摘要：水利工程发电过程中，水轮发电机组在整个水利工程中非常重要，水电工程施工过程中要最大程度的发挥出水轮发电机组的有效性。水轮发电机组安装过程中，要根据安装说明进行安装，对发电机组的核心部件进行重点检测，安装完成后要对发电机组进行检查，保证机组能够正常运行。本文将对水电站的水轮发电机组导水机构的安装工艺进行探究，总结水轮发电机组的安装技术要求。
关键词：水电站；水轮发动机；导水机构；安装工艺
导水机构要根据水轮发电机组的功率对流量进行调整，让水流在进入转轮之前能够形成环量，在水轮机停止后立即切断水流。导水机构装置中有外配/内配水环、压环、控制环以及锁定功能等，在安装导水机构之前，要对导水机构中的每一个部件进行清理、检测，将各个组件安装为一个整体，然后吊入机坑与管型座把安装就位。
1.水轮发电机组导水结构的特点
导水机构作为水轮发电机的重要组成部件之一，控制着水轮发电机转轮需要的所有环量。导水机构调节流量是机组功率决定的，还可以防止机组发生甩飞情况，将导叶关闭切断水流能够让水轮发电机停止工作，具有防卡死的安全防控功能。导水机构作为水轮发电机组的关键部件，安装工艺复杂、重量大，对安装精度有较高的要求，需要有先进的安装工艺才能实现导水机构的功能。导水机构形成呈圆锥状，工作的最大外部尺寸为Φ10330mm，重量达到165t，是一个大型的部件[1]。有16个导叶，导叶立面是密封状态，端面采用的是间隙带能够减少机组漏水，外轴采用钢背复合材料，导叶传动机构有保护系统，内导环采用钢板进行焊接，外配水环的内表面为球形，外表面为球形和圆锥形，内表面与外表面都为过流面。因为尺寸和重量较大，需要根据实际的条件将外配水环进行分配。外配水环为4瓣，控制环为2瓣，相互之间有Φ50.8mm的钢珠，用来减少两者之间的摩擦。导叶结构的特点为：采用ZG20SiMn结构，过流表面采用鱼翼形，且呈关闭状态，上下断面的形状为圆柱面，凸圆柱面端实轴有一个台阶轴，凹圆柱面端有一个台阶轴孔，活动导叶的密封面是三维空间式的平面，开关是通过接力器进行控制。
2.水轮发电机组导水机构的安装工艺
2.1 外配水环与导叶
在安装之前，对导水机构的安装设备进行清洁处理，将毛刺处理干净，然后将外配水环放在平台上，并在组合面安装密封圈，呈O型，对定位销进行检查；检查把合螺栓是否拧紧；检查错牙是否满足设计要求。根据编号，将外侧轴套装入孔中，并将外配水环安装在专用器械上进行导叶安装。在安装导叶时需要注意，一定要挂一个重量为5t的铁链，用桥机将导叶吊起，吊起后检查导叶的位置是否符合标准，让轴线与水平之间的夹角大约为30°，然后将导叶的轴颈放在套筒中。放入之后在外配送水环的外部将引入导叶的螺杆旋入导叶的颈端中，然后调整导叶的螺杆，让导叶的凸圆柱与内圆柱结合，并从外配水环的外部将螺杆导入导叶轴端，并将导叶引入外侧，对定位键进行安装[2]。
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2.2 内导环与导叶
将事先准备好的内导环放在垫块上，将外配水环与其他安装完成的部件导入支架中。需要注意的是，导水机构在起吊时要与桥机的主沟在一个水平线上。调整平面角度，将内法与外法都控制在975mm左右，并将导叶的下端对准轴套孔，将内外法兰的位置进行调整，控制在0.5mm再进行导叶内侧轴的装置。
2.3 控制环与导叶臂
将导叶全部调整完毕后关闭位置，并在外配水环的筋板上放置4台重量相同的千斤顶，然后将控制环吊在千斤顶上，将钢珠放入槽中，并添加基脂，安装轴承压环并拧紧螺栓。在压环上放置4台百分表，将螺栓拧紧后将推力螺钉也要拧紧，这样才能保证钢珠之间的间隙在达到设计的标准。观察百分表的变化，如果没有变化，说明钢珠与槽之间没有空隙。控制环转动时要灵活，对控制环进行适当的调整，让控制环与外配水环的导叶位置相同，对销孔的距离进行测量，设置的距离要在销钉的范围内。在控制环上焊接了与导叶数量相同的小耳朵，并在导叶臂上安装连杆。
