阐述水轮机安装与质量控制

摘 要：本文叙述了混流电站水轮机的安装特点，在深入分析和研究传统安装方法的基础上，依据实践经验对水轮机安装工艺及方法做了改进，提出了新的安装工艺方法。水轮机的安装质量对于水电站运行与维护有着重要影响，良好的安装质量是保障水轮机运行的关键。水轮机基座的安装、机组轴瓦安装等都是影响水轮机正常运行的因素，加快水轮机组安装质量控制，保障水轮机安装质量，为水轮机日常运行及维护打下基础已经成为我国水利安装企业的重要工作。

关键词：水轮机质量控制安装

1 水轮机的技术特性

混流电站水轮机主要由转轮、导水机构、主轴密封、水导轴承、受油器等构成。水轮机为轴流转桨式，钢里衬混凝土蜗壳，T型断面，弯肘型尾水管，通过水、发大轴与发电机直接连接。

2导水机的合理安装

2.1有效测量座环安装面

在导水机安装的过程中，座环安装面的测量是重要的一步，它主要是为了监督和保证座环安装面的质量，并准确定位整个机组的安装方位，主要包括X、Y中心、高程、水平的放样、接力器基础板的准确定位、座环上下镗口中心及度测定。其中座环上镗口中心的确定是水轮机顺利完成安装工程的条件。

2.1.1底环安装

实践中，高程和中心作为机组安装的第一前提，要仔细分析其安装的位置。①预装底环。以座环上镗口的中心线为基准，用钢琴线和内径千分尺相结合进行测量，用顶或楔的方法把底环的中心转移到座环上镗口的中心线上。经过测量，再将底环用螺丝固定，最后再检查底环在安装完成后是否还存在间隙。②预装顶盖。由于底环比较厚实，所以底环和顶盖间的高度与导叶的高度有所差异，导叶就不能跟随安装。③通过内径千分尺测量出底环与顶盖间20个导叶的高度值，再用外径千分尺或游标卡尺测量出所有导叶的高度并取最大值，应有底环和顶盖的高度值减去所测量出导叶的高度值。结果就是导叶面的缝隙指数，并依据所得到的数据对底环底部进行加工和确定安装方式。④测量底环的水平，导水机安装最重要的就是精确，实践中，工作人员应在安装数据不合格的地方做上标记，并根据这些数据。对底环部还需要加工的地方做好数据统计。⑤底环加工检测过关后要继续安装，安装过程中要随时检查底环中心的高度，以确保高度值的稳定。

2.1.2顶盖预装

顶盖预装：①以上步骤实现了底环定位后。在该位置放入10个导叶，用单双号分开，最好使用高度较高的一组导叶，吊起顶盖，预设好安装顶盖的方位，开始顶盖预装，预装顶盖的目的主要是为了对顶盖上的螺丝孔进行加工。②以下固定止漏环中心为确认点挂设钢琴线，观察并检测顶盖上固定止漏环与底环下固定止漏环的方位是否一致，再将导叶轴与其间隙空调整到相对应的位置，安装导叶套筒，利用扳手转动导叶，使其可以灵活转动。③用专用塞尺检查导叶转动面的缝隙，尽量达到没有间隙的要求，同时，单个导叶头上的间隙要控制在一样的大小，要符合导水机安装的设计要求，并确保导叶可以正常活动。④顶盖预装到位后，根据顶盖上螺丝所在的具置，在以正确的方法划出新的螺丝孔，再将顶盖重新加工，制造新的螺丝孔。⑤反复加工预安装顶盖，安装的方法与上述方法相同。⑥顶盖与座环、底环与座环分别钻绞定位销钉孔后吊出顶盖。只要导叶的安装基本完成后，就可以对水轮机的主轴开展预盖安装。

2.1.3 整个顶盖和导叶的安装

在这个过程中，每个导叶都需要安排3个自导轴承用于支撑，1个在底环中，其余2个在导叶轴套中，在导叶轴的上方设置可以调整间隙的设备。导叶操作机设备将导叶与接力器相连接，并安装了导叶止推等装置。以帮助水轮机安全有效的运行。①顶盖预装通过检测，安装合格后，再按数序依次对20个导叶实行吊装。在整个安装过程中，工作人员要实现时时监控，以防出现卡条的情况，下轴颈进入下轴套后通过人力推动导叶转动，以检查导叶的运行是否正常，第1个导叶完全插入后要再，接着检查下一组轴套，如果发现有磨损的问题，应及时解决好这些问题后再进行吊装，以确保整个工程的安全。②一切活动导叶的零部件、轴都安装完成后，即可吊装顶盖，工作人员一定要注意吊装时缝隙的漏洞，防止因漏洞引发的缝隙扩大等事故的发生。在座环上安装密封圈，按预定的位置安装顶盖，并用螺丝将其固定。③导叶轴套要依次安装好，还有各个密封圈也要确认安装完毕。并装包导叶扳手，同时确认其是否可以正常运转。④将导叶止推器按照出厂编号依次装好，同时还要安装保证导叶正常运行的控制装置，止推间隙要在导叶安装过程中不断调试，保证其能够安全运行，调整时运用在止推块和导叶套筒间加减铜垫的方法。⑤依次安装好拐臂、分销和间隙调整设备装置，等到导叶的间隙调整合适后就可以锁定改装置。⑥安装与控制环，调整安置好导叶端面的间隙，捆绑导叶的步骤完成后，再解开捆绑的钢丝，依据编号安装连杆，需要连杆销和剪断销各10个，并且要互相隔开安装。接下来安装偏心销，在安装过程中要在原有基础上留有一定的位置。连杆的水平可以用车配其下部铜垫的方法来调整。⑦将接力器的调节器拉动到合理的位置，留出3mm～6mm压紧行程，该行程的主要控制力是使用拉力器上调节器上的螺丝来控制，安装双连板式的推拉杆，其水平可以采用在推拉杆与活塞杆耳柄和控制环耳柄的连接销钉处加垫或车配铜垫的方法来调整。

