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1、第四章卧式机组的安装,本章内容,水轮发电机组安装与检修,概述,卧式冲击式机组的安装,贯流式机组的安装,卧式混流式机组的安装,第一节 概 述,一、卧式机组的特点中小型电站常用卧式水轮发电机组，其轴线成一条水平线。通常水轮机装在轴线的一端（常称为后端），而发电机则装在轴线的另一端（前端），两者主轴直接连成一体并共同旋转。其主要特点有：结构简单，尺寸较小但转速更高。占地的面积较大，但只需要一层厂房，而且水下的结构简单，工程量较小。常装有飞轮，以增加机组的转动惯量，从而限制甩负荷时转速的上升速度。,第一节 概 述,二、卧式水轮发电机组的结构分类根据飞轮的位置、轴承座的个数和布置的不同，卧式水轮发电机组
2、在结构上分为三类：四支点机组三支点机组两支点机组,1、四支点机组水轮机和发电机各有两个轴承座支撑，飞轮设在水轮机主轴的中段，装在径向推力轴承与第一个径向轴承之间，供四个轴承支撑。四支点机组，水轮机主轴与发电机主轴由法兰或者联轴节连成一体。所以水轮机、发电机都可以单独安装定位。,2、三支点机组将飞轮设在水轮机和发电机之间，两根主轴利用飞轮连接成整体，则机组的转动部分只需要三个轴承座就能支撑。三支点机组中发电机可以单独安装定位，但水轮机主轴是不能独立定位的。,3、两支点机组如果把发电机主轴延长，将水轮机转轮就安装在轴的端部，整个机组就只有一根主轴，也就只需要两个轴承座支撑，这就形成了两支点机组。,
3、三种结构类型的比较：1、两支点机组结构最简单，主轴长度也最短。但是推力轴承受轴的长度限制，设计和安装都比较困难，它最适合没有轴向水推力的水斗式机组。2、四支点机组的轴线最长，制造和安装比较简单，小型机组采用得最多。3、容量较大的机组，缩短轴线长度成了重要问题，因此往往采用三支点的形式。但三支点机组主轴要在飞轮处连接，制造和安装的难度加大。,第一节 概 述,三、卧式水轮发电机组的安装特点,第一节 概 述,三、卧式水轮发电机组的安装特点1、埋设件安装卧式水轮发电机组的埋设件包括，混流式机组的蜗壳（含座环）、尾水管、轴承座、发电机底座，其中蜗壳（含座环）是安装工程的基准件；水斗式机组的埋设件，包括机
4、座、轴承座、发电机底座等，都是在厂房内成水平方向布置的。其中水轮机机座作为安装基准件。安装时除了控制高程以外，更重要的是保证平面位置正确，尤其是各部件的相对距离要符合要求。,第一节 概 述,三、卧式水轮发电机组的安装特点2、机组的安装高程和轴线方位卧式水轮发电机组都以机组轴线高程作为安装高程。因此，机组安装过程中首要的问题是确定机组轴线，一般都要用标高中心架、求心架等拉出钢琴线来具体表达轴线。要确保轴线高程和平面方位符合要求。,第一节 概 述,三、卧式水轮发电机组的安装特点3、实际轴线的检查和调整卧式机组的轴线在理论上是一条水平直线，安装后的实际情况仍然由盘车过程来检查和调整。但盘车时主轴由径
5、向轴承支撑着，轴线不是自由状态，这与立式机组不同，因而盘车的方法和计算也有差异。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,第二节 卧式混流式水轮机的安装,一、卧式混流式水轮机的结构特点和安装程序（一）结构特点1、金属蜗壳与座环作成整体。带有底座和地脚螺栓，是安装的基准件。蜗壳的进水口通过直角弯管与压力钢管的水平段相接。2、采用弯曲形尾水管。尾水管的弯管段在厂房地面以上，进口法兰与水轮机后端盖相连，而出口法兰与直立的尾水管直锥段相连。直锥段埋设在地面以下，直通尾水渠。3、座环的内腔由前，后端盖封闭，形成导叶和转轮的工作空间。主轴从前端盖中间穿出，两者之间设有主轴密封装置。密封装置一般用迷宫型结构，小型机
6、组也有用填料涵的。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,卧式机组安装前的准备工作：作好设备验收，清点工作外，还要根据制造厂说明书和设计图纸对预埋的引水管口、尾水管预留孔位及各基础螺栓孔的位置进行测量检查，及早发现问题及时处理。卧式混流式水轮机安装的主要项目：埋设部分的安装蜗壳安装尾水管安装机座及轴承的安装水轮机转动部分的安装,卧式混流式水轮机安装的主要程序：埋设尾水管直锥段。蜗壳连同弯管、压力管水平段的埋设。导水机构预装配。转动部分的组合、检查。安装轴承座、轴瓦研刮。水轮机正式安装。与发电机连轴，轴线检查及调整。安装附属装置。机组起动试运行。其中转动部分的组合、检查，导水机构的预装配和正式安装，主
7、轴密封装置等的安装都与立式机组相近。而尾水管、蜗壳、轴承底座的埋设、轴承座的安装、轴瓦间隙的调整等项工作则与立式机组明显不同。以下只就这些部分进行介绍。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,一、埋设部件的安装 卧式混流式机组埋设部分包括主阀、伸缩节、进水弯管。通常把这几件组合成一体，吊装就位后进行一次性调整，以减少调整工作量。调整合格后，加以固定，浇注二期混凝土。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,二、蜗壳的安装蜗壳通常与座环浇铸(焊)成整体，并与导水机构组装成整体到货的。蜗壳安装仍然是将这些部件分解清扫组装成整体后进行的，这样使部件组装更为方便，更能保证装配质量。蜗壳的吊装就位是在埋没部分的二期混
