立式水轮发电机安装
水轮发电机安装作业指导书
水轮发电机安装作业指导书KHZ-ZY006-2009（A）1 安装依据：1.1 双方所签订合同；1.2 厂家设备图纸、技术文件；1.3 G B/T15468-1995《水轮机基本技术条件》；1.4 GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》；1.5 SDJ249-1988《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》水轮发电机组安装工程。
2 设备到现场组织验收2.1设备到达现场，由业主组织，监理、施工单位参加与设备检验。
2.2 测量各部位加工尺寸粗糙度。
2.3 由业主方组织清点设备交给安装单位。
3 前期准备3.1准备好各类常用工具、量具。
3.2 制作特殊测量工具。
3.3 各种吊具准备。
3.4 各种必须的材料。
3.5 水轮机机座中心点的工作★在平水栅上用16#工字钢立4-6根立柱，搭设安装喷嘴平台，注意不宜过高或过低，与喷嘴方位有合适距离，不能挡住吊装喷嘴，即要保证喷嘴能起吊安装。
★以机座中心为中心搭设1000×1000mm见方的“井”字架，井字架中心水平安装一块18#槽钢，要求平台四周工字钢与机坑里衬焊接要稳固，受力后不能有丝毫摇动（立柱最好想办法与平水栅下的支撑槽钢或工字钢焊接）。
★在水轮机机座上放十字中心线，与原安装时的线重合，在十字中心线的交叉点挂线锤到18#工字钢，打样冲眼，然后拆除十字线，用耳机法以Φ2310为基准测量复核样冲眼是否有偏差，并校正。
★用Φ0.4或Φ0.8钻花在校正点钻孔。
此孔作为发电机下机架、机座、上机架安装的基准点，应有明显标记，不得破坏。
★中心孔打好后，在另一18#槽钢上垂直焊一根Φ60×4无缝钢管作高程测量用，Φ60×4无缝钢管焊接前应校直，焊接后不垂直度不大于1mm。
4 安装流程：4.1安装程序4.1.1 基础埋设。
主要需要埋设的有下机架及定子基础板，上机架千斤顶基础板，上盖板底脚。
4.1.2 下机架的安装。
将下机架吊置在基础上，按水轮机机壳中心或主轴中心找正并调整高程及水平度，浇捣基础混凝土。
立式水轮发电机组轴线调整安装关键工序操作简述
绝 对垂 直 ，且 组成 轴线 的各 部件 无 曲折 和偏心 ，当机
立 式 水轮发 电机 组 的轴线 由顶轴 、发 电机 主轴
组 回转 时 ，机 组 的轴线 将 和理论 回转 中心 相重 合 。但 和水轮机主轴等组成 ，通过推力头 与镜板 ，将整根轴
实 际 ，因制 造 和安装 误差 等各 种 因素 的影 响 ，很 可 支撑在 推力 轴 承上 。轴 线 的测量 和调 整是 通过 盘车 ，
１＿一 ＳｈｕｉｌｉＳｈｕｉｄｉａｎ
立式水轮发 电机组轴线 调整安装关键 工序操作 简述
李建华
（甘肃省 水利 水电工程局 有限责任公 司 ，甘 肃 兰州 ７３００４６）
摘 要 ：立式 水轮 发 电机 纽 的 安装 是 一 项复 杂 的工 程 ，关键 工序操 作 精 细 ，既 能 确保 安 装 质 量 ，也 能 保 证 安装进 度 。本 文对 产 生发 电机 轴 线误 差的 主要部 件推 力 头 、镜板 、绝缘板 以及 卡环 的 安装 ，安装之 前 的操 作 等做 出了详细介绍，为准确获得盘车数据 ，高效解决出现 的问题 ，快速 完成机组的轴线调整提供参考。
之物 ，是 消 除机组 摆度 的唯一 可调整 部件 。发 电机轴 和水 导 的 等分 点 一定 要 和推 力 头 的点 一 一对 应 ，并
线不垂直 的主要原 因是绝缘垫薄厚不均 ，致使轴线 准确 做 同一位 置 的标记 。例 如 ，上导 的 １点必须 要 和
摆度 过大 ，一 般通 过 刮削绝 缘板 的厚 度 来调 整 大轴 下导 、水导 的 １点 准确对应 ，依 次类 推 ８个 点也 必须
的离心 力将 会使 主轴 和轴 承均 受到 额外 的负 担 。周 垂 直得 以纠正 ，使其 摆度 减小 到允许 范 围内 。因此 ，
SL636-2012水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准——水轮发电机组安装工程
水利行业标准，现予以公布。
水利水电工程
单元工程施工质
序号
标准名称
标准编号
替代标准号
发布日期
实施日期
量验收评定标准
土石方工程
SL 631-2012
SO] 249. 1-88 , 2012.9.19 2012.12.19 SL 38-92
水利水电工程
2
单元工程施工质
量验收评定标准
基本规定……………………………………......…………… 4
3.1 3.2
一般要求…………………………………………………… 4
单元工程安装质量验收评定………………………………… 6
4
立式反击式水轮机安装工程………………………………… 9
4.1
4.2
4.3
尾水管里衬安装
…………………………………………… 9
2012.9.19 2012.12.19
水利部
2012 年 9 月 19 日
前
根据水利部 2004 年水利行业标准制修订计划，按照《水利技
