0 引言

水泵水轮机设备的安装主要包括尾水管、泄流环、蜗壳、顶盖、转轮、主轴、主轴密封系统、导水叶及其操控机构、导水叶接力器、水导轴承和相关附属设备。在实际操作中，高程和中心位置是机组安装的基本前提，需要仔细分析安装位置。以下是水泵水轮机设备安装中的重点和难点。

1 关于对水泵水轮机的认识

水泵水轮机具有两种运行工况，即水轮机工况和水泵工况。在水轮机工况下，水流的驱动使主轴旋转，将力矩传递到发电机，产生电能。而在水泵工况下，发电电动机的旋转将电能转化为机械能，带动转轮旋转，执行水泵作业。这两种工况相互转换，实现了水泵水轮机在能源转化中的灵活运用。

2 尾水管安装

蓄能机组的水轮机尾水管分为数节，其中大部分在工厂内制作完成并分节运输到工地。然而，尺寸较大的尾水管扩散段为了便于运输，会在工厂完成制作后分瓣运输到工地，然后在施工现场进行组焊和安装。分瓣组焊的具体地点可根据现场条件和进度在工地的车间或安装间选择。通常，扩散段安装在尾水隧洞内，由于主厂房桥机无法直接吊装，需要在机坑内先架设轨道。在安装前，使用主厂房桥机将肘管里衬吊至轨道上，然后借助电动葫芦和卷扬机拖进尾水隧洞，进行调整。安装过程按照由下游至上游的顺序逐一进行，关注控制首节管口的高程、水平和中心。

3 座环与蜗壳的安装

座环与蜗壳的安装涉及到焊缝质量、座环法兰焊接后水平度，以及安装后的中心、水平和高程等方面的重点和难点。按照技术规范GB/T8564-2003的要求，座环上法兰面的水平波浪度应控制在约0.30mm左右。平面度的控制关系到导水机构整体安装精度，因此至关重要。在施工前，必须熟悉焊接方案，对加热、焊缝焊接顺序、变形控制等进行分析，以确保座环与蜗壳的质量。焊接过程需要采取加热和后热处理措施，以消除焊缝内应力，减少裂纹的可能性。在焊接过程中，需要严格控制焊缝打底质量和厚度。完成焊接后，进行后热处理并在常温下复测法兰面水平和座环内径，如果没有变形，需要慢慢调整焊接顺序，确保整体安装精度。

窗体顶端

焊接时，建议每层焊接厚度为10~15mm。每层焊接完成后，需要隔夜冷却并复测相关数据，根据情况调整焊接顺序。完成焊接当天，务必进行严格的后热处理以确保焊缝质量。座环与蜗壳吊入机坑后，调整时除了控制座环的中心、水平和高程外，还需与引水系统的轴线对齐，相互兼顾。蜗壳与引水系统的轴线偏差一般需小于5mm，以保证后续机组进水阀（球阀）的安装精度。调整座环与蜗壳主要使用楔子板，这有助于减小反弹现象，确保安装质量。配合座环与蜗壳的紧固螺栓进行控制，使法兰面水平符合设计要求。在座环调整安装后，进行蜗壳延伸管安装、蜗壳水压试验、机坑里衬安装、接力器基础安装等操作，这可能会对座环的水平、中心产生影响。因此，需要强化监控测量，及时调整水平、中心至要求范围，做好座环的加固工作。在座环与蜗壳移交给土建后，在混凝土浇筑过程中，监测座环法兰的中心、水平变化、座环与蜗壳的轴线变化，以及延伸管法兰的倾斜度。可与土建协调，优先浇筑水平低的一侧混凝土，以避免轴线偏移。

4 导水机构安装

导水机构的安装通常在底环、锥管完成预埋安装后进行。在正式安装之前，需要对导水机构进行预装，以检查各部件（底环、导叶、顶盖）的配合尺寸，并确定顶盖最终安装位置。水轮机满足导水机构预装条件后，对座环、底环等部件进行清理检查，复测水平和中心。预装时只需安装4个或总活动导叶的一半，同时将顶盖吊入机坑。顶盖就位后，首先调整底环与顶盖的中心，采用钢琴线电测法进行中心调整。同心度调整是导水机构安装的核心，建议使用液压千斤顶和楔子板，根据地理情况进行操作。同心度调整可能需要近百次重复测量和数十次调整，以满足设计要求。同心度调整合格后，进行对顶盖和底环定位销钉孔的钻铰。对于埋入式底环结构，先钻铰底环的定位销钉孔，然后在底环二期混凝土浇筑完毕且养护到期后，复测导水机构预装的所有数据，验收合格后再钻铰顶盖的定位销钉孔。预装完毕后，拆卸吊出机坑，清扫机坑为导水机构正式安装做好准备。正式安装建立在预装的基础上，只需做好清洗和成品保护工作，确保每组合面的密封无异常。在保证顶盖与底环的同心度和同轴度的基础上，确保导叶的垂直度，使导叶端面间隙符合规范和设计要求，减少导叶对轴套的摩擦力，减少磨损，确保机组正常运行。

5 转轮和主轴安装

导水机构预装合格后，进行转轮的安装，吊装过程需要使用厂家专用的吊具。在转轮安装之前，要提前计算转轮的临时就位高程，并在底环（泄水环）表面设置好临时垫块。在转轮就位前，需“推出”转轮与底环下止漏环的间隙值，以便总装时计算实际值。转轮就位后，在锥管处使用楔子板对转轮进行固定，确保在顶盖吊装时转轮不发生异动。主轴应在顶盖正式就位后安装，重点复测转轮的中心、水平和高程，合格后再吊装主轴。在安装过程中，要确保法兰面的清洁度。主轴与转轮的螺栓把合是关键，加强测量，按设计要求严格控制螺栓的拉伸值。

6 主轴密封和水导轴承安装

主轴密封和水导轴承的安装需要重点关注支承座的安装时机、安装空间、各安装环部位与大轴或相邻部件的间隙，以及轴承的销钉孔钻铰质量和轴瓦间隙的调整。首先，安装主轴密封时，要先安装支撑环并控制好其与大轴和机组中心的位置。对活动密封环与支撑环的装配进行强化检查，确保其间隙符合设计要求，使活动密封环能够自由活动。完成主轴密封整体安装后，进行漏水量监测实验。在主轴密封内安装监测百分表，对尾水管进行充水操作，观察监测百分表数值和水膜厚度，确保相关数据符合设计要求。水导轴承支撑座的安装应在主轴密封安装完成后进行，其位置要根据定位后的大轴为主中心进行调整。在水导轴承组装时，需控制各个环面和管路口的安装质量，确保通过煤油渗透试验的合格性。轴瓦间隙调整时，先将大轴抱紧在中心，然后对称调整楔子板和顶块，以确保间隙均匀。

8 结论

随着中国经济的发展及对能源建设的需要。全面提升混流式机组的技术及应用水平，不断推进安装工艺专业技能水平，才能为企业做出更大的贡献。在水轮机组装过程中，预装阶段是关键的准备工作。预装合格后，进行了转轮、主轴密封和水导轴承的精确安装。其中，转轮的吊装、主轴密封的安装与漏水监测实验，以及水导轴承的组装和煤油渗透试验都是关注的焦点。特别强调了支承座的时机、空间、间隙调整等细节。这些步骤的准确执行确保了各部件之间的协调，有效地提高了水轮机组的性能和可靠性。在整个过程中，清洁度和质量控制都被严格把关，以确保最终装配达到设计要求。

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