水轮机安装

水轮机安装
水轮机部件在水电站内组装和调试的施工过程。

水轮机部件包括尾水管、转轮室、座环、蜗壳、导水机构、转轮、主轴、导轴承、止水密封装置等。

其中尾水管、转轮室、座环和蜗壳安装后均埋人混凝土中，称之为埋设部件。

其余为可拆卸部件，其中转轮、主轴又称为转动部件。

大、中型水轮机大多采用立式结构.小型水轮机多为卧式结构。

根据水轮机结构型式不同，安装工艺方法也不同。

立式水轮机安装大、中型水轮机的主要部件由于尺寸大，重量大，受运输条件限制，制造厂通常将其分为若干瓣加工制造，运至现场再组装成整体.如座环、顶盖等;有的部件运至现场后拼装焊接成整体，如尾水管、蜗壳及大型转轮等。

所以安装也是制造的延续。

随着单机容量增大，技术要求日益提高，安装前要认真制订好施工措施，保证良好的安装质量。

水轮机安装定位首先根据水工建筑物测量基准点，定出水轮机的安装中心线和标高点。

水轮机中心线以水平面坐标X、Y 轴表示。

Y轴为机组上、下游水流方向线，上游侧为+Y，下游侧为一y;X轴为贯通厂房的横方向线，左侧为+X.右侧为一X。

X、y轴的交点即为水轮机的中心点，通过中心点的垂直线即为水轮机垂直中心线。

厂房上、下游墙上和左右两侧放置方位基准点和标高点，作为水轮机安装定位的依据。

水轮机的埋设部件按
水轮机的中心线和安装高程找正，尾水管、转轮室、座环等几何圆心，严格地与水轮机垂直中心线和标高调整一致。

部件上相应的X、Y 方位与水轮机的X、Y轴线调整一致。

水轮机其他部件是以座环或转轮室的镬孔中心为准安装找正，其方法可分为钢琴线找正法和实物找正法两种。

钢琴线找正法是在水轮机中心挂一条钢琴线，其下端挂一重锤，浸没于盛有机油的桶中。

底环、导叶、顶盖等均按此钢琴线找正，使其互相保持同心。

实物找正法是先将水轮机转轮和主轴吊入机坑，按座环或转轮室找正其中心位!，底环、导叶、顶盖、固定止漏环等再按转轮找正。

尾水管、转轮室安装大型水轮机的尾水管，制造厂只供给成形的瓦片，在工地进行拼装焊接。

调整好中心和高程，用拉紧螺栓固定后浇筑二期混凝土。

抽流式水轮机在尾水管上方设有转轮室，其中心是作为机组安装中心线的基准，因此在安装时要精确调整其中心、高程，同时调整其圆度和同心度，加以固定后浇二期混凝土。

座环、蜗壳安装和焊接混流式水轮机座环和蜗壳与轴流式水轮机结构不同，安装方式也不同。

(1)混流式水轮机的座环安装在尾水管的上方。

座环一般是制成分瓣的结构，在现场用螺栓连接或焊接成整体。

座环安装找正后，固定在支墩上。

水轮机金属蜗壳一般由多节组成，每节蜗壳围绕着座环进行安装，先从和+X轴线重合的定位节开始，向上游方向和下游方向，同时从小头方向进行挂装.每调整好一条环
缝即可进行焊接。

各节蜗壳全部安装焊完环缝后再焊接蜗壳与座环的连接焊缝。

蜗壳焊缝用无损探伤法检验。

蜗壳二期混凝土的浇筑应对称均匀上升。

上升速度不宜太快，同时派专人监视座环的水平变形情况，并按监视情况随时调整混凝土的浇筑顺序。

采用高强度钢板制成的蜗壳，为防止产生裂纹和改善焊缝质量，焊前要适当进行预热和焊后热处理。

高强度钢的蜗壳有的要求做水压试验。

此时在混凝土浇筑和养护期间，蜗壳内部保持一定的水压力，以免机组运行时混凝土承受过大的传力。

(2)轴流式水轮机一般采用支柱式固定导叶的座环和钢筋混凝土结构的蜗壳。

安装时首先要浇筑好钢筋混凝土蜗壳边墙和座环支墩，将支柱式固定导叶安装在座环支墩的基础板上，然后吊人座环上缘环，安放在支柱式固定导叶上。

此时先连接圆周均匀分布的4 ~8个固定导叶，用基础板下的楔子调整上缘环安装顶盖的法兰面，使其水平、高程和X、y方位线均符合要求。

法兰面的高程应考虑由于蜗壳混凝土顶板的重 t对支柱固定导叶的压缩量，以保证活动导叶端部间除值符合要求。

导水机构安装导水机构由顶盖、底环、活动导叶及其操作机构组成。

一般在主轴和转轮装人之前，底环、顶盖、活动导叶等先在座环上进行预装，以调整顶盖、底环及止漏环的同心度和导叶活动的灵活性，并调整研磨导叶端部间隙和立面间隙，使其关闭时严密、漏水量小。

