淺議三門峽水電廠3號水輪發電機組4#漿葉的裝配

徐長海 王磊 王振茹

摘 要：三門峽水電廠3號水輪發電機組轉輪體4#漿葉在裝配過程中出現葉片無法安裝到位；葉片卡在銅瓦里邊，無法退出；退出之后銷釘受損嚴重等問題。本文針對4#漿葉無法安裝到位的我問題進行了原因分析，給出了解決問題的具體方案，總結了在安裝過程中的經驗教訓。

關鍵詞：漿葉；壓力千斤頂；銅瓦；同心度

1 項目概況

三門峽水電站3號水輪發電機組是1975年12月份安裝完成開始投入使用的。由于黃河泥沙含量大，汛期機組過流部件的汽蝕、磨蝕情況十分嚴重。近些年，隨著機組的老化，機組可靠性、安全性降低。為保證機組運行安全穩定，提高機組效率，3號水輪發電機組主設備要進行增容改造。改造的主要內容為：更換水輪機轉輪、轉輪室、活動導葉、尾水管進口段以及發電機部分改造，并對水輪機過流部件進行全面抗磨蝕保護。其中，為了增大出力，新轉輪直徑改為6.1m；為了解決原葉片裂紋問題，福伊特采取優化設計，將葉片數由8只改為7只；為了提高水輪機抗磨蝕性能，材料由原鑄鋼改為不銹鋼，并去掉了原葉片上的吊裝孔；為了改變水流流態，改善轉輪運行條件，提高水輪機運行性能，重新設計更新了活動導葉。

2 安裝過程中采取的方法

2.1 安裝前對葉片樞軸進行處理后，首先調整拐臂同心度，保證同心度小于0.5mm，使用兩臺千斤頂從拐臂兩側將拐臂頂靠至大銅瓦，液壓千斤頂受力20Mpa。

2.2 將葉片吊起后，大概找正葉片角度和水平，行走橋機小車，待葉片進入距離拐臂與拐臂軸領50mm處時，調整葉片角度和水平，使用轉輪中心牽引工具將葉片牽引至安裝位置。

2.3 轉輪中心處牽引工具，采用U型鐵與32T液壓千斤頂，葉片牽引前，安裝牽引螺桿、液壓千斤頂和U型鐵的中心調整至同一直線。

2.4 安裝4#槳葉第三次時對樞軸軸領與銅瓦尺寸進行測量，配合間隙符合圖紙設計要求。

2.5 前3次由于無法葉片無法安裝到位，將葉片退出，退出后3#銷釘受損嚴重，拐臂與葉片軸領面部分受損，對受損部位使用拋光片進行研磨處理。

2.6 第四次安裝前對拐臂帶銷釘與葉片配裝，測量間隙符合要求配裝無異常。

2.7 第四次安裝4#槳葉，葉片剩余約100mm處時，葉片進入緩慢牽引千斤頂油壓相應壓力值上升，經開會研究決定，將頂拐臂的2臺千斤頂松開后牽引葉片帶拐臂約10mm后，使用2臺千斤頂將拐臂頂靠至大銅瓦面上，待葉片剩余約60mm時，牽引葉片用的U型鐵出現變形，牽引千斤頂油壓變大，百分表讀數變化很小，決定將葉片退出，退出過程中，分別使用32T、501、100T千斤頂無法退出葉片。

3 拆出過程中采取的方案

3.1 前三次退出方法：在軸頭處使用32T液壓千斤頂均可順利退出。

3.2 第四處次退出時，在軸頭處使用32T、50T液壓千斤頂、100T油壓機械千斤頂未能頂出。

3.3 在4#漿葉軸頭處制作專用頂軸圓筒工具中130mm，在槳葉編號1#、7#輪轂體內位置制作弧形支撐工具，采用厚度80m、寬度11m-U型鐵：并架設200T液壓千斤頂，將U型鐵、頂軸工具、液壓千斤頂同軸度進行調整，將葉片退出約30mm時出現難以退出的情況。

3.4 在軸頭處架設專用U型鐵，葉片軸頭處制作專用頂軸工具，并架設200T液壓千斤頂，將U型鐵、頂軸工具、液壓千斤頂同軸度進行調整，葉片肩部分別架設100T千斤頂，將葉片退出拐臂軸領剩余105mm時出現難以退出的情況。

3.5 根據現場實際情況，重新購置了1臺300和兩臺150T液壓千斤頂及油泵，在軸頭處架設專用U型鐵，葉片軸頭處制作專用頂軸工具，并架設300T液壓千斤頂，將U型鐵、頂軸工具、液壓千斤頂同軸度進行調整，葉片肩部分別架設150千斤頂，將葉片拐臂軸領與拐臂接觸面退出后，決定將拐臂松開，松開拐臂后繼續使用上述方法退出過程中出現卡死現象。

