[科普中国]-水轮机静平衡

简介

水轮机静平衡的目的，在于消除水轮机的转轮重心与其几何中心不一致的方法2。进行静平衡的目的，在于消除由于水轮机转轮在制作时铸造或加工不够精确，使转轮重心和几何中心不一致时，引起水轮机运行中出现的主轴摆度大、轴承偏磨或机组振动大等现象，以保证水轮发电机组的安全稳定运行。所采取的措施是进行人工平衡，也就是校正平衡。平衡工作包括确定平衡块重量、装设(或者是挖除)平衡重量的位置。

转轮静平街检测在混流式水轮机转轮的立式静平衡试验装置中，由平衡支柱、平衡盘、调整螺杆及平衡球、平衡支座、压板和千斤顶等组成。在平衡支座4的上部中孔内镶嵌有一个特制的大螺母，与平衡球上部的螺杆的螺纹相配合，使其将平衡系统的重量传递给平衡支柱。轴流式水轮机转轮的立式静平衡试验装置结构与混流式水轮机转轮试验装置结构类同3。

整体制造的水轮机转轮的静平衡在制造厂进行。大型水轮机组由于运愉条件的限制，需要将转轮分成若干瓣制作，运到施工现场后再组合焊接成整体，此时对转轮的静平衡工作需在现场进行。

过去对一些小的机组是在装设静平衡试验装置后，通过试加重块检查出不平衡位置及需要加配的重量进行加重处理。目前随着机组容量的加大，设备尺寸与重量均相应增加，对于静平衡的检测，改用4台短行程液压千斤顶，其顶部与转轮平而接触的头部为球面，使其尽量减小接触点。对于千斤顶的布置要求在水轮机转轮下边准确地按照互为90°的位置布置，并应使相对应的两套千斤顶连接线准确地通过转轮的中心线，在转轮的上边平面上放置两台精确的水平仪，测量精度应在0.04 mm/m以内，摆放的位置应互为90°并且应与千斤顶相对应。当准备工作完毕后，可以将径向相对应的两台液压干斤顶通入油压顶起转轮，当转轮抬起后可从水平仪测出与两台千斤顶连接线呈90°的位置重心偏差值，采取逐步试加重块确定转轮平面达到水平所需要的平衡重量及其径向位置。然后撤去油压，放下转轮并取下试加的重块。再对另外的两台相对应的千斤顶通入油压，顶起转轮，按照上述同样方法，测量出所需加的平衡重量及其径向位置，最后通过计算求出平衡重量与其配置位置，决定出消除不平衡的措施。

消除转轮不平衡措施一般有两种方法，一种是挖除母材的方法，另一种是加焊配重块法。前者可以在重心偏大的一测挖除母材，后者则在其相对应的另一侧加焊配重块3，通过校正以达到平衡，使其重心与旋转中心基本一致。至于采用哪一种方法，应视加工条件来决定，在制造厂由于机具设备完善可采用挖除母材的方法，而在现场则因加工条件困难可采取配焊重块的方法。