8、凝土养护合格后进行的。为了保证连接质量，减少调整工作量，也可以与进水弯管、伸缩节、主阀连成整体一次调整，如下图所示。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,二、蜗壳的安装1、蜗壳垂直度的调整：蜗壳的垂直度，直接影响到机组轴线的水平以及转轮与固定止漏环的同心性，要严格控制。（1）方形水平仪法：用方形水平仪直接靠在蜗壳的加工面上测量。（2）吊线电测法：在靠近加工面2、4两点处悬吊一根钢琴线，用听声法测量2-2、4-4两点的距离。考虑到安装尾水管可能把蜗壳拉斜，因此，一般使蜗壳向顶盖方向倾斜0.050.1mmm。2、蜗壳左右倾斜度的调整：蜗壳左右偏斜要求精度不高，可以用水平尺测量上1-3两点的水平度即可。
9、如果偏斜太大，可用上图中支承架12上的7进行凋整。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,三、尾水管的安装（1）蜗壳调好后，为防止装尾水管及浇二期混凝土时使蜗壳变位，要对已调好的蜗壳进行临时加固，然后才能吊装尾水管。（2）在尾水渠内用方木搭设支架，吊入尾水管直锥段并以楔子板支撑。再吊入尾水管弯管段，通过位置调整与蜗壳及直锥段连接成整体。（3）在安装与调整过程中不要使蜗壳受力，以免把蜗壳拉偏。所以在尾水管调整过程中要靠钢支架和拉紧器承受其重量。在尾水管与蜗壳连接时以及浇注二期混凝土时，要严密监视蜗壳的垂直度。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,四、基础底板的安装（1）放置基础底板。初步按机组中心线和基准
10、高程点把放置底板的地面凿毛，在适当的位置放上垫板，并在每块垫板上放上一对楔铁，找好楔铁顶面高程，然后把基础底板放在楔铁上。（2）挂钢琴线。待蜗壳的二期混凝土养护到一定强度后，拆下尾水管弯管段，在蜗壳的后法兰面上固定前求心器，在发电机后轴承座稍外一些焊上线架，在线架上固定后求心器(小刀架)。挂上钢琴线，以座环内镗孔为基准，用环形部件测中心的方法，调整钢琴线在机组中心上。,第二节 卧式混流式机组的安装,四、基础底板的安装（3）调钢琴线水平。在基础底板上顺钢琴线架上机修直尺，用方形水平仪测量直尺的水平，用直尺下的楔铁调整直尺的水平，水平度控制在0.02mmm以内。然后用游标高度尺测钢琴线距机修直尺两
11、端的高度，如高度一致，则钢琴线就水平了。（4）调基础底板的位置。移动基础底板，使其中心线与钢琴线在一个垂直平面内。根据实测的转轮下环端面到推力盘摩擦面的尺寸确定底板的轴向位置。用精密水推仪或方形水平仪和游标高度尺测量底板的水平和高程。（5）调好后固定，浇基础底板二期混凝土。,第二节 卧式混流式机组的安装,五、轴承的安装卧式机组有一个径向推力轴承和13个径向导轴承。径向推力轴承是由推力轴承和径向到轴承组合而成。它由分成上、下两半的筒式导轴承，分块瓦式的径向推力轴承，以及简化的反向推力轴承构成。用30号透平油润滑，油箱下部装有油冷却器。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,五、轴承的安装（一）安装轴承
12、座,第二节 卧式混流式水轮机的安装,五、轴承的安装（一）安装轴承座方法类似于基础板的安装。（1）在轴承座的上下结合平面上用框型水平仪测量轴承座的水平。（2）在基础板基本水平的情况下，对轴承座水平度的调整只能用增减它与基础板之间结合面垫片的方法。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,五、轴承的安装（二）导轴承的研刮和组装筒式导轴承必须组合成整体再在轴颈上研磨，并拆开来刮削，两半块之间的垫片用以调整导轴瓦总间隙（1）研刮时首先要检查和修整导轴瓦与轴承体的结合面，轴瓦背面必须有60%以上面积与轴承体很好结合，这可以涂上红丹粉再相互摩擦来检查。（2）上半块导轴瓦应与轴颈全面接触，要求每平方厘米12点。（3
13、）下半块导轴瓦只在中心附近6090范围内与轴颈接触，要求每平方厘米范围内23点，如下图所示。同时，轴瓦表面的油沟、油槽、边沿都应修刮成圆滑的斜坡。,（4）机组未旋转时，主轴是由下半块导轴瓦支承的，导轴瓦静止状态的间隙如下图所示。顶部为设计总间隙，两侧间隙应均匀而且是顶部间隙的一半。轴承间隙调整需待机组轴线调整完毕后进行。,（5）间隙的测量与调整方法A、塞尺法：下瓦间隙：暂不扣上上瓦块，用塞尺测量下瓦两端两侧间隙，同侧两端间隙应大致相等，误差不大于10，最小间隙不应小于规定顶间隙的一半。不合要求，取出刮大。上瓦间隙：下瓦间隙调好后，以定位销定位，扣上上瓦，把紧上下瓦块组合螺栓。然后用塞尺检查顶间
