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| 混流式水輪機(jī)安裝 |
| Installation of Mixed Flow Turbine |
| 大中型水輪發(fā)電機(jī)組采用立軸布置，本課件以一個立軸混流式水輪機(jī)模型介紹主要安裝順序。 |
1.? 埋設(shè)部件安裝 |
| 水輪機(jī)安裝是在水電站廠房混凝土基礎(chǔ)建設(shè)時也就開始了。在水電站廠房下部施工（一期混凝土澆筑）時要完成尾水管肘管的混凝土澆筑，有關(guān)過程這里不做介紹。在肘管的上方安裝尾水管錐管部分，包括尾水管里襯，錐形管等，在圖1中以尾水管表示。在上方繼續(xù)安裝基礎(chǔ)環(huán)與座環(huán)，大型水輪機(jī)座環(huán)大又重，往往分成幾瓣，把座環(huán)組合好，與基礎(chǔ)環(huán)焊接好，整體吊入尾水管上。座環(huán)要承受整個水輪機(jī)重量與動荷，座環(huán)的位置就是水輪發(fā)電機(jī)組的位置，座環(huán)的中心線就是水輪發(fā)電機(jī)組的中心線，蝸殼安裝也是以座環(huán)為基準(zhǔn)，所以座環(huán)安裝必須非常精準(zhǔn)與牢固。 |
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| 圖01-尾水管與座環(huán)安裝 |
座環(huán)安裝固定后，開始蝸殼安裝，蝸殼是由多節(jié)鋼板卷成，然后對準(zhǔn)座環(huán)的碟型邊進(jìn)行安裝。蝸殼裝配完成后，進(jìn)行蝸殼外圍二期混凝土澆筑，并完成水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)建設(shè)。 有關(guān)蝸殼的安裝參見水輪機(jī)的引水室課件，有關(guān)兩期混凝土澆筑參見水電站廠房的布置與建設(shè)課件，這里不再重復(fù)介紹了。安裝好的蝸殼見圖2，圖中不顯示混凝土部分，在以下的安裝過程中也均不顯示混凝土部分。 |
| 圖02-蝸殼安裝 |
2.? 轉(zhuǎn)輪安裝 |
水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪由水輪機(jī)主軸與混流式轉(zhuǎn)輪構(gòu)成。水輪機(jī)主軸采用雙法蘭結(jié)構(gòu)，上部法蘭是連接發(fā)電機(jī)主軸，下部法蘭連接轉(zhuǎn)輪。大中型水輪機(jī)主軸是空心結(jié)構(gòu)，減輕了重量，還可通過空心軸向尾水管補(bǔ)氣。 在主軸上要裝配導(dǎo)軸承。帶軸領(lǐng)的主軸適用于稀油油浸式瓦式軸承；無軸領(lǐng)的主軸適用于稀油潤滑的筒式軸承；采用水潤滑時，為防止生銹，在軸身上加裝不銹鋼軸襯。3種結(jié)構(gòu)的主軸半剖視見圖3。 |
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| 圖03-水輪機(jī)主軸種類 |
混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在混流式水輪機(jī)課件已作介紹，這里不再介紹。把主軸與轉(zhuǎn)輪用螺栓固定，組成整體的轉(zhuǎn)輪，見圖4。 |
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| 圖04-主軸與轉(zhuǎn)輪裝配 |
裝配好的轉(zhuǎn)輪吊入水輪機(jī)座環(huán)內(nèi)，由放在基礎(chǔ)環(huán)上的楔子板支撐，轉(zhuǎn)輪軸線位置要準(zhǔn)確。在座環(huán)內(nèi)邊安裝下部靜止漏環(huán)，使之與轉(zhuǎn)輪上的下部動止漏環(huán)對齊，并保持均勻間距。見圖4、圖9。 |
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| 圖05-轉(zhuǎn)輪安裝 |
3. 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的裝配 |
| 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的基本組成與工作原理在水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)課件中已作介紹，這里只介紹在水輪機(jī)安裝中的相關(guān)裝配過程。圖6所示在座環(huán)內(nèi)安裝底環(huán)。 |
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| 圖06-底環(huán)安裝 |
把活動導(dǎo)葉依次插入底環(huán)，見圖7。 |
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| 圖07-活動導(dǎo)葉安裝 |
將分瓣的頂蓋拼焊好，把上止漏靜環(huán)安裝在頂蓋下部，再吊裝頂蓋在座環(huán)上，見圖8。 |
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| 圖08-頂蓋與上固定止漏環(huán)安裝 |
到此已安裝好上止漏靜環(huán)與下止漏靜環(huán)，圖9是局部放大圖。 |
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| 圖09-上止漏環(huán)與下止漏環(huán) |
導(dǎo)葉套筒內(nèi)部上邊與下邊有導(dǎo)葉軸的軸承，把導(dǎo)葉套筒依次套入導(dǎo)葉軸，安裝到頂蓋上，見圖10。 |
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| 圖10-活動導(dǎo)葉套筒安裝 |
