臥式水輪發(fā)電機(jī)安裝工藝

1、臥式水輪發(fā)電機(jī)安裝工藝臥式水輪發(fā)電機(jī)安裝工藝第一章混流式水輪發(fā)電機(jī)組的安裝第一節(jié)概述－、概述臥式水輪發(fā)電機(jī)組臥式水輪發(fā)電機(jī)組，軸線成一條水平線。通常水輪機(jī)裝在軸線的一端（常稱為后端），而發(fā)電機(jī)則裝在軸線的另一端（前端），兩者主軸直接連成一體并共同旋轉(zhuǎn)。與立式水輪發(fā)電機(jī)組相比，臥式機(jī)組一般結(jié)構(gòu)上相對(duì)簡(jiǎn)單，尺寸較小但轉(zhuǎn)速更高。從電站廠房的情況看，臥式機(jī)組占地的面積較大，但只需要一層廠房，而且水下的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程量較小。因此對(duì)中小型電站而言，

2、采用臥式機(jī)組往往更為經(jīng)濟(jì)，中等水頭的混流式水輪機(jī)，中高水頭的水斗式水輪機(jī)就經(jīng)常設(shè)計(jì)成臥式布置。（一）臥式水輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)分類臥式水輪發(fā)電機(jī)組由于尺寸小、轉(zhuǎn)速高，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量往往不夠大，為此常在主軸上加裝一個(gè)相當(dāng)大的飛輪。另外，主軸是水平方向安裝的，總得有兩個(gè)或更多的軸承座來(lái)支撐主軸，而且其中的徑向軸承（導(dǎo)軸承）總是分成上下兩半的筒式軸承。如果是反擊型水輪機(jī)，某個(gè)軸承座中還必須設(shè)有推力軸承來(lái)承受軸向水推力。但是，飛輪的位置，軸承

3、座的個(gè)數(shù)和布置都可以有不同的情況，這就構(gòu)成了臥式水輪發(fā)電機(jī)組在結(jié)構(gòu)上的不同類型。最基本的分類如圖所示，按軸承座的個(gè)數(shù)不同分為：四支點(diǎn)機(jī)組、三支點(diǎn)機(jī)組和兩支點(diǎn)機(jī)組。四支點(diǎn)機(jī)組圖）所示的機(jī)組，水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)各有兩個(gè)軸承座支撐，飛輪設(shè)在水輪機(jī)主軸的中段，裝在徑向推力軸承與第一個(gè)徑向軸承之間。就整個(gè)機(jī)組而言，轉(zhuǎn)動(dòng)部分由四個(gè)徑向軸承支撐，因而稱為四支點(diǎn)機(jī)組。四支點(diǎn)機(jī)組，水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸圖臥式水輪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)類型軸由法蘭或者聯(lián)軸節(jié)連成一體。

4、如果不連軸，則水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)都可以單獨(dú)安裝定位。）四支點(diǎn)機(jī)組；）三支點(diǎn)機(jī)組；）兩支點(diǎn)機(jī)組一徑向推力軸承；徑向軸承三支點(diǎn)機(jī)組將飛輪設(shè)在水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)之間，兩根主軸利用飛輪連接成整體，則機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)部分只需要三個(gè)軸承座就能支撐，這就形成了三支點(diǎn)機(jī)組，正如圖所示。不難看出，三支點(diǎn)機(jī)組中發(fā)電機(jī)可以單獨(dú)安裝定位，但水輪機(jī)主軸是不能獨(dú)立定位的。兩支點(diǎn)機(jī)組如果把發(fā)電機(jī)主軸延長(zhǎng)，將水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪就安裝在軸的端部，整個(gè)機(jī)組就只有一根主軸，也就只需要兩個(gè)軸承座支

5、撐，這就形成了兩支點(diǎn)機(jī)組，如圖（）所示。就結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和主軸的長(zhǎng)短作比較。兩支點(diǎn)機(jī)組結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，主軸長(zhǎng)度也最短。但是推力軸承受軸的長(zhǎng)度限制，設(shè)計(jì)和安裝都比較困難，它最適合沒(méi)有軸向水推力的水斗式機(jī)組。相反，四支點(diǎn)機(jī)組的軸線最長(zhǎng)，制造和安裝倒比較簡(jiǎn)單，小型機(jī)組采用得最多。容量較大的機(jī)組，縮短軸線長(zhǎng)度成了重要問(wèn)題，因此往往采用三支點(diǎn)的形式。但三支點(diǎn)機(jī)組主軸要在飛輪處連接，制造和安裝的難度加大。（二）臥式水輪發(fā)電機(jī)組臥式水輪發(fā)電機(jī)組的安裝臥式

