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1、冲击式机组水轮机安装概述与流程冲击式水轮机适用水头100-1000米，是水从压力水管经喷嘴，形成一股射流冲击水轮机转轮旋转作功。水 斗式水轮机具有结构紧凑、运行稳定、操作方便等特点。是适合于高水头、小流量的水电站。在冲击式水轮机中， 以工作射流与转轮相对位置和做功次数的不同，可分为切击式水轮机、斜击式水轮机和双击式水轮机：1.切击式水轮机，其工作射流中心线与转轮节圆相切，故名切击式水轮机；其转轮叶片均由一系列呈双碗状的水斗组成， 故又称水斗式水轮机。切击式水轮机是目前冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型。其应用水头一般为 300m-2000m目前最高应用水头已达1771.3m (澳大利亚的列塞克
2、一克罗依采克水力蓄能电站，水轮机出力P=22.8MW ,挪威塞马(Sima)水电站新近安装的水轮机刚刚试验完成，已记录出力为31万瓦-奥斯陆的制造商克 维诺伯拉杰称之为世界记录。在水头为 1126米时机组的额定出力为25.7万瓦,在试验期间，当水头为1136米时, 该水轮机获得更高的出力。2.斜击式水轮机，其主要工作部件和切击式水轮机基本相同，只是工作射流与转轮 进口平面呈某一个角度a ,射流斜着射向转轮。斜击式水轮机适用于水头在35350m、轴功率为10500kw、比转速s =1845的中小型水电站。3.双击式水轮机，水流先从转轮外周进入部分叶片流道，付出大约70%80%勺动能，然后离开叶道
3、，穿过转轮中心部分的空间，又二次进入转轮另一部分叶道又付出余下的大约20%-30%勺动能。这种水轮机效率低，一般只适用于 H60m N150kW勺小型水电站。综上所述，冲击式水轮机适用于 高水头小流量的水力条件。它是19世纪后期，随着水工技术的不断发展，人们已能建造高的水坝和采用高压钢第1页共38页管来集中和输送水能后发展起来的冲击式水轮机与混流式转轮相比， 主要有如下优点：（1）装机高程没有混流式机组低，所需开挖量较小；（2） 没有轴向水推力；（3）设计较简单，因而可靠性更高；（4）维护更方便且便宜。冲击式水轮机是借助于特殊导水 机构（喷管）引出具有动能的自由射流，冲向转轮水斗，使转轮旋转做
4、功，从而完成将水能转换成机械能的一种 水力原动机。一、立式冲击式水轮机的安装流程立式冲击式水轮机相对于反击式机组而言，安装工序相对较少，主要表现在导水机构这个系统上。冲击 式机组无导叶及相应的结构件（底环、顶盖），而特有喷针作为导水机构。喷针作为特有的导水机构，预装 的重点在于通过喷管座调整法兰的调整、 切销确定喷针的射流中心高程、喷嘴中心对转轮节圆的径向偏差等。安装流程图：附盖安装与发电机连轴L发电机单盘车合格盘车水机轴承及附件安装试运行立式冲击式水轮机机壳安装安装流程图:WBS序号作业名称作业内容达到标准、要求主要工器具、材料1设备的清点及简单尺寸 校验根据图纸清点设备的数量，外观质量合格
5、，着重校验机壳上法兰到喷管法兰流道中心线的 距离是否与图纸一致，各机壳分瓣面法兰加工 情况，是否有撞伤，定位销孔是否已配钻铰法兰面无毛刺，光洁、刀口尺检 查刀口尺、卷尺、2放置机组中心线根据设计要求，将大地座标引入厂房后， 将机 组中心座标、高程根据厂房实际情况放置到线 架上中心线座标误差在 0.05mm，咼程 误差在0.05mm,中心测量所使用 的钢丝线直径一般为 0.3mm 0.4mm，其拉应力应不小于 1200MPa,高程设置比设计机坑里衬上口咼 100-250mm全站仪，经纬仪，水准仪，钢琴 线，焊机、气切工具、钢锯、槽 钢、角钢、常用工具3机壳的组合焊接一般机壳分两瓣或者三瓣、四瓣到
