第二講水輪機(jī)結(jié)構(gòu)

1、高水頭混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪高水頭混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪低水頭混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪低水頭混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪低水頭軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪高水頭軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪基礎(chǔ)尾水管泄水錐輪葉轉(zhuǎn)輪體轉(zhuǎn)輪室底環(huán)蝸殼座環(huán)導(dǎo)葉支持蓋頂蓋導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)受油器永磁機(jī)上機(jī)架上擋風(fēng)板定子轉(zhuǎn)子下?lián)躏L(fēng)板推力軸承下風(fēng)罩推力支架柱段推力支架錐段空冷器機(jī)組頂部布置基礎(chǔ)部分底環(huán)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)輪體操作油管主軸支持蓋水封水導(dǎo)軸承推力軸承發(fā)電機(jī)定子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上機(jī)架受油器水輪機(jī)部分軸系部分發(fā)電機(jī)部分基礎(chǔ)部分永磁機(jī)機(jī)機(jī) 組組 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 部部 分分尾水管轉(zhuǎn)輪室座環(huán)蝸殼風(fēng)洞三維效果圖三維效果圖正視結(jié)構(gòu)圖正視結(jié)構(gòu)圖水水 輪輪 機(jī)機(jī) 底底 環(huán)環(huán)作用：作用：水輪機(jī)過流部件之一，固定

2、活動導(dǎo)葉?；顒訉?dǎo)葉固定孔與基礎(chǔ)結(jié)合部位1. 將底環(huán)吊入機(jī)坑，調(diào)整底環(huán)位置符合設(shè)計要求；2. 將底環(huán)固定在水泥基礎(chǔ)上，保證其過流面與座環(huán)和轉(zhuǎn)輪室上環(huán)過流面光滑過渡?？刂骗h(huán)控制環(huán)導(dǎo)葉連桿導(dǎo)葉連桿活動導(dǎo)葉活動導(dǎo)葉導(dǎo)葉套筒導(dǎo)葉套筒頂蓋頂蓋底環(huán)底環(huán)作用：作用：調(diào)節(jié)通過機(jī)組過流系統(tǒng)的水的流量，達(dá)到控制機(jī)組轉(zhuǎn)速的目的；機(jī)組主要過流部件之一。上軸頸端面密封葉面密封下軸頸調(diào)節(jié)通過機(jī)組過流系統(tǒng)的水的流量，達(dá)到控制機(jī)組轉(zhuǎn)速的目的；作用：作用：1.將活動導(dǎo)葉分片吊入機(jī)坑，注意不得碰傷導(dǎo)葉工作面；2.調(diào)整導(dǎo)葉位置，使得每個導(dǎo)葉基本垂直，待導(dǎo)葉調(diào)整完成以后加裝限位塊?；A(chǔ)底環(huán)活動活動導(dǎo)葉導(dǎo)葉導(dǎo)葉套筒導(dǎo)葉套筒安裝孔安裝孔與

3、支持蓋與支持蓋接合部位接合部位固定導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；固定導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；承受機(jī)組軸向負(fù)載，并將負(fù)載傳遞到座環(huán)和水泥基礎(chǔ)上，起到支撐機(jī)組承受機(jī)組軸向負(fù)載，并將負(fù)載傳遞到座環(huán)和水泥基礎(chǔ)上，起到支撐機(jī)組的作用。的作用。作用：作用：1.將頂蓋整體吊入機(jī)坑，注意保證頂蓋不與基礎(chǔ)碰撞；2.調(diào)整頂蓋位置，其保持水平，同時保證導(dǎo)葉套筒安裝孔與導(dǎo)葉軸心基本一致。外形圖外形圖剖面圖剖面圖套筒軸套軸套L型密封作用：固定導(dǎo)葉軸心；固定導(dǎo)葉軸心；起密封作用，防止水流進(jìn)水車室。起密封作用，防止水流進(jìn)水車室。1.將導(dǎo)葉套筒分別吊入機(jī)坑；2.調(diào)整頂蓋位置，保證每個導(dǎo)葉軸心鉛直，且保證導(dǎo)葉、套筒和底環(huán)導(dǎo)葉安裝孔的軸心保持在同一直線上。外形圖

