第四章水轮机的安装
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水轮机的安装
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
机 坑 测 定 平 台 布 置
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
机组安装基准点测定
• 机组所有部件的安装基准，均可追溯到机坑测定时由 埋件所确定的基准点（线）。 • 机组安装的基准点有三个：高程点、中心点、 方位 点。
确定高程点的方法是： 用高精度水准仪测量所有固定导叶的 中心线高程，并计算算术平均数，选取最接近平均数的固定导 叶作为机组安装的高程基准，并在该固定导叶上的相应位置做 出永久性高程刻 度标记。 确定中心点的方法是：采用电测法，用内径千分尺分别测量座 环上、下镗口各标记点的半径，分别求取上、下镗口各自的理 论中心，并计算出座环整体的最佳中心，此最佳中心即是机组 的安装中心。 确定方位点的方法是：以与涡壳小头相连接的固定导叶出水口 （鼻端）为基准，设计上机组中心 X轴线至固定导叶出水口夹 角为 6.5°，施工中通过测量固定导叶出水口至机组轴线的弦 长， 定出机组 X轴线。 此 X 轴线即机组的安装方位线。
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
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。
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
• 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。 底环已经就位且固定不动， 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。
水轮机安装与检修5
（二）吊入转动部分 转动部分吊起后应呈 垂直状态，吊入机坑应对 正中心位置后，再平稳缓 慢的落在楔子板上。 （三）中心位置测量、调 整 1. 粗调整。在下部固定止 漏环吊入之前进行。用钢 板尺测量座环搪口与转轮 止漏环之间的距离（如图 中A）。初步调整转动部 分的中心位置。
2. 精调整。 吊入下部固定止漏环，按预装配所定的定位销孔定位，并 对称均匀地 拧紧联接螺栓，再以固定环为准，用塞尺检查止漏环四周
置。实际测量压紧行程时是先让接力器全关，再切除压力油，用百
分表测量接力器受弹性力作用向开启方向后退的距离，此距离就是 实际的压紧行程。
中小型机组的调速器
常为整体结构并装在发电
机层，通过调速轴、推拉 杆来操作控制环，如图所 示。接力器全关后，通过 调整推拉杆长度使活动导 叶之间行程压紧力。其压 紧行程表现在推拉杆L2 缩 短和L1 伸长的长度变化上。 压紧行程应严格控制。过 大，可能使剪断销受力过 大提前破坏。
规定压力的清洁水，橡胶平板应发生弯曲变形并与相应的 圆盘接触；U形环则应沿轴向移动并与转动圆盘均匀接触。 对空气围带，通入低压压缩空气（压力0.5~0.7MPa）后， 橡胶围带应有足够的膨胀，从而紧紧地抱在轴上。具体的 试验压力等根据厂家要求进行。
3.盘车后正式安装
主轴密封装置的正式安装，是在连轴、轴线检查及
装位置有限，但安装要求相当严格。安装工作必须注意一下几点：
1. 预装配ຫໍສະໝຸດ 密封装置必须进行预先的组合、装配，包括本身的组合检查，也包
括密封装置与顶盖、主轴的对应检查。组合面应平整、光滑，并良好结
合；销钉、螺钉应正确对位；组合后活动的部分应动作灵活等等。
2.试验检查
对工作密封，如橡胶平板密封、U形活塞式密封。通入
