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1、水轮发电机检修,水轮发电机检修,第一章 水轮发电机的检修内容及准备第二章、发电机定子检修第三章 水轮发电机转子的局部检修第四章、水轮发电机推理轴承、导轴承检修第五章、发电机日常维护项目介绍第六章、水轮发电机检修后的性能试验,第一章 水轮发电机的检修内容及准备,1.1水轮发电机的类型1.2 水轮发电机的主要结构1.3 水轮发电机的检修内容1.4 水轮发电机检修前的准备,1.1 水轮发电机的类型,1.1水轮发电机的类型 按照水电站水轮发电机组布置方式的不同，水轮发电机可分为立式(转独与地面垂直)与卧式(转轴与地面平行)两种，见图1-1和图1-2。,图1-1 立式布置水轮发电机 1-水磁发电机；2-
2、副励磁机；3-主励磁机；4-发电机,图1-2 卧式布置水轮发电机发电机；1-发电机2-主励磁机；3-副励磁机；4-永磁发电机,1.2 水轮发电机的主要结构,1.2 水轮发电机的主要结构 水轮发电机普遍采用立式结构。立式水轮发电机主要由定子、转子、上机架、下机架推力轴承、导轴承等部件组成。一、定子 水轮发电机定子由机座、铁芯和线圈等部件组成，见图1-3。,图1-3 定子断面图 1-机座；2-铁芯；3-线圈,1.2 水轮发电机的主要结构,二、转子 水轮发电机转子主要由主轴、转子支架、磁gB和磁极等部件组成，见图1-4。,图1-4 转子纵剖面图 1-主轴；2-轮辐；3-支臂 4-磁轭；5-端压板；6
3、-风扇；7-磁极；8-制动板,1.2 水轮发电机的主要结构,三、上机架与下机架 上、下机架由于机组的型式不同，可分为荷重机架及非荷重机架两种。四、推力轴承 推力轴承承受水轮发电机组转动部分全部重量及水推力，并把这些力传递给荷重机架。推力轴承一般由推力头、镜板、推力瓦、轴承座及油槽等部件组成。,1.3 水轮发电机的检修内容,一般将检修工作分为四类，见表1-1。1维护检查 维护检查是在机组运行不停机的情况下进行的，经常性的维修工作。目的是消除和防止机组运行过程中可能发生的故障。,1.3 水轮发电机的检修内容水轮发电机的检修类别,表1-1 检修类别与周期,1.3 水轮发电机的检修内容,2小修 小修一
4、般在停机状态下进行。大部分是发生了设备故障或事故需立即处理的项目，或有目的地检修或修理机组某一重要部件。通过小修，能了解和掌握被修部件的使用情况，为编排大修项目提供了依据。3大修 大修是全面地检查机组各组成部分的结构及其技术数据，,1.3 水轮发电机的检修内容,主要是为了解决运行中出现并经小修无法予以消除的严重设备缺陷，并按照规定的数值进行调整工作。这步工作往往在不吊出水轮机转轮的情况下进行。不进行机组解体，只是局部拆修。拆卸部件多少，视机组设备损坏的程度。4扩大性大修 扩大性大修是全面、彻底地检查机组每一部件(包括埋设部件)的结构及其技术数据，并按规定数值进行处理。这是一种为,1.3 水轮发
5、电机的检修内容,消除运行过程中，由于零部件的严重磨损、损坏，导致整个机组性能和技术经济指标严重下降的机组修复工作。扩大性大修要吊出发电机转子和水轮机转轮。通常要将机组进行解体、拆卸。检修所有被损坏的零部件。机组的扩大性大修可分为三个阶段：大修准备阶段；修理阶段和大修后的检查、试验阶段。,1.3 水轮发电机的检修内容,在大修准备阶段，首先必须了解设备设计、制造 安装、运行中的问题；其次要明确本次大修工作主要处理问题，制定大修计划表，然后做好检修工具、材料、备件、检修用设备和场地等准备工作。检修阶段按照大修计划和质量标准进行。检查、试验阶段是在大修完后，对机组检修过的部件进行质量检查，通过试运转检
6、查机组运行状况，并进行一系列试验，以确保检修质量,1.4 水轮发电机检修前的准备,1.4 水轮发电机检修前的准备 1.4.1 发电机检修材料的准备 发电机所用材料繁多，就其性能和用途大体可分为：导电材料；磁性材料；绝缘材料；结构材料。,1.4 水轮发电机检修前的准备,1.4.2 发电机检修工具的准备 水轮发电机检修所需工具与机组大小型式和施工方法直接有关。一般可分为普通工具和专用工具两类。一、测量专用工具 用于调整中心、水平、高程、圆度等用。如大型外径千分尺、求心器、水平梁、连通管水平器、气隙塞规、定子中心测圆架等。,1.4 水轮发电机检修前的准备,二、转子组装专用工具 具体有冲片除锈机、转子
