混流式水轮机导水机构安装质量控制

邹丰军

引言

由于大中型水轮机零部件都是在制造厂生产，运输到现场，在机坑里安装、调试的。因此，安装过程中的质量好坏直接关系到機组运行的整体质量。所以，加强安装过程质量控制尤为重要。下面就如何控制混流试水轮机导水机构安装质量谈谈我的看法。

1、导水机构预装及安装

1.1导水机构安装程序

1.2导水机构安装前的准备工作

1.2.1 到货设备的清点、检查

（1）导水机构各零部件在安装前，根据到货清单、施工图纸和设备材料清册，会同有关人员对其进行清点和检查，发现问题及时提出。（2）熟悉图纸和相关技术文件要求，组织相关施工人员进行技术安全交底；明确质量控制要求。（3）现场用施工设备和工机具、量具准备齐全并保持完好。

1.3机坑测定

（1）清理座环及导水机构各零部件。（2）用框式水平仪和光学水准仪（精度应符合要求）检查座环上法兰面及支撑平板的水平，应符合设计要求。（3）检查座环混凝土浇注完成后各镗口的圆度是否符合座环安装的要求。

1.4导水机构预装

1.4.1底环组装

（1）清理底环各合缝面、组合螺孔及定位销孔，要求合缝面应无高点或毛刺。（2）分瓣底环在安装间支墩上组合，底环放置后应保证水平，调整底环高程一致。在底环合缝面上涂密封胶，对齐合缝面定位销，带入螺栓并安装螺母，对称拧紧组合螺栓。螺栓把紧后检查合缝面的间隙、错牙。分瓣面间隙一般为零，局部不大于0.1mm，深度不超过1/3的合缝面宽度。

1.4.2底环安装

（1）底环吊入机坑前在底环的密封槽内安装密封橡胶条。清理座环下法兰的螺钉孔，在底环与座环支撑平板的接触面上均匀的涂密封胶。检查合格后吊装底环。根据座环上的X、Y基准线与底环上的X、Y基准线进行找正，将底环落在座环支撑平板上，偏差不大于±1mm。（2）在机坑内挂装钢琴线，以座环中心为基准，钢琴线X、Y方向偏差不大于0.05mm。利用底环下固定止漏环16等份测量底环与座环的同心度，偏差不大于0.15mm。用螺套和螺母调整底环上平面水平度偏差不大于0.45mm。（3）在底环预装中心、方位、水平调整合格后，对称均匀把紧底环与座环的联接螺栓，并将螺栓螺套和螺母点焊牢固。（4）按照要求封焊底环合缝面处抗磨板、下固定止漏环。

1.4.3顶盖组装

（1）在安装间放置6个钢支墩，各钢支墩上部放置1对楔子板，楔子板搭接量应在70%以上，利用水准仪初调楔子板的顶部高程应一致。（2）清理顶盖各合缝面、组合螺孔及定位销孔，并用砂纸对销进行修磨；用细锉仔细修磨合缝面。（3）吊起第一瓣顶盖放置在其中3个钢支墩上，顶盖放置后应保证水平。（4）吊起第二瓣顶盖放置在旁边的3个钢支墩上，调整顶盖与第一瓣顶盖高程一致，并调整顶盖水平在0.03mm/m以内。在其中一瓣顶盖合缝面上配割安装密封橡胶圆条，密封槽两侧涂密封胶。二瓣顶盖靠拢只有5mm左右时，带入螺栓并安装螺母。螺栓把紧后检查合缝面的间隙、错牙，分瓣面间隙一般为零，局部不大于0.1mm，深度不超过1/3的合缝面宽度。（5）按图纸要求安装导叶上端面密封，仔细检查导叶密封压板与抗磨板间隙应均匀一致。（6）清理顶盖加工面，测量顶盖抗磨板至顶盖与座环把合下平面的距离（在圆周方向上等分16个点，进行测量），并记录测量结果。（7）至此，顶盖组装完成。但在顶盖吊装到机坑以前，应对导叶套筒、顶盖过流面以及顶盖上所有导水机构部件安装位置进行清理干净，并封焊顶盖各合缝面两侧的孔。

1.4.4导叶预装

（1）采用专用工具测量全部活动导叶的长度。选取不少于1/2最长活动导叶参加预装，预装前要求对每个活动导叶的加工面进行彻底的清理，不允许导叶的端面及立面密封面有尖角、高点或毛刺。（2）清扫底环抗磨板面，在底环上活动导叶轴孔内涂上黄甘油，圆周等分吊入活动导叶。注：需在底环上现场钻铰销孔位置的导叶可不参加预装。（3）导叶吊装就位后，导叶应转动灵活。检查导叶下端面间隙，在导叶自重的情况下，导叶下端面间隙应为零。