水轮发电机的安装
一、一般安装程序
• 下机架安装 -下机架组装及安装 • （1）下机架中心体、支臂进场；（2）下机架焊缝 坡口打磨、探伤；（3）下机架支臂挂装、调整；（ 4）下机架焊接；（5）下机架焊后消缺、探伤 。 –下机架预装 –推力轴承及附件安装 • （1）油冷器及油、水管路安装；（2）推力轴承清 扫、安装；（3）高压油预起系统安装 。 –下机架吊装调整 –推力轴承受力调整
五、发电机定子安装
定子安装
五、发电机定子安装
定子吊装
六、发电机主轴及下机架安装
安 装 程 序
六、发电机主轴及下机架安装
• 下机架预装 –下机架基础设计结构要求下机架需进行预装。 • 一方面可保证基础螺栓二期混凝土的密实性； • 另一方面便于正确进行下机架基础进行受力转换，保证 下机架在受力状态下不发生水平变化。 –下机架正式安装程序 • ①清扫下机架安装基础，检查基础预埋件混凝土养生期 应满足承重要求。 • ②在安装场清扫组装完成的下机架，安装下机架吊具 ，调整下机架水平，将下机架吊入机坑就位。 • ③以水轮机底环为基准，用临时支撑及千斤顶调整下 机架水平、中心及高程。调整时应考虑机架承重挠度。 • ④调整下机架基础螺栓与基础板间隙使其处于均匀状 态，用临时固定工具将基础螺栓固定，并做好相应位置 标记，吊出下机架。 • ⑤ 浇筑下机架基础螺栓二期混凝土并养生，混凝土浇 筑期间，监测基础螺栓不发生倾斜或位移。
一、一般安装程序
定子组装
一、一般安装程序 转子组装
- 转子支架组装及焊接 ①转子中心体、支臂进场； ②转子支架焊缝坡口打磨 、探伤； ③转子支臂挂装、调整； ④转子支架焊接 ； ⑤转子支架焊后消缺、探伤； ⑥ 转子支架移位至 安II 。 –转子磁轭叠装 ①转子键槽板挂装； ②转子磁轭第一次压紧； ③转子 磁轭第二次压紧； ④转子磁轭第三次压紧； ⑤转子 磁轭第四次压紧； ⑥转子磁轭第五次压紧； ⑦转子 磁轭最终压紧； ⑧转子键槽板焊接； ⑨转子磁轭热 套； ⑩ 制动闸板安装。 –磁极及引线安装 （1）转子磁极挂装；（2）转子磁极连接 。
第四讲_水轮机安装讲解
❖ 水轮机结构一般有三部分组成：
埋设部分（不可拆卸）（尾水管里衬、 基础环（ZZ式还有转轮室）、座环、蜗 壳、水车室里衬、埋设管道等）固定部分（底环、顶盖、导水来自构、轴 承 以及其他附属设备等）
转动部分（转轮、主轴等）
第二节 HL式水轮机埋设部分的安装
❖ 一般安装程序
先装尾水管里衬，浇尾水管里衬周围及座环和 蜗壳支墩的混凝土；
装座环基础环及锥形管； 浇座环基础螺栓混凝土； 蜗壳安装焊接； 水轮机室里衬与接力器里衬安装及管路埋设； 浇发电机层以下混凝土。
机组安装基准点测定
机组所有部件的安装基准，均可追溯到机 坑测定时由埋件所确定的基准点（线）。
机组安装的基准点有三个：高程点、中心 点、方位点。
（1）确定高程点的方法是：用高精度水准仪测量所有固定 导叶的中心线高程，并计算算术平均数，选取最接近平 均数的固定导叶作为机组安装的高程基准，并在该固定 导叶上的相应位置做出永久性高程刻度标记。
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
！ 安装质量：见表2-2
组
三峡1#机座环吊装
装
中
的
水
轮
机
座
环
三 峡 机 组 埋 件 安 装 现 场
龙滩5#机座环吊装
龙滩4#机组座环吊装就位
该座环外径达11.4米,高3.8米, 重240多吨,是水轮机的重要 基础埋件之一。座环的成功 吊装为该机组的后续金结安 装打下了良好的基础。
§2-4 水轮机正式安装
题目：§2—4 水轮机正式安装重点：转轮吊入找正的方法及导水机构正式安装的任务目的要求：转轮吊入找正与导水机构正式安装与预装的区别一、转轮部分吊入找正1．准备①．起吊机具的试验检查，吊起重物升降两、三次。