4、外形圖剖面圖剖面圖導(dǎo)葉臂端蓋分半鍵剪斷銷連接板端蓋壓塊作用：連接控制環(huán)上導(dǎo)葉連桿和導(dǎo)葉；連接控制環(huán)上導(dǎo)葉連桿和導(dǎo)葉；傳遞控制環(huán)的輸出轉(zhuǎn)矩，推動導(dǎo)葉開啟或關(guān)閉；傳遞控制環(huán)的輸出轉(zhuǎn)矩，推動導(dǎo)葉開啟或關(guān)閉；控制環(huán)控制環(huán)導(dǎo)葉連桿導(dǎo)葉連桿接力器連接力器連接處接處注：連接主接力器和導(dǎo)葉轉(zhuǎn)臂；連接主接力器和導(dǎo)葉轉(zhuǎn)臂；傳遞主接力器的輸出力矩，推動導(dǎo)葉轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動；傳遞主接力器的輸出力矩，推動導(dǎo)葉轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動；安裝在支持蓋的滑道上，與支持蓋一起吊入機(jī)坑。安裝在支持蓋的滑道上，與支持蓋一起吊入機(jī)坑。輪葉輪葉泄水錐泄水錐接力器缸體接力器缸體導(dǎo)軸導(dǎo)軸轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪護(hù)蓋護(hù)蓋連桿連桿轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂樞軸樞軸導(dǎo)軸導(dǎo)軸活塞環(huán)活塞環(huán)活塞活塞缸體缸體

5、泄水錐泄水錐放油閥放油閥下蓋下蓋連接體連接體輪轂輪轂護(hù)蓋護(hù)蓋輪葉密封輪葉密封輪葉輪葉注：注：1.圖中沒有安裝輪葉操作架；2.圖中沒有標(biāo)出所有的連接螺釘和軸套。吊裝步驟：吊裝步驟：安裝轉(zhuǎn)輪體吊具，同時安裝轉(zhuǎn)輪懸掛裝置；用橋機(jī)將轉(zhuǎn)輪體吊入機(jī)坑指定位置；用懸掛裝置將轉(zhuǎn)輪體懸掛在轉(zhuǎn)輪室固定位置固定；拆除轉(zhuǎn)輪體吊具，用橋機(jī)吊出吊具；當(dāng)機(jī)組安裝完成以后進(jìn)行受力轉(zhuǎn)移，從蝸殼進(jìn)入門運(yùn)出懸掛裝置?；钊钊h(huán)導(dǎo)軸固定螺栓裝配步驟：裝配步驟：1.安裝活塞環(huán)；2.安裝導(dǎo)軸；3.安裝緊固螺栓，連接活塞和導(dǎo)軸；裝配步驟：裝配步驟：4. 將活塞裝配體裝入輪轂；5. 安裝輪葉接力器缸體；6. 安裝M1604連接螺桿；7. 安

6、裝M1604螺母，采用螺栓拉伸器緊固螺母，保證缸體與輪轂連接可靠。缸體與輪轂之間應(yīng)該裝有橡皮密封圈（圖中沒有表示其安裝過程），保證油缸那中壓力油不外漏。樞軸樞軸轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂連桿連桿銅瓦銅瓦鑄鐵瓦鑄鐵瓦注：圖中尚缺乏輪葉操作架操作架連接處操作架連接處裝配步驟：裝配步驟：1. 安裝轉(zhuǎn)臂和連桿；2.安 裝樞軸；頂起環(huán)頂起環(huán)V型密封型密封墊環(huán)墊環(huán)型密封型密封密封壓板密封壓板裝配步驟：裝配步驟：1.安裝頂起環(huán)；2.安裝V型密封圈；3.安裝墊環(huán)；4.安裝型密封圈；5.安裝密封壓板；6.安裝固定螺釘，將密封裝置固定在輪轂上。裝配步驟：裝配步驟： 首先采用轉(zhuǎn)輪翻身工具將轉(zhuǎn)輪體翻身（圖中沒有表示）；然后將輪葉分片裝

7、配到相應(yīng)位置（圖中只顯示了單個輪葉的安裝）；用螺栓將輪葉與樞軸固定；安裝轉(zhuǎn)輪懸掛裝置；再安裝操作架（圖中沒有表示出來）。外形圖外形圖剖面圖剖面圖作用：作用：是水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的重要組成部分，主要是為尾水導(dǎo)流；是水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的重要組成部分，主要是為尾水導(dǎo)流；使轉(zhuǎn)輪體內(nèi)部形成一個封閉油腔，起密封作用。使轉(zhuǎn)輪體內(nèi)部形成一個封閉油腔，起密封作用。裝配步驟：裝配步驟： 首先將泄水錐固定在地面上，基本保證其軸心與地面垂直；用橋機(jī)調(diào)起轉(zhuǎn)輪體與泄水錐進(jìn)行對接；調(diào)整位置使得二者的軸心在同一條直線上，然后用固定螺栓將二者把合在一起；連接體外部安裝封圍板（圖中沒有表示）。 在二者的配合面上注意按照設(shè)計要求安裝橡皮密