术标准编写规定>>
(SL 1~2002) 的要求，修订《水利水电基本建
3~88) 。修订后的标准名称为《水利水电工程
设工程单元工程质量等级评定标准一一水轮发电机组安装工程
ICS 27.140
P 55
中华人民共和国水利行业标准
SL
249.3-88
SL 636-2012
替代 SDJ
水利水电工程单元工程施工质量 验收评定标准
一一水轮发电机组安装工程
Inspection and assessment standard for separated item project construction quality of water conservancy and hydroelectric engineering - Installation of hydraulic turbine generator units
水轮发电机组安装技术规范(摘录)
水轮发电机组安装技术规范GB 8564-20031、设备基础垫板的埋设，其高程偏差一般不超过 -5 mm ~ 0 mm，中心和分布位置偏差一般不大于10 mm，水平偏差一般不大于1 mm/m。
2、机组中心或圆度，其测量误差一般应不大于0.05 mm；3、严密性试验时，试验压力为实际工作压力，保持8h，无渗漏现象。
4、设备容器进行煤油渗漏试验时，至少保持4h，应无渗漏现象，容器作完渗漏试验后一般不宜再拆卸。
5、转轮室圆度各半径与平均半径之差，不应超过叶片与转轮室设计平均间隙的±10％6、转轮叶片外缘±10％设计间隙7、下止漏环±0.10mm8、转轮直径D D<3000，允许偏差0.259、对于推力头装在水轮机轴上的机组，主轴和转轮吊入机坑后的放置高程，应较设计高程略高，以使推力头套装后与镜板有2mm~5mm的间隙。
主轴垂直度偏差一般不大于0.05mm/m。
10、转轮直径D<3000，高程混流式±1.5，轴流式0~+211、机组联轴后两法兰组合缝应无间隙，用0.03 mm塞尺检查，不能塞入。
12、导叶端面间隙应符合设计要求。
导叶止推环轴向间隙不应大于该导叶上部间隙值的50％，导叶应转动灵活。
13、导叶关闭圆偏差应符合设计要求。
连杆应调水平，两端高低差不大于1mm。
测量并记录两轴孔间的距离。
14、叶立面间隙，在用钢丝绳捆紧的情况下，用0.05mm塞尺检查，不能通过。
15、水导及主轴密封安装，轴瓦应符合下列要求：a) 橡胶轴瓦表面应平整、无裂纹及脱壳等缺陷；巴氏合金轴瓦应无密集气孔、裂纹、硬点及脱壳等缺陷，瓦面粗糙度应小于0.8 mm的要求；b) 橡胶瓦和筒式瓦应与轴试装，总间隙应符合设计要求。
每端最大与最小总间隙之差及同一方位的上下端总间隙之差，均不应大于实测平均总间隙的10％；c) 筒式瓦符合a)、b)两项要求时，可不再研刮；分块瓦按设计要求确定是否研刮；d) 轴瓦研刮后，瓦面接触应均匀。
SF14-20-4250水轮发电机安装说明书
SF14-20/4250水轮发电机安装说明书Installation instructions for SF14-20/4250 hydro-generator 编号Number编制Formation校核Revising审查Checking成都天保重型装备股份有限公司Chengdu TIANBAO Heavy Industry Co. LTD.2011. 7SF14-20/4250立式水轮发电机安装说明书Installation instructionsfor SF14-20/4250vertical hydro-generatorcontents1.总则1.General principles2.发电机主要技术数据2. Main technical data for the generator3. 发电机结构简介3. Brief introduction of the generator structure4.验收、储存与开箱4. Acceptance inspection, storage and unpacking5.安装前准备工作5. Preassembly preparation6.发电机主要部件安装顺序6. Assembly sequence for the generator main components 7．发电机各部件安装7. Assembly of each generator components8. 发电机的干燥8. Generator drying9.发电机的试运行9. pilot run for the generator10.发电机的现场试验10. field test for the generator1 总则1 general principles本说明书适用于SF14-20/4250立式水轮发电机。
This instruction is applied to SF14-20/4250 type vertical hydro-generator.凡本说明书未规定事项均应符合GB755-2000《旋转电机定额与性能》、GB/T7894-2001《水轮发电机基本技术条件》、GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》等有关规定。
