摘要：本文主要介紹了大型水輪發(fā)電機(jī)組總裝的具體施工工藝以及在安裝過(guò)程中的施工技術(shù),合理的施工工藝將大大提升安裝質(zhì)量和安裝進(jìn)度。
1簡(jiǎn)述
拉西瓦水電站共設(shè)計(jì)安裝5+1臺(tái)SF700-42/13770型水輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)總裝工作內(nèi)容主要包括定子吊裝調(diào)整、下機(jī)架吊裝調(diào)整、推力軸承安裝、推力油槽及其附件安裝、下蓋板安裝、制動(dòng)器及其管路安裝、發(fā)電機(jī)主軸安裝、水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連軸鉸孔、消防環(huán)管安裝、高壓油減載裝置安裝、轉(zhuǎn)子吊裝、轉(zhuǎn)子與推力頭連接、轉(zhuǎn)子與主軸連接、上端軸安裝、上機(jī)架安裝、上導(dǎo)油槽及其油冷卻器安裝、機(jī)組軸線調(diào)整、上導(dǎo)軸承安裝、滑環(huán)和滑環(huán)室安裝、空氣冷卻器及其系統(tǒng)管路安裝，還包括定子、下機(jī)架和上機(jī)架基礎(chǔ)的混凝土回填澆注、整臺(tái)發(fā)電機(jī)油氣水管路的密封和耐壓試驗(yàn)、防腐、保溫、設(shè)備管路的清掃、噴漆等。
2施工工藝流程
3發(fā)電機(jī)總裝工藝
3.1定子安裝、調(diào)整
定子安裝完成后將其吊入機(jī)坑,進(jìn)行高程和中心的。高程調(diào)整時(shí)要考慮水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸的加工長(zhǎng)度偏差以及下完線圈后的下沉量。定子高程的測(cè)量基準(zhǔn)是以底環(huán)高程為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整方法：在機(jī)座下面布置6臺(tái)200噸液壓千斤頂，用調(diào)整基礎(chǔ)頂絲的方法調(diào)整定子高程。檢測(cè)方式，用水準(zhǔn)儀測(cè)量鐵芯上專(zhuān)門(mén)劃分的高程點(diǎn)。定子中心及圓度的調(diào)整基準(zhǔn)是以水輪機(jī)固定止漏環(huán)的實(shí)際中心來(lái)進(jìn)行調(diào)整。檢測(cè)方式，在機(jī)坑上部安裝專(zhuān)用線架，安裝求心器并懸掛鋼φ0.3mm的鋼絲線，找正定子與止漏環(huán)中心同心。在定子鐵芯內(nèi)側(cè)分上、中、下三個(gè)斷面，每個(gè)斷面上均勻地選取14個(gè)測(cè)點(diǎn)，以鋼琴線為圓心，用內(nèi)徑千分尺和耳機(jī)檢測(cè)定子圓度。定子調(diào)整后圓度不大于設(shè)計(jì)空氣間隙的±4%。定子調(diào)整完成后先不進(jìn)行基礎(chǔ)回填，等
機(jī)組盤(pán)車(chē)過(guò)程中檢查空氣間隙合格后即可回填定子基礎(chǔ)混凝土，混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后拉伸定子基礎(chǔ)螺桿。
3.2 下機(jī)架預(yù)裝、調(diào)整
下機(jī)架組裝完成后吊入機(jī)坑進(jìn)行就位調(diào)整，主要調(diào)整以下項(xiàng)目：下機(jī)架高程；下機(jī)架高程調(diào)整為設(shè)計(jì)值的±0.5mm。下機(jī)架水平；下機(jī)架水平調(diào)整為0.04mm/m。下機(jī)架中心；下機(jī)架中心以水輪機(jī)止漏環(huán)中心為基準(zhǔn)調(diào)整到0.05mm以?xún)?nèi)。以上項(xiàng)目調(diào)整、檢查滿足技術(shù)要求后，進(jìn)行基礎(chǔ)螺栓回填�；靥钔瓿珊髮⑾聶C(jī)架吊出機(jī)坑，安裝推及下導(dǎo)軸承零部件，待導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝完成后進(jìn)行下機(jī)架回裝。
