网讯：抽水蓄能主轴将水轮机转轮与发电机转子相连接，传递扭矩。水轮发电机主轴要承受水轮机重量，水推力，轴承径向力，拉应力和扭应力，各只把合螺栓应受剪切力等组合作用力，主轴的作用是用来传递扭矩，应具有一定的强度和刚度。主轴一般由35号、40号、45号或20SiMn等钢整锻而成，早期国内抽蓄市场招标采用ASTM A668标准，多采用Class D，近年来多采用Class E，D也可以的，两者机械性能差别不大，都可以使用，发电机采用A668E主要是跟水机轴牌号统一，对于有些通用化布置也可以兼容。
一、抽水蓄能主轴设计需要重点关注以下几个方面
1. 材料选择：主轴通常由优质锻钢制成，以确保足够的强度和刚度。
2. 结构型式：抽水蓄能主轴有两种主要型式：整锻式和锻焊式。整锻式用在半伞式机组中，通常由三个锻件组成。
3. 连接法兰：主轴两端带有连接法兰，其接合面高程需根据机组总体布置和轴系稳定要求确定。
4. 强度和刚度：主轴应能够承受在任何工况条件下可能产生的扭矩、轴向力和水平力，且在最大瞬态转速下没有有害的振动和摆动。
5. 临界转速：结合发电电动机进行临界转速的计算，确保在飞逸转速下机组和辅机能安全运行。飞逸转速应不小于额定转速的1.45倍，并满足水轮机最大导叶开度条件下的最大飞逸转速。
6. 出厂检查和校正：在出厂前，应在工厂对主轴进行严格的检查和校正，包括同轴校验和联调。联调结束后，两大轴联接法兰的方位应有明显记号。
7. 轴线检查：现场组装后，应满足发电机部分能够单独轴线检查的要求，并满足不进行轴线修正就可投入运行的要求。主轴的摆动公差及联接后轴线的校正应符合ANSI/IEEE-810标准要求。
二、水轮发电机主轴主要标准
JBT 1270-2014 水轮机、水轮发电机大轴锻件 技术条件
ASTM_A_668A668M-2004
NBT 10830-2021 大型水轮发电机组主轴锻件技术条件
NBT 10830-2021 大型水轮发电机组主轴锻件技术条件
早期国内抽蓄市场招标采用ASTM A668标准，多采用Class D，近年来多采用Class E，Class D和Class E主要什么区别呢？
三、主轴结构形式
其主轴的加工尺寸精度，粗糙度，形位公差等要求较高。现在比较流行的就是高转速的一般发电机一根轴形式，连带转子上端轴下端轴。
在水轮发电机史上，曾先后采用4种转轴布置结构：
①三根轴布置结构，即水轮机轴＋连接轴（中间轴）＋发电机轴；
②整根轴结构（水轮机和发电机共用一根轴）；
③两根轴布置结构（水轮机轴＋发电机轴）；
④“无轴结构”（发电机上端轴＋转子轮毂＋水轮机轴）
水轮发电机转轴的传统结构为整锻轴（早期采用过铸造轴），为了解决锻造能力不足的问题，减轻大轴重量，焊接大轴应运而生。从20世纪70年代开始，许多国家在大型水轮发电机中都采用了焊接大轴。焊接大轴按法兰和轴筒制造方式不同可以分为：①锻焊大轴；②铸锻焊大轴；③全钢板焊接大轴；④锻造（铸造）法兰—钢板轴筒焊接大轴。
抽水蓄能主轴就二种型式:整锻，用在半伞式。锻焊式，分为三个锻件，悬式。
四、主轴制造与现场安装
抽水蓄能主轴两端带有连接法兰，用优质锻钢锻制成，主轴上端法兰与发电机轴下法兰接合面高程应按机组总体布置和轴系稳定要求确定，主轴应具有足够的强度和刚度。能够承受在任何工况条件下可能产生的作用在主轴上的扭矩、轴向力和水平力，且有可能发生的最大瞬态转速时没有有害的振动和摆动。临界转速计算应结合发电电动机统筹考虑。有些电站水泵水轮机结构设计时采用的最大飞逸转速值应不小于额定转速的1.45倍，并且不小于水轮机最大导叶开度条件下的最大飞逸转速。水泵水轮机和与其直接或间接连接的辅机应能在飞逸转速下运行5min而不产生有害变形和损坏。
主轴联接法兰的设计、制造，以达到准确的配合。主轴下端法兰处应封闭其内孔。主轴下端法兰孔封堵堵板应采用抗汽蚀和防腐蚀，联接要可靠，防止运行中渗漏或脱落。主轴上用于摆度调整测量的位置表面应为精加工面。
在出厂前应在工厂对水轮机、发电机主轴进行检查和校正，并一起同轴校验、联调，不允许在现场进行整轴校正（包括各连接面），联调结束后，两大轴联接法兰的方位要有明显记号。现场组装后，应满足发电机部分能够单独轴线检查的要求，并且应满足不进行轴线修正就可投入运行的要求。主轴的摆动公差及主轴联接后轴线的校正，应符合ANSI/IEEE-810 标准要求。厂家应负责提出在现场进行主轴连接、轴线检查的计划、方法和程序，并监督指导安装承包商进行轴线检查工作。
