（中国葛洲坝集团机电建设有限公司）
摘要：本文的水电厂机组为轴流转桨式水轮发电机组，按照现有水轮发电机组安装技术规范GB/T8564-2003第5.5.2条和第5.5.3条的相关说明，采用钢丝绳捆绑法进行混流式水轮发电机组导叶立面间隙的调整。这种方法存在重复调整的问题，同时作业空间较小，不易操作。下面介绍一种全新施工工法，可以便捷、高效地完成导叶立面间隙的调整。经过实际操作试验，其效果比采用钢丝绳捆绑法更好。希望本工法的应用可以为其他机型导叶立面间隙调整提供一些参考。
关键词：水电厂机组；导水机构；立面；间隙调整；新工艺
水轮发电机组导水机构活动导叶立面间隙调整工作是安装及检修的关键工序，这项工作直接影响机组运行的安全性与经济性，如果立面间隙调整不合适，将会造成导叶漏水的问题，不仅会造成严重的水力资源浪费问题，同时还会引发机组蠕动、停机困难等问题，对机组的安全运行构成了严重威胁，因此机组安装及检修必须确保立面间隙合格。基于此，下面结合具体工程实例，针对调整立面间隙的新工艺进行分析和论述。
一、工程概述
以某水电站四台混流式水轮机发电机组为例，工程开发任务主要为发电。坝址控制流域面积54036km2，多年平均流量774m3/s，水库正常蓄水位1842.00m，总库容7.06亿m3，死水位1802.00m，调节库容3.87亿m3，具有季调节性能。电站装机容量1700MW（425MW×4台），单独运行多年平均年发电量70.15亿kW h，上游出现双江口水库后多年平均年发电量73.64亿kW h。若采用国内现行标准（GB/T8564-2003）捆绑法调整导叶立面间隙，方法为○1：将每个导叶关闭到分度圆的合理位置上，24个导叶都要做到首位相接；○2：用两根钢丝绳将导叶叶面捆绑起来，注意捆绑的过程中要分上下两层540°，每根钢丝绳一端固定，一头利用10t手动葫芦将钢丝绳将其拉紧；○3：检查导叶立面间隙是否符合要求，通常情况下要求导叶立面间隙为0，同时允许导叶在1/4高度上可以有不大于0.05mm局部间隙。
二、水电厂水轮机基本特点
混流式水轮机模型综合特性曲线由等效率线、等开度线、等空化系数线与出力限制线所组成。等效率线同一等效率线（η=常数）上个点的效率均等于某一常数，表明虽然等效率曲线的各点工况不同，水轮机中的诸损失之和相等，即水轮机具有相等的效率。转浆式水轮机模型综合特性曲线上标有等效率线、等开度线、等空化系数线与等叶片转角线，其中等效率线为转浆式水轮机在协联方式下工作时的等效率等值线，实际上它是指不同叶片角度下各同类水轮机等效率曲线的包络线。水轮机特性曲线用于表达水轮机在不同的工况下对水流能量的转换及空化等方面的水力特性，这些特性是水轮机内部流动规律的外在表现，被称为水轮机的外特性。
三、导叶立面间隙调整捆绑法工艺分析及缺点
1.捆绑法工艺介绍
HLTF12-LJ-410混流式转轮，导叶立面间隙为导叶大小头搭接面密封。导水机构检修后，轴套、导叶、套筒、拐臂装复调整完，导叶端面间隙合格，打人分半键，导叶处于自由状态，用一根钢丝绳在导叶中部捆绑一圈半，两头用10t手拉葫芦焊接吊耳在蜗壳上，收紧葫芦使钢丝绳受力，用铜棒锤击不合缝的导叶，使之全部关闭。
2.捆绑导叶调整工艺缺点
采取钢丝绳捆绑导叶进行调整的方式存在下面几点问题：（1）容易损伤导叶表面；（2）未知捆绑导叶的钢丝绳与导叶的约束力规律，特别是过大的钢丝绳约束力作用于导叶之间，当钢丝绳松开后，约束力重新分布，导致立面间隙发生变化；（3）调整过程中导叶圆度是未知的，这种情况容易引起叉头连杆长短不一，不能确保导叶的整体圆度，极易导致个别导叶受力较大，极易造成剪短销剪断。
四、调整新工艺的方法和步骤
4.1将第一个导叶关闭到大概全关位置，将百分表架设在导叶的小头端，关闭第二个导叶，当第一个导叶百分表出现细微反应时，则证明第二个导叶接触到了第一个导叶，这时再用同样的方法关闭2个导叶，测量这四个导叶三条立面间隙大头与小头处导叶的分度圆之间存在的偏差，并确保每个导叶的分度圆直径偏差在1mm以内。
4.2导叶分度圆调整工作做好以后，利用同样的方法关闭后面的导叶，这里需要注意在关闭导叶时，必须用百分表对前面导叶进行监测，以保证两个导叶刚好接触，但是不应关闭过多而使前一导叶打开。
4.3关闭一圈导叶，当关闭到最后一个导叶时，即24#导叶跟23#导叶贴合时，24#导叶跟1#导叶立面间隙往往会存在一个较小的缝隙。对这个缝隙两头导叶分度圆直径偏差进行测量，确保其与平均值偏差在合理范围内。根据具体情况将这个缝隙的一半左右值向左右两边分散。关闭24#导叶，这时会在23#导叶跟22#导叶这个立面间隙位置产生一条缝隙，然后用百分表监测23#导叶大头位置，并关闭22#导叶。当百分表有微弱反应时即表示贴合。这时21#导叶跟20#导叶也会产生一个出现缝隙，以此类推，都利用同样的方法关闭导叶。根据实际操作经验，每关闭一次导叶立面间隙值都会产生另一条间隙值，但这个间隙值在不断变小。当变回0~0.10mm时，返回关闭1#导叶，用同样的方法关闭留下的另一半间隙值。直至任意两个导叶的立面间隙值在0.05mm以下时，且导叶分度圆直径的偏差较小。
4.4转动控制环，调整控制环耳孔到拐臂连接板耳孔的距离跟双连板上的孔距一样，然后用铁板固定控制环，安装连接板。
4.5测量一圈导叶立面间隙值，综合分析，采用之前关闭导叶的方法，调整导叶立面间隙，只不过这次采用的是偏心销调整法。即转动偏心销。由于每两个导叶立面间隙位置是线接触，存在一定的压紧量，而且在连板装完以后，转动其中一个偏心销，相邻导叶在受压状态时，也不会朝开的方向动作多少。整个过程需综合考虑间隙的分布情况，进行合理调整。
4.6待导叶立面间隙调整完成验收后，可以固定偏心销锁板，防止其动作。导水机构检修完，具备调整导叶立面间隙条件后，通过压机或铜棒将导叶全关，安装接力器与控制环的连板直接完成连接，此时导叶基本处于关闭状态。
4.7将控制环和接力器连接好，调整两个接力器推拉杆尺寸一致，将控制环调整至关闭状态，然后再向开启方向调出接力器压紧行程5～6mm，用工字钢沿控制环切向方向固定在顶盖上，防止控制环在连接叉头连杆时发生转动继而影响导叶立面间隙。
结语：
综上所述，上述新工艺的应用科学可行，操作性也比较强，调整工艺的思路非常清晰，实践研究证实，这些新工艺的应用有利于安装检修效率的提升，同时其他水电厂水轮发电机组导水机构立面间隙也可以利用这些方法进行调整，但是需要注意的是，在实际工作中应与自身导水机构结构参数相结合，确定传递比、调整方向之后，利用相类似的工艺进行调整。
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论文作者:吴建友
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
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