7、冲片堆积机、空气锤、冲片压紧工具磨平机、转子测圆架、夹磁极用的大卡兰、拔键器等。三 紧固螺栓专用工具 具体有棘轮扳手、活扳手、风动扳手、力矩扳手、撞击专用扳手、大型螺母拧紧器等,1.4 水轮发电机检修前的准备,四、其他专用工具 如推力轴承瓦研磨机、机械盘车工具、吊转子专用吊具、各种螺旋千斤顶、制动器试验架以及其他专用工具等。,第二章、发电机定子检修,2.1 定于绕组的局部检修2.2 定子铁芯的局部检修,2.1 定于绕组的局部检修,2.1定于绕组的局部检修 2.1.1绕组接地故障的检修 电机投入运行后，噪声大，有一种深沉的啸叫声。这通常是由于电气故障造成磁场不平衡所引起的，有可能是电机绕组接地。
8、(一)绕组接地的检查 检查绕组接地的方法主要有：,2.1 定于绕组的局部检修,1电流烧穿法 遇到绕组接地点在槽里或虽在槽口但绕组和铁芯粘得很紧难以撬动时，采用大电流烧穿法容易察出位置。在铁芯与绕组之间加一较低电压来产生电流,为了防止烧损铁芯及邻近绕组的绝缘，要用调压器来调节其电压，限制电流。小型电机不超过额定电流两倍，时间不超过0.5min；容量稍大的电机，只需额定电流的20一50。接上电源后，接地点很快发热，绝缘物冒烟，此时应立即中断电源，在冒烟点上作好记号。,2.1 定于绕组的局部检修,2用兆欧表测量 检查兆欧表的偏转情况，先使“L”与“E”开路，使手摇发电机达到额定转速，指针应指“”，再
9、将“L”与“E”短接，指针应指到“0”。一切准备工作就绪后，将兆欧表的“L”接线柱与绕组相接，“E”接线柱与机座相接。摇动手摇发电机由慢到快，速度要均匀保持在120rmin左右，直到指针稳定，1min以后读数。如果读数小，表示该相绕组严重受潮应进行烘干处理；如果读数为“0”，即为接地相，应立即停止摇动，以免兆欧表过热烧坏。,3、用校验灯检查(二)绕组接地故障的修理 当接地的线圈找出来以后，根据接地位置和绝缘损坏情况采用以下几种修理方法。1永久性的修理 对于主绝缘损坏严重的线圈，应该重新换新绝缘或更换线圈。如果绕组主绝缘损坏不严重，也可进行局部修理。对不同的发电机，局部修理的方法也不相同，主要有
10、以下两种方法。,2.1 定于绕组的局部检修,2.1 定于绕组的局部检修,(1)低压发电机绕组接地的局部修理。(2)高压发电机绕组接地的局部修理。2临时性的修理 发电机绕组接地故障有时是在电机运行中发现的，故障绕组只是接地而无匝间短路，绕组又是单路星形连接，而且又不能把电机长久的停下来作永久性的修理。这时，也可以作临时性的修理。,2.1 定于绕组的局部检修,二、绕组短路故障的检修(一)绕组短路故障的检查电机绕组短路故障通常有线圈匝间短路、路。常用的检查方法有下面几种：1用短路侦察器检查匝间短路2用磁针检查极相组间的短路3电阻检查法,2.1 定于绕组的局部检修,4外部观察和探温检查 5检查绝缘电阻
11、6测量电压降(二)绕组短路故障的修理1临时性修理 将故障绕组的鼻部全部剪断并逐股包好绝缘，然后用导线把这个线圈的原两个线头连接起来，跳过这个线圈，使故障绕组截除于电路之外来维持运行。见图2-1。,图2-1用跳接法处理短路线路,2.1 定于绕组的局部检修,2永久性修理 由于发生短路时，往往使绕组烧损；烧损严重的绕组必须更换。烧损不严重的可进行局部修理，其方法如下：(1)抬出故障线圈。(2)扒去损坏绝缘，将搭接处的绝缘削成斜坡，用跳接法处理短路线圈。,2.1 定于绕组的局部检修,(3)割去导线的烧损部分，修光短路处线圈匝的铜导线，将两头挫成斜坡(其坡面长度等于铜线厚度的2倍)，各线匝间的接头点必须
12、互相错开。配好同样尺寸的补接新铜线，用银基焊料将其焊上。(4)修理焊接点。(5)按原有匝间绝缘厚度及原级绝缘材料(也可用高一级好材料)包好匝间绝缘。,2.1 定于绕组的局部检修,（6）用玻璃丝带或绢带将匝间扎紧，然后刷漆、烘干。烘干时可用灯泡加热。(7)按接地故障时电机绕组局部修理工艺包好主绝缘及进行嵌线等工作。三、绕组断路故障的检修1星形连接的中心线不拆开，但引出机外。星形连接三相绕组的中心线引出机座外时，检查绕组断路的方法，见图2-2。,2.1 定于绕组的局部检修,用万用表测量欧姆挡，一测量端固定在中心线上，另一端分别搭在U、V、W各相线端上。图中V相断线，所以VN间不通。也可以用前面所讲
13、的干电池和灯泡串联装置来检查，见图2-3。,图2-2 用万用表检测中心线 向 图2-3 用灯泡检测中心线向外外引出的星形绕组断路故障 伸出的星形绕组断路故障,2.1 定于绕组的局部检修,2.星形连接的中心点在机内不外引 见图2-4。图中V相断路，用万用表测量UV两端时断路，测UW两端通路，再测VW两端又断路，这就表明V相断路。同样，也可以用灯泡进行检查，见图2-5。,图2-4 万用表检查绕组断路,图2-5 校验灯检查绕组断路,2.1 定于绕组的局部检修,3三角形连接仅有外引出的三个线端 方法有两种：一、是不拆开线头用电桥测量相间电阻，见图2-6。若绕组是一路串联，设原每相绕组的电阻为r，测量电