14、隙及上瓦侧间隙，其值应符合要求。顶间隙过小时，可在上下瓦组合缝处加紫铜片调整之。,（5）间隙的测量与调整方法B、压铅法：上下瓦侧向间隙：其测量和调整与上述方法相同。上下瓦间顶间隙：利用在合缝处和轴颈顶上放电工用的保险丝，然后扣上上瓦，把紧螺栓，保险丝被压扁，再拆开上瓦，测被压扁保险丝的厚度来计算轴瓦顶间隙。保险丝直径约为顶间隙的1.5倍，长10-20mm。如下图所示。顶间隙过小时，可在上下瓦组合缝处加紫铜片调整之。,（6）轴承正式安装 轴瓦间隙合格后，正式装配轴承。用酒精把轴颈、轴瓦及油腔内部擦净，安装密封环及上轴承盖，然后安装轴承上的其他部件。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,五、轴承的安装
15、（三）推力轴承的研刮和组装（1）主推力轴承：推力瓦块，经过推力销、抗重盘、调节螺栓由轴承体支承。由于推力瓦在轴线方向位置调整的余地很小，研刮推力块轴瓦时总要同时控制几个瓦厚度基本一致。推力轴瓦的研刮及受力调整，最终目的是保证各瓦受力均匀，主轴及推力盘在旋转时不发生轴向串动。机组盘车时用百分表检查，推力盘的轴向串动应不大于0.02mm。为了保证推力瓦和导轴瓦的工作表面互相垂直，细刮和精刮阶段总是把推力瓦、导轴瓦一起组装，并同时研磨的。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,五、轴承的安装（三）推力轴承的研刮和组装（3）导轴瓦端面上的巴氏合金层也就是反向推力瓦，除了上下两半对齐之外，一般没有研刮的要求。
16、组装以后正向推力瓦与推力盘接触，反向推力瓦与反向推力盘之间应留下足够的轴向间隙由于机组运行时轴向水推力是指向尾水管的，将由正向推力瓦承受，反向推力轴承只在机组起动、停机等发生串动时才偶然受力。,第二节 卧式混流式水轮机的安装,六、水轮机转动部分安装 轴承座安装调整合格后，把水轮机轴和飞轮吊放在轴承座上，等待发电机转子吊入后起找正。水轮机转轮的安装要在盘车合格之后才能进行。,第三节 卧式水轮发电机的安装,第三节 卧式水轮发电机的安装,卧式的水轮发电机，除容量很小的以外，都由底座、定子、转子、轴承座等组成。而且管道式通风冷却的占多数，其机坑与进、出风道相连。由于尺寸较小，转速较高，发电机定子和转子
17、往往在厂内组装，经过试验后整体运到电站工地，安装工程相对简单。卧式发电机都是以水轮机轴线为准来安装的。,第三节 卧式水轮发电机的安装,一、安装质量要求和基本程序（一）安装质量要求1、发电机主轴法兰按水轮机法兰找正时，偏心量不大于0.04mm，倾斜不大于0.02mm。2、以转子为准调整定子的位置，发电机气隙应均匀一致，最大偏差不大于平均气隙的10%。3、定子的轴向位置应使定子中心偏离转子中心，偏向水轮机端11.5mm。以便机组运行时转子承受与轴向水推力反方向的磁拉力，以减轻推力轴承负荷并有利于机组稳定。,第三节 卧式水轮发电机的安装,一、安装质量要求和基本程序（二）安装基本程序1、准备标高中心架
18、、基础板及地脚螺栓。2、安装底座。3、安装定子、轴承座。4、转子检查及轴瓦研刮。5、吊装转子。6、与水轮机连轴，轴线检查、调整。7、安装附属装置。7、机组起动试运行。其中底座、定子、轴承座的安装定位，都以水轮机轴线为准，方法与前节的叙述相同。而转子的吊装与立式机组不同，将是本节介绍的主要内容,第三节 卧式水轮发电机的安装,二、卧式发电机转子的吊装1、整体式定子的安装（1）定子套转子,第三节 卧式水轮发电机的安装,第三节 卧式水轮发电机的安装,第三节 卧式水轮发电机的安装,1、整体式定子的安装（2）转子穿定子及定、转子整体吊装,第三节 卧式水轮发电机的安装,第三节 卧式水轮发电机的安装,第三节
19、卧式水轮发电机的安装,二、卧式发电机转子的吊装2、分瓣定子的安装,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,卧式机组轴线的测量与调整也是通过盘车测量来进行的。卧式机组轴线转动部分是由导轴承支撑的，其轴线由各导轴承的位置情况决定。但卧式机组有四支点、三支点、两支点三大类，轴承座个数和主轴连接方式不相同，因而其盘车的方法也就不同。就同一结构的卧式机组，也可能有不同的盘车方法。本节所介绍的是比较简单而且实用的盘车方法。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,一、卧式水轮发电机组轴线的质量要求（一）用百分表检查，各个转动部位的全摆度应符合以下要求：1、轴颈处双摆幅不大于0.03mm2、推力盘端面跳动不大于0.02
