論水電站導水機構的安裝技術

江先漢

摘 要:導水機構的主要功能是使水流在進入轉輪前形成環量,并根據機組的功率要求調節流量,水輪機停止運行時導葉關閉切斷水流,針對水輪發電機組導水機構安裝過程中極易發生吊裝變形問題,結合工程實例,對水電站導水機構的安裝作淺述。

關鍵詞:水電站導水機構安裝

中圖分類號:TV2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0099-01

導水機構的主要功能是使水流在進入轉輪前形成環量,并根據機組的功率要求調節流量,水輪機停止運行時導葉關閉切斷水流,導水機構裝配主要包括:外配水環、內配水環、導葉、控制環、壓環、套筒、導葉臂、連桿、重錘、及鎖定裝置等。導水機構裝配前,各部件均應清掃、檢測、預裝配。在安裝間組裝成整體。再吊入機坑與管形座把合就位。

1施工流程

設備到貨驗收→外配組裝→導葉組裝→內配組裝→安裝調整→整體吊裝→調整、找正→控制環組裝→檢查、驗收。

2導水機構安裝

2.1 零部件預配裝

(1)開箱檢查導水機構各部件(套)的數量,將經清掃檢查后的導葉軸頭、導葉下軸孔、導葉軸套、導葉下軸、導葉拐臂等進行安裝前的預配裝。(2)對有編號的零部件必須按照編號進行預裝配,不得隨意對換;對有間隙配合的零件,如軸套、密封環等應檢查配合間隙。

2.2 導水機構在安裝場裝配

導水機構組裝前應制作好內、外配水環裝配所需的支敦。外配水環的支敦高度應能滿足導葉能順利插入的需要,要求內配支敦頂面高程比外配支敦頂面高程的高差為560mm。內、外配水環的擺放方位應考慮使導水機構翻身起吊時能順著橋機主、副鉤所在的同一直線方向。

2.2.1 外配水環拼裝

(1)對外配水環組合縫面等部位,清掃干凈無高點后,將外配水環進水邊法蘭朝下放在墊平的地面上進行組合,組合后其間隙0.05mm塞尺檢查不能通過,上下游法蘭面應無錯位現象。(2)再把合螺栓的螺紋部分涂一薄層潤滑脂,把上螺栓并應對稱進行預緊。把合后,組合面應嚴密無縫,用塞尺檢查。

(3)將預裝配了的導葉套筒按編號順序裝入外配水環上的軸套孔內(8～10個),裝配時套筒與外配水環上的軸套孔配合面應涂潤滑脂,剩余(6～8個)套筒待導葉穿入外配孔內后再按編號裝入。

2.2.2 內配水環組裝

(1)內配水環應在外配水環中間進行組裝,清掃干凈后,將外配水環進水邊法蘭朝下放在墊平的地面上銷孔定位,擰上螺栓使組合面貼緊,上下游法蘭面應無錯位現象,檢查調整與管形座的內環同圓度,滿足要求后與導水機構組裝。再把合螺栓的螺紋部分涂一薄層潤滑脂,把上螺栓并應對稱進行預緊。(2)將組裝好的內配水環吊起放置在靠外配水環未裝導葉軸套的一邊,待吊裝完8～10片導葉后,再將內配調整至中間位置,待16片導葉吊裝完成后,將內配吊起清掃干凈法蘭面后,用先制作好的4個200mm左右高支墩將拼裝好的外環支起。(3)調整內配水環與外配水環的方位、高程、水平、同心度,使導水葉下軸孔盡可能地對準內配水環導葉下軸孔。