14、阻为R，若绕组无断路故障，则R=2r/3；如果被测相断路(如UV相)、则只R=2r；若另两相中仍有一相断路(如UW相)，则测得UV间、UW间为无穷大。VW间为R=r,图2-6 用电阻法检测 三角形绕组断路故障,2.1 定于绕组的局部检修,二是拆开其中任何一个接线头，见图2-7。把W1V2接点拆开来检查断路相时，先用万用表测量W1和V2两个端于，如果通路就表明该电机二相绕组无断路现象。如果发现断路，再分别测量V2与V1U2点、V1U 2与U1W2点、UlW2与Wl点，这样就可以查定哪相有断路故障。也可以用校验灯检查。,图2-7 用万用表检测三 角形绕组断路故障,2.1 定于绕组的局部检修,四、绕
15、组嵌反与接错时的检修(一)内部个别线圈或极相组嵌反或接错的检查方法 1线圈反接 直流电源加在一相绕组上，在定子内圆放一枚自由转动的磁针在定子铁芯内圆移动。如果绕组的接法是正确的，磁针从一极相组移向下一极相组时，将依次掉换一次方向。如果有一只线圈接反，反接的线圈将生成与其余线圈相反的磁场，磁针对于这一极相组就不会肯定地指出方向。假定一极相组里只有两只线圈，如有一只线圈嵌反或接反，那么这极相组的磁性将完全被抵销，磁针不会转动。,2.1 定于绕组的局部检修,2线圈组反接 当一线圈组全部反接时，这一组内电流的方向都是反的。用直流电通入绕组，当磁针经过各线圈组时，各线圈组应交替地指向N、S、N、S等极性
16、。如果有一组反接，便有三个连续的线圈组指示相同的极性，改正反接线圈或反接线圈组的方法就是先校核一下绕组的连接处，找出错误的地方，把它重新改过来(二)三相绕组的头尾接反的检查,2.1 定于绕组的局部检修,五、绕组绝缘不良的维修 绕组绝缘不良，一般是指绕组绝缘电阻在0.5兆欧以下。绕相绝缘不良的原因，一般是受潮、浸水、绝缘表面和缝隙中有碳粉、油污积尘以及受化学气体腐蚀等。处理的方法有：清扫电机和清洗电机。,2.1 定于绕组的局部检修,六、定子线圈松动下沉的检修(一)定子线圈松动的修理 发电机定子槽楔松动，先将槽楔打出，然后根据槽楔松动情况，在槽楔下增加垫条将槽楔打紧。对线负载较大的机组或大容量机组
17、，在修理线圈松动时，最好改为楔形槽楔，可以打得很紧，使线圈在槽内紧固得更好。,2.1 定于绕组的局部检修,线圈松动的防止措施采用绝缘体弹性波纹板垫条。借波纹板垫条的反弹力抵销线圈、槽楔的收缩；采用浸有环氧树脂胶的适形势条将线圈、槽楔等与定子铁芯粘结在一起；采用弹性硅橡胶垫条，依靠垫条的弹性防止线圈的松动。,2.1 定于绕组的局部检修,(二)定子线圈下沉的修理 对于立式水轮发电机，如果线圈槽部和端部固定不牢，运行时在电磁振动的反复作用和线圈自重所产生的轴向力的影响下，会逐渐下沉。防止线圈下沉的主要措施，一是线圈在槽内的紧固，二是线圈端部固定好。,2.2 定子铁芯的局部检修,2.2 定子铁芯的局部
18、检修一、定子铁芯松动及拉紧螺杆应力检查 定子检修时，首先应检查定位筋是否松动，定位筋与托板，托板与机座环板结合处有无开焊现象。其次检查铁芯段间的“工”字形通风槽钢和铁芯是否松动。定于铁芯拉紧螺杆应力值是否达到满足铁芯紧度的规定要求。,采用应变仪进行测量时，事先通过，120MPa，求得应变量c值，因为应力与应变成正比关系式中 应力，MPa 应变量 E 材料弹性模量，E=2.1 105 MPa,2.2 定子铁芯的局部检修,2.2 定子铁芯的局部检修,通过测得应变量值的大小可求得应力的大小，从而就可以知道铁芯的压紧程度。二、定子冷态振动的处理三、定子调圆四、定子铁芯故障的检修(一)定于铁芯松动故障的
19、检修,2.2 定子铁芯的局部检修,(二)铁芯齿部弹开故障的检修(三)铁芯表面擦伤或片问短路的修理(四)铁芯齿、槽局部烧损的修理(五)铁芯齿部弯曲和错片的修理,第三章 水轮发电机转子的局部检修,3.1 发电机转子的检修内容3.2 转于的局部故障及处理3.3 磁极线圈常见故障及修理3.4 转轴的故障及修理,3.1 发电机转子的检修内容,3.1 发电机转子的检修内容发电机进行扩大性大修时，转子的检修内容主要有：发电机空气间隙的测定；发电机转子的吊出；转子测圆；转子各部件的检查；磁极的拆装。,3.2 转于的局部故障及处理,3.2 转于的局部故障及处理 一、阻尼环与连接板接触不良的修理 每个磁极的阻尼环
20、是靠软(或硬)连接板连接的。由于接触不良，形成局部过热而使连接板烧熔，甚至使阻尼环局部烧熔，造成电机事故常有发生。产生这种故障时，电机有较大的振动和噪声，在连接处有时出现火花。当阻尼条在阻尼环烧熔处断开时，在离心力作用下会翘起变形，将定子绕组端部绝缘刮破，造成电机烧毁事故。,3.2 转于的局部故障及处理,修理时，连接板可改用2mm厚的紫铜板作为柔性连接，总面积可适当增大些。先将连接处清理干净，并去除残余的锡瘤；然后用含银45的银焊料在阻尼环连接处和连接板的连接处镀上银焊料，再用螺栓将连接板固定在阻尼环上，最后把螺栓周围也用银焊焊上。一般经过这样处理后，不会发生连接板接触不良而过热以至烧损阻尼环