20、mm3、连轴法兰外圆面双摆幅不大于0.1mm4、发电机滑环外圆面双摆幅不大于0.2mm5、飞轮外圆面双摆幅不大于0.02mm,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,一、卧式水轮发电机组轴线的质量要求（二）转动部分与固定部分之间的间隙应符合设计要求，以卧式混流式机组为例：1、转轮止漏环间隙四周均匀一致，最大偏差不大于平均间隙20%。2、发电机气隙均匀一致，最大偏差不超过平均气隙的10%。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整四支点机组中水轮机、发电机各有两个轴承座，两根主轴都能单独支撑，也就可以分别调整其轴线。因此四支点机组的盘车一般分三个阶段进行：1、水轮机盘车，使水轮
21、机主轴及转轮的轴线与蜗壳等的轴线重合。2、发电机盘车，以水轮机主轴为准，使发电机轴线与水轮机轴线对正成一条直线。3、连轴后整体盘车，全面检查机组轴线。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整（一）水轮机轴线的检查、调整,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整（一）水轮机轴线的检查、调整1、以上下方向为Y轴，以左右方向为X轴。正对轴线，在蜗壳前、后止口的法兰面上划分A、B、C、D四个测点。2、吊入水轮机主轴但不连接转轮，以水轮机1#和2#轴承座的下半块瓦作为支撑。在轴颈上固定两只百分表，使两只表沿同一条径线顶在蜗壳的前、后止口上。为了记录方便，
22、令后止口百分表为M表，前止口百分表为N表。3、顺转动方向推动飞轮，每次旋转90，在百分表正对测，点时读、记百分表的读数。4、计算全摆度、净摆度和倾斜度。,倾斜度,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整（二）发电机轴线的检查、调整发电机轴线应与水轮机轴线对正。如果有偏差，仍可分为法兰轴心的偏心，以及轴线的倾斜两个方面。如果让水轮机主轴与发电机主轴一起转动，两个法兰的外圆面发生相对跳动，则表明发电机轴存在偏心。同时检查两法兰之间的端面间隙，如果四周端面间隙不相等，则表明发电机轴线存在倾斜。如下图所示。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整（二）
23、发电机轴线的检查、调整1、用百分表测量偏心量上下、左右确定A、B、C、D四个测量位置，使水轮机轴和发电机轴同时顺转动方向转转，在百分表对正各测量位置时，读记百分表的读数MA、MB、MC、MD。相对位置上百分表读数之差，就是发电机轴心在该方向上偏心量的两倍。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整（二）发电机轴线的检查、调整2、用塞尺检查端面间隙测量轴线倾斜量（1）在A、B、C、D四个位置上，用塞尺测量上下、左右四边的断面间隙A、B、C、D。倾斜量为端面间隙之差A-C 或B-D。而且差值为正时，表明发电机轴的长度上，斜向后一个测量位置C或D。（2）为了测量准确，在百分表
24、对正各测量位置时，同时用塞尺检查上下、左右四边的端面间隙，再取四次测量的平均值作为倾斜量计算的依据。（3）相对倾斜量计算方法如下：,1、偏心和相对倾斜量的计算（1）上下（Y轴）方向（2）左右（X轴）方向,2、轴承座调整的计算（1）3#轴承座（2）4#轴承座,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,二、四支点机组轴线的检查、调整（三）连轴以后轴线的整体检查发电机轴线以水轮机轴线为准，调整对正以后即进行连轴，安装各个轴承，最后进行轴线整体质量的检查。1、在转轮及主轴密封装置安装的轴颈表面，连轴法兰、飞轮、发电机滑环等的外圆面上，沿+X及+Y轴线设置百分表，以检查各处外圆的跳动量。2、在主轴推力盘的端面上
25、（或在轴的端面）设百分表检查主轴轴向串动的大小。3、顺机组的转动方向推动转动部分，每转90角记录一次各百分表的读数，相对点百分表读数之差即该位置跳动量的大小，对照前述质量标准判定轴线是否合格。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,三、三支点机组轴线的检查、调整三支点机组的轴线检查、调整工作，可以分为以下两个阶段来进行：1、用两个导轴承支撑发电机转子，吊装飞轮并连接水轮机主轴，调整水轮机主轴使整个轴线对正成一条直线。2、以水轮机蜗壳座环的轴线为准，调整转动部分的轴线位置，使两者重合在一起。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,三、三支点机组轴线的检查、调整1、连轴成直线,第四节 卧式机组轴线的测量与
26、调整,三、三支点机组轴线的检查、调整1、连轴成直线（1）用轴承座支撑发电机转子，吊装飞轮和水轮机主轴并连接成整体。（2）在连轴法兰上每90角划分一个测点，如图中A、B、C、D四个测量位置。（3）沿相同的方向（如图中+Y轴方向），装设三只百分表，分别检测发电机法兰、水轮机法兰以及转体所在轴颈的径向跳动量。为了便于记录的计算，三只百分表可命名为O、M、N。其中“O”断面是发电机主轴法兰，相当于悬式机组中的上导轴颈，在检测中起基准的。（4）顺机组转动方向推转发电机转子，每次转动90，在测点正对百分表时读记各表的读数。,A、水轮机法兰对发电机法兰的净摆度反映水轮机法兰的偏心量，而且等于偏心量的两倍：当
