轴流式水轮机安装

本课件采用轴流式水轮机课件中的模型介绍其主要安装过程，为了清楚显示内部结构，图片均为剖视图。

在水电站厂房下部施工（一期混凝土浇筑）时要完成尾水管肘管的混凝土浇筑，有关过程这里不做介绍。在肘管的上方安装尾水管锥管部分相关部件（统称尾水管）。把尾水管等基础部分固定好再安装转轮室，转轮室是机组安装的基准部件，安装位置必须准确。图1是尾水管转轮室与转轮室。为了图片的简化与清晰，以下所有图片不显示混凝土部分。

在转轮室上方安装座环，大型水轮机座环大又重，是到现场组装的，其中心与转轮室同轴，座环是整个水轮机的基础部件，不但安装精度高，还有保证有足够的强度。见图2

在座环外圆周逐段安装金属蜗壳，蜗壳安装完毕就进行二期混凝土填埋，并完善水轮发电机组的机坑建设。许多轴流水轮机采用混凝土蜗壳，其座环结构也有些不同，参见水轮机的引水课件。见图3

为了图片简洁与清晰，下面的图不显示蜗壳。在座环内下方安装底环，在底环上有安装活动导叶下端轴承的孔。见图4中绿色的底环。

2. 转轮安装

大型水轮机转轮在现场进行组装。

转轮轴（主轴）是空心的，内部通有控制转轮叶片转动的油管。主轴上端的法兰是接水轮发电机的，主轴下端的法兰是接转轮体的。在轴中部有轴领，是导轴承的转动部分。见图5

本模型有4个叶片，在转轮体内有有控制叶片转动的机构，机构驱动叶片转臂转动，见图6 。图中未显示叶片转动机构。

把叶片安装在叶片转臂上，把主轴安装在转轮体上，图7是安装完成的转轮。

图5--轴流水轮机的主轴

将转轮从机坑吊入转轮室，通过临时支撑件固定在准确的位置上。

3. 导叶与顶盖安装

在活动导叶下端轴安装好下端轴承，把导叶逐个安装到底环上，见图10

在座环上部安装顶盖，顶盖有安装导叶套筒（轴承）的通孔，见图10。顶盖中有用于润滑、排水、冷却的油管、水管等（图中未显示）。

在顶盖安装套筒，套筒是活动导叶上端轴的轴承，见图11。在套筒内有轴瓦与轴密封装置（图中未显示）。

在厂房将支持盖与导流锥组装好，吊装在顶盖内。在支持盖上有控制环的安装面（导轨）。 见图12

4. 导水驱动机构安装

将控制环安装在支持盖上的导轨上，控制环可以绕水轮机轴线旋转，控制环上面有连接接力器连杆的大耳环，下部圆周有连接导叶连杆的销钉。见图13

在每个导叶的上端轴安装导叶拐臂，并用连杆把拐臂与控制环的销钉连接起来，调节连杆中部的旋套使所有导叶转动角度同步，见图14。有关导叶控制机构参见水轮机的导水机构。

接力器座安装在混泥土预埋的位置，有些大型水轮机把接力器座安装在顶盖上。安装接力器，把接力器活塞杆用接力器连杆连接到控制环的大耳环。

5. 安装导轴承与轴密封

导轴承主要承受转轮机械不平衡力，防止轴的摆动。导轴承由导轴承轴瓦、支撑螺钉、轴承底座、滑转子和油冷却器等主要部件组成，滑转子是主轴上转动的部分，其他是静止部分。

支撑螺钉安装在轴承底座的轴瓦支座上，见图16（a）。6个轴瓦（剖视图仅4个）紧抱主轴的滑转子,见图16（b）（c）。导轴承安装在油箱里，上有油箱盖，油箱与油箱盖安装在轴承底座下方与上方。轴瓦浸在润滑油中，在油箱下部有扇形管式冷却器，防止油温升高。见图16（c）

导轴承安装在导流锥上部中间，见图18

主轴密封装置是防止转轮室的压力水从主轴与导流锥之间的缝隙向上渗漏，本模型采用机械式端面密封。在密封支座上固定6个支柱（剖面图仅3个），支柱上套着弹簧，见图17（a）。密封圈托架插在密封支座内圈，支座上的6个支柱插入密封圈托架上的6个孔，托架可上下移动，在托架与支座之间缝隙中嵌有封环，防止漏水，见图17（b）。转环是固定安装在主轴上，与主轴无缝隙，转环随主轴旋转，在密封圈托架上嵌有密封环，支座上的弹簧使密封环紧贴在转环的下表面，主轴旋转时转环与密封环之间是滑动摩擦，紧贴的密封环起到防止水渗漏的作用。见图17（c）。

轴密封装置安装在导流锥底部中间，见图18

轴密封装置安装在导流锥底部中间，见图18

图19是安装完毕的轴流水轮机剖视图（不显示蜗壳）。

图20是轴流水轮机整机剖视图。

6. 三体联接联吊安装

如果现场厂房高度足够，桥机起重力够大，可以采用三体联接的联吊施工方式，即把转轮、导流锥、支持盖三大部件组装联接起来，包括转轮叶片驱动机构与操作油管安装，见图21。

将三大部件整体联吊，一同吊入机坑下方就位，就位后见图12，然后继续按顺序安装。

图23是轴流水轮机三联体吊装图片，照片来自网络。

整体联吊减少了机坑内的安装工作量，缩短机组安装工期。目前，新建电站多采用整体吊装方式。

水轮机整个安装过程非常复杂，安装工艺要求很高，经常与发电机安装交叉进行，根据现场实际情况还可能调整安装顺序，不同型号的水轮机结构也不完全相同，以上介绍仅作参考。