21、的事故。,3.2 转于的局部故障及处理,二、阻尼环变形和断裂的修理 阻尼环变形是由于阻尼环强度不够和阻尼条在槽内固定不好造成的。阻尼环断裂是由于电机处于频繁起动、制动和冲击载荷下，受热胀冷缩和离心力影响造成的。实践表明，大多数故障是在焊口处断裂。,3.2 转于的局部故障及处理,处理阻尼环变形的办法是先采用专用工具把变形部位加压，然后用氧乙炔火焰烘烤阻尼环，在400 摄氏度以下，进行矫正。为了彻底解决阻尼环变形问题，应该先把阻尼环取下来处理，然后矫正阻尼环或者更换新阻尼环。,3.2 转于的局部故障及处理,阻尼环的断裂视裂口大小，进行补焊。补焊方法一般是先在裂口两侧切出坡口，然后进行补焊。焊条材质
22、应与母材相近，对于一般裂纹，可用磷银铜焊条；对于较大的断裂，要用紫铜焊条材料。如果断开部位是原来的接口，对于小型机组，则最好更换新的整体锻造出来的阻尼环，对于大、中型机组，则用整块铜板加工或锻造后加工的阻尼环。,3.2 转于的局部故障及处理,三、阻尼环与阻尼条连接处局部开焊的修理 电机连续频繁起动或者电机在运行中失磁是阻尼环与阻尼条开焊的主要原因。电机在频繁起动或运行中失磁时会在阻尼绕组中产生很大的电流，导致阻尼绕组产生高温，在离心力的作用下，造成阻尼环与阻尼条开焊。为此需要进行补焊。,3.2 转于的局部故障及处理,(1)施焊前，首先要清除故障处旧焊瘤与氧化皮。然后用30硫酸溶液清洗，在焊缝周
23、围用尖凿剔除坡口。(2)选用焊料，最好用45银钎焊料(料303)。(3)用数把焊炬同时加热阻尼环，加热要均匀。当温度达到400摄氏度左右时，应改用一把焊炬集中加热施焊处。焊炬要求中性火焰。当焊缝温度达8000摄氏度左右时，可将银钎焊料放在焊缝处让其自然熔化填满焊缝。,3.2 转于的局部故障及处理,四、阻尼条断裂的修理 阻尼条断裂的是因电机失磁及频繁起动会在阻尼绕组中产生很大电流，造成阻尼绕组过热，在离心力作用下，造成阻尼条断裂。阻尼条断裂位置，可用手锤敲击阻尼条检查，根据哑声可判断出来。如果用放大镜检查时，应先将可疑部位的漆膜去除，然后再借助放大镜用肉眼观察。阻尼条断裂的位置找到后，应根据断裂
24、位置和数量进行修理。,1少量阻尼条断裂的修理 应根据阻尼条断裂情况进行修理，如果断裂处不是在槽内，则不必拿出阻尼条，直接在断裂处进行接焊。否则，应先加热阻尼条的较长部分的阻尼环焊缝处，待焊剂熔化后，用铁锤打出此段阻尼条。然后用加热法去除短段。打出阻尼条后，要清除槽内杂物，并选用与旧阻尼条材质和几何尺寸相同的新阻尼条，插入槽内，进行焊接。,3.2 转于的局部故障及处理,2大量阻尼条断裂的修理(1)拆阻尼环(2)清理阻尼条端头，抽出槽内全部阻尼条。(3)如果利用原有阻尼环和阻尼条，则需要详细检查。阻尼条 断裂处开出坡口进行焊接，焊接好后应无裂纹和气孔。(4)如果更换新阻尼条时，一方面可以选用与旧阻
25、尼条材质和几何尺寸相同的新阻尼条。另一方面用槽平均尺寸做个槽样棒检查每个槽尺寸，使每个槽尺寸相同，然后按平均槽尺寸选阻尼条尺寸，使两者配合适当。,3.2 转于的局部故障及处理,（5）阻尼条经检查合格后，要将阻尼槽清理干净，将阻尼条打人槽内，然后套入阻尼环。（6）套装完毕后进行焊接，全部焊完后，用手锤和开口变压器检查焊接质量。若局部阻尼条在槽内松动，可浇灌环氧树脂予以固定。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,3.3磁极线圈常见故障及修理 水轮发电机转子一般采用凸极式，转子绕组常见故障有：绝缘电阻过低；磁极线圈引线故障；磁极线圈接地故障；磁极线圈匝间短路故障；磁极线圈动断故障；磁极线圈松动故障。,3
26、.3 磁极线圈常见故障及修理,一、转子绕组绝绕电阻过低的原因及处理 发电机使用日久，会使线圈内大量积灰、绝缘老化等，造成转子绝缘电阻降低。发电机长期停用受潮也会使转子绝缘电阻降低。对于发电机转子绕组绝缘电阻降低到允许值以下时，首先应彻底清扫转子绕组的积灰及油污。清扫干净后，用兆欧表测量其绝缘电阻，如果绝缘电阻还很低，应进行烘干处理，其工艺如下：,3.3 磁极线圈常见故障及修理,1做好发电机保温和安全工作 2烘干温度的控制 电机各部位的限额温度为：定子膛内的空气温度8090摄氏度；定子线圈表面温度85摄氏度；转子线圈平均温度1201300摄氏度(用电阻法测量)。加温开始每小时温升应控制在100摄