调整好后将顶盖、底环用销钉定位，然后将预装部件全部拆出，待主轴、转轮吊人找正后，按定位销钉进行正式安装。

大型
混流式或轴流式水轮机的空间较大，安装人员在转轮室内可以进行导叶立面间隙调整和研磨工作，因此导水机构可不进行预装，待转轮吊人后用实物找正法进行调整定位安装。

高水头或小型机组的导水机构在制造厂进行预装。

转轮的组装和焊接混流式水轮机整体制造加工的转轮在现场可以直接和主轴连接吊人机坑
安装就位。

直径较大的转轮一般分为两瓣制造，在现场组装，上冠用螺栓连接，下环焊接成整体.其焊缝要进行局部热处理，以消除内应力。

上下止漏环外圆用转动架车削或磨圆修整。

在现场组装焊接的转轮，最后都要做静平衡试验。

轴流转桨式的转轮、轮毅、叶片和操作机构，分件运至现场进行组装。

经油压操作试验和对密封做严密性试验，合格后，整体吊人安装。

导轴承安装水轮机导轴承有橡胶轴承和合金轴承两种。

橡胶轴承一般均为筒式的，用水润滑，安装前检查其与水轮机主抽的配合间隙，如间隙不符合要求，可在瓦的背面用垫片调整。

合金轴承的瓦面一般用巴氏合金制成，用油润滑，按其构造又可分为筒式瓦和分块瓦两种，安装前要按水轮机主轴的轴颈进行研刮，要求瓦面均匀接触。

水轮机巴氏合金导轴承瓦也有不经研刮直接进行安装的，但制造厂在加工尺寸和表面光洁度方面须按不研刮轴承瓦的要求加工。

卧式水轮机安装卧式水轮机包括卧式小型混流式水轮机、卧式冲击式水轮机和贯流式水轮机。

卧式小型混流式水轮机安装小型混流式水轮机多为卧式，水轮机轴横向水平放置，导轴承和
推力轴承组合为一体。

安装时，在混凝土基础上先安装蜗壳体，按厂房X、Y轴线找正位置，调整好蜗壳体上转轮室连接尾水管的法兰面的垂直度，浇二期混凝土固定。

水轮机轴和发电机轴连接在一起.导轴承按轴找正，调整轴瓦和轴颈面及推力镜板面的接触情况，合格后固定。

乌金轴瓦底部和轴颈接触，只研刮600接触角宽面，其余部分逐渐刮大间隙，以积存多量的润滑油。

油冷却器放置在尾水管下层的流水中，润滑油经油泵循环流动，以降低轴瓦温度。

卧式冲击式水轮机安装中、小型冲击式水枪机也多为横轴卧式机组，其安装方法大体与混流式卧式机组相仿。

在安装转轮时注意喷嘴中心线和转轮节圆相切，用特制中心样板找正，对准水斗分刃，以防运转时，转轮受水流冲击，产生轴向串动。

贯流式水轮机安装贯流式水轮机为横轴卧式，安装在坝体厂房内。

贯流式水轮机安装包括:①尾水管、座环等埋件安装;②主轴、导轴承、推力轴承、内配水套装配和安装;③导叶和外配水套装配和安装;④ 调速环、导水机构安装;⑤转轮、上下转轮室安装。

(l)贯流式机组安装的特点。

尾水管、座环(亦称管形座)是随厂房混凝土同时安装浇筑，其中心位置要和厂房X、y轴线坐标一致;管口的垂直度和平行度以及管口之间的距离要准确，不
允许有超过规定的偏差; 外壳的组合面(或焊接缝)和管口的连接面应密封严密，不允许漏水。

(2)埋件部分安装。

首先安装尾水管，调整管口法兰面的中心和垂直度并与厂房X一X轴线平行，找正后牢固地固定在基础上，浇混凝土时随时监视变形情况，保证安装质量。

其次安装座环，即以尾水管口为基准找正座环中心。

座环的法兰面要和尾水管法兰面平行，两管口的距离用间距支撑管调整，使其偏差不超过规定范围。

支撑和拉紧后浇二期混凝土。

(3)主轴和导轴承在安装间组装。

推力轴承和发电机侧导轴承组合装配在一起，按规定研刮轴承瓦，配好推力轴瓦垫片。

在主轴上装好内配水套。

用厂内桥式起重机将主轴和这些配件同时吊人机坑，通过尾水管口和座环法兰的空间，斜向伸人座环内，装在轴承支座上。

调整轴承座和主轴中心，并将轴承座抬高一定数值，以便被转轮和发电机转子重量压沉，修正轴心正确位置。

(4)导叶和外配水套在安装间平台上装配，并转动导叶检查端面间隙，按设计要求进行调整。

导叶轴转动灵活。

然后装上导水机构和调速环。

用厂内桥式起重机同时将装配好的这些部件整体立起吊人机坑安装。

(5)转轮和转轮室安装。

先装下半转轮室，按轴流转桨式转轮组装方法将组装好的转轮，吊人转轮室和主轴连接。

然后再装上半转轮室。

检查转轮室和叶片间隙，应符合设计要求。

连接好导水机构和转轮叶片的接力器，通人压力油，用调速器操作进行开、关试验。

水轮机的调试水轮机各部件全部安装完，向导水机构和转轮叶片的接力器通人压力油，与调速系统一起做开关导叶及转轮叶片等联动试验。

检查调速器操作导水机构开关导叶情况及转轮叶片开关情况，测量并记录导叶开度与接力器行程的关系曲线。

最后调整水轮机导叶的压紧行程。

卧式水轮机安装要
求（1）蜗壳垂直度偏差不超过0.06MM/M，偏斜小于0.5MM/M。

（2）水轮机主轴水平度允许偏差不应超过0.02MM/M转轮端面跳动量不应超过0.05MM/M。

（3）转轮与转轮室间隙应符合设计要求，其偏差不应超过设计间隙10%。

（4）导水机构全关闭后，导叶密封面局部间隙不应超过0.08MM。

（5）导叶密封与前后盖板之间的端面间隙不应超过0.25MM。