立式水轮发电机安装
（2）磁极 – 磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯、 线圈，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组及钢垫 板等零部件组成。 – 磁极铁芯分实心和叠片两种结构： – 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实 心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或 等于750r/min的小型水轮发电机，常采用磁极铁 芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。 – 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
3.1 立式水轮发电机的结构
（3）绕组 – 三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布 于铁芯内圆齿槽中。 – 它的作用是当转子磁极旋转时，定子绕组切 割磁力线而感应出电势。
3.1 立式水轮发电机的结构
2. 转子 水轮发电机的转子是转换能量和传递转矩的 主要部件，其主要作用是产生磁场。 一般由几部分组成： 主轴
也可在机坑外进行定子组装、下线，待下机架吊装后，
将定子整体吊入找正。
3.2 水轮发电机的基本安装程序（悬式）
悬式水轮发电机组的安装程序：
4.待水轮机大件吊入机坑后，吊装下部风洞盖板， 根据水轮机主轴中心进行找正固定。 5.将上机架按图纸要求吊入预装；以水轮机主轴 中心为准，找正上机架中心和标高水平；同定子机座 一起钻铰定位销钉孔，将上机架吊出。
横向销钉。
3.3 定子的组装与安装
二、定子铁芯的无隙装配
大型发电机定子，受重量和尺寸的限制，有时分瓣运往
工地仍有困难或是不可能时，定子的装配工作就必须全部在 工地完成。有的定子基座由制造厂拼焊成若干瓣，在工地再 组装成圆，还有的定子机座也在工地拼焊，然后堆叠定子的 硅钢片和线棒嵌放，这样的定子铁芯就可以实现无隙装配。
转子支架
磁轭 磁极
大型立轴水轮发电机转子结构
1:主轴 2:轮毂 3:支臂 5:齿压板 6:风扇 7:磁极 4:磁轭 8:制动板大型立轴水轮发电机转子结构
表3.23立式水轮发电机上、下机架组装及安装
表3.23立式水轮发电机上、下机架组装及安装
单元工程质量评定表
························装······················订······················线····························
单位工程名称
单元工程量
分部工程名称
0.8
5
△机架水平
每米不超过0.10
每米不超过0.08
6
机架高程m（上）m（下）
±1.5
±1.0
7
机架与基础板组合缝
符合“规范”第2.0.6条的要求
检验结果
共检验项，合格项，其中优良项，优良率%
评定意见
单元工程质量等级
主要检查项目全部符合质量标准。一般检查项目中%符合质量标准。检查项目%达到优良，其中主要检查项目%达到优良。
测量人
年 月 日
施工单位
年 月 日
建设（监理）单位
年 月 日
施工单位
单元工程名称、部位
检验日期
年月日
项次
检查项目
允许偏差（mm）
实测值（mm）
结论
合格
优良
1
各组合缝间隙
符合“规范”第2.0.6条及7.1.1条的要求
2
挡风板、消火水管与定子线圈及转子风扇距离
0~+20%设计值
0~+10%设计值
3
分瓣式推力轴承支架平面度
不超过0.20
不超过0.15
4
△机架中心
1.0
水轮发电机组安装技术规范
水轮发电机组安装技术规范Specification for installationof hydraulic-turbine and generator unitsGB 8564-88目录1 总则2 一般规定3 立式反击式水轮机安装4 灯泡贯流式水轮机安装5 冲击式水轮机安装6 调速系统地安装与调试7 立式水轮发电机安装8 卧式水轮发电机安装9 灯泡式水轮发电机安装10 管路及附件安装11 蝴蝶阀及球阀安装12 水轮发电机组电气试验13 水轮发电机组地试运行及工程验收附录A 移交资料（参考件）附录B 设备涂漆要求（参考件）附录C 规范用词说明（补充件）附录D 机组甩负荷试验记录表（参考件）附加说明中华人民共和国水利电力部、国家机械工业委员会关于颁发《水轮发电机组安装技术规范》国家标准地通知（88）水电技字第33号中国标准化研究所,各电管局,水电部情报所,水利电力出版社,水电规划设计院,水电建设局,各水电工程局,水电部地勘所,有关制造厂,机械委情报研究所,机械委标准化研究所：《水轮发电机组安装技术规范》经水利电力部和国家机械工业委员会批准,并经国家标准局编号,现予颁发,自1988年7月1日起实施。
标准编号为GB8564-88。