②．设临时支撑。
（P45，图2—28）楔子板，通常要四对，高度控制在使转轮吊入后，上法兰平面比工作略低（15~20mm），预留一段窨，便于转子的吊装。
2．吊入找正①．中心位置。
主要以止漏间隙为准，止漏环间隙应均匀。
粗调：用钢卷尺量出转动止漏环外边缘与基础环止口距离A值。
（P45，图2—28）。
精调：装入下部固定止漏环后用塞尺测量间隙是否均匀。
②．轴线垂直度。
认为主轴轴线与法兰面垂直，从而将垂直度变成水平度来测，如果上法兰水平，则轴线垂直。
可用方形水平仪测法兰盘的水平度，0.02mm/m，水平度和中心位置确定相互影响，反复调整。
二、导水机构正式安装与预装的任务不同，正式安装的任务：组合成整体；间隙的测量和调整；调整压紧行程。
P47，图2—29。
1．吊入组装底环、导叶、顶盖、套筒按预装的顺序定位销定位，导叶套筒对号入座。
2．复查①．顶盖上的上止漏环的间隙。
②. 导叶的端面间隙。
③．导叶的活动性，主要检查套筒是否放正。
④．转轮上冠与顶盖之间的轴向距离；应大于顶转子上升的最大距离，加上转轮下沉预留量。
Δ=H+H1Δ—转轮上冠与顶盖间的距离。
H—顶转子上升的最大距离。
H—预留距离：15～20mm。
13．调整导叶端面间隙预装时，由于没装导叶传动机构，下端面没有间隙，正式安装时需把导叶提高，使上、下端面都应有间隙。
（P47，图2—29）调节螺钉将导叶提起使上端面间隙Δ上约占60%Δ总，Δ下约占40%Δ总，调整好后打紧分半键。
4．安装传动机构，检查立面间隙并调整①、用调速器动作，到全关位置。
②、检查立面间隙。
允许最大间隙但是允许在1/4高度内存在不大于表列的间隙，很小的局部凹坑可以不计算。
③、大中型连杆长度可调，如果间隙不符合要求，可以改变连杆长度；中小型在预装时已解决了此问题。
水轮发电机的安装
第一节 立式水轮发电机的结构
水轮发电机冷却方式：分为空气冷却与水冷却两种，目 前大多数机组采用空气冷却。
第一节 立式水轮发电机的结构
发电机型号：
第一节 立式水轮发电机的结构
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。
第一节 立式水轮发电机的结构
镜板：固定在推力头的下方，与推力 头一道随主轴旋转。
推力瓦
第一节 立式水轮发电机的结构
目前常用的推力轴承有三种: 第一种是刚性支柱式； 第二种是液压支柱式； 第三种是平衡梁支柱式。
刚性支柱式推力轴承
液压支柱式推力轴承
测圆架
转子磁极 推力轴承支座
转子组装及推力轴承组装
第一节 立式水轮发电机的结构
–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。
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
液压减载推力瓦 (单位：mm)
第一节 立式水轮发电机的结构
大型水轮发电机的推力轴承，其负荷、直径和 损耗都相当大，轴瓦除因受力不均发生机械变形外， 还会因温度不均而产生热变形，严重时会破坏油膜 使瓦烧坏。为此，有时也采用双排推力瓦结构。
第二节 一般安装程序（悬吊式）
悬吊型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）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。
第四讲_水轮机安装讲解
地
多臂钻在地下厂房施工
下
厂
房
尾
水
管
施
工
二. 座环与基础环安装程序
座环 — 基准件
（对中心、高程、 水平、 圆度要求误差小）
❖ 组装座环与基础环（大型机组）； ❖ 整体吊装就位找正 ❖ 测定与调整 ❖ 检查合格后固定（对称施焊）
❖ 现场卷焊锥形管，与基础环点焊联接，点 焊围带