3.6 經討論及原因分析，由于葉片肩部兩臺千斤頂將葉片向斜下方位移，造成在葉片退出過程中，拐臂與葉片壓環位置咬死面積增大，葉片吊裝電動葫蘆受力超過葉片重量，為避免葉片在退出過程中向垂直方向位移，在葉片樞軸下部使用千斤頂將葉片頂起0.2mm，葉片裙邊購側分別使用1合干廳項321千斤頂受力20小m防片出過程中繼續偏下方位移，將葉片軸頭處的300千斤頂受力點下移，葉片肩部分別使用兩臺150T液壓千斤頂預受力，在葉片肩部分別架設百分表，在千斤頂受力過程中，觀察百分表讀數，要求兩臺千斤頂受力時肩部的位移偏差不大于0.2mm，兩臺150T千斤頂受力要求不超過42Mpa，300T千斤頂要求不超過45Mpa，最終將葉片全部退出。

4 葉片退出后情況檢查：

4.1 拐臂銷釘受損較輕；拐臂內孔受損嚴重。

4.2 葉片軸領受損嚴重；卡環位置尤其嚴重。

4.3 大銅瓦出現部分受損，小銅瓦基本無受損。

5 原因分析

5.1 現場進行測量，小銅瓦、大銅瓦與軸領的配合間隙符合要求。

5.2 檢査兩部銅瓦同心，未測量。暫不能判斷造成卡死的原因。

5.3 轉輪未調平，在葉片對銷釘位置時需調整葉片的角度，調整完角度后，進行葉片水平的測量后進行插裝，由于卡環處銷釘孔大于銷釘，在葉片進至拐臂軸領銷釘時，需要輕微調整葉片的角度，造成不水平。

5.4 4#槳葉安裝時拐臂與銅瓦同心度調整完，由于拐臂下部未墊實，葉片軸領進行拐臂時，由于需要橋機和導鏈的配合造成拐臂向下位移，葉片軸領進入小銅瓦時，增大軸領的受損，造成卡死現象。

5.5 將拐臂銷釘安裝至拐臂，進行葉片與拐臂試裝，試裝無異常。

5.6 未進行，葉片不帶拐臂與轉輪配裝。

5.7 在退出葉片情況來看，銷釘損傷情況較小。

6 經驗總結

6.1 使用32T千斤頂將葉片往內牽引過程中，應觀察進入情況是否順暢，用百分表監測時，百分表的數值變化應均勻，如百分表讀數變化較小時，說明受力較大，應停止將葉片繼續往內拉裝。

6.2 在將拐臂同心度與大銅瓦同心度調整合適安裝葉片過程中，不應將拐臂松開，將葉片拉進一定距離后，再將拐臂頂至與大銅瓦端面貼死，而實現葉片向內繼續安裝。

6.3 更換測量方法，將拐臂與銅瓦的同心度偏差減少。

6.4 在葉片退出過程中，不應松開頂拐臂的千斤頂，避免造成葉片退出過程出現偏心。

6.5 在葉片卡環位置退出拐臂時，由于葉片肩部兩臺千斤頂將葉片向斜下方位移，造成在葉片退出過程中，葉片吊裝電動葫蘆受力較大，為避免葉片在退出過程中向垂直方向位移，在葉片樞軸下部使用千斤頂頂起，葉片裙邊兩側分別使用1臺千斤頂頂住葉片，防止葉片退出過程中繼續偏下方位移，葉片軸頭處的300T千斤頂受力點下移。增強理論分析。

6.6 在葉片肩部靠近樞軸處兩側各架設百分表，監視百分表讀數和以及相應千斤頂油泵壓力變化情況，避免肩部兩臺千斤頂由于管路長短不易及其他原因造成受力不均的情況。

6.7 葉片開始安裝前，應使用專用支墩，將轉輪水平進行調整，葉片安裝時，調整葉片水平和角度符合要求后，再將葉片插裝到轉輪內。

6.8 根據千斤頂的起重重量，計算相應油壓對應的起重噸位。

6.9 安裝前，不應直接將葉片進行插裝工作，應對葉片與銅瓦以及相應尺寸進行測量，數據符合要求后再進行測量。

6.10 將葉片在不安裝拐臂的情況下，進行相對應的配裝工作.

參考文獻：

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作者簡介：

徐長海（1989.5-）男，籍貫：河南葉縣，民族：漢，職稱：助理工程師，學歷：大學本科。