自本标准实施之日起,原水利电力部标准《电力建设施工及验收技术规范》（SDJ81-79）作废。
标准地出版发行,由水利电力出版社负责。
1988年4月12日1 总则1．0. 1 本规范适用于水电站符合下列条件之一地水轮发电机组地安装及验收：a. 单机容量为3000kw及以上；b．其水轮机为混流式、冲击式时,转轮名义直径1.0m及以上；c．其水轮机为轴流式、斜流式、贯流式时,转轮名义直径1.4m及以上。
单机容量为35万kw及以上；或混流式水轮机,转轮名义直径6.Om以上。
抽水蓄能可逆式机组和小型水轮发电机组可参照执行。
1．0. 2 机组地安装应根据设计单位和制造厂已审批地机组安装图及有关技术文件,按本规范要求进行。
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推力瓦
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镜板
镜板是将推力负荷传递 到推力瓦上的部件，技术要 求高。
要求镜板保证其平面度 和水平度，一般为0.02mm/m。
镜板多采用45号锻钢， 应有足够的刚度。
与推力头结合面 与推力轴瓦结合面
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3.1 立式水轮发电机的结构
②目前常用的推力轴承分类 第一种是刚性支柱式； 第二种是液压弹性邮箱式； 第三种是平衡梁支柱式。
– 定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电机多数采 用铸铁整圆机座，也有采用钢板焊接的箱形结构； 容量较大的水轮发电机的机座由钢板制成的壁、 环、立筋及合缝板等零件焊接组装而成；
– 机座应有足够的刚度，同时还应能适应铁心的热 变形。
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定子机座
紫坪铺电.站定子机座安装
23
溪洛渡11号机组定子. 机座吊装就位
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推力瓦：A、钨金瓦 通常浇铸有 一层较为柔软巴氏合金的钢坯,钨 金瓦需刮瓦；B、氟塑料 采用金 属板为基体，改性聚四氟乙烯材 料为表面摩擦材料，并在改性聚 四氟乙烯材料中，加入一定的弹 性金属丝，经特殊工艺制作而成。 氟塑料瓦不需刮瓦。
约 8-16 块 扇 形 瓦 ， 在 圆 周 上 均 匀 分布成一个圆环型的平面
– 主轴一般由35号、40号、45号或20SiMn等钢整 锻而成。
– 小容量水轮发电机一般采用整锻实心轴，也有的 采用无缝钢管作为轴；大、中型容量的发电机采 用整锻空心轴。
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（2）磁极
– 磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯、 线圈，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组及钢垫 板等零部件组成。
3.2 水轮发电机的基本安装程序（悬式）
悬式水轮发电机组的安装程序： 1.预埋下部风洞盖板、下部机架及定子的基础垫板，
上机架千斤顶基础板。 2.把已组装好的下部机架按X、Y方向吊入就位，以水
轮机主轴中心找正、固定下机架，浇筑基础混凝土。 并按总装要求调整制动器顶部高程。
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3.2 水轮发电机的基本安装程序（悬式）
38
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39
（3）磁轭和转子支架
– 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。
– 转子支架的作用是固定磁轭。
– 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的水轮 发电机，磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板制造，不 需要专门的转子支架。
– 对于定子铁芯外径较大的水轮发电机，磁轭通过 转子支架和主轴连成一体。
– 磁轭的外缘加工有T尾、鹇尾槽或螺孔，用以固 定磁极。
悬式水轮发电机组的安装程序： 3.在定子基础坑内组装定子并下线，安装空气冷
却器等。为了减少与土建及水轮机安装的相互干扰， 也可在机坑外进行定子组装、下线，待下机架吊装后， 将定子整体吊入找正。
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64
3.2 水轮发电机的基本安装程序（悬式）
悬式水轮发电机组的安装程序： 4.待水轮机大件吊入机坑后，吊装下部风洞盖板，
