陳幫學(xué)

摘 要：水輪發(fā)電機(jī)是水電站的核心設(shè)備，蝸殼的安裝是水輪發(fā)電機(jī)安裝的重要組成部分。良好的安裝工藝能提升座環(huán)受力能力和焊接的質(zhì)量，提升蝸殼的使用壽命，甚至?xí)岣哒麄€(gè)水電站的運(yùn)行效益。發(fā)電機(jī)由蝸殼、轉(zhuǎn)輪、主軸、發(fā)電機(jī)定子、閥門(mén)等組成，其中蝸殼的功能是向?qū)畽C(jī)構(gòu)均勻供水。蝸殼受多種應(yīng)力的影響，對(duì)安裝質(zhì)工藝求較高，也是該文論述的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：大型混流式 水輪發(fā)電機(jī) 蝸殼 安裝工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TM3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）05（b）-0052-01

該文以位于金沙江中游河段某大型混流式水輪發(fā)電機(jī)為例來(lái)介紹蝸殼的安裝準(zhǔn)備、蝸殼拼裝及焊接、吊裝及運(yùn)輸，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分類(lèi)和總結(jié)，希望對(duì)大家相關(guān)課題的研究有所幫助。

1 安裝準(zhǔn)備

確定安裝的操作平臺(tái)，準(zhǔn)備好拼裝、掛裝所用的機(jī)械設(shè)備、電源、水等。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)設(shè)備進(jìn)行清點(diǎn)，確保設(shè)備的數(shù)量、型號(hào)、規(guī)格滿足設(shè)計(jì)要求。

對(duì)壓力鋼管、座環(huán)的尺寸進(jìn)行檢查，對(duì)安裝基準(zhǔn)點(diǎn)、線進(jìn)行測(cè)量，確保符合安裝要求。

確保安全措施方案、技術(shù)方案在監(jiān)理部門(mén)通過(guò)審查，確保使用說(shuō)明書(shū)、安裝手冊(cè)、設(shè)計(jì)圖紙等技術(shù)資料齊備。技術(shù)人員與施工作業(yè)人員進(jìn)行過(guò)充分的溝通和交流，確保施工人員的操作規(guī)范、技術(shù)合理。

2 蝸殼拼裝及焊接

在平面低于2mm的拼裝平臺(tái)上放出蝸殼各斷面的地樣，確保蝸殼各斷面數(shù)據(jù)符合蝸殼單線圖的要求。蝸殼瓦片用汽車(chē)進(jìn)行吊裝，吊裝完成后用壓馬板、拉板、騎馬板、拉緊器等工具對(duì)尺寸實(shí)樣線上的瓦片進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的要求如下：瓦片與地樣平臺(tái)的間隙不超過(guò)2mm；瓦片組合縱縫間的過(guò)流面錯(cuò)牙不超過(guò)2mm[1]；各瓦片過(guò)流面與地樣線的偏差不超過(guò)2m；瓦片組合縱縫間的間隙不超過(guò)4mm。拼裝完成后，檢查單節(jié)蝸殼的對(duì)角線尺寸 K1與 K2、進(jìn)水口內(nèi)徑R、檢查開(kāi)口尺寸G、大小口周長(zhǎng)L，然后焊接組合縱縫。

3 蝸殼掛裝

3.1 吊裝及運(yùn)輸

單節(jié)蝸殼拼裝完成后，用20t平板拖車(chē)和50t汽車(chē)吊運(yùn)至安裝間，然后用80橋機(jī)吊吊至機(jī)坑進(jìn)行掛裝。

3.2 掛裝順序

以焊接在座環(huán)上的蝸殼尾部的第1、7、16、30節(jié)作為作為定位節(jié)，確保蝸殼掛裝、焊接產(chǎn)生的累積誤差能合理分布在湊合節(jié)內(nèi)，確保舌板與相應(yīng)的蝸殼節(jié)間焊縫的錯(cuò)牙、間隙滿足設(shè)計(jì)要求，確保掛裝過(guò)程中座環(huán)受力對(duì)稱平衡。

3.3 定位節(jié)掛裝

蝸殼定位節(jié)樣沖點(diǎn)、控制點(diǎn)可根據(jù)蝸殼安裝圖在座環(huán)上進(jìn)行測(cè)量。在掛裝時(shí)，采用掛線錘的方法，利用出水邊的垂直平面度、內(nèi)支撐上的旋套調(diào)整定位節(jié)進(jìn)以及外支撐調(diào)整工具，對(duì)其垂直平面度進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整，使垂直平面度低于5mm。對(duì)最遠(yuǎn)點(diǎn)到機(jī)組中心線的距離進(jìn)行調(diào)整，確保與設(shè)計(jì)值的偏差不超出最遠(yuǎn)點(diǎn)半徑設(shè)計(jì)值的±0.004倍；對(duì)腰線高程進(jìn)行調(diào)整，確保與固定導(dǎo)葉中心平面的偏差不超出±5mm；對(duì)管口進(jìn)行調(diào)整，確保與基準(zhǔn)線的偏差不超出±5mm。定位節(jié)掛裝滿足上述要求后，點(diǎn)焊固定相應(yīng)的千斤頂點(diǎn)、拉緊器、調(diào)整旋套，然后全面檢測(cè)、調(diào)整定位節(jié)，盡可能縮小安裝誤差，最后去除吊具并加固。