3.3 主軸安裝
水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分安裝調(diào)整完成后，水輪機(jī)主軸處于機(jī)組中心軸線位置，水輪機(jī)軸上平面水平度偏差不超過(guò)0.02mm/m，轉(zhuǎn)輪與止漏環(huán)間隙調(diào)整合格并用楔子板固定，此時(shí)轉(zhuǎn)輪的實(shí)際高程應(yīng)比設(shè)計(jì)高程低27mm左右，目的是為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子吊入后，推力軸承找正時(shí)有足夠的操作空間。
3.4 下機(jī)架及推力軸承安裝
（1）下機(jī)架吊裝前，檢查已安裝完成的基礎(chǔ)螺栓方位和混凝土面高程。
（2）下機(jī)架吊裝時(shí)，基礎(chǔ)板提前安裝到下機(jī)價(jià)值臂底部，安裝完成后用0.05mm塞尺進(jìn)行檢查塞尺不能通過(guò)。
（3）機(jī)架帶基礎(chǔ)板吊入機(jī)坑后整體調(diào)整。橋機(jī)先不摘鉤，用鋼板尺檢查下機(jī)架擋油管立面與主軸的間距，調(diào)整機(jī)架的同軸度。對(duì)應(yīng)測(cè)量四個(gè)方向，用移動(dòng)橋機(jī)大鉤的方法初步找正。
（4）下機(jī)架的高程和水平是控制整臺(tái)機(jī)組總裝高程和軸線垂直的重要環(huán)節(jié)。采用如下方法調(diào)整：
按照實(shí)際測(cè)量的轉(zhuǎn)輪上冠與頂蓋止漏環(huán)的實(shí)際高差，根據(jù)發(fā)電機(jī)主軸的頂面實(shí)際高程和推力頭的實(shí)測(cè)高度，計(jì)算時(shí)加入水輪發(fā)電機(jī)在滿負(fù)荷下的擾度、大軸的加工偏差、推力頭的加工偏差、鏡板的加工偏差，最終以鏡板調(diào)平后的頂面高程確定下機(jī)架的實(shí)際安裝高程；
（5）計(jì)算步驟
考慮到下機(jī)架下擾度，下機(jī)架的安裝高程應(yīng)比設(shè)計(jì)高程高，也應(yīng)考慮部件的加工誤差來(lái)調(diào)整下機(jī)架的實(shí)際高程，各部件名稱(chēng)如下：
1）水輪機(jī)軸實(shí)際長(zhǎng)度（出廠記錄）。
2）發(fā)電機(jī)軸實(shí)際長(zhǎng)度（出廠記錄）。
3）下機(jī)架滿載下擾（設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明）。
4）推力頭實(shí)際高度（出廠記錄）。
5）鏡扳實(shí)際高度（出廠記錄）。
6）下機(jī)架安裝測(cè)量平面實(shí)際高程
（6）調(diào)整過(guò)程
第一步粗調(diào)時(shí)，控制下機(jī)架油槽底面高程至發(fā)電機(jī)主軸頂面高程的高差，用水準(zhǔn)儀和銦鋼尺監(jiān)測(cè)，同時(shí)在油槽底面架設(shè)框式水平儀監(jiān)測(cè)水平，用基礎(chǔ)板底部的調(diào)整頂絲進(jìn)行初步調(diào)整。
第二步精調(diào)用水準(zhǔn)儀和銦鋼尺監(jiān)測(cè)機(jī)架水平和高程，用200t液壓千斤頂進(jìn)行微調(diào)整。
（7）機(jī)架初步調(diào)整合格后，裝配推力油槽內(nèi)擋油管。擋油管與發(fā)電機(jī)主軸的同軸度。安裝時(shí)根據(jù)主軸與擋油管間距在四個(gè)對(duì)稱(chēng)方向測(cè)量調(diào)整。