6、现场，根据 现场条件分为在安装间组合和机坑内组合。 无组合法兰面用0.05mm塞尺检查 不能通过水准仪、角尺、刀口尺、卷尺、 焊接工具器、塞尺论在哪里组合，首先在拟定的拼装位置用铁板 和锲子找平组合平台（视分瓣数而定需要的平 台点）；根据设备图纸尺寸要求，将设备组合，（根据现在的加工能力一般组合为螺栓连接， 以前也有焊接的，但在控制喷管角度和喷管法 兰垂直度上有一定难度。以下主要介绍螺栓连 接方式），组合完成后，根据设备的轴线标示， 分别检查喷管的分布是否满足设计要求，一般有两喷管，三喷管，四喷管，六喷管，分别的 喷管角度为180度,120度,90度,40度，检测方 案为，分别以喷管法兰中心为
7、基准，检查各喷管法兰中心的弦长，如有必要在相应机壳组合 法兰间加垫进行处理。喷管法兰分布合格后， 即对机壳分瓣组合法兰进行封焊（螺栓连接的 法兰面在组合面要涂铅油或密封垫，根据经验 最好进行封焊处理）。4机壳锚勾的焊接根据图纸要求，对机壳锚勾进行焊接按图纸布置要求进行，焊接可靠， 焊接高度满足图纸要求焊接工具5机壳的安装、调整机壳组合完成后，根据已设置的机组中心线及 设备轴线标示，进行机冗的初步调整。 机冗上 法兰分两种，哈尔滨电机厂设备机壳上法兰是 水轮机轴承座法兰为精加工；而昆明电机厂设 备机壳上法兰是一般加工，增加了水轮机轴承 的支架要单独安装。机壳上法兰为轴承基础的 这类设备，在安装机
8、冗中，机组中心、喷吕法 兰垂直度、上法兰高程、上法兰水平度是安装 的四个控制点，必须四为一体进行兼顾；而对于有单独的水轮机轴承支架的设备重点控制 主要是在机组中心线、喷管法兰垂直度，上法 兰高程（注意在确定上法兰高程时，一定要结中心线偏差小于 0.10mm,法兰垂 直度小于0.07mm/m ,上法兰咼程 小于土 2mm，水平度要求 0.07mm/m，楔子板应成对使用， 搭接长度在2/3以上。安装后应用 0.05mm塞尺检查接触情况，每侧 接触长度应大于 70%。求心器、内径千分尺、框式水平 仪、卷尺、钢板尺、水准仪合考查喷管的流道中心线高程 ）6机壳的加固当机壳的中心、喷管法兰垂直度、上法兰高
9、程、 上法兰水平度调整符合设计要求后，将机壳沿 圆周八等份平均布置拉紧器进行预加固，预加固时着重监测喷管法兰垂直度，上法兰高程、 上法兰水平度，根据监测数据对分布的拉紧器 进行紧固。坚固完成，各测量数据进行复测， 合格，即对机壳加用角钢等进行加固。加固中也要着重监测喷管法兰垂直度、上法兰水平度 等，如有变化要做适当的调整， 至到加固完成， 监测数据合格为止。中心线偏差小于 0.10mm,法兰垂 直度小于0.07mm/m ,上法兰咼程 小于土 2mm，水平度要求0.04mm/m ,焊接工具、求心器、内径千分尺、框式水平仪、卷尺、钢板尺、水准仪7机壳上补气管的埋入上道工序合格验收后，根据图纸要求布
10、置机壳 的补气管，（喷管的排污管一般在配水环管安 装元后布置）切口表面应平整，局部凸凹一般 不大于3 mm。管端切口平面与 中心线的垂直偏差一般不大于管 子外径的2%，且不大于3 mm。8机壳的浇砼本次砼一般仅浇注到机壳补气管下，一方面方 便配水环管的安装，另一方面要能保证到机壳 稳定性，在配水环管安装过程中机壳安装成果 不变化。砼浇注过程中，机壳是比较规则，砼 不会有不均匀的浮力，但也要进行上法兰水平 的监测，如有变化要在浇注过程中， 适当的调 整加固、控制浇注方位及速度。浇砼速度均匀、匀速，浇筑速度小于 300mm/h9砼浇筑后的验收砼浇筑完成，砼养生期完成后，对机壳进行验 收，上法兰的水