8、封圈（圖中沒有表示）。下操作油管下操作油管中操作油管中操作油管上操作油管上操作油管連接輪葉接連接輪葉接力器下腔力器下腔連接輪葉接連接輪葉接力器上腔力器上腔端面圖端面圖外形圖外形圖裝配步驟：裝配步驟： 首先將上、中兩段操作油管組合；然后將兩段操作油管一起吊入機(jī)坑；調(diào)整操作油管軸心使其與輪葉接力器導(dǎo)軸軸心重合；將操作油管與導(dǎo)軸連接起來，同時保證兩者連接可靠。 兩段操作油管的連接法蘭和下操作油管與導(dǎo)軸連接法蘭之間安裝橡皮密封圈（圖中沒有表示）。本圖中隱藏了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)缸體連接法蘭水導(dǎo)軸承配合面推力軸承配合面轉(zhuǎn)子連接法蘭作用：水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的重要連接部件，連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪體；水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的重要

9、連接部件，連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪體；將水輪機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。將水輪機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。裝配步驟：裝配步驟： 首先在主軸與轉(zhuǎn)子連接法蘭上安裝主軸吊具；用橋機(jī)吊起主軸，將主軸吊入機(jī)坑；調(diào)整主軸位置，使得主軸軸心和轉(zhuǎn)輪體軸心一致；同時保證聯(lián)軸螺栓安裝孔與轉(zhuǎn)輪體上聯(lián)軸螺栓配合正確；安裝聯(lián)軸螺母，使得二者緊固可靠。 主軸下連接法蘭和缸體的配合面上安裝橡皮密封圈（圖中沒有表示）。本圖中隱藏了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)外形圖外形圖剖面圖剖面圖錐體下環(huán)空氣圍帶錐體上環(huán)支持蓋控制環(huán)接力器安裝處頂蓋連接處真空破壞閥安裝處 支持蓋是水輪機(jī)的重要支撐部件，它支撐著推力軸承支架，同時將水輪機(jī)的部分重量傳遞給頂蓋

10、，由頂蓋將負(fù)荷傳遞到基礎(chǔ)上。同時支持蓋也是水電機(jī)組的重要結(jié)構(gòu)部件，它連接著導(dǎo)葉執(zhí)行機(jī)構(gòu)、推力軸承支架和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪體等。 支持蓋由四瓣組成，在現(xiàn)場組裝后吊入機(jī)坑。外形圖外形圖剖面圖剖面圖錐體下環(huán)錐體上環(huán)空氣圍帶安裝處空氣圍帶底座空氣圍帶空氣圍帶主要起密封作用，防止水從轉(zhuǎn)輪室滲漏到水車室中。將空氣圍帶組裝后整體裝入錐體下環(huán)；用螺栓將錐體下環(huán)與空氣圍帶底座緊固在一起。裝配步驟：裝配步驟： 首先在支持蓋與錐體下環(huán)和上環(huán)組合成一個整體；在支持蓋頂部安裝控制環(huán)；用橋機(jī)吊起支持蓋，將其吊入機(jī)坑；調(diào)整支持蓋位置，使其與頂蓋的安裝螺栓孔對齊，然后用螺栓和螺母將支持蓋和頂蓋緊固起來，并保證安裝緊固可靠。 本圖中隱

11、藏了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)外形圖外形圖剖面圖剖面圖密封水箱上蓋板上壓板上密封橡皮板密封環(huán)下密封橡皮板下壓板上環(huán)板水封主要起主軸密封作用，防止水從轉(zhuǎn)輪室滲漏到水車室中。裝配步驟：裝配步驟： 主軸和支持蓋吊裝完成以后進(jìn)行水封吊裝；水封組件基本上都是由分瓣部件組成，所以首先應(yīng)該將各個組件分別吊入支持蓋中，然后在支持蓋內(nèi)部依據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行組裝成一個整體。 本圖中只表示了水封的安裝位置，沒有依據(jù)實際過程進(jìn)行。 外形圖外形圖剖面圖剖面圖水導(dǎo)瓦油箱筒水導(dǎo)油箱水導(dǎo)軸承體地板水導(dǎo)軸承作用是靠油膜作用導(dǎo)正水輪機(jī)主軸，保持機(jī)組穩(wěn)定性。鎢合金表面鎢合金表面支柱螺絲支柱螺絲安裝孔安裝孔瓦溫計安裝孔軸瓦調(diào)整用孔軸瓦起吊孔水導(dǎo)軸承總共有