27、氏度以内。通常烘干时间一般为70h以上，预热到6570摄氏度的时间不得少于1230h。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,3烘干的标准 在烘干过程中，如果温度不变，而且线圈的绝缘电阻及吸收比升高不变，经过35h保持转子的绝缘电阻大于1兆欧，则可认为烘干达到要求。4烘干常用的加热方法(1)直流电源加热法(2)热风法,3.3 磁极线圈常见故障及修理,二、磁极线圈接地故障及修理 磁极线圈接地是指线圈与铁芯之间的绝缘受到损坏，造成线圈直接与铁芯相碰或局部绝缘电阻降低到相当低的程度。对正在运行着的电机，不能用摇表来检查转子的绝缘电阻，可采用直流电压表法来检测，见图3-1。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,
28、用表及探针测量出正负集电环之间的电压U，正集电环对地电压U1和负集电环对地电压U2。设电压表内阻为RV、励磁线圈对地电阻为及RD，测量正集电环对地电压U1时的环路电流为I1。测量负集电环时为I2。根据图3-1可列出以下三个方程式,图3-1 用直流电压表法检查转子绝缘,3.3 磁极线圈常见故障及修理,运算后 因此，根据所测的U、U1、U2的数值及已知的电压表的内阻及RV，就可计算出转子线圈的对地绝缘电阻RD,3.3 磁极线圈常见故障及修理,如果RD接近0.01兆欧，说明有接地点，应停机检查；如果RD接近于零，说明有金属性接地。当转子线圈绝缘电阻很高时，U1和U2都非常小，几乎接近于零。三、磁极线
29、圈引线故障及修理 磁极线圈引线常见故障有绝缘表面脏污、引线绝缘破裂、固定卡子松脱、引线在离心力作用下甩出以及线圈引线焊锡面破坏和腐蚀等。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,对于绝缘表面脏污的引线，要用中性清洁剂清理干净。引线绝缘如有破裂和剥离，将破裂和剥离的绝缘剥掉，并清理干净，按原来绝缘水平选择绝缘带进行包扎，涂上能在室温下固化的环氧树脂，最后把固定引线的卡子装牢。对于甩出的引线应查出原因，加以固定。检查磁极线圈引线时，要检查磁极线圈间的垫块，是否有松动现象。若有松动，则要垫好绝缘后紧固好螺栓。极间连接线要求连接可靠，绝缘完好。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,四、磁极线图匝间短路故障及修理
30、在通电试验中，如发现某个线圈的电压降比其他线圈有明显偏小，则说明这只线圈有短路存在。为了进一步查找出短路匝，将故障线圈单独断开，在此故障线圈中通入约1min左右的较大的交流电后，迅速测试线圈表面温度。如果某部分的线匝比其他的热，则此部分便有短路存在。在修理时，则可先用层比板撬开短路部位，然后在匝间位置垫以云母板或薄腹复合纸，最后涂上漆。如果匝间短路严重，应将匝间全部换上新绝缘，然后进行加热加压处理。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,五、磁极线圈动断的检查及修理 发电机滋极线圈因接头焊接质量不佳，当受到离心力的作用时。会造成在运转情况下断路，此故障亦称动断。可采用分段法查找断路点，见图3-2。故
31、障点找到后，先将断路处清理干净，用铜焊或银铜焊将断路点接好，用挫刀挫平，经检查确认无裂纹、气孔后，用同级绝缘带包扎好、并涂上漆。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,先把线圈串连接头A、B、C、D、E的绝缘剥去，用裸导线把中间C头与转轴接妥。使发电机运转，将蓄电池正负一端接于机体，另一端依次接触甲、乙电刷。若测得甲刷有火花，乙刷无火花，则证明1、2、3线圈无问题。再把联轴线由C头挪至D头时，若测得乙刷有火花，而甲刷无火花，则证明5、6线圈无问题。至此可断定断路点在线圈4上。,图3-2 查找断点 方法的示意图,3.3 磁极线圈常见故障及修理,六、磁极线圈松动及修理 造成磁极线圈松动的原因是制造时压装
32、不紧，电机经长期运行受热和离心力作用下，线圈上下绝缘托板开始老化收缩，另外极身绝缘也会产生老化收缩和磨损。如果线圈下部铁芯中的弹簧未能压上劲或弹簧失效以及固定线圈架的螺丝松动等原因，都会造成磁极线圈松动。,3.3 磁极线圈常见故障及修理,如果线圈松动比较轻微，建议先用中性洗涤剂溶液冲洗转子整体。冲洗后，进行烘干处理。然后用薄绝缘将对地绝缘间隙塞紧，并在间隙中灌人环氧树脂胶，上、下绝缘垫板垫平、紧因螺丝，再将磁极整体浸绝缘漆两次。这样就可以解决磁极线圈松动问题。如果对地绝缘已经老化，线圈松动很严重，则必须拆卸磁极线圈，重新进行对地绝缘处理。,3.4 转轴的故障及修理,3.4 转轴的故障及修理 转