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向家坝水电站1号机单机80万千瓦的水轮发电机下机架 由1个中心体和16个支臂组成，直径16.28米，在厂房安装间组 装焊接，与推力轴承等设备组合后整体吊装，组装后的起吊重 量（含吊具）达到了400.8吨。在下机架组装焊接中，支臂高 差允许偏差为±1.0mm，水平度. 要求0.02mm/m，其焊接长4度6 连接起来达到了110.4米。
TS 1260/200－48 悬式水轮
发电机
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15
立式水轮发电机主要 包括转子、定子、上 机架、下机架、推力 轴承、导轴承、空气 冷却器、励磁机和永 磁机等。
TS 1280/150-68全伞型水轮
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发电机
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3.1 立式水轮发电机的结构
发电机型号：
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17
3.1 立式水轮发电机的结构
悬式机组适用于机组转速在100 r/min以上。 优点：推力轴承损耗小，装配方便，运转较稳定； 缺点：机组布置较高，消费钢材较多。
当定子组合螺栓全部拧紧后，应对机座合缝板和铁芯合缝 面的接触情况进行全面检查。用0.5mm塞尺测量，机座合缝板 间接触面应75％以上。局部间隙不超过0.2mm，铁芯合缝面应 无间隙。
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71
3.3 定子的组装与安装
组合成整体的定子，在嵌线之前应进行一次圆度检查： 分两种情况：
①坑内组合的定子，圆度检查的方法一般采用挂机组中心钢 琴线法，测量每个半径尺寸，求出平均值，要求每个半径与平 均半径值的偏差在设计空气间隙的±4%以内。
– 磁极铁芯分实心和叠片两种结构：
– 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实 心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或 等于750r/min的小型水轮发电机，常采用磁极铁 芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。
– 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
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36
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燕尾槽
硅钢片 挂钩孔
转子. 铁芯组装
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3.1 立式水轮发电机的结构
（2）铁芯
– 铁芯由硅钢片堆叠而成；
– 定子铁芯是定子的一个重要部件，由扇形冲片、 通风槽片、定位筋、齿压板，拉紧螺杆及固定片 等零部件装压而成。
– 定子铁芯的作用是：作为磁路的主要组成部分， 为发电机提供磁阻很小的磁路，以通过发电机所 需要的磁通，并用以固定绕组。
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40
转子磁轭
.转子组装
41
磁极键 转子磁极
.转子组装
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（4）机架
机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴承、 制动器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较 为重要的结构件。
机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊接结 构，中心体为圆盘形式，支臂大多为工字梁形式。
机架按其所处的位置分为上机架和下机架，按承 载性质分为负荷机架和非负荷机架 。
一般由几部Hale Waihona Puke 组成：主轴转子支架
磁轭
磁极
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大型立轴水轮发电机转子结构
1:主轴 2:轮毂 3:支臂 4:磁轭
5:齿压板 6:风扇 . 7:磁极 8:制动板
30
大型立轴水轮发电机转子结构
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31
中小型立轴水轮发电机转子结构
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32
3.1 立式水轮发电机的结构
（1）主轴
– 主轴的作用是用来传递扭矩，应具有一定的强度 和刚度。
