一种水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺的制作方法

1.本发明涉及一种水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，属于水轮发电机组和水泵水轮发电电动机组安装技术领域。


背景技术：

2.在水泵水轮机导水机构安装过程中，常规导水机构安装需先进行导水机构预装合格后再进行正式安装。由于水泵水轮发电电动机组机坑里衬上口尺寸较小，顶盖必须分瓣吊入机坑内组装，活动导叶须在顶盖组装成整体吊起悬挂在机坑上方后才能从顶盖中心孔吊入安装。按常规先进行导水机构预装，面临预装合格后需将顶盖重新吊起悬挂在机坑上方拆除活动导叶，然后安装顶盖临时支墩后再将顶盖落放到支墩上进行顶盖拆除并分瓣吊出机坑。导水机构正式安装时，先将转轮吊入机坑安装调整固定后吊入上止漏环，再按导水机构预装步骤分别完成分瓣顶盖吊入机坑组装悬挂、活动导叶安装、顶盖安装等工序。常规导水机构安装工序繁琐，顶盖需装拆两次，水轮机机坑空间尺寸狭小，顶盖大件装拆难度较大、耗时又费力，施工安全隐患较高。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种导水机构带转轮一次性安装定位工艺，提高了工作效率，减少导水机构安装工期，节约施工成本。
4.本发明的技术方案包括如下步骤：
5.1)水轮机座环工地现场加工完成并清理干净后进行底环安装(s1)，所述底环以座环中心为基准调整同心，底环方位与座环方位调整一致，中心和方位调整合格后用螺栓与座环把合固定；
6.2)底环安装(s1)固定后进行锥管安装及二期混凝土浇筑、灌浆(s2)，所述锥管中心以底环中心为基准调整同心，锥管方位与座环方位调整一致，锥管上下环缝间隙调整至设计要求并对环缝外部间隙进行封堵，所述锥管上环缝焊接后进行二期混凝土浇筑和灌浆，锥管下环缝是在二期混凝土浇筑并灌浆后进行焊接；
7.3)锥管及二期混凝土浇筑、灌浆(s2)完成后进行下止漏环安装(s3)，所述下止漏环以底环中心为基准调整同心，下止漏环方位与底环方位调整一致，中心和方位调整合格后用螺栓与底环把合固定；
8.4)机组安装中心标定(s4)是导水机构带转轮一次性安装定位技术核心，所述机组安装中心标定是以下止漏环为中心基准，将中心基准引到机坑里衬和底环泄流环位置处进行标识，完成中心转换；
9.5)机组中心标定(s4)完后将转轮吊入机坑调整固定(s5)，所述转轮吊装前根据水轮机轴和发电机轴止口尺寸和联轴间隙之和确定转轮临时安装高程，转轮中心以机组安装中心标定(s4)为基准调整同心，转轮中心和高程调整合格并对转轮可靠固定后将上止漏环吊放到转轮上摆放；
10.6)顶盖在厂房安装间清扫完成后将分瓣顶盖吊入机坑组装、吊起(s6)，所述分瓣顶盖吊入机坑通过组合螺栓组装成整体后安装上止漏环，然后利用厂房桥机吊起顶盖并通过专用工具将顶盖悬挂在水轮机室上方，完成所有活动导叶中轴承安装；
11.7)活动导叶安装(s7)前先清理干净，所述活动导叶通过导叶专用工具逐个吊入机坑安装就位，活动导叶安装就位前应将密封件安装完成；
12.8)活动导叶安装(s7)全部就位后，利用厂房桥机将顶盖吊放就位后进行顶盖安装调整、固定(s8)；所述顶盖中心与机组中心标定(s4)为基准调整同心，顶盖方位与座环方位调整一致，顶盖调整合格后用塞尺检查每个活动导叶端面总间隙满足设计要求，顶盖检查合格后安装顶盖与座环把合螺栓把紧固定；
13.9)顶盖安装合格后进行活动导叶轴承安装(s9)，所述导叶轴承全部安装完再次检查导叶端面间隙合格，利用手拉葫芦、拉力计和专用工具等对活动导叶灵活度检查(s91)每个导叶的开启扭转力大小，导叶轴承安装检查完后进行顶盖、轴承销钉(s92)钻饺定位；