12、10塊軸瓦，均布在主軸四周。水導(dǎo)油箱筒由二瓣組成，安裝時先分別吊入，然后組合安裝。 水導(dǎo)油箱由二瓣組成，安裝時先分別吊入，然后組合安裝成一個整體，并且與水導(dǎo)油箱筒連接成一體。分瓣配合處水導(dǎo)軸瓦支柱螺絲安裝孔裝配步驟：裝配步驟：1.安裝水導(dǎo)油箱筒；2.安裝水導(dǎo)油箱；3.安裝水導(dǎo)軸承體；4.安裝水導(dǎo)軸瓦；5.調(diào)整水導(dǎo)軸瓦；6.安裝軸瓦測溫裝置；7.安裝地板；8.安裝水導(dǎo)軸承蓋；推力支架錐段推力支架柱段下風(fēng)罩 推力軸承支架由二部分組成：推力支架錐段和推力支架柱段，下風(fēng)罩是發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它一般與推力支架一起吊裝。推力支架是機(jī)組的重要結(jié)構(gòu)部件和傳力部件，它支撐著發(fā)電機(jī)的推力軸承，同時把機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過

13、程中的推力負(fù)載傳遞到水輪機(jī)支持蓋上，通過支持蓋與頂蓋的配合最終將負(fù)載傳遞到水泥基礎(chǔ)上。裝配步驟：裝配步驟： 首先將推力軸承錐段、推力軸承柱段和下風(fēng)罩組裝成一個整體；然后用橋機(jī)將整個推力支架吊入機(jī)坑；調(diào)整推力支架位置使得推力支架軸心與支持蓋軸心一致，同時對齊各個螺栓安裝孔位；用緊固螺栓將推力支架與支持蓋緊固在一起，保證緊固的可靠性。 本發(fā)電機(jī)推力軸承放置在水輪機(jī)支持架上，總推力負(fù)荷為3300T，采用液壓式三波紋彈性油箱支撐結(jié)構(gòu)。其主要作用就是在機(jī)組開機(jī)過程中，用高壓油裝置頂起轉(zhuǎn)子，使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離制動環(huán)，從而減少靜摩擦力，保證機(jī)組正常開機(jī)；同時在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的全部重量，通過推

14、力支架進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移。擋油管擋油管推力軸承座推力軸承座底盤底盤彈性油箱彈性油箱支鐵支鐵支筒支筒托瓦托瓦推力瓦推力瓦油槽蓋油槽蓋密封圈密封圈推力頭推力頭卡環(huán)卡環(huán)鏡板鏡板油冷器油冷器推力油箱推力油箱 推力油箱由二瓣組成，兩者組裝后吊入機(jī)坑與推力軸承支架柱段通過螺栓緊固在一起。與推力軸承柱與推力軸承柱段配合面段配合面與油槽蓋與油槽蓋配合面配合面油冷卻器油冷卻器安裝孔安裝孔底盤底盤彈性油箱彈性油箱支鐵支鐵支筒支筒連接油管連接油管外形圖外形圖剖面圖剖面圖冷卻進(jìn)水孔冷卻進(jìn)水孔冷卻出水孔冷卻出水孔冷卻銅管冷卻銅管與推力軸瓦結(jié)合面與推力軸瓦結(jié)合面與彈性油箱結(jié)合面與彈性油箱結(jié)合面與鏡板結(jié)合面與鏡板結(jié)合面與托瓦結(jié)合

15、面與托瓦結(jié)合面與推力頭結(jié)合面與推力頭結(jié)合面與推力軸瓦結(jié)合面與推力軸瓦結(jié)合面方鍵安裝位置方鍵安裝位置與鏡板結(jié)合部位與鏡板結(jié)合部位油槽蓋油槽蓋擋油板擋油板外形圖外形圖截面圖截面圖與推力頭側(cè)面結(jié)合處與推力頭側(cè)面結(jié)合處裝配步驟：裝配步驟：1.在底盤上安裝彈性油箱、支鐵和支筒組件；2.安裝推力軸承座；正視圖正視圖頂視圖頂視圖裝配步驟：裝配步驟：3.安裝推力擋油管；4.安裝推力油箱；5.安裝推力彈性油箱；6.安裝托瓦；7.安裝推力軸瓦；8.安裝鏡板；9.安裝推力頭；10.安裝油槽蓋；11.安裝密封圈；12.安裝卡環(huán)；13.安裝油冷器、管道等。定子鐵芯定子鐵芯定子繞組定子繞組出口母線出口母線串聯(lián)變出口串聯(lián)變