（8）推力軸承部件在安裝前進(jìn)行檢查，在安裝間下機(jī)架組裝工位將各瓦和鏡板清掃干凈，用研磨法檢查各推力瓦和鏡板的接觸面，合格后，根據(jù)制造廠的編號(hào)按順序在下機(jī)架上安裝鋼性支撐座、剛性支柱、托瓦、推力瓦和鏡板。
（7）鏡板安裝后，用鋼性支柱調(diào)節(jié)鏡板水平，在其水平不大于0.02mm/m的狀態(tài)下，檢查擋油筒與鏡板的同心度，同心度調(diào)整到0.05mm，用水準(zhǔn)儀和銦鋼尺復(fù)測(cè)鏡板頂面的高程。如果鏡板高程仍有不合格，應(yīng)繼續(xù)精確調(diào)整下機(jī)架，同時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)架的中心；中心高程合格后對(duì)下機(jī)架基礎(chǔ)螺栓進(jìn)行拉伸。
（8）上述工作全部完成后，回填下機(jī)架基礎(chǔ)混凝土。加固、澆筑過(guò)程和混凝土養(yǎng)護(hù)期間均應(yīng)嚴(yán)密檢測(cè)鏡板面的水平和高程變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施。
（9）安裝高壓油裝置。安裝時(shí)重點(diǎn)控制節(jié)流閥的流量調(diào)整，以保證推力油膜的厚度符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)高壓油系統(tǒng)管路進(jìn)行沖洗，檢查辦法是開(kāi)啟高壓油管上的手動(dòng)閥，向系統(tǒng)連續(xù)打油，目測(cè)觀察從各瓦噴出的油的質(zhì)量，直到油中不含任何雜質(zhì)為止。同時(shí)對(duì)高壓管路系統(tǒng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)檢查，保證無(wú)滲漏現(xiàn)象。
（10）安裝推力頭，檢查擋油筒與推力頭的同心度，同心度調(diào)整到0.05mm，推力頭與鏡板組合縫用0.02mm塞尺檢查不能通過(guò)，螺栓把緊時(shí)在對(duì)稱(chēng)方向上均勻進(jìn)行，保證其扭力。
（11）安裝刮油刷，刮油刷與托瓦之間的間隙按圖紙技術(shù)要求進(jìn)行安裝，鏡板底面與刮油刷之間間隙也應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。安裝完成后徹底清掃油槽，裝配油槽進(jìn)、出油管路并按要求進(jìn)行清掃、除銹和防腐處理。
（12）推力軸承安裝完成后進(jìn)行下導(dǎo)軸承安裝。
（13）下導(dǎo)軸承瓦放置到軸承座上，并同時(shí)將油槽密封蓋板放置到位，待機(jī)組軸線盤(pán)車(chē)調(diào)整后再正式安裝。
3.5 轉(zhuǎn)子吊入找正
（1）轉(zhuǎn)子吊裝平衡梁和起吊軸與轉(zhuǎn)子連接時(shí)，要保證起吊軸與卡環(huán)、卡環(huán)與起吊軸之間無(wú)間隙，檢查平衡梁內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
（2）轉(zhuǎn)子用兩臺(tái)橋機(jī)并車(chē)聯(lián)合吊入機(jī)坑，事先檢查核實(shí)橋機(jī)的工作和安全性能，并按吊裝程序進(jìn)行試吊。
（3）在機(jī)坑下落轉(zhuǎn)子時(shí)，將木板條均勻布置在空氣間隙位置，防止磁極與定子線圈直接接觸。
（4）轉(zhuǎn)子吊入下落前，將轉(zhuǎn)子和推力頭的組合面用酒精、白布、油石等清掃干凈。
（5）頂起制動(dòng)器，測(cè)量調(diào)整制動(dòng)器鎖定，要求制動(dòng)器頂起28mm～30mm，相互之間最大高差小于0.2mm。