2.2.3 導葉裝配

(1)對導葉進行檢查和清理,按編號對上軸套、下軸、導葉進行裝配完畢后,在每個導葉背水面的大頭和小頭適當位置布置兩個吊裝用的吊耳。按編號吊裝導葉插入外配水環導葉套筒內,吊裝時應順著套筒的斜度,采用帶一個手拉葫蘆的兩點起吊方式進行,在導葉軸頸與軸套的接觸面上涂二硫化鉬潤滑脂。(2)在橋機吊鉤上掛一個葫蘆作為導葉的可調吊點(兩點起吊方式),導水葉吊起后利用葫蘆調整角度,應順著套筒的斜度將導水葉大軸頭插入外環軸孔中央。導水葉插入套筒后,用自制三角架按編號順序裝上拐臂、導葉端蓋,把緊導葉端蓋與拐臂的把合螺栓及端蓋中央與導葉的限位螺栓,然后松掉導葉的吊繩,此時導葉成為近似懸臂粱狀態。(3)檢查導葉與外配水環內表面的間隙,選四點測量,導葉兩邊的間隙應均勻大致相等并接近于單邊間隙設計值。清理導葉下軸,在軸頸的接觸面上涂二硫化鉬潤滑脂,割除導葉間的連桿等固定件,按編號將導葉下軸內配水環的導葉孔,微動導葉,使導葉下軸完全插入導葉下軸孔內,把緊導葉下軸與內配水環的把合螺栓。(4)檢查導葉端面間隙。松開導葉中央與導葉的限位螺栓,利用導葉扳手在開關范圍內轉動導葉,應轉動靈活無憋勁發卡現象,檢查導葉的上端面間隙應始終保持均勻,最后將導葉轉到關閉位置加以固定,轉動拐臂和導葉連板,裝上拐臂導葉間的定位銷,安裝拐臂與導葉連桿間的剪斷裝置。

2.2.4 控制環裝配

(1)清理檢查控制環各部零件,注油孔應暢通無雜物,按定位銷找正進行組合控制環,檢查滾珠槽無錯牙現象,按要求預緊把合螺栓,檢查組合面應嚴密無縫。(2)在外配水環槽中裝上毛氈條,采取四點起吊方式,用兩個鏈條葫蘆調水平,將拼裝好控制環平穩、緩慢地套入裝上毛氈密封的外環法蘭上。(3)檢查對正球軸承槽,裝上鋼珠并注上黃油再裝上壓環,均勻擰緊壓環把合和推力螺釘,并在壓環上裝上若干塊百分表,在擰緊壓環螺栓和松開推力螺釘的同時,應嚴密監視百分表的變化,若百分表不動,應停止調整,此時說明鋼球與槽之間已無間隙。(4)按照球軸承間隙的設計值,松開壓環把合螺栓數扣,同時調緊推力螺釘,使球軸承間隙達到設計要求。檢查控制環應轉動靈活無卡澀現象。(5)調整控制環到全關位置,并加以固定,再裝配與導葉臂的連桿并按設計值進行連桿長度的調整。(6)清理檢查連板、球軸承、偏心銷等部件,將偏心銷連同其墊環、螺母分別與導葉連板、導葉拐臂及控制環進行裝配。(7)解除限制導葉在全關位置的固定搭塊,微松拐臂與導葉間的定位錐銷,把緊導葉端蓋中央與導葉的限位螺栓,再打緊定位銷。

2.3 導水機構整體吊裝

導水機構總重約49.7t,導水機構整體翻身時起吊前應檢查廠房橋機的起吊高度,安裝吊具。在外環-Y方向應設置臨時支撐防止臨界位置時的沖擊。在吊入機坑時導水機構兩邊各掛牽一條牢固可靠的牽引繩索防止旋轉。

2.4 導水機構在機坑內安裝調整

(1)將管形座法蘭面及螺孔清掃干凈并下好密封條,在導水機構法蘭面涂上密封膠。導水機構下降至設計高程后,在兩側均勻往管形座法蘭靠至螺栓能夠把合。檢查密封條沒有脫槽后,擰上螺栓使組合面貼緊。(2)調整內、外配水環與管形座內、外環的方位。檢查上下、左右4個方位上導水葉的端面間隙應基本均勻相等,之后打緊1/4的內、外配水環的把合螺栓,松鉤。(3)按銷孔定位導水外環并復查其圓度及導葉端面間隙并進行調整,除保證對稱導葉端面總間隙一致外,還要防止導葉是否吊角,保證操作機構操作靈活,無卡阻現象,導葉全關時,允許導葉高度在25%導葉高度范圍內立面局部間隙不大于0.15mm,其余范圍用0.05mm塞尺檢查不能通過,調整完畢記錄每個導葉的測量數據。

3結語

導水機構的安裝工作,在水輪發電機組中是一個非常重要的環節,占用直線工期的比重大,因此,在安裝過程中,要嚴格按照施工方案進行施工,每道工序進行自檢合格后,方可進行下道工序施工。