04第四章 水轮机的安装

底环正式安装
底环安装准备工作 钻攻底环与基础环连接螺栓孔； 锪平底环与基础环永久垫块安装平面； 实测底环的厚度，确定永久垫块的加工厚度。 底环安装
底环正式吊装时须调平底环上平面；将方位依预装要
求旋转到位；基础环上平面清扫干净并涂刷防锈漆。 底环平稳落于安装位臵后，装上所有定位销并紧固所 有安装螺栓；之后检查诸于底环高程、水平、中心、 圆度、方位等技术指标均应满足质量要求，不然须分 析处理存在的问题，直至合格！

标示顶盖与座环连接螺栓孔位置
为了确保定位正确，顶盖预装调整合格后，用冲
孔的方法将加工位置确定下来，以便下一步工序 作业。
导 水 机 构 预 装 流 程
第五节 转轮安装与座环机加工

预装结束，在导水机构正式安装之前，水轮 机的工作围绕以下三个方面展开：
转轮安装； 座环机加工； 水轮机水导水封部件安装间与顶盖预装。
①转轮吊入机坑后，以转轮作为辅助加工平台，在转轮上冠与座环
之间架设现场制作的扇型钢平台，放置厂家供货的加工专用设备， 加工座环与顶盖安装面。 转轮不能及时到达施工现场，这样就不能实现将转轮作为施工辅助 平台。施工方考虑制作专用加工辅助平台，横跨搁置于座环上法兰， 其上放置液压加工设备 。 借助摇臂钻对座环法兰面螺栓位置锪平、钻孔、攻丝。其辅助工装 是自制钢平台，将自制钢平台置于已安装合格的底环上，平台调整 稳固，摇臂钻置于钢平台上，将摇臂钻水平调整合格，固定牢靠， 按工序逐个加工座环螺栓孔。
底环与座环下镗口配合间隙检查 底环与座环下镗口配合间隙必须间隙均匀、平滑过渡， 为挤压式密封条及其压板的安装创造条件。
检查调整底环圆度 底环预装时须检查底环止漏环的圆度。为了满足机组 高质量的运行，对底环的圆度要求甚高（0.5㎜），所 以在机坑预装时，须再次复查底环止漏环圆度，若发 现超标，须调整使之合格。

导水机构预装准备

顶盖安装间组合调圆
顶盖分瓣到场，在安装间清扫组合之后，需对顶盖上附
带的止漏环作圆度检查。

实测活动导叶长度，并选择几个较长的导叶准备参 与导水机构预装
导叶长度在制造厂已有测量记录，在工地安装时仍然需
要实时测量，必须充分考虑到测量环境条件对测量结果 的影响。

配制顶盖预装临时垫板

顶盖方位调整
顶盖相对于底环的方位角，亦即顶盖的方位调整。
其施工方法是在对称垂直四个方向的轴套孔内自上而下
挂钢琴线，采用电测量法测量上中下轴套的同轴度。最 后合成四个方向的同轴度偏差值，综合确定顶盖旋转和 平移的方向和数量。

初定导叶端部间隙值
导叶的端部间隙与临时垫块的厚度有关，在顶盖
吊入机坑后，可以通过实测导叶上端部间隙值， 校核临时垫块顶部高程是否合适，为下一步永久 垫块厚度的确定和安装提供实际的参考依据。
分瓣到货的底环在安装间首先要组合成整体。 底环组合须做到定位正确、紧固牢靠。 为达此目的，通过销钉定位，螺栓紧固两种手段。组成
整圆后，组合面间隙、销钉周围间隙、紧固螺栓的伸长 值均须满足设计要求。

机坑内底环预装
底环机坑预装解决五个问题： ①确定底环的安装方位； ②确定底环的安装中心； ③检查底环与座环下镗口配合间隙是否合格，并
钻铰底环与基础环的定位销钉孔，并标记连接螺
栓孔的准确位置
底环中心、方位、圆度调整合格后，预装工作进入尾
声；钻铰底环与基础环的定位销孔；标记底环与基础 环的连接螺栓位臵，为下一步基础环现场机加工做准 备。底环预装工作在定位销孔钻铰结束后，宣布告一 段落。底环自机坑吊出，进入底环正式安装阶段。


本章重点介绍混流式水轮机的安装，其一般 安装程序如下图所示。
第二节 机坑测定

机坑测定
机坑测定是水电站水轮发电机组可拆卸部件安装
的第一步工作。 其目的有：①复查前期机组埋件的安装质量；② 确定机组可拆卸部件的安装基准。

机坑测定平台布置
水轮机施工是在埋件部分已经完成的情况下开始
的，首先进行固定平台和活动平台的安装，然后 进行机坑测定检查埋件的安装质量，并且确定机 组的安装基准点（线）。

测量确定过流面高度值
测量确定过流面高度值只有校核意义。事实上，
当导叶端部间隙值确定之后，过流面的高度值也 就确定了。若发现偏差较大，那将涉及导叶长度 偏差的问题，需上报监理工程师研讨处理方案。

