水力タービンの撤去と設置

小型水力タービンのガイドベアリングブッシュとスラストブッシュの削り取りと研削は、小型水力発電所の設置と修理における重要な工程である。

小型水平水力タービンのベアリングのほとんどは球面構造ではなく、スラストパッドには耐荷重ボルトがありません。図に示すように、Aは非球面構造、Bは耐荷重ボルトがなく、スラストパッドがパッドフレームに直接圧入されています。以下では、主にこの構造形式の削り取りと設置の方法、手順、要件について説明します。

1. 準備ツールは三角砥石と両面油砥石です。三角砥石の長さは、自分の習慣に合わせて調整できます。一般的には、6～8時の位置を使用するのが適切です。古い三角砥石も改造できます。可能であれば、バネ鋼を使用して1枚または2枚の平らなナイフを叩くと、スラストパッドを削りやすくなります。三角砥石の粗研削は、研削ホイールで行います。研削中は、三角砥石が加熱して焼きなまし軟化しないように、水で完全に冷却する必要があります。粗研削中に残った非常に細かい凹みやバリを取り除くために、油砥石で微研削を行います。微研削中は、冷却のためにエンジンオイル（またはタービンオイル）を追加する必要があります。適切な高さのクランプテーブルを用意します。表示剤は、スモークインクとタービンオイルを混ぜるか、赤色で印刷することができます。

2．洗浄、錆取り、バリ取り。ベアリングは、研磨前に錆取りとバリ取りを行う必要があります。特に、ガイドベアリングブッシュの接合面、ベアリングのベアリング接合面、およびスラストパッドのベアリング面は、丁寧に洗浄してください。

3. ベアリングブッシュの粗削り。まず、シューがテーパー状に削れないように、タービンの主軸を水平にして固定します（水平度≦0.08m/M）。三角ナイフでベアリング表面全体を優しく均一に削り、ベアリング表面に付着した砂や不純物を取り除きます。ベアリング合金の奥深くに挟まった不純物は、削りパッドの品質に影響しないように取り除きます。

ジャーナルを清掃した後、ガイドベアリングブッシュをジャーナルに保持し、位置決めピンを固定し、ネジをロックし、シックネスゲージを使用してベアリングブッシュの結合面とブッシュとジャーナルの間の隙間を測定し、結合面に追加される銅板の厚さを決定します（パッドは将来のメンテナンス用です）。 – 一般的に、銅パッドは二重層で、約 0.10 ～ 0.20mm を追加できます。パッドの総厚を決定する原則は、ベアリングブッシュに 0.08 ～ 0.20 の削り取り代を残すことです。一方では削り取り品質を保証する必要があり、他方では削り取りタイルの作業負荷をできるだけ減らす必要があります。

切断した銅板をベアリングブッシュの接合面に置き、ジャーナル上の 2 つのベアリングブッシュを保持し、固定ネジを締め、ベアリングブッシュを回転させて研削します。回転できない場合は、ベアリングブッシュを取り外し、ジャーナル上で半分に折り曲げ、手で押して、接線方向に沿って前後に研削し、ベアリングブッシュとジャーナルの間に隙間がある場合は、抱きかかえて研削します。研削後、タイル表面の接触部分は黒く明るくなり、高い部分は黒く明るくありません。黒く明るい部分を三角形のオフセットで切り取ります。明るい黒の斑点が目立たない場合は、研削前にジャーナルにディスプレイ剤を塗布します。ベアリング表面とジャーナルの接触とクリアランスが要求を満たすまで、研削と削り取りを繰り返します。一般的に、この時点でタイル表面全体が接触している必要がありますが、接触点が多すぎないようにしてください。クリアランスは要求に近づき始めており、0.03～0.05mm の削り取り許容値があります。フライホイールの両側のベアリングシェルをそれぞれこすり落としてください。

4. 推力パッドの研磨。推力パッドは輸送や保管中に傷がつきやすく、表面にバリが発生することがあるため、まず鏡板に金属組織研磨紙を貼り付け、推力パッドを研磨紙の上で数回前後に動かします。研磨中は、パッドの表面を鏡板と平行に保ち、各パッドの研磨回数と重量を同じにします。そうしないと、推力パッドの厚さが大きく異なり、研磨作業の負担が増加します。

ミラープレートとパッドの表面を拭き、スラストパッドをミラープレートに押し付け、パッドとミラープレートの回転方向に沿って10回以上前後に研磨し、スラストパッドを取り外して削り取ります。すべてのベアリング面がミラープレートと良好に接触したら、ベアリングを組み立てることができます。

5. ベアリングの組み立てと仕上げ研磨。まず、清掃したベアリングシートを所定の位置に置き（基礎フレーム上で、ベアリングシートの固定ネジを直列に接続できますが、締め付けないでください）、下部ベアリングブッシュをベアリングシートに入れ、大軸をベアリングブッシュにゆっくりと持ち上げ、ベアリングブッシュのクリアランスを測定してベアリングシートを調整し、フライホイールの両側のベアリングブッシュの中心線が一直線になるようにします（上面図：一般的な誤差は2本のワイヤー以下）、前後の位置が適切になるようにします（ベアリングシートの高さの差が大きい場合はクッションを追加する必要があります）。次に、ベアリングシートの固定ネジを締めます。

フライホイールを数回転手動で回し、ベアリングブッシュを取り外して、ベアリングブッシュの接触点の分布を確認します。ベアリング面全体が良好に接触し、ベアリングブッシュのクリアランスが基本的に要求を満たしている場合（クリアランスは図面の要求を満たしている必要があります。指定がない場合は、ジャーナル直径の 0.1 ～ 0.2% を削り取ります。大きな点は三角やすりで削り、密集した点は削り取ります。ナイフパターンは一般的にストリップ状で、タービンオイルの貯蔵と循環を容易にするために使用されます。要求事項は、接触点が下部ベアリングブッシュの中心の 60° ～ 70° の内角内に完全に分布しており、1 平方センチメートルあたり 2 ～ 3 点が適切であり、多すぎても少なすぎてもいけません。

スラストパッドを白い布で清掃します。所定の位置に置いたら、ガイドベアリングパッドに少量の潤滑油を加え、フライホイールを回転させ、軸方向の推力を加えて、実際の位置に合わせてスラストパッドとミラープレートを研磨します。各パッドに印を付け（温度測定穴があり、組み合わせ面に近いスラストパッドの位置は固定）、パッド表面を確認し、接触パッドを再度こすり、パッドの裏側のピンを研磨布で均等に研磨します（研磨ははるかに少なく、内径マイクロメーターまたはノギスで測定し、薄いパッドと比較します）。一方では、パッド表面とミラープレートの接触を良くすることが目的であり、他方では、「厚い」スラストパッドを薄くすることが目的です。実際の位置では、8つのスラストパッドすべてが良好な接触をしている必要があります。一般的に、水平小型タービンのスラストパッドは小さく、負荷も小さいため、パッド表面に傷をつけることはできません。

6. 細かい削り取り。ベアリング全体が所定の位置に設置され、コンクリートが硬化したら、軸方向の推力を加えて回転させ、ベアリングパッドと推力パッドの実際の接触に応じて、図面や仕様書の要​​件を満たすように補修および削り取りを行います。

ベアリングブッシュの接合部の両側、または片側（給油側）に縦方向のオイル溝を設けるが、両端からの潤滑油の漏れを防ぐため、両端に少なくとも8mmのヘッドを残しておく。プッシュパッドのオイル入口は、一般的に0.5mm下まで開口し、幅は約6～8mmである。ベアリングブッシュとスラストパッドは、精密研磨後にのみ合格となる。