16、出口定子機(jī)座定子機(jī)座空冷器空冷器空冷器支架空冷器支架暖風(fēng)窗暖風(fēng)窗 機(jī)座分為六瓣，由五層環(huán)板及其間盒型筋等支撐，裝焊而成，最大直徑17.7米，高3.5米 ；定子鐵芯是由0.5mm厚W315-50熱軋矽鋼片沖制的扇形片疊壓而成，整園每層66張扇形片，每張扇形片上有12個槽，鐵芯共分36段，采用高度為8mm通風(fēng)槽鋼，齒壓片和端箍均采用無磁性材料；定子繞組采用條形波繞組，每個線棒由42根雙玻璃絲包線360挨位編織，包絕緣模壓而成。絕緣為B級環(huán)氣粉云母帶。繞組為3路人形接法。 轉(zhuǎn)子支架轉(zhuǎn)子支架磁軛磁軛磁極裝配磁極裝配頂軸頂軸集電環(huán)組件集電環(huán)組件轉(zhuǎn)子引線轉(zhuǎn)子引線 轉(zhuǎn)子為無軸結(jié)構(gòu)。本機(jī)組軸向為三級連接，即水

17、輪機(jī)和發(fā)電機(jī)公用一根主軸，發(fā)電機(jī)輪轂和發(fā)電機(jī)頂軸。轉(zhuǎn)子直徑為14960，磁軛高度為1850mm，轉(zhuǎn)子主要部件有轉(zhuǎn)子支架、磁軛沖片、磁極等，在工地進(jìn)行組裝，轉(zhuǎn)子重量為630噸。 制動環(huán)制動環(huán)主軸連接法蘭主軸連接法蘭 轉(zhuǎn)子支架由中心體和8個可拆卸的盒型支臂組成。支架中心體由中心園筒、上下園盤、輻板及合縫板焊成。中心園筒由130mm厚鋼板在轉(zhuǎn)板機(jī)上成形后，再電渣焊。下園盤為鍛鋼件。轉(zhuǎn)子支臂是由翼板、腹板、合縫板和立筋等組成的梯形盒結(jié)構(gòu)，每個支臂長4500mm，重約8噸。 轉(zhuǎn)子中心體轉(zhuǎn)子中心體盒型支臂盒型支臂上園盤上園盤下園盤下園盤頂軸連接法蘭頂軸連接法蘭主軸連接法蘭主軸連接法蘭11 1處放大處放大磁

18、極安裝位置磁極安裝位置 磁軛是由3毫米厚16錳鋼板的磁軛沖片迭裝而成。磁軛共分7段，6逆通風(fēng)溝。磁軛沖片寬520毫米，每片4個磁極，整園每層34片。迭裝時，嚴(yán)格按照轉(zhuǎn)子裝配圖中技術(shù)要求執(zhí)行，螺桿預(yù)緊力按1500Kg/cm2。安裝時，磁軛與支臂間采用熱打鍵，緊量為0.18cm，可使發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行和甩負(fù)荷情況下，磁軛與轉(zhuǎn)子支架間不致松動。 磁極鐵芯磁極鐵芯磁極線圈磁極線圈 磁極沖片采用1.5mm厚A3鋼板。極靴上裝有縱橫連接的阻尼繞組。磁極線圈采6082735/1.2510-6的七邊形銅牌纏繞而成。極間絕緣和對地絕緣均采用環(huán)氧玻璃布B級絕緣。線圈和托板熱壓成一個整體。 頂軸頂軸轉(zhuǎn)子引線轉(zhuǎn)子引線集電環(huán)組件集電環(huán)組件上導(dǎo)軸承配合面上導(dǎo)軸承配合面集電環(huán)集電環(huán)集電環(huán)支架集電環(huán)支架絕緣墊圈絕緣墊圈絕緣螺桿絕緣螺桿裝配步驟：裝配步驟：1.吊裝發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；2.吊裝頂軸。3.安裝聯(lián)軸螺栓和凸鍵，用拉伸器擰緊聯(lián)軸螺母；4.安裝轉(zhuǎn)子引線和其它一些附件。上機(jī)架上機(jī)架上機(jī)架蓋板上機(jī)架蓋板千斤頂千斤頂人行梯人行梯支撐桿支撐桿上擋風(fēng)板