27、水轮机法兰对发电机法兰偏心时，应该设法使它平行移动。B、转轮轴颈对水轮机法兰的净摆度反映反映水轮机轴线的倾斜程度，等于该段轴长上倾斜量的两倍:当水轮机轴线倾斜时，应该用修磨法兰端面的方法加以纠正。法兰修磨量可计算如下：,A、偏心量很小，分别等于0.015mm（偏向于C点）和0.005（偏向于B点），可以不予处理。B、倾斜方位及倾斜量的确定（如下图）C、，法兰端面的修磨量,Y方向倾斜于C点。,X方向倾斜于B点。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,三、三支点机组轴线的检查、调整2、整轴的盘车与蜗壳一座环对正（1）在蜗壳一座环的止口上划分四个测点A、B、C、D。（2）在水轮机主轴的轴颈上固定百分表座
28、，设两只百分表沿同一方向顶在前、后止口的内圆上，并称M、N。（3）顺机组转动方向推转发电机转子，每次转动90，在测点正对百分表时读记各表的读数。（4）以座环后止口断面为基准，可求轴线的偏心量（全百度的1/2）和净摆度（倾斜量的两倍）。,1、偏心和倾斜量,2、轴承座的调整方向和大小,2、轴承座的调整方向和大小,3、轴承座的调整方法轴承座的上升或下降，依靠在轴承座与底板之间加、减垫片来实现；而对轴承座的平行移动应注意地脚螺栓的限制，在移动时最好设百分表监视实际移动的大小。轴承座调整以后，必须再次盘车检查，直到满足要求为止。,第四节 卧式机组轴线的测量与调整,四、两支点机组轴线的检查、调整容量很小的
29、卧式混流式机组可能采用两支点形式，其轴线的检查、调整与四支点机组的水轮机盘车完全相同。最后，必须指出的是：卧式水轮发电机组，转子的位置是由轴承座决定的。盘车时移动了轴承座，也就改变了发电机转子的位置，这以后必须复查气隙，再根据气隙的情况对发电机定子位置作相应调整。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,一、卧式水斗式水轮机的结构和安装程序,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,一、卧式水斗式水轮机的结构和安装程序（一）结构过流部分：引水管、喷嘴一喷针、转轮和尾水槽。压力钢管来的高压水，经过引水管改变方向，从喷嘴喷出形成高速射流，射流冲击转轮上的水斗，从而将射流的动能转变成旋转机械能。其它部分：主轴、轴承、
30、主轴密封装置、折向器、导流板、反向喷嘴和机座、机壳等。反向喷嘴可以形成冲击水斗背面的射流，用于机组停机过程起制动作用，也用于机组飞车时降低转速。折向器用来快速切断射流，它与喷针一起受调速器控制。机组甩负荷或突减负荷时，先用折向器快速切断射流，再由喷针缓慢关闭喷嘴，这样既限制机组转速的上升，又控制压力钢管不产生过大的水锤压力。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,二、卧式水斗式水轮机的结构和安装程序（二）安装基本程序机座安装轴承座安装。喷嘴喷针的组合及安装。主轴转轮的组合、吊装。机壳及附件的安装。本节将重点介绍机座安装，喷嘴喷针的安装这两部分，这正是水斗式水轮机安装工程中最重要、也是比较特殊的地方。
31、,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,二、机座安装机座是水斗式水轮机的安装基准件，它的安装质量应达到以下要求：机座中心的平面位置误差不大于1mm高程误差不大于2mm。机座上法兰面的水平度误差不大于0.05mm/m,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,二、机座安装1、准备工作：（1）在机坑四周设标高中心架，从原始基准出发，将厂房的X，Y轴线表达到标高中心架上，同时测定轴线的高程。轴线高程以高于机座上法兰面应有高程300mm左右为宜。（2）在机坑中布置支墩、垫板、楔子板，准备地脚螺栓孔等。它们的平面位置和高程对照厂家图纸，平面位置误差不大于10mm；高程误差0-5mm。（3）清扫机座，在上法兰面做好X，Y
32、轴线标志。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,二、机座安装2、吊入找正（1）中心位置的测量、调整，如下图所示。在标高中心架上用的钢琴线拉出轴线，再方法，分别沿机座安装平面图用软线悬挂四个小垂球与机座上的轴线标记对应。如果机座轴线不正，则用千斤顶、拉紧器加以移动。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,二、机座安装2、吊入找正（2）高程的测量、调整。如下图所示。机座上法兰面的实际高程，可以用钢板尺测量它与钢琴线的高差来决定；也可以用水准仪直接测定。实际施工时一般先用前者作调整，最后用水准仪作校核。但两种方法都必须在上法兰面上作多点测量，用平均值作为实际高程。当高程不符合要求时，用楔子板作调整。,第五节