3.4 其余節(jié)掛裝

根據(jù)蝸殼掛裝順序圖，以定位節(jié)為基準(zhǔn)對(duì)蝸殼其余管節(jié)依次掛裝。在掛裝時(shí)，應(yīng)安裝蝸殼支撐，并實(shí)施中心對(duì)稱掛裝，避免蝸殼的重量影響到座環(huán)水平，確保座環(huán)的受力平衡。同時(shí)，對(duì)座環(huán)水平進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保蝸殼的掛裝、調(diào)整的順利實(shí)施。蝸殼的掛裝順應(yīng)與環(huán)縫的調(diào)整順序一致，每調(diào)整一條環(huán)縫就進(jìn)行一次焊接，以此類(lèi)推，這樣有效降低環(huán)縫間隙、錯(cuò)牙調(diào)整對(duì)環(huán)縫焊接的影響[2]。除此之外，其余節(jié)掛裝的掛裝方法和要求可參考3.3.

3.5 湊合節(jié)掛裝

蝸殼管節(jié)掛裝、相鄰環(huán)縫焊接結(jié)束后，就可以進(jìn)行湊合節(jié)的掛裝。為了確定湊合節(jié)的配割部位，應(yīng)對(duì)湊合節(jié)各瓦片進(jìn)、出水邊過(guò)流面的周長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，綜合對(duì)比分析該實(shí)測(cè)結(jié)果以及相鄰管節(jié)進(jìn)、出水邊的周長(zhǎng)。對(duì)相鄰管節(jié)用壓碼壓緊，并在蝸殼相應(yīng)位置上覆蓋兩湊合節(jié)瓦片。對(duì)瓦片進(jìn)行配割，為了確保裝配間隙符合實(shí)際空間尺，應(yīng)在配割時(shí)采取謹(jǐn)慎合格的操作。根據(jù)實(shí)際尺寸，切割從進(jìn)出口兩側(cè)的過(guò)渡板側(cè)向腰線方向同時(shí)進(jìn)行，且壓縫與切割同步進(jìn)行，即切割一段壓一段縫。對(duì)錯(cuò)牙進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)整，合格后點(diǎn)焊固定?？蓞⒄瘴仛惡瞎?jié)安裝方法來(lái)安裝蝸殼與壓力鋼管連接的直管段湊合節(jié)[3]。在蝸殼混凝土澆筑完成后，應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求才能進(jìn)行最后一條湊合節(jié)環(huán)縫的焊接，防止座環(huán)發(fā)生應(yīng)力變形。

3.6 座環(huán)的調(diào)節(jié)

焊接完成后，將該座環(huán)瓣體吊至已準(zhǔn)備好的鋼支墩上，用千斤頂調(diào)整該瓣座環(huán)瓣體與前一瓣體對(duì)齊；調(diào)整到兩瓣體分瓣面組合孔基本不錯(cuò)牙時(shí)，裝入相應(yīng)的組合螺柱M563360、墊圈56，并擰上相應(yīng)的螺母M56。對(duì)稱均勻擰緊螺母M56，同時(shí)測(cè)量座環(huán)分瓣面的間隙、錯(cuò)牙。根據(jù)分瓣面的間隙情況、錯(cuò)牙情況，調(diào)整組合螺母的擰緊順序；調(diào)整千斤頂。當(dāng)調(diào)整到兩瓣座環(huán)分瓣面銷(xiāo)套孔基本不錯(cuò)牙時(shí)，裝入相應(yīng)的圓柱銷(xiāo)。按設(shè)計(jì)要求擰緊相應(yīng)的螺母M56。

4 結(jié)語(yǔ)

蝸殼是大型混流式水輪發(fā)電機(jī)引水及過(guò)流的核心部件，由于受力較為復(fù)雜，其對(duì)安裝質(zhì)量要求較高。在安裝的過(guò)程中，確保座環(huán)受力平衡，提升焊接的質(zhì)量，在安裝完成后，確?；炷翝仓慰?，并對(duì)從安裝準(zhǔn)備到至安裝過(guò)程到安裝結(jié)束的全過(guò)程監(jiān)視，確保安裝的工藝水平。

參考文獻(xiàn)

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