推力轴承结构示意图
推力轴承一般由推力头、镜板、推力瓦、轴承座及油 槽等部件组成。
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推力轴承外形示意图
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49
密封圈 油槽盖
推力瓦 托瓦
支筒 支铁 弹性油箱
推力轴承结构示意图
推力头
卡环
底盘 推力轴承座 挡油管
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镜板 油冷却器
推力油箱
50
轴瓦钢坯上浇铸一层锡基轴承合金，一般厚约 5mm。轴瓦的底部有托盘，可使瓦受力均匀，减少 机械变形。托盘安放在支柱螺栓球面上，使其在运 行中可以自由倾斜，以形成楔形油膜。
1. 定子 由机座、铁芯、线圈等部件组成。 铁芯固定在机座上。 三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统 称为发电机的定子，也称为电枢。
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20
定子剖视图
1:机座 2:铁芯 3:线圈
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21
3.1 立式水轮发电机的结构
（1）机座
– 机座由钢板拼焊而成是用来固定铁芯的，对于悬 式发电机，机座又承受所有转动部分的重量；
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55
3.1 立式水轮发电机的结构
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56
刚性支柱式推力轴承
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液压弹性油箱. 式推力轴承
58
弹性油箱底盘组件
支筒 支铁
弹性油箱
连接油管
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底盘
59
外形图
弹性油箱
剖面图
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60
测圆架
转子磁极 推力轴承支座
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平衡块式推力轴承 1:推力瓦 2:支柱螺栓 3:上平衡梁. 4:下平衡梁 5:定位销 6:底座62
（5）推力轴承
①推力轴承的组成和作用
–推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械结构部 件，主要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、 油槽及冷却装置等部件组成。
–其主要作用是承受立轴水轮发电机组转动部分全 部重量及水推力等负荷，并将这些负荷传给负荷 机架。
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推力轴承结构示意图
1、主轴 2、卡环 3、推力头 4、上机架油盆 5、联接螺栓 6、绝缘垫 7、抗重螺栓 8、抗重板 9、推力瓦 10、镜板
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25
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3.1 立式水轮发电机的结构
（3）绕组 – 三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布于 铁芯内圆齿槽中。 – 它的作用是当转子磁极旋转时，定子绕组切割 磁力线而感应出电势。
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3.1 立式水轮发电机的结构
2. 转子 水轮发电机的转子是转换能量和传递转矩的
主要部件，其主要作用是产生磁场。
一、水轮发电机分类 1.水轮发电机按主轴布置方式分为卧式和立
式两种。 卧式水轮发电机适用于中小型水力机组。对
大、中型机组多采用立式发电机。
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4
3.1 立式水轮发电机的结构
2.立式水轮发电机组根据推力轴承位置布置又分悬 式和伞型两种。悬式水轮发电机的推力轴承在转子上部， 而伞型水轮发电机的推力轴承在转子下部。
悬式水轮发电机组的安装程序： 11.调推力瓦受力，并按水轮机迷宫环间隙定转动部分
中心。 12.安装导轴承、油槽等，装配油、水、气管路。 13.安装励磁机和永磁机。 14.安装其他零部件，如集电环、上盖板等。 15.进行全面清理、喷漆、干燥，轴承注油。 16.起动试运转。