33、轴常见的故障有：弯曲、裂纹、断裂、轴颈磨损等。一、转轴弯曲的修理(一)冷态矫轴法 1压力矫轴法,3.4 转轴的故障及修理,对于小型电机转轴的弯曲，通常在油压机、螺旋压床上进行矫正。压力矫正时，将转子放置在两个等高的支座上，转动360度，用百分表找出轴的凸出面，然后使凸出面朝上，将压力机的压杆对准凸面施加压力，在测量点用百分表检测轴的弯曲度。施加的压力使百分表指示轴已反向弯曲为止。,3.4 转轴的故障及修理,2捻打矫轴 对于直径较大的转轴发生弯曲时，可采用捻打矫轴法。即将凹侧朝上放置，见图3-3(a)。支架A处垫放一块铝板。铝板上放两根锡条，铝板和锡条成圆弧状，见图3-3(b)。,图3-3 捻打
34、矫轴法(a)转子的凸朝下放置，固定在支架A和B上(b)支架A上装置1-转子支架；2-垫；3-捻棒；4-压板；5-螺栓；6-平台；7-轴；8-锡条；9-铝板，10-转子支架,3.4 转轴的故障及修理,距捻打位置最近的一端用螺栓压板向下加压，转轴的弯曲处受捻打力，使弯曲部位的金属在凹处承受拉伸力，在凸起处承受压缩力。捻打面应不超过轴圆周的三分之一，预先在轴上划好受力范围，见图3-4。捻打起点是专圆弧中心“1”处，即凹陷最严重的地方。然后按图示次序进行捻打。,图3-4 捻打范围和顺序,3.4 转轴的故障及修理,(二)热态矫轴法 热态矫轴法是在轴弯曲的部位进行局部加热，使被加热部分的金属纤维伸长，轴弯
35、曲程度增大，在冷却时，伸长的金属纤维大收缩，使转轴产生反向弯曲变形，达到使轴变直的目的。(三)堆焊法 对电机转轴弯曲部位进行圆周堆焊或对称堆焊一层，堆焊高度以能加工变直车因为准。,3.4 转轴的故障及修理,二、转轴裂纹与断裂的修理 1补焊法 对于出现裂纹的轴。若其裂纹深度不超过轴颈的10-15，长度不超过轴长的10(对轴向而言)或不超过圆周长的10(对横向而言)，可用补焊法进行修复。2断轴对接焊补法 对于已断开的转轴，在换轴困难的情况下，可采用对接堆焊。,3.4 转轴的故障及修理,三、轴颈磨损的修理(一)轴颈轻微磨损的修理1电镀法 轴颈磨损不大时，可用电镀法在轴颈处镀层铬，再砂磨至所需尺寸。2
36、刷镀法 刷镀也是一种电镀方法，是在转轴轴颈表面局部进行金属电化沉积，形成镀层，使轴颈恢复原有尺寸的一种快速电化沉积金属的新工艺。,3.4 转轴的故障及修理,3喷涂法 喷涂是将一种特制的复合金属粉末。借助粉末喷枪，通过氧乙炔火焰区加热到熔化或半熔化状态，喷洒到轴颈表面。4粘结法 在轴颈磨损处表面均匀地涂刷胶粘剂，涂刷到原尺寸为止，不要徐刷太厚待固化后，便可进行装配使用。,3.4 转轴的故障及修理,(二)轴颈严重磨损的修理 1堆焊法 轴颈磨损较多时，可采用二氧化碳保护焊进行堆焊。2镶套法 轴颈磨损严重，可将轴的磨损部分车小4-10mm，用与轴同材质的圆钢车制一个套，其孔与已车好的轴外径选用过盈配合
37、，其外径比原轴大1-2mm。将用机油煮过的套热套在轴上，在套与轴结合处用直径2.5-3mm的电焊条焊一圈并精车至所需尺寸。,第四章、水轮发电机推理轴承、导轴承检修4.1水轮发电机推理轴承检修4.2水轮发电机导轴承检修,4.1水轮发电机推理轴承检修,4.1水轮发电机推力轴承的检修4.1.1推力轴承瓦的研刮意义：轴瓦是整个水轮发电机组转动部件和固定部件的摩擦面。刮瓦的目的是使瓦面与转动部件之间具有良好的接触，保证机组起动时，在推力轴瓦瓦面与镜板间及导轴承瓦瓦面与滑转子之间，能迅速建立起油膜，并在运转时始终保持一定的油膜厚度。,4.1水轮发电机推理轴承检修,原理：通过推力瓦与具有很高精度和很低的表面
38、粗糙度的镜板(粗刮时为小平板)的研磨，找出推力瓦表面的高点，用刮刀将其刮去，经过多次循环研磨，把高点、次高点刮去，使瓦表面的接触点增加，直至达到规定要求。整个刮削过程是刮刀对推力瓦表面的推挤、切离和压光的过程。刮削中每次刮削量均很少，以保证瓦表面既光洁又细密。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,轴瓦刮削的具体要求(1)在刮好的瓦面上，单位面积必须达到一定数量的接触点。接触点是指推力瓦与镜板经研磨后产生的接触斑痕，并要求接触点均匀。(2)瓦面应有刀花。刀花要清晰、排列整齐、大小一致、分布均匀。(3)沿轴瓦进油边应利成斜面，当机组起动时，有利于油膜的形成。(4)瓦面中部要刮低。,4.1 水轮发电机推