（6）將轉(zhuǎn)子落到制動(dòng)器上。用百分表檢測(cè)下機(jī)架的撓度，并記錄。
（7）安裝轉(zhuǎn)子連軸螺栓，拆除轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)處的固定楔子板，用轉(zhuǎn)子連軸專(zhuān)用工具連接轉(zhuǎn)子中心體，緩慢將轉(zhuǎn)輪提升起進(jìn)入轉(zhuǎn)子中心體下法蘭止口后，對(duì)稱(chēng)均勻?qū)⑴R時(shí)連軸螺栓用液壓拉伸裝置拉緊，用0.02mm塞尺檢查法蘭組合面間隙。
（8）轉(zhuǎn)子吊入并與主軸連接后，落轉(zhuǎn)動(dòng)部件到推力頭并連接，檢查水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)的間隙，確定機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分處于中心位置，若不在中心位置，投入高壓油進(jìn)行調(diào)整，檢查定、轉(zhuǎn)子之間空氣間隙，最大與最小值與平均值之差不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)空氣間隙的±4%。
3.6 發(fā)電機(jī)上端軸吊裝
（1）上端軸安裝時(shí)用制造廠提供的專(zhuān)用吊具進(jìn)行吊裝。
（2）吊裝上端軸前，清掃和檢查轉(zhuǎn)子上法蘭面與上端軸法蘭面，組合面及止口光潔、無(wú)毛刺、高點(diǎn)等。
（3）用百分表監(jiān)測(cè)，用螺旋千斤頂初步調(diào)整上端軸與轉(zhuǎn)子中心體上法蘭的同軸度，拉緊組合螺栓，用0.05mm塞尺檢查不應(yīng)通過(guò)。聯(lián)軸螺栓安裝后，對(duì)上端軸進(jìn)行擺度測(cè)量合格后進(jìn)行聯(lián)軸螺栓拉伸。
3.7 上機(jī)架安裝
（1）上機(jī)架在安裝間組裝后用廠房橋機(jī)吊裝。
（2）吊裝完成后進(jìn)行高程調(diào)整，方法是用定子機(jī)座頂環(huán)上的調(diào)整頂絲，測(cè)量部位為機(jī)架上法蘭面，用水準(zhǔn)儀配合銦鋼尺監(jiān)測(cè)。中心調(diào)整用內(nèi)徑千分尺監(jiān)測(cè)，檢查部位是上導(dǎo)軸承座法蘭立面與上導(dǎo)軸領(lǐng)的距離，調(diào)整時(shí)使用螺旋千斤頂。
（3）在確定上機(jī)高程、中心合格后，連接上機(jī)架支臂與機(jī)坑風(fēng)罩邊墻的預(yù)埋基礎(chǔ)，鋪裝外圈蓋板，全面檢查上蓋板接縫平齊且間隙均勻，蓋板面無(wú)塌陷和凸起等缺陷后澆筑基礎(chǔ)二期混凝土。
（4）安裝上導(dǎo)軸承油冷卻器和附件，冷卻器及其油、水管路都應(yīng)通過(guò)密封和耐壓試驗(yàn)檢查。
（5）安裝集電環(huán)各部件，用塞尺、鋼板尺和百分表等檢測(cè)，用頂間隙的方法調(diào)整其與上端軸的同軸度。
（6）水噴霧滅火系統(tǒng)管路安裝前在安裝間進(jìn)行全面清掃。
3.8 盤(pán)車(chē)、調(diào)整導(dǎo)軸承
（1）上機(jī)架找正后與上機(jī)架徑向基礎(chǔ)連接，連接后進(jìn)行機(jī)組整體盤(pán)車(chē)，機(jī)組在盤(pán)車(chē)前用塞尺、鋼板尺等檢查轉(zhuǎn)動(dòng)部件與固定部件的所有間隙，保證無(wú)雜物及卡阻現(xiàn)象。
（2）盤(pán)車(chē)前調(diào)整各推力瓦的受力均勻同時(shí)在下導(dǎo)軸承的對(duì)稱(chēng)方向安裝4塊下導(dǎo)軸瓦，單邊間隙調(diào)整到0.01mm～0.03mm。