33、卧式水斗式水轮机的安装,二、机座安装2、吊入找正（3）上法兰面水平度的测量、调整。方法1：用框形水平仪测量机座上法兰面的水平度。最好先制作平梁，分别在X，Y方向调头测量。方法2：直接将框形水平仪摆在上法兰面上测，要求在不同位置、沿不同方向反复测量。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,二、机座安装3、锚固后浇注混凝土坑座是大尺寸的薄壁构件，往往由钢板组焊而成，位置找正以后必须充分锚固才能浇注混凝土。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装1、喷嘴的结构和安装要求喷嘴和喷管由螺栓固定，在机座壁上，与引水管连接而形成水流通道。由于喷嘴和喷管口的断面逐步收缩，水流由此喷出时将形成高速射流冲击水斗
34、。喷嘴以内是可轴向移动的喷针，它由接力器带动用于调节流量。喷针全关时喷针头与喷管口内壁接触，将喷口封闭以实现停机。喷嘴外设有折向器，它由连杆、操作杆与调速器相连，在关闭喷针时首先快速切断射流。折向器的动作与喷针的开、关相配合，行程间的配合规律称为协联曲线，由调速器及传动机构决定。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装1、喷嘴的结构和安装要求（1）转轮上水斗分水刃的旋转平面应通过机座喷嘴安装法兰的中心，位置偏差不大于2mm。而喷嘴的中心线应该在分水刃的旋转平面上，其轴向偏差不大于0.1mm。（2）喷嘴的中心线应与转轮的节圆相切，在径向上偏差不大于2mm。（3）折向器的中心线与喷嘴的中心
35、线应该在同一个平面内，偏差不大于4mm。（4）喷嘴的锥角应符合设计值，偏差不大于5。喷针全关时喷管口应封闭严密，用塞尺检查，0.02mm的塞尺不能插入。（5）对于双喷嘴的机组，两个喷针的行程应该一致，偏差不大于设计行程的2%。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装2、喷嘴中心线的测量（1）测量工具（厂家供给）在上述的基本要求中，要求最高又难于测量的是关于喷嘴中心线的位置要求。为便于进行测量和调整，一般都须配置喷嘴中心测杆和模型转轮这两种专用工具。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装2、喷嘴中心线的测量（2）喷嘴中心线找正的测量在轴承座和主轴已经定位的情况下，将模型轮装在主
36、轴上，并使端面的跳动量不大于0.05mm。在喷嘴头部安装中心测杆并调整好测杆的方向，保证测杆端部的径向跳动不大于0.05mm。在转轮的径向、轴向各安装一支百分表，都顶在测杆的外圆上,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,（2）喷嘴中心线的测量径向的测量用深度游标尺测量模型轮外圆到测杆外圆的距离h4。百分表测出测杆在径向发生位移S。当外模的外径为D1+100mm时，h2=50mm。因而测杆中心线（喷嘴中心线）到节圆的径向偏差h3为：,其中d为测杆直径。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,（2）喷嘴中心线的测量轴向的测量用高度游标尺测量测杆外圆到模型轮端面的距离h；在百分表上读出测量时测杆的轴向位S；则测
37、杆中心差线（喷嘴中心线）到水斗分水刃平面的轴向偏h1，可由下式计算：,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装3、喷嘴中心线的调整用上述方法测量，如果发现喷嘴中心线的轴向或径向偏差超过规定值时，就应该进行调整。由于喷嘴及喷管是用法兰安装在机座壁面上的，法兰与壁面之间有一层环氧胶板作成的垫子，如果修刮该垫子的厚度，就完全可以纠正喷嘴中心线的偏差。,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装3、喷嘴中心线的调整为了纠正喷嘴中心线在转轮径向的偏差，垫子在Y方向的刮削量计算：为了纠正喷嘴中心线在转轮轴向上的偏差，垫子在X方向的刮削量计算：,第五节 卧式水斗式水轮机的安装,三、喷嘴的安装3、喷
38、嘴中心线的调整最大刮削量及其方位：,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,灯泡贯流式机组的过流部件包括座环内壳、座环外壳、内配水环、外配水环、转轮室等，都是由上、下两半块拼接而成的。它们之间还用锥形体、伸缩节等连接，整个流道是用众多构件组合而成的。流道中间灯泡体的壳体部分包括发电机定子的外壳，以及灯泡头、冷却套、座环内壳、前锥体、内配水环、导水锥等。灯泡体内部安装发电机、主轴、两个轴承以及受油器等，只有人孔和风道与外界连通，成为一个密闭的小空间。灯泡体由下部的机墩和支柱固定，两侧还设有装在流道里的支撑结构。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,一、灯泡贯流式机组的基本特点1、卧式