39、理轴承检修,轴瓦刮削工艺(一)推力瓦和镜板的研磨 1镜板研瓦 一般先将推力轴承瓦放在高度 适当 的刮瓦木架上，然后再依图4-1 所示将三块轴瓦呈等边三角形放研磨 机瓦架上，初步调整高度后吊上镜板，镜板与研磨机轴头要求同心，装上旋转臂使之与镜板连接，这样由研磨机带动镜板旋转就可进行研瓦了。将推力轴瓦分别吊在刮瓦木架上，即可进行刮削。经过多次反复研磨、刮削，直到符合刮瓦要求为止。,图4-1 推力轴瓦研磨布置图1-旋转臂，2-方锥形轴头；3-研磨机：4镜板 5-推力轴瓦；6-托盘；7-支柱螺栓；8-轴承支持座,4.1 水轮发电机推理轴承检修,2瓦研镜板 见图4-2，先将镜板的镜面朝上吊放在研磨机的托
40、盘上，并调平。中间安装研磨机后，需找好中心，再将旋转臂吊在研磨机的轴头上。这时就可以把两块瓦面向下的轴瓦对称吊放在镜板上，开动研磨机，旋转臂就带动轴瓦按机组旋转方向在镜板上旋转研磨。旋转4-5圈后吊起轴瓦，放在刮瓦架上进行削刮。,图4-2 轴瓦研镜板平面图 1-推力轴瓦；2-镜板；3-旋转臂,4.1 水轮发电机推理轴承检修,（二）推力轴瓦刮列的工艺过程1、粗刮(1)刮刀的端部要平，刮的刀迹要宽，一般应在10mm以上。刀的行程为10-15mm或更长一些。(2)刮刀刀迹要连成一片，刀迹不可重复，否则会产生平面高低相差太大的现象。(3)经过几次研刮后，瓦面会呈现出平整而光滑的接触状态，粗刮就算完成了
41、。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,2精刮(1)每次研刮前应用苯或酒精把瓦和镜板擦干净，以保证镜板面的光洁。(2)刮刀的刃部必须经常磨，保持其锋利和光滑，防止副削时瓦面出现划纹。(3)刀迹要根据接触点分布情况按一定方向依次刮削。(4)刮削时压力不宜过大，刀迹的宽度约在4-5mm间，刀的行程在5mm左右。(5)精刮时可将点分成三种类型刮削：最大最亮的点全部刮去；中等的点在中间刮去一小片；小的点留下不刮。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,3刮花 刮花是在已刮好的瓦面上，经过有规律的利削，使其形成各种花纹的工艺过程。因此刮花也可说是精刮的最后阶段。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,4.1.2 推力轴
42、承的安装与调整一、推力轴承的安装(一)刚性支柱式推力轴承的安装 1轴承部件的安装(1)绝缘垫板的安装检查。水轮发电机主轴处于不对称的脉动磁场中运转。它总是与这种不对称磁场中的交变磁通所交链，因而在主轴中感应出电动势，并通过主轴、轴承和机座来接地，而形成环形短路轴电流，见图4-3。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,图4-3 环形短路轴电流示意图(a)立式；(b)卧式,4.1 水轮发电机推理轴承检修,由于这种轴电流的存在，就会在轴颈和轴瓦之间产生小电弧，以侵蚀轴承，使轴承合金逐渐粘吸到轴颈上去，破坏了轴瓦的良好工作面，引起轴承的过热，甚至把轴承合金熔化。此外，由于电流的长期电解作用，也会使润滑油变
43、质和发黑，降低其润滑性能，使轴承温度升高。为防止这种轴电流对轴瓦的侵蚀，可在励磁侧的轴承端(推力轴承及导轴承)装配绝缘垫板及套管。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(2)轴承部件的安装。组装油槽挡油管时，其组合面须加橡胶垫(或圆条)密封，组装后应做煤油渗漏试验，持续4h后应无渗漏现象。然后按图样尺寸及编号安装各支柱螺栓、托盘和推力瓦。(3)吊装镜板及调水平。2热套推力头推力头安装工艺过程如下：,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(1)测量检查推力头孔与主轴配合尺寸。推力头套装前，用同一千分尺测量主轴的直径和推力头孔径，以校核加工后的配合尺寸。在推力头内孔上下两段各取两个截面，见图4-4。即D1、
44、D2、D3、D4截面，每个截面对称测量4个直径值。同样在主轴对应点处也测取各直径值。,图4-4 推力头孔 测量部位,(2)热套推力头。由于推力头和轴一般采用过渡配合，为此要加热推力头使孔径膨胀，以便于推力头顺利套入主轴。其加热温升公式为：式中 推力头加热温升 推力头内径总膨胀量，取=+(1.52)mm 推力头膨胀系数，钢材取10 10-6 推力头内孔直径，mm。为最大配合公盈值,4.1 水轮发电机推理轴承检修,4.1 水轮发电机推理轴承检修,电热法加热的电热总容量可按下式估算为 式中 电热器总容量，kW;保温系数，一般取2-4；计算温差，；G 推力头总重量，kg；C 推力头材料的比热容;钢材取