1.4.5顶盖安装

（1）将顶盖吊入机坑，使顶盖X、Y基准线与座环上环的X、Y基准基本对齐。导叶进入顶盖后，顶盖应缓慢降落，以免速度过快损坏导叶轴孔。顶盖就位以后，调整其X、Y线与座环X、Y线偏差不大于±1mm；偏差方向要与底环的偏差方向一致。用吊钢琴线法测量导水机构上、下固定止漏环同轴度和圆度不大于0.15mm（以底环的下固定止漏环调整钢琴线，其中心偏差不大于0.05mm）。注：整个机组中心应以底环止漏环中心找正定位。（2）在装有导叶套筒的顶盖导叶轴孔内挂设钢琴线，钢琴线上端以顶盖轴孔为中心进行调整，检查并调整顶盖与底环上的导叶轴孔同心度基本一致。以上调整合格以后，拧紧顶盖与座环之间的联接螺栓，按号将参加预装的导叶的各导叶上套筒装入顶盖。（3）检查导叶端面间隙，导叶端面间隙应大头端和小头端一致。根据导叶端面间隙的检查，分析导叶是否有规律性倾斜，若出现规律性倾斜，则应松开顶盖与座环组合螺栓进行调整，直到消除该现象。注意在导叶安装时，所有密封件暂时不用安装。（4）利用内径千分尺检查顶盖、底环各测点开档。该开档值与活动导叶本体高度作比较，看是否有导水机构正式安装以后导叶端面间隙不足的导叶。（5）上述预装完成后，现场钻铰底环与座环定位销孔和顶盖与座环的定位销孔，并试装相应的定位销，至此导水机构预装完成。

1.5导水机构安装

1.5.1导水机构各零部件吊出机坑

导水机构预装完成后，拆除各联接螺栓，吊出顶盖、导叶上套筒、导叶等零部件（底环不用吊出机坑）。将转轮、主轴吊人机坑。

1.5.2导叶安装

（1）彻底清扫底环和下轴套。检查轴套内有无高点和碰伤。在底环的导叶轴孔内涂上黄甘油或其它润滑脂。对底环密封压板安装螺孔进行攻丝处理，仔细清理安装部位，不得有毛刺、高点。按图纸要求安装导叶下端面密封及密封压板，压板安装后压板不得高于底环过流面。（2）导叶检查：轴颈处、导叶两端面、轴颈台阶处、导叶封水闭合面应无高点、毛刺。根据底环抗磨板面水平以及导叶长度，按照导叶长度与底环水平适配原则，即长导叶放置在底环水平较低位置，短导叶放置在底环水平较高位置，将导叶重新编号排列。（3）按照重新编号后的导叶与轴套号的对应关系吊装导叶。在导叶快进入底环上的导叶轴孔时，在导叶下端轴上涂上黄甘油，将“U”型密封圈套装在导叶下端轴上，将导叶平稳插入导叶轴孔。

1.5.3顶盖回装

（1）清理座环上环、座环与顶盖的组合螺孔，并把顶盖的安装螺栓、螺母清理干净。将密封橡胶条按实际尺寸配割安装在座环上环的密封槽内。（2）按顶盖方位及预装标记整体吊起顶盖，顶盖水平应在0.05mm/m以内。在活动导叶快要伸入顶盖时，缓慢落下顶盖，同时，圆周分布人员应监视，顶盖、导叶是否倾斜。（3）按顶盖预装标记就位顶盖后，安装顶盖与座环之间的定位销钉，并安装顶盖与座环把合用螺栓，在把合组合螺栓时应在圆周方向对称把合。（4）将导叶中套筒轴承处涂上黄甘油，按号将各导叶中套筒装入顶盖，安装顶盖与导叶套筒之间的定位销钉、把合用螺栓、螺母及垫圈。（5）将活动导叶轴承密封件安装在轴承对应位置，并对号将密封压板安装就位，安装后的压板与导叶轴颈间隙在圆周方向应一致。（6）检查导叶端面间隙，大头端与小头端应一致，由于此时导叶靠自重压在底环上，因此只需检查导叶端面与顶盖过流面之间间隙。（7）将全部导叶置于全关位置，利用钢丝绳、手动葫芦将导叶捆紧；检查导叶立面间隙，要求立面间隙一般为零，局部间隙不大于0.05mm，其累计高度不大于导叶高度的1/4，间隙超差应用角磨机或抛光砂轮机进行研磨。

1.5.4导叶臂、端盖等安装

（1）检查导叶套筒上部止推轴承的螺栓是否拧紧，以及止推轴承是否干净。（2）将导叶臂、拐臂、摩擦装置组成的整体部件对号吊入安装；检查导叶臂下端面与止推轴承结合面的接触情况，应无间隙。（3）安装导叶键，暂时不打紧导叶键；待导叶端面间隙调整合格后再打紧。安装端盖，把紧端盖同拐臂之间的螺栓，安装导叶提升螺栓和导叶压紧螺栓、螺母；利用该螺栓调整导叶端面间隙，上、下部间隙应满足要求；待检查合格后，打紧导叶键。（4）将止推压板安装就位，检查止推压板止推面与导叶臂之间的轴向间隙满足设计要求。

1.5.5控制環安装

（1）将顶盖与控制环接触部位清理干净、无毛刺，检查控制环把合抗磨板的螺钉不得高出抗磨板。控制环就位后控制环应转动灵活，不得有蹩劲现象。（2）将控制环旋转至全关位置。清理拐臂的上平面和控制环小耳朵的上平面，检查控制环、拐臂偏心销孔上平面高程差，拐臂偏心销孔上平面应比控制环小耳朵的上平面高1mm，允许偏差不得大于0.25mm。（3）连杆应在导叶用钢丝绳捆紧和在控制环处于全关位置的情况下进行安装调整。用补偿垫片调整上、下连接板水平。（4）安装控制环止推压块，压块与控制环之间间隙满足图纸要求。（5）待接力器安装完成后，转动控制环将导叶打至全开位置，按图纸间隙要求安装导叶全开位置限位块。（6）接力器安装后进行接力器与导水机构联动试验，试验中检查导水机构各部件有无卡阻现象，并检查活动导叶在接力器各个行程下的开度值。至此，导水机构安装完成。