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新闻主题	单、双轴承发电机联接盘对中校正方法

 

摘要：在发电机安装中轴系安装的质量是保证柴油发电机组安全运行的关键因素之一，轴系安装不合理，会导致各轴承负荷分配不均匀。按柴油发电机组静态及负荷运行工况，合理分配各轴承的负荷，是轴系安装的关键，为此，在轴系安装和维修时，对轮轴系的对中问题尤为关键。现有技术中一般是先经过大量的手工计算，决定一个调整方案，然后一次次试调、测量，使调整结果逐渐达到对轮中心的偏差容许值，因而耗费大量的时间和人力。如何进行快速便捷的对中一直是发电机组轴系安装中急需解决的问题。

 

一、单轴承发电机联接

 

● 装有法兰轴和一体式风扇叶轮的单支承发电机的联接

      单轴承发电机的主轴只有后端一个轴承，前端通过盘片联轴器与柴油机飞轮连接。柴油机后端轴承起着承载发电机主轴的作用，同时发电机罩壳与飞轮壳壳体直接连接，将柴油机与发电机连接成一个整体，即成套为柴油发电机组（如图1所示）。本文是对与柴油机配套的单支承发电机的补充说明的修改。为了便于运输和配套，在驱动端通过螺栓将半止动环与风扇室和轴支承环相联接，使发电机转子处于径向中心并沿轴向定位。在发电机未与柴油机成套之前不得拆除两半止动环。

1、法兰联接校准

（1）与柴油机联接要细致地对准，以避免轴承和转轴受到附加载荷而出现噪声及不稳定运行。尤其重要的是气隙要均匀。发电机可安装在水泥基座或钢制公共底座上，检查底脚平面尺寸是否与图纸保持一致。

（2）发电机应通过传动装置与柴油机可靠对准，柴油机已按制造厂的安装说明校准完毕后，发电机的联接对准应按以下要求进行：将发电机安装在水泥基座或钢制公共底座上，在机座底脚下嵌入薄垫片，直至发电机法兰端面与柴油机飞轮壳端面平行，中线对准为止。如图2所示。

      经验表明，发电机非驱动端所需垫入的薄片比驱动端少，这是由于飞轮重量引起柴油机联接法兰端倾斜所致。进一步调整发电机的轴向安装位置后用螺栓将传动装置法兰紧固，再初步紧固底脚螺栓，拆下两半止动环。

2、检查气隙

（1）检查轴支撑环与驱动端之间的气隙，四周的气隙必须均匀。如果气隙“最大-最小”处的测量值最大差别超过0.3mm时，增加或减少机座底脚下的薄垫片进行调整。

（2）紧固压紧螺栓并再次检查柴油机曲臂极限位置的轴线偏差，往往需要多次，才能校准气隙和曲臂极限位置的轴线偏差。

3、转子的纵向位置

      本来，发电机转子通过螺栓固定两半止动环就可轴向定位。但由于单轴承发电机在非驱动端有一个浮动轴承（滚动轴承或滑动轴承），转子的轴向位置很可能在校准时已有所改变。所以，应该检查风扇室和轴支撑环法兰端面的轴向间隙必须保证（6±0.8）mm。否则要轴向地移动定子机座。

4、固定止动环

（1）用螺栓将两半止动环固定在驱动端。

（2）止动环联接是垂直的。

（3）依靠已提供的螺栓封住两半止动环上的孔，并用弹簧垫圈锁紧。

 

图1  柴油发电机组总装图

图2 柴油机飞轮壳端面定位测量点

 

● 装有法兰轴的单支承发电机的联接

1、法兰联接校准

（1）与柴油机联接要细致地对准，以避免轴承和转轴受到附加载荷而出现噪声及不稳定运行。尤其重要的是气隙要均匀。发电机可安装在水泥基座或钢制公共底座上。

（2）检查底脚平面尺寸是否与图纸保持一致。发电机应通过传动装置与柴油机可靠对准，柴油机已按制造厂的安装说明校准完毕。发电机的联接对准应按以下要求进行：将发电机安装在水泥基座或钢制公共底座上，在机座底脚下嵌入薄垫片，直至发电机法兰端面与柴油机端面（飞轮）平行，中线对准为止。

