資源描述：
《淺談水輪機轉(zhuǎn)輪的立式靜平衡試驗分析論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺談水輪機轉(zhuǎn)輪的立式靜平衡試驗分析摘要：水輪機是一種將水能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)能量的機構(gòu),利用這種機器帶動發(fā)電機,使轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)能量變?yōu)殡娔?。水輪機在我國的應(yīng)用較廣泛，它要通過優(yōu)化設(shè)計使結(jié)構(gòu)緊湊，確保運行可靠。它的本體主要由埋入部分，導(dǎo)水機構(gòu)，轉(zhuǎn)動部分，軸承部分等到組成。其中轉(zhuǎn)動部分是水輪機的“心臟”，導(dǎo)水機構(gòu)采用轉(zhuǎn)動式的，性能良好的多導(dǎo)葉控制，保證了水流以很小的能量損失，在不同的流量下沿著圓周均勻進入轉(zhuǎn)輪，提高了水力效率，最終通過發(fā)電機提高了機組成的出力及機組效率。關(guān)鍵詞：水輪機轉(zhuǎn)輪平衡重物靜平衡上冠下環(huán)葉片前言：水輪機轉(zhuǎn)輪由上冠，葉片和
2、下環(huán)組成。上冠通常裝有減少漏水損失的止漏環(huán)，減少軸向水推力的減壓裝置，它的上法蘭面與主軸連接，下部接泄水錐。過去，混流式轉(zhuǎn)輪大多用鑄鋼鑄造，現(xiàn)在焊接結(jié)構(gòu)有了很大發(fā)展。為了提高強度抗汽蝕和泥沙磨損，有的轉(zhuǎn)輪采用了不銹鋼材料，也有采用不銹鋼葉片與碳素鋼上冠和下環(huán)焊接的結(jié)構(gòu)。采用普通碳素鋼的轉(zhuǎn)輪，在其容易汽蝕和磨損的過流部位，堆焊抗汽蝕、抗泥沙磨損的材料。現(xiàn)在上冠、下環(huán)、葉片一般都采用不銹鋼材料。一、存在問題檢修工作中，常常要解決水輪機轉(zhuǎn)輪的靜平衡問題。尤其是新安裝的機組更要把轉(zhuǎn)輪的靜平衡問題解決好。否則，因轉(zhuǎn)輪靜平衡不良會使大軸在水導(dǎo)處
3、擺度與振動超過允許值。時間長了，還會使機組的零件破壞和地腳螺栓松動，從而造成大事故。由于大量的汽蝕補焊，使得葉片的型線和重量都發(fā)生了變化，其中軸流式轉(zhuǎn)輪更為明顯，由于重量不均衡，引起了轉(zhuǎn)輪重心偏離中心線，當轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生離心力，此離心力與偏心力成正比，與轉(zhuǎn)速的平方成正比。如公式：（1-1）式中—離心力；—轉(zhuǎn)輪的重量；—偏心值；—旋轉(zhuǎn)角速度；顯然，在有偏心值的情況下，離心力會使機組產(chǎn)生機械振動，使水輪機的導(dǎo)軸承遭受脈動沖擊力。嚴重時，影響安全運行。當對轉(zhuǎn)輪葉片進行過大量的補焊之后，應(yīng)進行靜平衡試驗工作。二、現(xiàn)場處理（一）、靜平衡試驗
4、的工地與工具試驗工地的地面要求，應(yīng)干凈平整，最好有一個平臺。在圖1-1（a）中平衡支座4與轉(zhuǎn)輪7的上冠內(nèi)孔的配合為D/dc，它們兩者的同心度要求甚高。因為，如果不同心，即使很?。ㄈ?.002mm），這就使得平衡球心與平衡重物幾何中心不在同一垂直線上，產(chǎn)生了附加力矩，這是不許可的。平衡球螺桿1與鑲在平衡支座4上的螺母配合，可以調(diào)整平衡球心的位置上下運動。安裝時，先將轉(zhuǎn)輪吊至預(yù)先放在平臺上的已操平的4個箱子上，在4個箱子中央放好平衡支座4，然后通過平衡支座上的螺孔將支座吊起來，慢慢地從轉(zhuǎn)輪上冠內(nèi)孔中提起來，把壓板3用螺釘擰在支座4上法蘭
5、面上，再把頂絲2頂緊在上環(huán)面上，這樣，平衡支座4便牢固地裝在轉(zhuǎn)輪上了。把4個千斤頂放在平臺上使之對應(yīng)與轉(zhuǎn)輪下環(huán)的4等份處，把平衡支架6放在4個千斤頂?shù)闹行?，再把平衡重物（轉(zhuǎn)輪和平衡支座的總稱）吊至千斤頂上，并預(yù)先調(diào)整螺桿1，使得平衡球面與平衡盤之間有5mm左右的間隙。此時，如圖1-1（a）所示，當進行平衡試驗時，整個平衡重物的重量靠平衡球面頂在下平衡盤上，它的半徑按接觸應(yīng)力公式進行計算：(a)混流式水輪機轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗前的位置1-平衡球螺桿2-頂絲3-壓板4-平衡支座5-平衡盤6-平衡支架7-轉(zhuǎn)輪8-千斤頂(b)軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪靜平
6、衡試驗1-百分表2-平衡底板3-定心板4-方型水平儀5-配重塊位置6-精平衡時所加配重塊7-下端蓋8-組合螺釘9-轉(zhuǎn)輪10-墊環(huán)11-平衡球12-基礎(chǔ)平臺13-千斤頂14-平衡托架15-支墩16-排氣孔圖1-1靜平衡試驗的工具與工地d=(1-2)式中d—平衡球直徑（）；G—平衡物體重量（）；E—材料的彈性模數(shù)（/）；—材料允許的接觸應(yīng)力，一般采用滾球軸承剛?cè)鏕Cr15，表面淬火處理，Rc,我國取（/）。例如：某公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)輪加平衡支座總重3000kg,求平衡直徑d。d=即球半徑.平衡球半徑r按表1選取表1轉(zhuǎn)輪重量kg平衡球半徑mm5
7、以下10以下50以下對于下平衡盤的硬度和允許接觸應(yīng)力要求與平衡球相同,表面粗糙度參數(shù)的最大允許值為0.4μm，硬度不得低于HRC56-60，表面局部凹陷不得超過0.03mm，同時，要求它與平衡支架緊密配合，保持同心。工作中，應(yīng)檢查平衡球面與下平衡盤頂壓后，下平衡盤表面上是否出現(xiàn)坑痕。如果有坑痕出現(xiàn)將會大大影響試驗精度，這是不允許的。這時，要重新對下平衡盤進行熱處理，直至合格為止。需要帶表架的百分表兩套；0.02mm方型水平儀兩只及與其等重量的平衡塊兩塊；焊條，平衡重塊，粉筆等物品。（二）、靜平衡原理首先,我們把平衡球看成一個圓球,把
8、轉(zhuǎn)輪看成掛在球上的物體并集中以下環(huán)代表。如圖2所式。平衡重物的重心g與平衡球的球心O相距Og=h，下平衡盤處于水平位置。圖1-2平衡球原理1.當平衡重物的重心g在平衡球的軸線OE上，g點在O點的下方時，此時處于平衡狀態(tài)。相當于轉(zhuǎn)輪下環(huán)
