懸式水輪發電機

懸式水輪發電機組和其它類型水輪發電機組相比，具有獨有的優異性，它主要是通過電力系統中各節點之間所具有的平衡性來影響懸式水輪發電機組的電壓水平。安裝和維護懸式水輪發電機組的工序都較為複雜，如若操作不當則易影響發電機正常運行，因而，為保障後期使用的安全性，懸式水輪發電機的安裝和檢修都應依循《水輪發電機安裝技術規範》（GB8564-88）的有關規定有序進行。

懸式水輪發電機組多采用一根軸的形式，與多段軸形式水輪發電機組相比，在安裝過程中，軸系的擺度和同軸度等參數可調性很差，完全靠主軸的製造精度給予保障，因此通過採用合理的加工方案，保證懸式水輪發電機主軸的加工質量至關重要。懸式水輪發電機組安裝質量達到預期設想，可以將懸式水輪發電機組性能良好發揮出來。 ^[1] 

基於上述主軸的結構特點和加工難點，為了保證其加工質量，減小撓度及引線槽對加工精度的影響，有針對性地採取瞭如下工藝措施。

此類主軸常選用大型卧車進行加工，依據此類工件的結構特點和加工難點，對所選用的卧車做如下要求 ：為了保證加工後工件的同軸度和跳動量均不大於 0.03mm，所選用的車牀的主軸在旋轉時的跳動量不應超過 0.01mm ；為了減小加工時工件撓度對加工精度的影響，所選用的車牀要具有可移動的中心支撐架，利用支撐架在合理的位置對工件進行支撐，可有效的減小工件的懸空距離 ；由於工件的徑向尺寸較小，因此所選用車牀的中心高和卡盤直徑不宜過大，這樣在加工時車牀才能擁有較高的轉速，為高速輕快切削刀具的選用提供可行性。

為了取得較高的生產效率，常選用可轉位的機夾車刀加工此類主軸，由於工件的長徑比較大，為了防止加工過程中徑向切削力過大而引起工件彈性變形，因此無論是粗加工還是精加工，均宜採用主偏角為 90°或 93°的刀具，這樣可以最大限度地減小切削力在工件徑向的分量。

粗加工刀具的選擇 ：在粗加工時為了得到較高金屬去除率，提高生產效率，切削深度往往較大，刀具相應的也應該有較高的強度，因此多選擇大刀尖圓弧、小前角、負刃傾角的刀具，這樣可以保證在較大切深、高進給的情況下，刀具切削刃也具有較高的耐用度。然而在加工此類工件時，考慮到工件的剛性較差，為了防止加工震動及切削力過大而引起工件彈性變形，刀尖圓弧不宜過大，半徑為0.8mm 或 1.2mm 即可 ；刀具前角不宜過小，10°左右即可。同時粗加工刀具要有專門設計的使鐵屑折斷的槽型，這樣可以避免鐵屑纏繞到刀頭上而引起震動或損壞刀具。

精加工刀具的選擇 ：在精加工時工件加工餘量較小，因此精加工不是為了得到高的金屬去除率，而是為了保證工件的尺寸精度和表面光潔度。針對此類工件易出現彈性變形的特點，精加工時選用大前角、正刃傾角、小刀尖圓弧的刀具，這樣的刀具具有鋒利切削刃，可以使切削過程更加輕快。刀具前角 20°左右即可，過大會降低刀具強度 ；刀尖圓弧半徑 0.4mm 即可，再小會影響工件表面光潔度。再者由於此類工件剛性較差，在精加工時不推薦使用自身帶有修光能力的刀具，因為使用修光刀具進行加工時抗力較大，容易引起震動。

為了最大限度地減小主軸加工過程中各種不利因素的影響，保證主軸各部位的尺寸精度及形位公差要求，在實際的生產中，將加工過程分成軸身粗加工、軸身配合段精加工、滑轉子等部件裝配後整體精加工三個部分。並且針對各部分加工過程的特點和存在的加工難點，通過使用合適的加工刀具及配備適當的工裝，以此保證主軸的加工質量。 ^[2] 

做好安裝前的準備工作是為安裝工作和維修工作提供技術基礎的前提，也是提升安裝工藝和維修技術的有效要素。因而，為保障安裝工作的進度和工程質量，安裝技術人員應當在安裝前閲讀懸式水輪發電機組的説明書和圖示説明資料，在瞭解電力系統和安裝環境的基礎上完成安裝工作。另外，在安裝前應當依照流程檢驗安裝設備，設備如果與合同中所列設備相同，則可開始準備安裝工作，如果設備出現質量問題或是數量與合同內容不符，則應當及時告知供貨商，在懸式水輪發電機組更換或者是補齊之後進行安裝工作，這種方式不僅利於保護安裝人員的合法權益，還利於提升機組的安裝進度。