39、布置，轴线成水平线水轮机流道的中心设有一个灯泡体，发电机、主轴、轴承等都安装在灯泡体内，主轴向后延伸而与转轮相连。从引水管到转轮室的这一段，流道断面成圆环形。灯泡体内只有两个轴承，靠近发电机的是径向推力轴承，而靠近水轮机转轮的是径向的导轴承。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,二、灯泡贯流式机组的基本特点2、引水室成管状（引水管）引水室成管状（非蜗壳形状）并直接与压力管连通。引水管可以是圆筒形的，也可以是由方到圆的；可以用钢板焊接成里衬，也可以直接用钢筋混凝土浇注而成。引水管总是顺着机组轴线方向的。由于中心部分设有灯泡体，流道在灯泡体四周形成环形断面。为了支承灯泡体以及构成必要的通道
40、，流道内总分布有管形支柱或者翼形的支撑件,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,二、灯泡贯流式机组的基本特点4、尾水管是舌形尾水管灯泡体式机组的尾水管成水平方向布置，前段为圆锥形，后段由圆变方而且扩散成扁平的形状，从总体上看成为“舌形”。舌形尾水管高度不大，可以减少开挖的深度。但它的长度较大，往往前段带有金属里衬，后段直接用混凝土浇注而成。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,三、灯泡贯流式机组安装工程的特殊问题1、空间尺寸或大或小的问题一方面，贯流式机组过流部件的尺寸很大，又由很多块簿壁构件组成，安装中对正位置、固定形状就特别困难。另一方面，灯泡体机组的发电机、主轴、轴承等都是
41、装在灯泡体内的。灯泡体的尺寸受流道限制，内部空间相对而言是十分狭小的。发电机定子、转子、主轴、轴承等，如何吊入，如何连接及找正就都很困难，必须采用不同于一般机组的特殊的安装方法。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,三、灯泡贯流式机组安装工程的特殊问题2、零部件变形或下沉的问题贯流式机组是卧式布置的，各主要部件都要受自身重力影响，过流部件还要承受水的重力和压力作用。由于机组尺寸大、通过的流量大、零部件的自重和承受的水压力均很大，安装当中，运行当中发生变形或下沉的可能性很大。为了保证主要部件在运行时位置正确，就不能不在安装时预作准备，事先预留适当的裕量。比如，发电机端主轴的中心位置，安装
42、时就应比设计位置高。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,三、灯泡贯流式机组安装工程的特殊问题3、密封问题由于灯泡体被四周水流所包围，而且主轴要穿过灯泡体甚至穿过尾水管壁面，因此密封问题对贯流式机组既非常重要，又是比较困难的。安装前应仔细检查密封结构，必要时还须预装并进行水压试验。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,四、灯泡贯流式机组的安装程序安装特点：贯流式机组上游端（前端）的引水管、座环等；下游端（后端）的尾水管里衬等都是埋设在混凝土中的，安装机组时必须首先安装、定位。中间部分的导水机构、转轮室等必须同时与前、后的埋设部分对正，势必要后一步安装，而且要整体调整。至于发电机
43、、主轴、轴承等，则要先吊入灯泡体，再安装就位。,第六节 灯泡贯流式机组的基本特点和安装程序,四、灯泡贯流式机组的安装程序安装程序（可平行、可交叉）（1）安装尾水管里衬、座环等埋设件。（2）主轴、轴承的组合、检查。（3）吊入主轴轴承组合体，轴线调整，定位。（4）导水机构预装配。（5）导水机构正式安装。（6）安装转轮及转轮室。（7）安装发电机转子。（8）安装发电机定子。（9）安装灯泡体头部。（10）受油器及附属装置安装。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,灯泡体式机组的埋设件包括前、后两部分，通常先安装后端的尾水管里衬，再把前端的引水管、座环、前锥体等吊入，先组合起来成为“管形壳”，再整体调整
44、、定位。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,一、准备工作1、清理工件并作好安装标记（1）尾水管里衬往往分成好几段，它们之间的焊缝应作好焊接剖口和对应标记。尾水管的进口法兰须作好竖向及横向的X，Y轴线标记，以便安装时对正其中心位置。（2）引水管、座环、前锥体等都是分块运到工地的，有上、下半，内、外壳之分。这些分块以及部件之间的焊缝、接口，都应有剖口和对应标记。前锥体的下游端法兰还须有轴线标记。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,2、准备标高中心架和测量用基准点（1）在机坑中设置标高中心架，以便用钢琴线拉出机组轴线和转轮中心线。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,2、准备标高中心架和测