控制環(huán)是帶動導(dǎo)葉同步轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)，安裝在頂蓋上，與水輪機(jī)同軸心，可自由旋轉(zhuǎn)。見圖11 |
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| 圖11-控制環(huán)安裝 |
將活動導(dǎo)葉拐臂依次安裝到導(dǎo)葉軸的上端，再用連桿依次把導(dǎo)葉拐臂與控制環(huán)連接起來，并對每個連桿的長度進(jìn)行微調(diào)，使每個葉片同步運(yùn)轉(zhuǎn)，保證每個導(dǎo)葉能同步關(guān)閉，見圖12，圖17。拐臂與連桿的連接與動作原理參見水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)課件。 |
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| 圖12-導(dǎo)葉拐臂與連桿裝配 |
4. 主軸密封與導(dǎo)軸承的安裝 |
為防止轉(zhuǎn)輪區(qū)的水漏到水輪機(jī)上部，在主軸與頂蓋間要安裝密封裝置，見圖13，圖15。 |
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| 圖13-主軸密封裝置安裝 |
| 水輪機(jī)有一個導(dǎo)軸承，固定在頂蓋上，將主軸限制在軸中心位置旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)軸承主要有3種類型：水潤滑橡膠導(dǎo)軸承、稀油潤滑筒式導(dǎo)軸承、稀油潤滑油浸式導(dǎo)軸承。本模型為稀油潤滑油浸式導(dǎo)軸承，是目前大中型水輪機(jī)組較多采用的導(dǎo)軸承類型。見圖14，圖15。 |
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| 圖14-主軸導(dǎo)軸承安裝 |
圖15是放大的主軸密封裝置與導(dǎo)軸承的局部剖視圖。 主軸密封裝置有幾種形式，模型采用填料密封，主要由3部分組成，填料箱安裝在頂蓋下方，包圍著主軸；在填料箱與主軸間塞有填料，以橡膠為主要材料制成；用壓環(huán)把填料壓緊即可。 圖15是稀油潤滑油浸式導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)示意圖，導(dǎo)軸承僅承載主軸的徑向載荷。轉(zhuǎn)動的是軸領(lǐng)，固定的是軸瓦，兩者之間采用稀油潤滑，多塊軸瓦緊抱軸領(lǐng)，組成軸承。整個導(dǎo)軸承的油箱由油箱主體與擋油箱組成，擋油箱伸到軸領(lǐng)內(nèi)側(cè)，在油箱內(nèi)裝有潤滑油。油箱主體也是軸承支座，每塊軸瓦通過支頂螺絲安裝在支座上，調(diào)整各支頂螺絲可調(diào)整主軸的中心位置。在油箱內(nèi)裝有潤滑油，即可對軸瓦與軸領(lǐng)間進(jìn)行潤滑，又可對軸承起到冷卻作用（本模型未包含潤滑油冷卻器）。關(guān)于導(dǎo)軸承可參見水輪發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻與軸承課件。 |
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| 圖15-主軸-導(dǎo)軸承-密封裝置 |
水輪機(jī)沒有推力軸承，水輪機(jī)軸法蘭與發(fā)電機(jī)軸法蘭用螺栓緊密的連接成為一根軸，水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)共用發(fā)電機(jī)的推力軸承，水輪機(jī)的重量與水輪機(jī)軸向受力由發(fā)電機(jī)的推力軸承承載。發(fā)電機(jī)也有導(dǎo)軸承，所以水輪機(jī)的導(dǎo)軸承調(diào)整是與水輪發(fā)電機(jī)的推力軸承與導(dǎo)軸承調(diào)整同時進(jìn)行的。 |
5. 接力器的安裝 |
接力器座直接或通過支架固定在混泥土基礎(chǔ)上，接力器通過后部的法蘭固定在接力器座上。接力器推拉桿兩端分別連接接力器活塞桿與控制環(huán)，見圖16。 |
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| 圖16-接力器安裝 |
圖17顯示接力器、接力器活塞桿、接力器推拉桿、控制環(huán)、導(dǎo)葉連桿、導(dǎo)葉拐臂、導(dǎo)葉之間的連接關(guān)系。接力器驅(qū)動導(dǎo)葉的工作原理參見水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)課件。調(diào)節(jié)連桿中部的旋套使所有導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動角度同步。 |
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圖17-接力器驅(qū)動導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu) |
到此整個混流式水輪機(jī)組裝完畢，圖18是整個混流式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。 |
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| 圖18-混流式水輪機(jī)整機(jī) |
水輪機(jī)整個安裝過程非常復(fù)雜，安裝工藝要求很高，經(jīng)常與發(fā)電機(jī)安裝交叉進(jìn)行，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況還可能調(diào)整安裝順序，不同型號的水輪機(jī)結(jié)構(gòu)也不完全相同，以上介紹僅作參考。 |
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