2.1.4 导叶端面间隙和立面间隙调整

导叶的端面和立面全部都是由刚面密封的，所以对技术工艺的要求很高。①端面间隙调整前应将导叶完全关闭的情况下才能进行，端面间隙的调整的基础是在导叶及拐臂上的端面间隙调整的基础上进行的。首先检查导叶下端的间隙值是否为零，然后再检查导叶上端的间隙值，最后做统计记录。利用导叶仪器向上提起导叶，以此检查导叶的上下端间隙情况是否符合设计标准，然后锁紧调整装置。与此同时，还需要重复记录。②立面间隙的调整应采用相同的方法，在调整时，首先把导叶安排到全关的情况，用钢丝捆住导叶。注意，不能一次捆紧，要慢慢地由松变紧，再将每一片导叶慢慢合拢，直到间隙情况达到没汁标准为止。③导叶捆好后，不能马上放开，应等待所有的导叶零部件、辅助件都安装调节完毕后才能松开。

3 水轮机安装质量控制

水轮机安装质量通过对基础埋设、定子、转子、励磁装置、永磁发电机、机架、导轴承、推力轴承、空气冷却器、随设备到货的管路及其他部件安装，轴承用油的滤油、注油工作，磁板、转子、定子等的干燥工作，联轴前后的机组轴线检查调整工作等安装控制保障水轮机的安装质量。

3.1 水轮机基础埋设

水轮机基础埋设主要是设备垫板的埋设及地脚螺栓、蜗壳、座环、尾水管锥管和机坑的接力器里衬等，都需与土建工程密切配合，分层埋设安装。在进行设备基础垫板的埋设时，主要对高程偏差进行控制，保障偏差在 5mm 以内，中心和分布位置偏差一般不大于 10mm，水平偏差一般不大于 1mm/m。同时还要对基础螺栓、千斤顶、拉紧器、楔子板、基础板等进行点焊固定。并且控制埋设部件与混凝土结合面，无油污和严重锈蚀。在进行地脚螺栓安装时，检查地脚螺栓孔位应正确，孔内壁应凿毛并清扫干净。二期混凝土直埋式和套管埋入式地脚螺栓的中心、高程应符合设计要求。另外螺栓与预埋钢筋应采用双面焊接，其焊接长度不应小于 5 倍地脚螺栓的直径。

4加强机组安装管理体系完善，促进水轮机安装质量控制重点控制

健全、完善的质量管理体系是有效保障水轮机安装质量以及安装质量控制点控制的基础。加强机组安装质量管理体系建立，明确人员责任，加强各安装工序间的交接管理及检验，保障每个工序安装过程都符合要求，保障各零部件组装过程中组装位置、间隙、卫生条件等符合设计要求是保障机组安装质量的关键。通过健全的管理体系更够有效的保障机组安装质量，并通过质量负责人及奖罚制度制使安装过程中每个人都与质量管理体系挂钩，将质量管理体系建立成为一个全员参与、全员负责的科学化管理体系，一次保障水轮机的安装质量。

结论

水轮机的安装是一项系统的工程，不仅仅需要安装企业建立良好的管理体系，还需要企业具有一定数量的专业技术人员现场监控。因此企业必须加强专业技术人员的培养与陪兄，通过培养一批具有较高专业技能的人员来保障安装工程的质量。同时企业还需建立一套属于企业自身的基于数据库形式的质量控制库，将安装过程中的各个质量控制点建立成库，将每个工程的质量控制都纳入其中，这样有助于企业在下一工程进行前，对各质量控制点进行设计，有效保障水轮机的安装质量。

参考文献

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[2]张宇.水轮机组安装[J].电力科技,2007,4.[3]王佳.水轮机组件安装[J].机械工业,2007,12.[4]

刘辉. 水轮机安装质量管理 [J]. 水利水电,2007,4.