45、量用基准点（2）为了今后测量方便，分别在距尾水管进口和前锥体下游管口300mm左右的地方，在地面设置测量基准点，或者用钢琴线拉出测量用的基准线。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,一、准备工作3、设置下部支柱及临时支撑（1）座环吊入后将放在下部支柱上。而尾水管里衬吊入后可以用支柱支撑，也可以用楔子板或千斤顶支撑。（2）座环的下部支柱，其基础板需事先埋在前期混凝土内。下部支柱以上摆放垫板和楔子板，待座环吊入并调整就位后，再点焊两侧的固定板以稳定座环的位置。A、基础板的平面位置误差不大于5mm。高程误差允许05mm，表面水平度误差在总长度上不大于1mm。B、下部支柱的平面位置误差不大5mm,；
46、垂直度误差在总高度范围内不大于5mm.,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装1、尾水管里衬的安装质量要求尾水管里衬的定位以进口法兰为准，兼顾出口断面，安装的精度要求如下表。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装2、尾水管里衬安装与测量,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装2、尾水管里衬安装与测量A、分节吊入安装的尾水管，先把带有短管的尾水管第一大节安装就位。B、对正测量基准点，拉出垂直方向y-y 和水平方向x-x的两根测量基准线。C、用钢卷尺作成标尺，用水准仪测量管口x-x标记的高程。D、检查管口x-x，y-y的标记与基准线的对
47、应情况，从而调整管口的中心位置。E、依次吊入其余各节进行安装并进行尾水管各环缝的焊接，并采取焊连接板等有效措施，保证管口法兰的平面度符合要求。如设计允许，亦可待混凝土浇筑并达到设计强度后，进行管口第一大节的环缝焊接。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装2、尾水管里衬安装与测量F、用上述方法进行尾水管的整体找正。G、按设计要求进行固定，调整螺钉、楔形板应点焊固定。固定后复测其法兰面的平面和垂直度仍应符合要求。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装3、座环及前锥体的安装（1）安装质量要求,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装3、座
48、环及前锥体的安装（2）安装方法A、检测预埋件后，吊装座环下部支柱。座环下部支柱安装精度制造厂无规定时，可按下表 要求，找正后与预埋的基础板进行焊接固定（见上图）。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装3、座环及前锥体的安装（2）安装方法B、吊入座环外壳的下半部，放在下部支柱上并初步找正。控制其高程（00.3mm）、中心及轴向位置误差（2mm)。C、吊装座环内壳的下半部，按制造厂记号与外壳的下半部找正。内壳下半部顶平面的四角高程应一致，相互高差不大于2mm，对设计高程的误差控制为05mm。D、将下部两块侧向瓦块分次吊入，在侧向支撑预埋件上焊接拉紧器。按制造厂预装时侧向瓦块与
49、内壳间的间距记录或图纸要求进行调整，合格后临时固定。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装3、座环及前锥体的安装（2）安装方法F、吊入内壳上部进行内壳组合，制造厂无特殊规定时，组合面涂白铅油或密封胶。按设计值紧固组合螺栓，拧紧，拧紧次序应从中间向外，先内侧后外侧分几次拧紧G、吊装座环外壳的上半部以及进人孔、梯形柱等。H、吊入外壳上部两侧向瓦块，按焊缝坡口对口要求初步找正、定位。I、进行座环内外壳上、下部梯形柱焊接。J、焊接座环外壳组合焊缝。两侧向瓦块间的对接纵向焊缝只进行对口暂不焊接，待前锥体对口合格后再进行焊接。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安
50、装3、座环及前锥体的安装（2）安装方法K、吊入内壳上部进行内壳组合，制造厂无特殊规定时，组合面涂白铅油或密封胶。按设计值紧固组合螺栓，拧紧，拧紧次序应从中间向外，先内侧后外侧分几次拧紧L、吊装前锥体，经过专用的中心架使前锥体与座环内壳相对固定，而且两者的横向x-x标记等高。进行前锥体与座环外壳环形焊缝对口工作.M、焊接外壳两侧向瓦块间的纵向焊缝和前锥体调整螺栓。N、安装座环内外壳间的支撑及尾水管侧基础支座与前锥体法兰面之间的间距管。,第七节 灯泡贯流式机组埋设部件的安装,二、尾水管里衬的安装3、座环及前锥体的安装（3）座环整体找正前的准备工作A、内外壳之间的支撑已安装并调整；B、调整间距管，使