      经验表明，发电机非驱动端所需垫入的薄片比驱动端少，这是由于飞轮重量收起柴油机联接法兰端倾斜所致。进一步调整发电机的轴向安装位置后用螺栓将传动装置法兰紧固，再初步紧固底脚螺栓，拿走用于调整气隙的垫片。

2、检查气隙

      发电机转子结构如图3所示，气隙位置如图2所示。

（1）检查轴支撑环与驱动端之间的气隙，四周的气隙必须均匀。

（2）为了便于运输和配套，发电机转子处于径向中心并沿轴向用螺栓定位。

（3）如果气隙"最大-最小"处的测量值最大差别超过0.3mm时，增加或减少机座底脚下的薄垫片进行调整。

      经验表明，非驱动端增加或减少的薄垫片的数量仅为驱动端的50%。紧固压紧螺栓并再次检查柴油机曲臂极限位置的轴线偏差，往往需要多次，才能校准气隙和曲臂极限位置的轴线偏差。

 

图3  发电机转子结构示意图

图4  发电机气隙示意图

 

 二、双轴承发电机联接

 

1、安装联接元件

      安装发电机轴之前，联接元件必须平衡分布。剩下的不平衡联接元件应少于ISO标准G级的2.5等级。

2、轴承无轴向运动

      校准必须考虑联接元件的公差。轴向、径向和角度公差应该满足联接元件特性要求。

3、轴承有轴向运动

      这种情况下，发电机转子安装的轴向位置在工厂初次试验的时候已经调整好。

      发电机配带磁心测量表，驱动轴承侧的轴上有凹槽，在与柴油机校准的时候必须保持转子的位置不动。

 

三、对中技术的优点和效果

 

      轴对中和孔对孔是目前国内大型机组比较常用的对中方法，主要方法见表1。由表1分析可以看出，几种对中方法都有一定的局限性，测量精度有限，且操作起来不方便，耗时较长，要求专业技术人员进行测量。而激光对中仪的测量精度高、耗时短、适用面广，只需要几个小时的培训，任何人都可以进行对中操作，是一种实用的对中方法，在大型发电机组对中可以发挥很好的作用。激光对中仪器示意图如图5所示。

表1    轴系对中方法对比

（1）如图6所示，针对目前塞尺测量飞轮壳与发电机罩壳两个端面间间隙进行对中时效率低且不便操作的问题，通过在飞轮壳周向设置应变片，测取飞轮壳与发电机罩壳两个端面抵接时飞轮壳的形变，依据抵接状态下飞轮壳各个方向形变一致来确定间隙分布均匀，便于在狭小空间内进行对中操作，提高安装调整效率。

（2）通过应变片测取柴油机飞轮壳的形变，通过应变片测取参数确定发电机姿态，从而依据读数变化调整发电机姿态，改变发电机支座垫片高度，实现快速准确调整。

（3）通过飞轮壳与发电机罩壳处于抵接状态测取飞轮壳形变，与螺栓紧固飞轮壳、发电机罩壳时的状态相同，在此状态下进行姿态调整至满足对中需求，避免了传统对间隙测量后紧固螺栓导致的发电机移动而出现偏差的问题，调整完成后进行紧固不会对发电机位置产生二次改变，减少了间隙不合格导致的重复调整的问题。

（4）利用应变片获取飞轮壳的形变，在多个位置的应变片获取的形变参数相一致或在允许误差范围内时，飞轮壳端面与发电机罩壳端面贴合紧密且实现对中，并且，能够依据不同位置处应变片测取的参数比对，获取对应位置处的受压情况，对应发电机姿态的偏差，方便进行发电机姿态的调整。

 

图5  激光轴对中仪方法示意图

图6  柴油发电机对准找正示意图

 

总结：

      根据使用设备、应用场景、精度要求等等条件的差异，柴油发电机组对中有多种方法，包括传统的直尺塞规对中法，打表法（千分表或百分表），随着企业对柴油发电机组运行稳定的要求，及多数旋转设备运转速度的要求，最精确、适用范围最广的，还是激光对中法。激光对中法是利用激光给联轴器两端发射光束，当联轴器出现偏转时，光束的位移和能量信号都会受到影响，通过对光束的位置位移进行判断，激光对中仪软件可以进行自动计算，您可以直观看到，具体偏移的位置、角度及需要调整的量，达到精准对中的目的，精度较高，适合于柴油发电机组对中。

 

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