14.10)导叶轴承安装(s9)完成后进行导水机构其他部件安装(s10)。
15.进一步地，所述底环轴线方位要求调整与座环轴线方位重合，且方位偏差宜≤1mm；同心度偏差应≤0.05mm；底环径向水平度偏差应≤0.02mm/m。
16.进一步地，所述下止漏环与底环同心度偏差应≤0.05mm；止漏环各台阶的半径与平均半径之差不应超过止漏环设计间隙的
±
10％。
17.进一步地，所述机组安装中心标定偏差应≤0.05mm。
18.进一步地，所述转轮中心偏差应≤0.05mm，转轮水平度偏差应≤0.02mm/m；转轮与底环之间用八个铜楔子板打紧固定，楔子板打紧过程中要用百分表监视转轮不发生位移，塞尺检查八个楔子板位置的转轮间隙并做记录。
19.进一步地，所述顶盖安装后中心差应≤0.05mm，顶盖方位偏差宜≤1mm，检查活动导叶大、小头端面间隙不出现有规律性倾斜。
20.进一步地，所述单个活动导叶扭转力不大于全部活动导叶平均扭转力的60％为宜。
21.本发明的有益效果：
22.1、下止漏环作为机组安装中心基准部件，采用导水机构带转轮一次性安装定位工艺，转轮吊入机坑后遮挡住下止漏环，机组中心标定便是将下止漏环中心基准转换到机坑里衬和底环泄流面位置处，便于开展后续部件的安装中心定位。本发明将中心基准转换到两个位置作为“一主一备”，也或者说成“一主一校”更为合适，目的是确保转换后的中心可靠。
23.2、分瓣顶盖吊入机坑内组装施工难度大，顶盖把合面螺栓数量又较多，顶盖组装工期要的较长。采用导水机构带转轮一次性安装定位工艺避免顶盖二次拆装和吊进吊出，大大地简化导水机构安装工艺，降低了施工难度，为机组总装赢取了较多时间。
24.3、顶盖悬挂在机坑上方导致机坑里空间狭窄，活动导叶从顶盖中心孔吊装就位，导叶吊装就位既困难又耗时，采用导水机构带转轮一次性安装定位工艺避免活动导叶二次吊进吊出，简化导水机构安装工艺，降低了施工难度。
25.4、水轮机转轮、顶盖均以机组中心标定点为基准调整中心，且两部件的中心偏差与机组中心标定基准偏差方位一致，消除了下止漏环中心转换后的误差。
26.5、导水机构带转轮一次性安装定位工艺针对活动导叶灵活度采取测量导叶开启扭转力的方法检查，直观读取导叶开启的扭转力大小，有利于分析导叶是否存在卡阻现象，有利于保证导水机构安装质量。
27.6、导水机构带转轮一次性安装定位工艺针对各部件安装中心偏差提出的要求较高，有利于提高导水机构整体安装精度，保证机组后期的稳定运行。
28.7、导水机构带转轮一次性安装定位工艺，极大地简化导水机构安装工艺，降低了施工难度、提高了工作效率，节省了施工成本，为水轮机导水机构安装增添了一项新工艺。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地阐述。
30.图1为本发明的导水机构带转轮一次性安装定位工艺流程图。
31.图2为本发明的导水机构带转轮一次性安装定位剖面图。
32.图3为本发明的水轮机设备埋件平面图。
33.图2中，10-座环，11-底环，12-锥管，13-下止漏环，14-转轮，15-上止漏环，16-活动导叶，17-顶盖，18-活动导叶中轴套，19-活动导叶上轴套，20-机坑里衬，21-底环泄流面，s4
‑ⅰ‑
机坑里衬中心标记点ⅰ，s4
‑ⅱ‑
底环泄流面中心标记点ⅱ。
34.图3中，10-座环，20-机坑里衬，21-底环泄流面，101-座环x轴线，102-座环y轴线，s4
‑ⅰ
(1)-机坑里衬中心标记点ⅰ的1号点，s4
‑ⅰ
(2)-机坑里衬中心标记点ⅰ的2号点，s4
‑ⅰ
(3)-机坑里衬中心标记点ⅰ的3号点，s4