11、平度、 高程，喷管法兰的垂直 度等。中心线偏差小于 0.10mm,法兰垂 直度小于0.04mm/m ,上法兰咼程 小于土 2mm，水平度要求0.07mm/m ,、轴承支架的安装安装流程图:轴承支架的安装设备清点、尺寸校核1F根据设备上的机组.标示，吊入机坑1r根据放置的点，调整设备的中心和高程1F吊入平水栅与机坑里衬整体焊接轴承支架的加固、封焊WBS序号作业名称作业内容达到标准、要求主要工器具、材料1设备的清点及简单尺寸 校验根据图纸清点设备的数量，外观质量合格，着重校验轴承支架的圆度，轴承基础座法兰的波 浪度支架的圆度0.10mm ,波浪度要求 以刀口尺与塞尺检查小于0.03mm卷尺、内径千
12、分尺、刀口尺2放置机组中心线根据设计要求，将大地座标引入厂房后， 将机 组中心座标、高程根据厂房实际情况放置到线 架上中心线座标误差在 0.05mm,咼程 误差在0.05mm,咼程设置比设计 轴承支架法兰面高 100-250mm全站仪，经纬仪，水准仪，钢琴 线，焊机、气切工具、钢锯、槽 钢、角钢、常用工具3轴承支架吊入根据机冗上和轴承支架上的轴线标示将轴承 支架吊装到机壳上，并将机壳与轴承支架把合水准仪、角尺、刀口尺（一般设置了组合螺栓）4轴承支架的安装、调整根据已设置的机组中心线及设备轴线标示，进行轴承支架的调整。轴承支架的设备重点控制 主要是在轴承支架中心线、基础法兰高程、基础法兰水平度（
13、法兰水平度的考核高于高程 ）中心线偏差小于 0.10mm,法兰垂 直度小于0.07mm/m ,上法兰咼程 小于土 2mm，水平度要求0.04mm/m ,全站仪，经纬仪，水准仪，钢琴 线，焊机、气切工具、钢锯、槽 钢、角钢、常用工具5轴承支架的加固、封焊当轴承支架的中心、基础法兰水平度、基础法 兰高程调整符合设计要求后，将轴承支架螺栓 预紧固，再根据支架的布置在机壳与支架间采 取均布拉紧器进行紧固。 加固完成，各测量数 据进行复测，合格，即对轴承支架组合缝进行 封焊（此法是根据工程实际情况下的经验，一般设计不会要求封焊，但考虑到轴承支架与机 壳组合面为一般加工面， 硬止水，而冲击式机 组运行时机
14、壳内水击压强高、水流乱等原因， 建议轴承支架组合缝做封焊处理）。封焊采用 对称退步均匀焊接的方式， 焊接中着重监测基 础法兰水平度等，如有变化要做适当的加固调 整，控制焊接方向、焊接速度，至到焊接完成， 监测数据合格为止。中心线偏差小于 0.10mm,法兰垂 直度小于0.07mm/m ,上法兰咼程 小于土 2mm，水平度要求 0.04mm/m，焊接咼度及相应试验 满足图纸要求全站仪，经纬仪，水准仪、框式 水平仪，水平梁，钢琴线，焊机、 气切工具、槽钢、角钢、常用工 具/、6轴承支架的验收焊接完成后，就可对轴承支架安装成果进行验 收了，着重验收支架的中心，基础法兰水平度、 高程，冋时有必要对喷管
15、法兰的垂直度进行复 查，以校验焊接应力是否对喷管法兰有影响中心线偏差小于 0.10mm,法兰垂 直度小于0.07mm/m ,上法兰咼程 小于土 2mm，水平度要求0.04mm/m ,全站仪，经纬仪，水准仪，钢琴 线，框式水平仪、水平梁三、配水环管的安装配水环管是冲击式水轮机特有的引水方式，结构近似于混流式、轴流式机组的蜗壳，在水力结构上起分配水流的作用。立式冲击式水轮机配水环管的分节组合分为两大类：一、管道焊接组合，二、管道采用法兰四、六个叉管组合。配水环管的叉管数根据机组容量、水头等参数分为二、三、安装流程图：配水环管的安装第一叉管安装合格初步支撑加固第一叉管（不完全加固，留等第二叉管完成后才完全加固）吊入第二节叉管根据第二节叉管环管侧的流道半径、高程及叉管口与机壳法兰直管高