（3）投入高壓油減載裝置，在下機(jī)架部位用人力推動(dòng)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行整體人力盤(pán)車(chē)。
（4）測(cè)量轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)、水導(dǎo)、主軸法蘭、下導(dǎo)、上導(dǎo)軸承和集電環(huán)處的擺度值及鏡板的軸向跳動(dòng)值，若擺度值超標(biāo)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果綜合計(jì)算分析，確定調(diào)整方案。處理后再次盤(pán)車(chē)直至實(shí)測(cè)擺度值符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
（5）盤(pán)車(chē)合格后進(jìn)行轉(zhuǎn)子下法蘭和主軸的連接，發(fā)電機(jī)軸和轉(zhuǎn)子相連需鏜孔，鏜孔完成后將臨時(shí)連接螺栓換成永久螺栓。
（6）根據(jù)實(shí)測(cè)擺度和制造廠規(guī)定的數(shù)值，綜合計(jì)算出各導(dǎo)軸瓦實(shí)際安裝間隙，將轉(zhuǎn)動(dòng)部分調(diào)至中心位置，把止漏環(huán)和主軸臨時(shí)用千斤頂、楔子板固定，調(diào)整上、下、水導(dǎo)三部軸承的軸瓦間隙，并按制造廠圖紙要求的方法進(jìn)行鎖定。
（7）各部導(dǎo)軸承調(diào)整合格并固定后，拆除主軸臨時(shí)固定工具，徹底清掃油槽，裝配各部油槽密封蓋。油槽密封蓋組合縫的間隙要滿足安裝通則中有關(guān)要求。檢查密封蓋與軸的間隙應(yīng)均勻，完成后安裝密封裝置。
3.9 附件安裝
（1）安裝上導(dǎo)、下導(dǎo)及推力油槽油冷卻器，安裝時(shí)在各組合面上涂抹平面密封膠，安裝成后進(jìn)行整體壓力試驗(yàn)，上導(dǎo)、下導(dǎo)及推力油槽油冷卻器設(shè)計(jì)壓力為0.5MPa試驗(yàn)壓力為0.75MPa保壓60分鐘，無(wú)壓將、無(wú)滲漏。
（2）上導(dǎo)及推力油槽的清掃，徹底清掃干凈上導(dǎo)及推力油槽后，按廠內(nèi)預(yù)裝標(biāo)記安裝托油盤(pán)、密封蓋等附件，各密封件裝配前按要求涂抹密封劑，并以對(duì)稱(chēng)地方式把緊螺栓。密封蓋與轉(zhuǎn)軸的間隙要均勻。（2）集電環(huán)安裝，將集電環(huán)支架與上端軸相把和，完成后將集電環(huán)安裝到支架上并用力矩扳手進(jìn)行預(yù)緊力矩為900N.m。集電環(huán)上所安裝的所有緊固件必須用樂(lè)泰膠鎖牢，裝配完成后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。
（3）安裝空氣冷卻器及其管路，空冷器在安裝前應(yīng)進(jìn)行1.5倍工作壓力試驗(yàn)，30分鐘無(wú)滲漏。
（4）安裝上段主軸補(bǔ)氣管、滑環(huán)室及其附件，給推力油槽和上導(dǎo)油槽注入合格透平油，透平油型號(hào)為L(zhǎng)-TSA46氣輪機(jī)油，油位應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。全面清掃、檢查和噴涂設(shè)備、管路及附件，待機(jī)組充水72小時(shí)試運(yùn)行。
4.結(jié)語(yǔ)：
在拉西瓦水電站機(jī)組安裝過(guò)程中,由于受到機(jī)組設(shè)備部件較多,施工環(huán)境比較復(fù)雜等多種因素的制約,因此,首先要有合理可行的安裝工藝,方可合理的安排生產(chǎn),縮短機(jī)組的安裝工期,確保機(jī)組的安裝質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組的又好又快安裝。
