水轮机导水机构传动部分安装方法的探讨

郑志强 赵文军

摘 要：文章论述了故县水电厂在1号机组检修过程中，发现原水轮机导水机构传动部分安装方法存在缺陷，遂对其进行技术改进，通过采用新的安装方法，提高了施工质量并缩短了施工工期，取得了良好的效果，为同类型混流式水轮机导水机构传动部分的安装提供了借鉴。

关键词：导水机构安装方法；技术改进；应用

一、概况

故县水电厂总装机容量3*20MW，为立式悬吊型机组。发电机型号为TS425-120/20，水轮机型号为HL220-LJ-200。水轮机导水机构有16只活动导叶，导水机构传动部分主要由导叶臂、小连臂、控制环、推拉杆及接力器等组成，连接方式见附图1。接力器为两只直缸接力器，推拉杆由长短两拉杆及调节螺母组成，长拉杆与接力器活塞连接，短拉杆通过销钉与控制环连接，控制环下部与小连臂、导叶臂连接。动作过程：接力器活塞在油压的作用下向开启或关闭的方向动作，推拉杆动作，操作控制环转动，带动小连臂与导叶臂动作，从而实现导叶的开和关。

二、存在的问题

故县水电厂在1号机组大修过程中，导水机构传动部分的安装过程如下：

1）用钢丝绳将导叶捆紧，导叶间隙符合规范，控制环置于全关闭位置；

2）将导叶臂、小连臂分别与导叶和控制环连接；

3）将两个接力器活塞均调整至全关闭位置；

4）将推拉杆的长短拉杆连接起来，调整调节螺母，使推拉杆逐渐缩短并同控制环的销钉孔对准，装上销钉；

5）松开导叶，对接力器充油，操作导叶完成开关一次，导叶在全关位置时，关闭接力器油压，同时打开接力器关机腔排油阀，测量导水机构压紧行程；

6）根据实测值调整两推拉杆调节螺母，使压紧行程达到合格。

导水机构传动部分按照以上方法安装完毕后，第二天测量导叶间隙，发现各处间隙均变大，遂组织人员对出现的问题进行了分析，得出结论：该导水机构传动部分安装方法存在一定的缺陷，致使控制环动作过程中存在受力不均的现象。

三、原因分析

采用该连接方法进行连接过程中，接力器活塞一直处于全关闭位置，而导水机构传动部分在安装过程中有可能存在各处连接紧度不一致，控制环安装位置存在偏差等现象，一旦导叶松开，导水机构传动部分就存在一个应力释放的过程，而接力器活塞无活动空间，在放松过程中无法监视推拉杆位移，整个机构安装完毕后，就可能存在两推拉杆长短不合适的现象（过长或过短），导致导叶间隙发生变化，还可能引起运行过程中控制环受力不均，抗磨块磨损严重，控制环跳动等现象。例如：如果控制环安装时中心有偏差，这样推拉杆长度偏長，导叶松开后，左侧的活塞可向开机方向产生位移，而右侧接力器活塞已处于全关位置，活塞无空间可产生位移，接力器端盖受力较大，在这种情况下，在控制环上存在一个向开机方向旋转的力，使控制环向开机方向旋转，导致导叶打开一定的开度，这样就出现了1号机组大修时出现的情况，见附图3。发生此情况，就会造成返工，延长施工工期。

四、采取的措施

根据分析，对导水机构传动部分的安装过程进行了如下调整（见附图2）：

1）用钢丝绳将导叶捆紧，导叶间隙符合规范，控制环置于全关闭位置；

2）将导叶臂、小连臂分别与导叶和控制环连接；

3）将两个接力器活塞均调整至全关闭位置；

4）将推拉杆的长短拉杆连接起来，调整调节螺母，使推拉杆逐渐缩短并同控制环的销钉孔对准，装上销钉；

5）在两推拉杆处各安装一只百分表，调整推拉杆连接螺母，通过百分表监视接力器活塞向开启方向移动3mm（即压紧行程）；

6）松开导叶，监视接力器活塞动作情况，如果有变化调整推拉杆连接螺母对其进行调整，保证两推拉杆的长度一致；

7）调整完毕后对接力器充油，操作导叶完成开关一次，导叶在全关位置时，关闭接力器油压，同时打开接力器关机腔排油阀，复测导水机构压紧行程至合格值。

采用这种方法调整后，由于在接力器活塞与缸体间留有3mm间隙，如果导水机构在安装过程中存在各处连接紧度不一致，控制环安装位置存在偏差等现象，待导叶松开以后整个导水机构传动部分在应力释放的过程中，接力器活塞可以自动调整，而且两活塞调整的位移可以通过百分表进行监视（故县水电厂在本次大修安装过程中，左侧接力器活塞移动1mm，右侧接力器活塞移动1.5mm），这样可以通过百分表的读数决定推拉杆调整的长度，经过调整可保证两推拉杆的长度一致，另外如果各处连接紧度相差过大，可以及时发现问题并进行处理，提高了施工质量并节约了施工工期。

五、结论

故县水电厂1号机组大修过程中，对水轮机导水机构传动部分的安装方法进行了改进，提高了施工的质量，达到了预期的效果。