❖ 浇注座环混凝土，养护好之后焊接锥形管 与尾水管之间的接缝
（2）确定中心点的方法是：采用电测法，用内径千 分尺分别测量座环上、下镗口各标记点的半径，分 别求取上、下镗口各自的理论中心，并计算出座环 整体的最佳中心，此最佳中心即是机组的安装中心。
（3）确定方位点的方法是：以与蜗壳小头相连接的 固定导叶出水口（鼻端）为基准，设计上机组中心 X轴线至固定导叶出水口夹角为6.5°，施工中通过 测量固定导叶出水口至机组轴线的弦长，定出机组 X轴线，此X轴线即机组的安装方位线。
❖ ④ 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。
❖ ⑤ 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。
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
水轮机安装与检修4
第三节 混流式水轮机的预装 一,质量要求和组装程序 (一)组装的质量要求 1.主轴与转轮联接应紧密,主轴法兰与转轮法兰结合面应无缝隙, .主轴与转轮联接应紧密,主轴法兰与转轮法兰结合面应无缝隙, 的塞尺不能插入. 用0.05mm的塞尺不能插入. 的塞尺不能插入 2.主轴与转轮同轴度应符合要求.以轴为准测量,上,下止漏 .主轴与转轮同轴度应符合要求.以轴为准测量, 环各点半径对平均半径的最大偏差应该≤± 的设计间隙. 环各点半径对平均半径的最大偏差应该 ±10%的设计间隙. 的设计间隙 3.减压板,法兰护罩等转动附件与轴的同轴度应满足要求,各 .减压板,法兰护罩等转动附件与轴的同轴度应满足要求, 半径与平均半径的最大误差≤± 的设计间隙. 半径与平均半径的最大误差 ±20%的设计间隙. 的设计间隙
4. 组装减压板 从上止漏环漏入转轮背面的 会形成沿轴向的水压力, 水,会形成沿轴向的水压力, 增加推力轴承的负荷, 增加推力轴承的负荷,还会 由于水压不均引起气蚀等破 坏.为降低上冠背面的水压 力,大中型混流式水轮机转 轮除减压孔外还设有减压板. 轮除减压孔外还设有减压板. 既能使漏水的大部分沿顶盖 下边沿流向减压孔, 下边沿流向减压孔,又使转 轮上作用的水压力减小且均 匀化.关键尺寸是间隙h和 , 匀化.关键尺寸是间隙 和δ, 间隙过大起不到应有的减压 作用, 作用,间隙过小又可能在运 行或顶转子时发生碰撞. 行或顶转子时发生碰撞.
(三)联接与固定 1. 逐步拧紧连轴螺栓,使各螺栓压紧力均匀一致达到设 逐步拧紧连轴螺栓, 计要求; 计要求; 2. 用塞尺检查结合面的贴合情况,一般来说应无间隙. 用塞尺检查结合面的贴合情况,一般来说应无间隙. 某些局部的合缝处可能未贴合, 某些局部的合缝处可能未贴合,但0.05mm的塞尺不能 的塞尺不能 插入; 插入; 3. 将螺栓头及螺母用点焊方法固定在法兰上. 将螺栓头及螺母用点焊方法固定在法兰上. 对于止漏环直接作在转轮体上的中小型机组, 对于止漏环直接作在转轮体上的中小型机组,联接螺 栓的点焊固定必须在测圆和修磨之后进行. 栓的点焊固定必须在测圆和修磨之后进行.
4. 组装减压板 从上止漏环漏入转轮背面的 会形成沿轴向的水压力, 水,会形成沿轴向的水压力, 增加推力轴承的负荷, 增加推力轴承的负荷,还会 由于水压不均引起气蚀等破 坏.为降低上冠背面的水压 力,大中型混流式水轮机转 轮除减压孔外还设有减压板. 轮除减压孔外还设有减压板. 既能使漏水的大部分沿顶盖 下边沿流向减压孔, 下边沿流向减压孔,又使转 轮上作用的水压力减小且均 匀化.关键尺寸是间隙h和 , 匀化.关键尺寸是间隙 和δ, 间隙过大起不到应有的减压 作用, 作用,间隙过小又可能在运 行或顶转子时发生碰撞. 行或顶转子时发生碰撞.