45、C=0.5kJ/(kg K)；T 预计所需加热时间,s。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(3)推力头与镜板的连接。推力头与镜板连接时，对推力头与镜板之间有绝缘垫结构的应先按要求放置绝缘垫，其中绝缘垫应清洁平整，而且厚度均匀。3将转子重量转移到推力轴承上 利用上下导轴承，对称地各装上三块或四块导轴承瓦，瓦面上要涂有洁净猪油，并将主轴抱紧。抱紧时用千分表监视，以防转子起落后产生位移。用油压千斤顶顶起转子后，将锁定螺母旋下，再重新落下转子时，转子重量即转移到推力轴承上。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,4油冷却器和其他部件安装 在主要轴承部件安装后，可进行油冷却器安装。先在油槽外清扫干净并进行水压
46、试验，按图样尺寸在油槽内预装后再吊出。无论哪一种油冷却器，都要在盘车工作结束后，再吊回正式安装，并连接相应的管路，然后按图样和安装规程要求作整体水压试验。油槽内其他部件安装，一般在机组盘车已结束、转动部分已调整到中心位置和轴承受力调整合格等工序完成后才进行。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(二)液压支柱式推力轴承的安装 液压支柱式推力轴承的安装和刚性支柱式推力轴承的安装大体相同。主要区别是弹性油箱部分，其他部分可参照刚性支柱式的安装程序来进行。1绝缘垫板安装 弹性油箱和底盘是结合在一起的整体，当油槽底盘清扫干净后，上弹性油箱和底盘。在用带有绝缘的销钉定位后，将螺栓拧紧。,4.1 水轮发电机推
47、理轴承检修,2安装轴承各部件 仔细清扫弹性油箱波纹部分。对于需要用应变仪进行推力轴承受力调整的机组，应在选定的油箱壁上贴放规定数量的应变片，最后安装轴承各部件。3镜板调整 用弹性油箱确定镜板高程和水平时，除考虑机架挠度外，还应考虑油箱承载后本身产生的压缩变形值。为此需相应提高镜板的安装高程，使镜板在轴承处于弹性状态下能保持水平。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,（三）平衡块式推力轴承的安装 平衡块式推力轴承与刚性支柱式或液压支柱式推力轴承的不同点主要在于平衡块代替了固定支持座或弹性油箱。安装步骤如下：(1)检查清扫上下平衡块。(2)安装好轴承座。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,（3）将下平衡
48、块一一就位，调整水平至规定要求，见图4-5。检查下平衡块下部接触线长度，见图中C点，要求应不小于总长度的90。,图4-5 平衡块式推力轴承安装、调整示意图1-支柱螺栓；2-上平衡块；3-下平衡块；4-限位槽；5-临时调整楔子板,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(4)调整平衡块内外限位螺栓使之与平衡块留有一定空隙，保证平衡块能自由摆动。(5)安装上平衡块。按图样将上平衡块一一就位，并检查上下平衡块接触情况，见图中b点，最后调整限位螺栓与平衡块的间隙。(6)在每个上平衡块的螺孔上拧入支柱螺栓，安装推力瓦和镜板。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(7)套装推力头后先连接镜板，再落下转子，最后将机组转
49、动部分重量转移到推力轴承上。在监视镜板水平条件下紧固每个支柱螺栓，使各块轴瓦都顶紧镜板。(8)刚性盘车合格后，拆除下平衡块两侧的调整楔子板。(9)其他部件的安装参照刚性及液压支柱式轴承的安装程序。二、推力轴承受力调整 发电机转子运转时，要求各轴瓦均匀地承受推力负荷。如果各轴瓦受力不均，将使轴瓦产生较大温差或个别轴瓦温度偏离，就会影响机组安全运行。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,(一)刚性支柱式推力轴承的受力调整1人工锤击法(打受力法)2.千分表法 千分表法调整受力步骤如下：(1)在每个托盘上放置千分表，见图4-6。注意各千分表位置离各支柱螺栓中心的距离应一致。,图4-6 用千分表调整推力轴承
50、受力情况1-固定支持座；2-支柱螺栓；3-托盘；4-轴瓦；5-镜扳；6-测件；7-千分表；8-千分表架,4.1 水轮发电机推理轴承检修,2)顶起转子，使千分表大针对“0”，小针指刻度中间。3)落下转子，记录每只干分表的读数并填入表4-1。4)计算各干分表读数平均值。,表4-1 用千分表调整推力轴瓦受力记录,式中 各千分表平均读数，mm；各块瓦千分表读数值，mm 推力瓦块数。,4.1 水轮发电机推理轴承检修,4.1 水轮发电机推理轴承检修,5)计算每个支柱螺栓的旋转调整角 式中 支柱螺栓的旋转调整角；支柱螺栓的螺距，mm。如果“”为正值，应将支柱螺栓往低方向调；若“”为负值，则支柱螺栓往高方向调