‑ⅰ
(4)-机坑里衬中心标记点ⅰ的4号点，s4
‑ⅱ
(1)-底环泄流面中心标记点ⅱ的1号点，s4
‑ⅱ
(2)-底环泄流面中心标记点ⅱ的2号点，s4
‑ⅱ
(3)-底环泄流面中心标记点ⅱ的3号点，s4
‑ⅱ
(4)-底环泄流面中心标记点ⅱ的4号点。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，虽然在工艺流程图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同工艺流程模块划分或流程图中的顺序执行所示或描述步骤。
36.下面结合附图1、附图2、附图3，对本发明实施例做进一步阐述。
37.参照图1为本发明一个实施例提供了导水机构带转轮一次性安装定位工艺流程图，工艺包括但不限于以下步骤：
38.1)水轮机座环工地现场加工完成并清理干净后进行底环11安装，所述底环11以座环10中心为基准调整同心，底环11方位与座环10方位调整一致，底环中心和方位调整合格后用螺栓与座环10把合固定。
39.2)底环11安装固定后进行锥管12安装及二期混凝土浇筑、灌浆，所述锥管12中心以底环11中心为基准调整同心，锥管12方位调整与座环10方位一致，锥管12
40.上下环缝间隙调整至设计要求并对环缝外部间隙进行封堵。所述锥管12上环缝焊接后进行二期混凝土浇筑和灌浆，锥管12下环缝是在二期混凝土浇筑并灌浆后进行焊接。
41.3)锥管12及二期混凝土浇筑、灌浆完成后进行下止漏环13安装，所述下止漏环13
42.以底环11中心为基准调整同心，下止漏环13方位与底环11方位调整一致，中心和方位调整合格后用螺栓与底环11把合固定。
43.4)机组安装中心标定s4是导水机构带转轮一次性安装定位的技术核心，所述机组安装中心标定前先在机坑里衬20壁和底环泄流面21上进行测点标记，方法是：在机坑里衬20壁的同一高程面上做出4个测点标记s4
‑ⅰ
(1)、s4
‑ⅰ
(2)、s4-[0044]ⅰ(3)、s4
‑ⅰ
(4)，标记点s4
‑ⅰ
要高出顶盖17上平面，4个测点标记建议在座环x轴线101、座环y轴线102方向上；用相同方法在底环泄流面21合适位置的同一高程面上做出另外4个标记点s4
‑ⅱ
(1)、s4
‑ⅱ
(2)、s4
‑ⅱ
(3)、s4-[0045]ⅱ(4)，4个测点标记要与机坑里衬壁上的标记点方位一致。以下止漏环13为中心基准将下止漏环中心分别转换到机坑里衬20壁和底环泄流面21上的标记点s4
‑ⅰ
、s4
‑ⅱ
上并进行标识。
[0046]
5)机组中心标定完后将转轮14吊入机坑调整固定，所述转轮14吊装前根据水轮机轴和发电机轴止口尺寸和联轴间隙之和确定转轮14临时安装高程，转轮14中心以机组安装中心标定s4
‑ⅰ
为基准调整同心，转轮中心和高程调整合格并对转轮可靠固定后将上止漏环15吊放到转轮14上摆放。
[0047]
6)顶盖17清扫完成后将分瓣顶盖吊入机坑组装、吊起，所述分瓣顶盖17吊入机坑通过组合螺栓组装成整体后安装上止漏环15，然后利用厂房桥机吊起顶盖17并通过专用工具将顶盖悬挂在水机室上方，完成所有活动导叶中轴承18安装。
[0048]
7)活动导叶16安装前先清理干净，所述活动导叶16通过导叶专用工具从顶盖17
[0049]
中心孔逐个吊入机坑安装就位，活动导叶16安装就位前应将密封件安装完成。
[0050]
8)活动导叶16安装全部就位后，利用厂房桥机将顶盖17吊放就位后进行顶盖调整、固定,所述顶盖17中心以机组中心标定s4
‑ⅰ
为基准调整同心，顶盖17方位与座环10方位调整一致，顶盖17调整合格后用塞尺检查每个活动导叶16端面总间隙
[0051]
