水輪機導水機構傳動部分安裝方法的探討

鄭志強 趙文軍

摘 要：文章論述了故縣水電廠在1號機組檢修過程中，發現原水輪機導水機構傳動部分安裝方法存在缺陷，遂對其進行技術改進，通過采用新的安裝方法，提高了施工質量并縮短了施工工期，取得了良好的效果，為同類型混流式水輪機導水機構傳動部分的安裝提供了借鑒。

關鍵詞：導水機構安裝方法；技術改進；應用

一、概況

故縣水電廠總裝機容量3*20MW，為立式懸吊型機組。發電機型號為TS425-120/20，水輪機型號為HL220-LJ-200。水輪機導水機構有16只活動導葉，導水機構傳動部分主要由導葉臂、小連臂、控制環、推拉桿及接力器等組成，連接方式見附圖1。接力器為兩只直缸接力器，推拉桿由長短兩拉桿及調節螺母組成，長拉桿與接力器活塞連接，短拉桿通過銷釘與控制環連接，控制環下部與小連臂、導葉臂連接。動作過程：接力器活塞在油壓的作用下向開啟或關閉的方向動作，推拉桿動作，操作控制環轉動，帶動小連臂與導葉臂動作，從而實現導葉的開和關。

二、存在的問題

故縣水電廠在1號機組大修過程中，導水機構傳動部分的安裝過程如下：

1）用鋼絲繩將導葉捆緊，導葉間隙符合規范，控制環置于全關閉位置；

2）將導葉臂、小連臂分別與導葉和控制環連接；

3）將兩個接力器活塞均調整至全關閉位置；

4）將推拉桿的長短拉桿連接起來，調整調節螺母，使推拉桿逐漸縮短并同控制環的銷釘孔對準，裝上銷釘；

5）松開導葉，對接力器充油，操作導葉完成開關一次，導葉在全關位置時，關閉接力器油壓，同時打開接力器關機腔排油閥，測量導水機構壓緊行程；

6）根據實測值調整兩推拉桿調節螺母，使壓緊行程達到合格。

導水機構傳動部分按照以上方法安裝完畢后，第二天測量導葉間隙，發現各處間隙均變大，遂組織人員對出現的問題進行了分析，得出結論：該導水機構傳動部分安裝方法存在一定的缺陷，致使控制環動作過程中存在受力不均的現象。

三、原因分析

采用該連接方法進行連接過程中，接力器活塞一直處于全關閉位置，而導水機構傳動部分在安裝過程中有可能存在各處連接緊度不一致，控制環安裝位置存在偏差等現象，一旦導葉松開，導水機構傳動部分就存在一個應力釋放的過程，而接力器活塞無活動空間，在放松過程中無法監視推拉桿位移，整個機構安裝完畢后，就可能存在兩推拉桿長短不合適的現象（過長或過短），導致導葉間隙發生變化，還可能引起運行過程中控制環受力不均，抗磨塊磨損嚴重，控制環跳動等現象。例如：如果控制環安裝時中心有偏差，這樣推拉桿長度偏長，導葉松開后，左側的活塞可向開機方向產生位移，而右側接力器活塞已處于全關位置，活塞無空間可產生位移，接力器端蓋受力較大，在這種情況下，在控制環上存在一個向開機方向旋轉的力，使控制環向開機方向旋轉，導致導葉打開一定的開度，這樣就出現了1號機組大修時出現的情況，見附圖3。發生此情況，就會造成返工，延長施工工期。

四、采取的措施

根據分析，對導水機構傳動部分的安裝過程進行了如下調整（見附圖2）：

1）用鋼絲繩將導葉捆緊，導葉間隙符合規范，控制環置于全關閉位置；

2）將導葉臂、小連臂分別與導葉和控制環連接；

3）將兩個接力器活塞均調整至全關閉位置；

4）將推拉桿的長短拉桿連接起來，調整調節螺母，使推拉桿逐漸縮短并同控制環的銷釘孔對準，裝上銷釘；

5）在兩推拉桿處各安裝一只百分表，調整推拉桿連接螺母，通過百分表監視接力器活塞向開啟方向移動3mm（即壓緊行程）；

6）松開導葉，監視接力器活塞動作情況，如果有變化調整推拉桿連接螺母對其進行調整，保證兩推拉桿的長度一致；

7）調整完畢后對接力器充油，操作導葉完成開關一次，導葉在全關位置時，關閉接力器油壓，同時打開接力器關機腔排油閥，復測導水機構壓緊行程至合格值。

采用這種方法調整后，由于在接力器活塞與缸體間留有3mm間隙，如果導水機構在安裝過程中存在各處連接緊度不一致，控制環安裝位置存在偏差等現象，待導葉松開以后整個導水機構傳動部分在應力釋放的過程中，接力器活塞可以自動調整，而且兩活塞調整的位移可以通過百分表進行監視（故縣水電廠在本次大修安裝過程中，左側接力器活塞移動1mm，右側接力器活塞移動1.5mm），這樣可以通過百分表的讀數決定推拉桿調整的長度，經過調整可保證兩推拉桿的長度一致，另外如果各處連接緊度相差過大，可以及時發現問題并進行處理，提高了施工質量并節約了施工工期。

五、結論

故縣水電廠1號機組大修過程中，對水輪機導水機構傳動部分的安裝方法進行了改進，提高了施工的質量，達到了預期的效果。