(三)联接与固定 1. 逐步拧紧连轴螺栓,使各螺栓压紧力均匀一致达到设 逐步拧紧连轴螺栓, 计要求; 计要求; 2. 用塞尺检查结合面的贴合情况,一般来说应无间隙. 用塞尺检查结合面的贴合情况,一般来说应无间隙. 某些局部的合缝处可能未贴合, 某些局部的合缝处可能未贴合,但0.05mm的塞尺不能 的塞尺不能 插入; 插入; 3. 将螺栓头及螺母用点焊方法固定在法兰上. 将螺栓头及螺母用点焊方法固定在法兰上. 对于止漏环直接作在转轮体上的中小型机组, 对于止漏环直接作在转轮体上的中小型机组,联接螺 栓的点焊固定必须在测圆和修磨之后进行. 栓的点焊固定必须在测圆和修磨之后进行.
水电站水轮机的安装方法与注意事项
水电站水轮机的安装方法与注意事项水力发电被誉为符合卒十会进展的绿色生态产业．是低碳零排放、绿色清洁的可再生能源，因此国家特别支持水电站的建立．而水轮机的安装是水电站的核心工程之一．关系到水电站的效率、寿命、稳定性与牢靠性。
为了保证水电站的工作效率与工作质量．就要确保水轮机的安装方法。
1．水电站水轮机的安装方法与程序首先是尾水管肘管的安装．通常我们要将尾水管肘管的各个环节进行焊接．调整好管道的位置和高度，把螺栓拧紧，在焊接的过程中要留意把锚钩点焊接牢同。
将尾水管肘管固定后，要对尾水管肘管的法向面高度进行校核．假如有必要可以用楔子和螺栓进行调整尾水管肘管要求在管道的底部设置灌浆孔。
要在管道焊接档环．预备好堵头。
安装完成后．要用经纬仪进行检查．通过检查法向面高度和中心位置．确定偏差在规定的范围内在浇筑混凝土时．混凝土浇筑的层数要根据工地的施工要求进行浇筑．混凝土浇筑每一层之间的时间间隔一般为10个小时．每一层在浇筑时．浇筑一半时要等待3个小时之后再进行另一半的浇筑．在这个过程中要对整个厚度进行振捣．从而使尾水管不会产生很高的静压力之后需要肯定的等待时间使混凝土同化．这样可以避开接缝处消失空隙浇筑时．要留意监测尾水管下部变形和移位．要避开消失尾水管倾斜现象。
在安装尾水管椎管时．要将尾水管椎管各部分吊装后进行焊接。
焊接时要调整好椎管的位置和高度。
固定椎管后，校核椎管法向面高度和平面度在同定尾水管椎管时．要留意用拉锚固定，要依据施工要求确定椎管的数量和位置安装结束后，再使用经纬仪进行检查。
要求施工偏差在规范要求以内。
在安装蜗壳时。
依据规定，蜗壳要安装在机坑中．支撑点在侧壁上。
在安装时。
要将尾水管的安装基准点对准水轮机安装基准点．在安装基准线之间拉直钢琴线作为标记．确认水轮机的安装高度和平面．标记在水轮机的侧壁上。
将蜗壳设置在指定位置．与地下金属物进行焊接。
在安装座环时．要留意在组装的预定地点划线．在螺栓孔内插入预紧螺栓．使水平度满意要求，之后连接各部分安上螺母，在螺纹两面涂防烧焦润滑剂．在同定螺母和缝隙的同时．还要检查好加工面是否发生错位．假如发生错位可以使用千斤顶对缝隙平面进行调整。
第四讲_水轮机安装.
