(7)、水轮机大轴(5)和转轮(2)的重量，拆除剩余的联轴螺栓(10)；

S5、用转轮提升器(11)将转轮(2)平稳下放到楔块(1)上，并确保第二下法兰(20)与第二上法兰(21)之间的法兰连接止口(9)完全分离，完成转子(4)与发电机大轴(7)的分离。

8.根据权利要求7所述的立式水轮发电机的大轴拆卸方法，其特征在于，所述法兰连接止口(9)为相互配合的凹槽(13)和凸部(14)，所述凹槽(13)和凸部(14)一个设置在第二上法兰(21)上，另一个设置在第二下法兰(20)上，所述凹槽(13)和凸部(14)配合面的竖向高度为H2。

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