应满足设计要求，顶盖17检查合格后安装顶盖与座环10把合螺栓并把紧固定。9)顶盖17安装合格后进行活动导叶上轴承19安装，所述活动导叶上轴承19全部安
[0052]
装完再次检查导叶端面间隙合格，利用手拉葫芦、拉力计和专用工具对每个活动导叶进行灵活度检查s91，主要以导叶的开启扭转力大小进行判别导叶的灵活度。
[0053]
导叶灵活度检查s91完后进行顶盖17和活动导叶上轴承19销钉钻饺定位s92。10)导叶轴承安装s9完成后进行导水机构其他部件安装,所述导水机构其他部件安装
[0054]
按常规导水机构安装流程进行，本发明内容不再赘述。
[0055]
上述底环轴线方位要求调整与座环轴线方位重合，且方位偏差宜≤1mm；同心度偏差应≤0.05mm；底环径向水平度偏差应≤0.02mm/m。
[0056]
上述下止漏环与底环同心度偏差应≤0.05mm；止漏环各台阶的半径与平均半径之差不应超过止漏环设计间隙的
±
10％。
[0057]
上述机组安装中心标定偏差应≤0.05mm。在机坑里衬壁上标记的4个中心标记点s4
‑ⅰ
应在同一高程面上；在底环泄流面上标记的4个中心标记点s4
‑ⅱ
也应在同一高程面上，且各点位置与s4
‑ⅰ
上下对应一致。
[0058]
上述转轮中心偏差应≤0.05mm，转轮水平度偏差应≤0.02mm/m；转轮与底环之间
用八个铜楔子板打紧固定，楔子板打紧过程中要用百分表监视转轮不发生位移，塞尺检查八个楔子板位置的转轮间隙并做记录。
[0059]
上述顶盖安装后中心差应≤0.05mm，顶盖方位偏差宜≤1mm，检查活动导叶大、小头端面间隙不出现有规律性倾斜。
[0060]
上述单个活动导叶扭转力应不大于全部活动导叶平均扭转力的60％为宜。
[0061]
本发明的导水机构带转轮一次性安装定位工艺，避免顶盖、导叶等部件二次拆装和吊进吊出，大大地简化导水机构安装工艺。本发明成功运用于广东阳江抽水蓄能电站三台水泵水轮机导水机构安装，取得较好的安装质量，消除施工安全隐患，降低施工难度，满足节能减排低碳环保要求，社会效益和经济效益显著。
[0062]
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。

技术特征：
1.一种水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征包括以下步骤：1)水轮机座环工地现场加工完成并清理干净后进行底环安装(s1)，所述底环以座环中心为基准调整同心，底环方位与座环方位调整一致，中心和方位调整合格后用螺栓与座环把合固定；2)底环安装(s1)固定后进行锥管安装及二期混凝土浇筑、灌浆(s2)，所述锥管中心以底环中心为基准调整同心，锥管方位与座环方位调整一致，锥管上下环缝间隙调整至设计要求并对环缝外部间隙进行封堵，所述锥管上环缝焊接后进行二期混凝土浇筑和灌浆，锥管下环缝是在二期混凝土浇筑并灌浆后进行焊接；3)锥管及二期混凝土浇筑、灌浆(s2)完成后进行下止漏环安装(s3)，所述下止漏环以底环中心为基准调整同心，下止漏环方位与底环方位调整一致，中心和方位调整合格后用螺栓与底环把合固定；4)机组安装中心标定(s4)是导水机构带转轮一次性安装定位技术核心，所述机组安装中心标定是以下止漏环为中心基准，将中心基准引到机坑里衬和底环泄流环位置处进行标识，完成中心转换；5)机组中心标定(s4)完后将转轮吊入机坑调整固定(s5)，所述转轮吊装前根据水轮机轴和发电机轴止口尺寸和联轴间隙之和确定转轮临时安装高程，转轮中心以机组安装中心标定(s4)为基准调整同心，转轮中心和高程调整合格并对转轮可靠固定后将上止漏环吊放到转轮上摆放；6)顶盖在厂房安装间清扫完成后将分瓣顶盖吊入机坑组装