钻铰顶盖与座环定位销孔
在钻铰定位销孔的过程中要用架百分表的方法监
视顶盖的位移，钻前须对顶盖采用加固措施，防 止顶盖位移，钻铰后须复查顶盖的中心和方位。 工序进入打定位销的阶段，意味着顶盖与其它构 件的配合关系已调整合格；在安装实践中这是一 个非常关键的工序。
记录下不合格须处理的部位； ④检查调整底环圆度使之满足要求。 ⑤钻铰底环与基础环的定位销钉孔，并标记连接 螺栓孔的准确位置。
底环预装临时垫块配置 预装前须在机坑基础环上端面均布若干临时垫块，并 将所有临时垫块调平，其水平要求控制于0.2㎜以内。 底环安装方位确定 确定方法是依照机坑测定时导叶出水口（鼻端）至X 轴线处轴承孔的中心位臵来确定。 底环安装中心确定 底环的安装中心亦是机组的精确中心。其确定方法是： 依照机坑测定时确定的最佳中心，调整底环止漏环理 论中心使其与前者同心。 机组安装存在一个中心转换的问题：底环位臵确定后， 底环的理论中心即是机组的安装中心（或直接中心）； 机坑测定确定的中心已完成历史使命，退居为间接中 心的地位 导水机构预装
导水机构是由底环、顶盖、活动导叶及其操 作机构等组成的工程系统。其功能是对进入 涡壳的水能资源科学分配，高效平稳冲击水 涡轮，实现水能至机械能的转换。 导水机构预装是水轮机固定部分安装中至关 重要的一环。参与导水机构预装的部件有底 环、活动导叶、顶盖、导叶中轴套、下轴套 等。
转轮安装
转轮的起吊工具由厂家专门设计制造，其技 术核心是吊具的起吊中心与转轮的重心应同 一，这样才能保持转轮起吊后的水平。 转轮安装有三项技术指标须考核：即转轮的 高程、中心、水平。


转轮高程确定
转轮安装高程由下列因素来确定：
①考虑转轮与水轮机大轴连接法兰面到转轮下环
底部之间的垂直距离； ②考虑固定导叶中心线到基础环下法兰转轮安装 临时垫块的距离。
在顶盖与座环的安装法兰面之间不是全面接触，而是通
过垫板局部接触。临时垫板确定为16块，顶盖吊入后落 于16块临时垫块上并通过其将顶盖的重力传递于座环上 法兰面。
导水机构预装

导水机构在机坑预装需解决以下几个问题：
①调整确定顶盖与底环的同心度； ②调整确定顶盖相对于底环的方位角； ③初步确定导叶端部的间隙值； ④测量确定过流面高度值；

转轮水平测量
转轮落于临时垫块后，其水平的复查基准面定于
转轮与大轴的连接法兰面，用高精度水准仪沿圆 周测量若干对称点即可。

转轮中心确定
转轮安装的中心确定方法，在静止状态下，以底
环止漏环为基准。需考虑下列几项因素：
①顶盖与底环止漏环的同心度；
②转轮上冠与下环止漏环的同心度； ③转轮上冠与下环各自的摆度；
水斗式水轮机ZCJ47－W－170/2 结构
1－伸缩节；2－上喷管接力器；3－上弯管；4－机壳；5－转轮；6－导流板；7－制动 喷嘴；8－检修进入门；9－稳流栅；10－偏流器；11－下弯管；12－下伸缩节；13－下 喷管接力器；14－冷却喷嘴；15－下喷嘴；16－喷嘴头；17－喷针头；18－档水板
轴流式水轮机ZZ560－LH－1130 结构
1－蜗壳；2－座环；3－导叶； 4－转轮；5－减压装置；6－止 漏环；7－接力器；8－导轴承； 9－平板密封；10－抬机密封； 11－主轴；12－控制环；13－ 抗磨块；14－支持环；15－顶 盖；16－导叶传动结构； 17－尼龙轴套；18－套筒密封； 19－真空破坏阀；20－吸力式 空气阀；21－十字补气架；22 －尾水管里衬
⑤钻铰顶盖与座环定位销孔；
⑥标示顶盖与座环连接螺栓孔位置。

调整顶盖与底环同心度
顶盖与底环的同心度指的是以底环止漏环中心为基准，
调整顶盖止漏环中心使之与底环止漏环中心同心。 底环已就位且固定不动，可以挪动的是顶盖；施工方法 是用电测法，挂钢琴线，用内径千分尺分别测量底环、 顶盖相对于钢琴线的中心偏差，计算出各自的最佳中心， 考核两者的差距，调整最佳中心使之同心。

接力器安装质量复查
除了基本的高程、中心、方位点外，实际上接力
器坑衬的安装质量也在复查之列。 其内容主要是复查接力器坑衬相对于固定导叶中 心线高程的距离，以及相对于机组中心X、Y轴 线的距离。为下一步接力器的安装工作做好技术 准备。

机组方位确定
从固定导叶出水边到机组X轴线夹角6.5°，根据
此以机坑测定时机组中心为基准，测量座环下镗 口弦长定出机组轴线。

机坑测定流程图
第三节 底环安装


底环与基础环不是全面接触连接方式，而是采用局 部垫块的连接方式。这种局部连接方式有利于底环 上抗磨面水平和高程的调整；有利于保证水平精度； 有利于保证底环与基础环的紧固强度；同时减少了 加工量，提高了工效。这是一种在大型机组结构上 值得推广的技术创新举措。 底环安装间组合调整
混流式水轮机HL200－LJ－550 结构
1－蜗壳；2－座环；3－导叶；4－转轮；5－减压装置；6－止漏环；7－接力器；8－导轴承；9－平板密 封10－抬机密封；11－主轴；12－控制环；13－抗磨块；14－支持环；15－顶盖；16－导叶传动结构； 17－尼龙轴套；18－套筒密封；19－真空破坏阀；20－吸力式空气阀；21－十字补气架；22－尾水管里衬

导水机构结构
1—顶盖；2—联板；3—拉断螺栓；4—拐臂；5—圆柱锥销；6—可撕垫片；7—悬挂板； 8—摩擦螺栓；9—导叶止推块；10—上轴套；11—中轴套；12—导叶轴；13—上止漏环