6、水輪發(fā)電機(jī)組的零部件，仍然可以分成埋設(shè)件、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、附屬裝置等部分。從安裝工程看，還是先安裝埋設(shè)件，再組裝并吊入轉(zhuǎn)動(dòng)部分，同樣要經(jīng)過(guò)盤車調(diào)整軸線，最后裝入附屬裝置。但是，臥式機(jī)組包括了不同水輪機(jī)、不同發(fā)電機(jī)，還包括了前述的不同結(jié)構(gòu)類型，實(shí)際的安裝程序和方法就可能是多種多樣的。本章只能就典型機(jī)組和常用的程序、方法進(jìn)行介紹。就臥式機(jī)組安裝中比較重要而又共同的問(wèn)題看，以下幾點(diǎn)應(yīng)當(dāng)首先明確：安裝臥式水輪發(fā)電機(jī)組的埋設(shè)件，如混流式機(jī)組的蝸殼、尾水

7、管、軸承座、發(fā)電機(jī)底座；水斗式機(jī)組的機(jī)座、軸承座、發(fā)電機(jī)底座等，都是在廠房?jī)?nèi)成水平方向布置的。安裝時(shí)除了控制高程以外，更重要的是保證平面位置正確，尤其是各部件的相對(duì)距離要符合要求。臥式混流式機(jī)組，水輪機(jī)蝸殼、座環(huán)常作成一體，并且是安裝工程的基準(zhǔn)件；臥式水斗式機(jī)組則以水輪機(jī)機(jī)座作為基準(zhǔn)件。當(dāng)然，基準(zhǔn)件必須首先定位并保證位置的高精度。機(jī)組的安裝高程和軸線方位臥式水輪發(fā)電機(jī)組都以機(jī)組軸線高程作為安裝高程，而且水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)在軸線長(zhǎng)度方向布置。

8、因此，機(jī)組安裝過(guò)程中首要的問(wèn)題是確定機(jī)組軸線，一般都要用標(biāo)高中心架、求心架等拉出鋼琴線來(lái)具體表達(dá)軸線。要確保軸線高程和平在蝸殼前、后法蘭的端面上準(zhǔn)備鉛直及水平軸線的標(biāo)記等。吊入并組合水輪機(jī)蝸殼、進(jìn)水彎管、壓力管水平段依次吊入并組合起來(lái)。壓力管水平段必須與事先安裝的進(jìn)水閥、伸縮節(jié)等對(duì)正，此時(shí)伸縮節(jié)不壓緊，只對(duì)正方向。位置調(diào)整蝸殼安裝的質(zhì)量要求主要是三方面：軸線的平面位置誤差不大于軸線的高程誤差圖蝸殼、彎管、壓力管水平段安裝壓力鋼管；一伸縮

9、節(jié)；鋼管水平段；彎管；蝸殼；橫梁；楔子板；墊板；一地腳螺栓；一支架；墊板；一支架；一可調(diào)整楔形塊；球頭螺栓；螺母；彎管法蘭軸線的水平度誤差不大于不難理解，最簡(jiǎn)單而適用的方法是：先用標(biāo)高中心架拉出鋼琴線來(lái)表達(dá)機(jī)組軸線，嚴(yán)格控制鋼琴線的位置精度，再以它為準(zhǔn)調(diào)整蝸殼的位置。如圖，用內(nèi)徑千分尺加耳機(jī)，測(cè)量蝸殼前、后蓋法蘭止口的四周半徑，如果每一個(gè)止口處上下左右的半徑都相等，蝸殼實(shí)際軸線的平面方位和高程就必然符合要求，否則應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)情況對(duì)蝸殼位置