、吊起(s6)，所述分瓣顶盖吊入机坑通过组合螺栓组装成整体后安装上止漏环，然后利用厂房桥机吊起顶盖并通过专用工具将顶盖悬挂在水轮机室上方，完成所有活动导叶中轴承安装；7)活动导叶安装(s7)前先清理干净，所述活动导叶通过导叶专用工具逐个吊入机坑安装就位，活动导叶安装就位前应将密封件安装完成；8)活动导叶安装(s7)全部就位后，利用厂房桥机将顶盖吊放就位后进行顶盖安装调整、固定(s8)；所述顶盖中心与机组中心标定(s4)为基准调整同心，顶盖方位与座环方位调整一致，顶盖调整合格后用塞尺检查每个活动导叶端面总间隙满足设计要求，顶盖检查合格后安装顶盖与座环把合螺栓把紧固定；9)顶盖安装合格后进行活动导叶轴承安装(s9)，所述导叶轴承全部安装完再次检查导叶端面间隙合格，利用手拉葫芦、拉力计和专用工具等对活动导叶灵活度检查(s91)每个导叶的开启扭转力大小，导叶轴承安装检查完后进行顶盖、轴承销钉(s92)钻饺定位；10)导叶轴承安装(s9)完成后进行导水机构其他部件安装(s10)。2.根据权利要求1所述水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征在于：所述步骤1)中底环轴线方位要求调整与座环轴线方位重合，且方位偏差宜≤1mm；同心度偏差应≤0.05mm；底环径向水平度偏差应≤0.02mm/m。3.根据权利要求1所述水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征在于：所述步骤2)下止漏环与底环同心度偏差应≤0.05mm；止漏环各台阶的半径与平均半径之差不应超过止漏环设计间隙的
±
10％。4.根据权利要求1所述水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征在于：所述步骤4)机组安装中心标定偏差应≤0.05mm。
5.根据权利要求1所述水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征在于：所述步骤5)转轮中心偏差应≤0.05mm，转轮水平度偏差应≤0.02mm/m；转轮与底环之间用八个铜楔子板打紧固定，楔子板打紧过程中要用百分表监视转轮不发生位移，塞尺检查八个楔子板位置的转轮间隙并做记录，作为施工过程中对转轮中心复查依据。6.根据权利要求1所述水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征在于：所述步骤8)顶盖安装后中心偏差应≤0.05mm，顶盖方位偏差宜≤1mm，检查活动导叶大、小头端面间隙不出现有规律性倾斜。7.根据权利要求1所述水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺，其特征在于：所述步骤9)单个活动导叶开启扭转力不大于全部活动导叶平均扭转力的60％。

技术总结
本发明公开了一种水泵水轮发电电动机导水机构带转轮一次性安装定位工艺。该工艺省去常规导水机构安装需先预装工艺，采用导水机构带转轮一次性安装定位工艺是水轮机安装工艺方法的创新。本发明的水轮机导水机构带转轮一次性安装定位工艺具有安装精度高、降低施工难度、加快施工工期、节能减排等特点，并避免了水轮机大件重复装拆和吊装带来的施工安全隐患，产生较好的经济效益和社会效益，具有较大的推广运用价值。广运用价值。广运用价值。


技术研发人员：王石林 刘和林 刘涛 施玉泽 吴迪 甘泉 汤德海 张雷 任继云
受保护的技术使用者：中国水利水电第十四工程局有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/10/19