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
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
焊围带
浇注座环混凝土，养护好之后焊接锥形管 与尾水管之间的接缝
！
安装质量：见表2-2
三峡1#机座环吊装
组 装 中 的 水 轮 机 座 环 三 峡 机 组 埋 件 安 装 现 场
龙滩5#机座环吊装
该座环外径达11.4米,高3.8米, 重240多吨,是水轮机的重要 基础埋件之一。座环的成功 吊装为该机组的后续金结安 装打下了良好的基础。
蜗壳支墩的混凝土；
装座环基础环及锥形管；
浇座环基础螺栓混凝土；
蜗壳安装焊接；
水轮机室里衬与接力器里衬安装及管路埋设；
浇发电机层以下混凝土。
机组安装基准点测定
机组所有部件的安装基准，均可追溯到机
坑测定时由埋件所确定的基准点（线）。
机组安装的基准点有三个：高程点、中心
点、方位点。
（1）确定高程点的方法是：用高精度水准仪测量所有固定 导叶的中心线高程，并计算算术平均数，选取最接近平
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水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
• 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
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
底环正式安装
• 底环安装准备工作
①钻攻底环与基础环连接螺栓孔； ②锪平底环与基础环永久垫块安装平面； ③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置后，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！
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
座环机加工
• 座环机加工在导水机构预装工作结束之后进行。 其主要工作 量是对座环与顶盖安装紧固螺栓孔在现场加工。把合螺栓孔， 需要在现场锪平、钻孔、攻丝三道工序 。 • 加工的辅助设备根据实际情况确定。根据现场经验，有三种 方案： 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。 ②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。 ③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。
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
机 坑 测 定 平 台 布 置
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
机组安装基准点测定
• 机组所有部件的安装基准，均可追溯到机坑测定时由 埋件所确定的基准点（线）。 • 机组安装的基准点有三个：高程点、中心点、 方位 点。
确定高程点的方法是： 用高精度水准仪测量所有固定导叶的 中心线高程，并计算算术平均数，选取最接近平均数的固定导 叶作为机组安装的高程基准，并在该固定导叶上的相应位置做 出永久性高程刻 度标记。 确定中心点的方法是：采用电测法，用内径千分尺分别测量座 环上、下镗口各标记点的半径，分别求取上、下镗口各自的理 论中心，并计算出座环整体的最佳中心，此最佳中心即是机组 的安装中心。 确定方位点的方法是：以与涡壳小头相连接的固定导叶出水口 （鼻端）为基准，设计上机组中心 X轴线至固定导叶出水口夹 角为 6.5°，施工中通过测量固定导叶出水口至机组轴线的弦 长， 定出机组 X轴线。 此 X 轴线即机组的安装方位线。
• 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。
水轮机安装与维修
第四章 水轮机的安装
• 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。
第一节 概述
• 水轮机是将水能转换为机械能的一种水力机械。 按其能量转换方式不同，可把水轮机分 为反击式 和冲击式两大类。 • 反击式水轮机包括混流、轴流、斜流和贯流式四 种；冲击式水轮机包括水斗、斜击和双击式三种。 • 混流式水轮机适用于中、高水头；轴流式水轮机 适用于低水头；水斗式水轮机适用于高水头。三 种型式水轮机的结构如图所示。 • 由于水轮机的使用水头、布置方式、单机容量的 不同，其安装程序和安装技术质量要求也有差异。
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第四章 水轮机的安装
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。
• 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。
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• 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。
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• 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。 底环已经就位且固定不动， 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。
• 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 螺栓位置，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。
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• 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。考虑到下列几项因素： 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； ④转轮、底环、顶盖各自的圆度。 中心调整的检验标准应是：当转轮旋转后，在 0°和 180°的位置停留，检查各对称方向的止漏 环间隙值应是相等，若偏差较大，则说明中心调 整较差或者止漏环圆度偏差较大。
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• 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
确定的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置来确定。
• 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：底环位置确定后，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。
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第四章 水轮机的安装
第四章 水轮机的安装
• • • • • • • • 第一节 概述 第二节 机坑测定 第三节 底环安装 第四节 导水机构预装 第五节 转轮安装与座环机加工 第六节 导水机构安装 第七节 主轴及补气系统安装 第八节 水导轴承与水封安装
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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。
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• 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。 • 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。
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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。
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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）。
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• 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。
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。
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机坑测定流程图
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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 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。