10、進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)然，在初步定位時(shí)可以用鋼板尺測(cè)量。由于前、后止口的內(nèi)圓面與端面垂直，內(nèi)圓面及其軸線的水平度誤差，也即是端面的垂直度誤差。為此可以實(shí)測(cè)端面的垂直度并加以調(diào)整，從而保證止口內(nèi)圓面的水平度符合要求。粗調(diào)時(shí)如圖所示，在蝸殼以外懸掛鉛垂線，用鋼板尺測(cè)量法蘭面上、下方到鉛垂線的距離，通過(guò)調(diào)整使上下距離相等。精調(diào)時(shí)可以用框形水平儀，將水平儀的側(cè)邊緊貼在法蘭面上，通過(guò)主水準(zhǔn)泡讀出其垂直度誤差。如第一章所述，框形水平儀應(yīng)原地調(diào)頭，取兩次讀數(shù)的

11、平均值為準(zhǔn)。在調(diào)整蝸殼位置的同時(shí)，應(yīng)檢查和調(diào)整壓力管水平段與伸縮節(jié)等的對(duì)正情況，在兩方面都符合要求后進(jìn)行充分錨固，最后澆注混凝土。安裝尾水管蝸殼找正并錨固以后即可安裝尾水管。如圖，在尾水渠內(nèi)用方木搭設(shè)支架，吊入尾水管直錐段并以楔子板支撐。再吊入尾水管彎管段，通過(guò)位置調(diào)整與蝸殼及直錐段連接成整體。這一過(guò)程中對(duì)尾水管位置的調(diào)整決不能影響已調(diào)整好的蝸殼。至于混凝土的澆注，可以分兩次進(jìn)行，也可以裝完尾水管后一次性澆注，但都必須四周均勻、逐層上升

12、。圖蝸殼；尾水管安裝尾水管彎管段；一直錐段；圖蝸殼位置找正楔子板；一支架；楔子板；一方木（三）軸承座及底座的安裝臥式機(jī)組的軸承座，一般都經(jīng)過(guò)底座再安裝在地基上。安裝時(shí)先使底座定位，再裝入軸承座作進(jìn)一步的調(diào)整，軸承座的最后定位則是在盤車過(guò)程中完成的。底座和軸承座的初步安裝定位，都是以機(jī)組軸線即已安裝的蝸殼的軸線為準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行的。因此安裝的基本程序是：用求心架等拉出鋼琴線，具體表達(dá)蝸殼的軸線。）安裝底座。）安裝軸承座。四支點(diǎn)機(jī)組一般有兩個(gè)底座，

13、水輪機(jī)的底座安裝兩個(gè)軸承座，以及飛輪護(hù)罩、制動(dòng)器等。發(fā)電機(jī)的底座則安裝發(fā)電機(jī)定子及兩個(gè)軸承座。三支點(diǎn)機(jī)組可能只設(shè)一個(gè)底座，將發(fā)電機(jī)和三個(gè)軸承座都裝在上面。無(wú)論機(jī)組有一個(gè)或兩個(gè)底座，最好一次性安裝就位，有利于保證安裝精度。軸承座安裝的質(zhì)量要求軸承座之間以及軸承座對(duì)機(jī)組軸線的同軸度誤差，不得大于軸承座的水平度誤差，在軸瓦表面測(cè)量，或者在結(jié)合平面上測(cè)量。軸線方向不大于0.02橫方向不大于0.05軸承座在軸線方向的位置誤差不大于0.02蝸殼軸線

14、的表達(dá)蝸殼已經(jīng)安裝定位，它的實(shí)際軸線也就是機(jī)組將來(lái)的軸線。為了安裝軸承座、發(fā)電機(jī)定子等，都必須把蝸殼的實(shí)際軸線測(cè)量并且表達(dá)出來(lái)。如圖所示，在蝸殼后端法蘭面上安裝求心架，在發(fā)電機(jī)端的地基上豎立支架和滑圖蝸殼軸線測(cè)量和底座的安裝基礎(chǔ)板；楔子板；一支架；一車床拖板；滑輪；一重錘；小垂球；鋼琴線；一求心架；一內(nèi)徑千分尺輪，利用重錘拉出鋼琴線來(lái)。求心架和滑輪見(jiàn)圖，求心架與立式機(jī)組用的求心器類似，絕緣棒中心的小孔用以穿過(guò)鋼琴線，它可以在上下、左右四