在懸式水輪發電機組的安裝過程中，安裝人員的技術水平和物資的質量都會對安裝進程和安裝質量產生影響。因而，在安裝過程中，應當注意以下方面：首先，嚴格審查懸式水輪發電機組安裝團隊的整體技術實力；其次，嚴格審核安裝材料質量，保證其符合安裝要求和標準；最後，在檢驗物資的同時，也應當注意設備的存放是否符合規範，做好防雨措施。

懸式水輪發電機組的安裝工作對於技術能力有較高要求，懸式水輪發電機組安裝過程中技術要點簡析如下：

1、對懸式水輪發電機組的各項指標進行嚴格的審查和檢驗，瞭解發電機組的結構及施工現場情況。

2、在轉子安裝前注意準備好所有的安裝專用工具，完成導軸瓦的刮研工作；定子應當在定子機坑內完成安裝，節約時間且方便快捷；在安裝前，注意實施乾燥耐壓測驗，測量發電機組件的抗壓性能；在完成預裝工作後，應當注入少量潤滑油於軸承內，保障其靈活運轉；軸承注油工序完成後，可以進行初步的運行實驗，避免後期出現故障。

3、轉子的組裝應當嚴格依循安裝技術規範進行，對於磁軛迭片和磁極掛裝應當在安裝場地進行，在這個工序中，應當注意鐵片的清洗和磁軛鐵片裝壓工藝的完善處理，另外，磁極掛裝工序中，為保障磁極安裝的平衡性，轉子首末兩磁極應依循勵磁的平行線進行掛裝，其它的磁極則應依循重量平衡數值排序完成掛裝。

4、定子組裝工作中最應注意的應當是定子之間的合縫處理，為保證定子間的合縫安裝合乎要求，應當提前進行預裝，以便計算各定子之間縫隙的大小，為後續安裝工作提供完整數據。

5、在制動器和其內部管路系統的安裝過程中，應當注意對設計值的合理控制及管路實驗的安全實施，保障制動器在安裝時無高程偏差，避免管路實驗中發生安全事故。

6、發電機總裝過程中，不論是懸掛水輪發電機組放置入機坑的工作還是發電機組的最後組裝工作都應當嚴格依據相關規章制度有序進行，並按照其標準進行最後的調整工作。

7、懸式水輪發電組的各個部件之間連接螺栓的承重力和預應力應當與《水輪發電機安裝技術規範》內規定相吻合。

8、安裝時間一般較長，因而應當注意做好防護處理，對長期暴露在外的機械零件塗以防腐油脂加以保護。 ^[3] 

懸式水輪發電機組安裝完成之後，為保證其實用性和安全性，應當對整個設備進行全面的檢查和測驗。本段主要探討如何開展易出故障部位的檢修工作，內容如下。

鏡板水平失衡很容易造成機組出現較大故障，因而，加強鏡板水平的測量調整工作是保障懸式水輪發電機組有效運行的重中之重。鏡板水平的調整的傳統方式主要是使用八塊推力瓦進行處理，雖然較為簡便但是精確度不高，因而，在實際進行鏡板水平測量時，可運用精確度較高的方形測量儀完成測量工作。在水平測量工作時，可分三點測或四點測，越接近零則説明其測量結果越精確。另外，發電機組中的轉輪的單邊間隙數值一般較小，為減小機組調整中的難度，可以通過增加工時提升機組的安裝質量。

懸式水輪發電機組在使用過程中，轉子至點接地的安裝部分易出現故障，進而影響水輪發電機的應用效果。一般在轉子處出現嚴重問題卻發現轉子並未發生任何故障時，可以檢驗電纜的安裝程序是否合乎規範，是否進行過有效的絕緣處理。

當出現下述問題時，應當結合具體情況綜合分析問題。主要內容如下：

1、懸式水輪發電機機體温度過高或者是温度上升過快則應當檢驗機體的通風散熱狀況，另外，發電機組在日常閒置過程中應當保持其乾燥，提高其絕緣電阻的電阻值，保障其使用時間；

2、如果出現定轉子繞組温度升高較快的情況，可以在機組運行之後，檢查定子端點是否發熱、定子線圈絕緣電阻是否損壞及定子是否有鬆動跡象等；

3、如果轉子發生飛逸，則應當首先檢查轉子是否已經變形，如果轉子沒有變形，則可檢查轉子線圈絕緣電阻是否損壞及阻尼部件是否變形或鬆動；

4、懸式水輪發電機的檢修程序中另一較為重要的工序便是發電機軸承系統的日常檢查和管理，發電機軸承損壞較為緩慢，而且由其引發的故障問題也難以被察覺，因而，只有加強平常的維修管理工作，才可有效的保障其運用和功能的發揮；

5、日常生活中，對發電機軸承的檢修主要體現在：對軸瓦温度的控制和空氣冷卻器的乾燥處理，尤其，應當注意保障檢修的安全性。 ^[1]