2.4 导叶断面与立面的间隙调整
将导叶全部关闭后调整导叶间隙，对导叶大小头与导叶内外环之前的间隙进行测试。按照一定的倾斜规律调整导叶的内环，如果导叶的间隙没有在允许的范围徐亚通过精磨的方式让导叶的立面间隙符合标准，满足相应的设计要求，同时要安装重量为2t的铁链，对铁链进行拉动，控制导叶的开关，对导叶与控制环的连接灵活度进行检查，对所有的数据进行测试，测试的结果需要满足设计要求。所有的调整完成后导水机构安装完成[3]。
3.水轮发电机组固定部分安装时的注意事项
水轮发电机组安装工作的基础就是对机组中的固定部件进行测量。常用的测量方法为先检查水轮发电机的定子中心与固定中心是否一致，保证发电机的空隙与转轮的空隙均匀，避免出现电磁力与水力的不均衡，以及造成较大的附加力，增加轴承的压力，并保证能够在一定时间内让轴线保持安全稳定的运行。做好这些工作有一个前提，就是在对部件进行生产时要保证水轮机转轮与固定的部分符合设计要求，保证尺寸、空隙、内径符合要求。在以往的设计中，经常容易忽略的就是挡油筒的同心度，如果挡油筒偏心会形成甩油，甚至出现磨轴情况。在对机组固定部分进行安装时挡油筒的中心要符合标准。出厂商虽然在出厂时对挡油筒的工作引起了一定的重视，但是当转子吊入之后，将大多数的时间都花费在了挡油筒的间隙测量上。如果在对机组固定部分找中心时能够准确测量中心则会大大的提高工作效率，解决实际的问题。在工作过程中要主要以下问题[4]：（1）使用千分尺侧中点点时需要有一个永久性的固定点，这个固定点刚好与千分尺的侧头大小相同。在打洋冲眼时要注意与千分尺的配合程度；（2）使用千分尺进行测量时需要反复的进行复查，以3次最为准确，注意千分尺的读数要认真；（3）固定部分的部件不是椭圆也不会影响千分尺的测量数据，因为测量时需要的不是一个绝对值，而是差值，检查每一个测量的直径方向是否相同，对工程也是有较大的帮助；（4）当固定的部件中有4个以上的直径、8个以上的读数时，确定固定部件的中心方法为，将多个直径的中心点围成一个多边形，并求出重心，然后以重心为主将断面中心调整在同一个位置上，这是测量多个直径与读数最合适的方式；（5）找到中心位置之前需要确定福鼎部件的高程。根据实际测得的尺寸算出转子的高程，求出铁心的高度，即为定子铁芯的高程。一般而言，转子磁极铁芯的高程到定子铁芯的高程之间，需要确定安装高程，以便对部件进行调整。将定转子装在正常的位置时要测量转子的中心差，刻画出定转子的测量线，方便进行随时检查。
结束语
水轮发电机组在水电站，不管是施工过程中还是运行过程中都起着非常重要的作用，在安装导水机构时水轮发电机组的作用突出，最好在安装过程中对其进行监控，保证发电机组安装时符合相关的安装标准，避免施工人员在施工时将零件或工具遗落在机组内部引起发电机的故障，安装完成后对发电机机组进行检测，保证发电机可以正常工作，保证水电站能够顺利发电。
参考文献
[1]陈允兵，刘涛.大型水轮发电机组导水机构安装技术[J].水利水电施工，2014（3）：97-99.
[2]潘军伟，姜明忠，张占武.桃源水电站贯流式水轮机导水机构安装工艺[J].人民长江，2016，47（1）.
[3]陈帮学.大型混流式水轮发电机蜗壳安装工艺[J].科技创新导报，2015（14）：52-52.
[4]彭德超，曾思波，张玲.锦屏一级水电站导水机构安装[J].四川水力发电，2012，31（5）：45-46.
论文作者:张硕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/20
标签：机组论文; 水轮论文; 机构论文; 部件论文; 测量论文; 千分尺论文; 高程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;