产品结构说明书样本Word格式文档下载.docx

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1.概述

新疆阔克塔勒水电站工程,电站装机1台灯泡贯流式水轮发电机组,容量6500KW。

本说明书仅对水轮机构、性能作简要的说明。

2.基本参数

2.1水轮机型号GZN1149-WP-340

2.2水轮机工作水头

额定水头8.2m

最大水头13m

最小水头4.8m

2.3额定出力6736KW

2.4额定流量90.2m3/s

2.5额定转速150r/min

2.6飞逸转速528r/min

2.7最大水头时的最大轴向推力

正向推力103.3t

反向推力135.7t

3.水轮机结构简介

GZN1149-WP-340水轮机本体包括”尾水管装配”、”座环装配”、”转轮室装配”、”流道盖板”、”导水机构”、”转轮装配”、”主轴装配”、”ф555轴承装配”、”主轴密封”、”接力器装配”、”受油器及操作油管装配”、”水气管路”、”仪表管路”、”地板扶梯装配”等部套。

3.1尾水管装配

尾水管里衬是防止水流对混凝土尾水管直接冲刷而设置的金属衬板,由14mm厚钢板卷制,在距上游进口300mm处设有四只测压头作为电站测试水压之用。

尾水管里衬长4.92m,分两节共4瓣,第一节上装有ф630mm尾水管进人门。

第一节和第二节下半部分装有安装用支腿2个,以备安装调整使用。

3.2转轮室装配

转轮室装配包括转轮室、基础环、伸缩节。

3.2.1转轮室

转轮为钢板焊接结构,与叶片配合面为球面,喉部直径为ф3262mm,为了便于安装,分上、下两半,用螺栓把合在一起,采用ф16圆橡胶条密封。

转轮室用螺栓和外导水环把合在一起,把合法兰处密封采用ф12圆橡胶条密封。

3.2.2基础环

基础环上装有伸缩节,后部焊在尾水管上,它是伸缩节、转轮室的基础,要求与管形座具有一定的同轴度及平行度要求。

基础环采用钢板焊接结构,在安装调整轴线后,下游端与尾水管里衬补焊牢。

基础环要承受转轮室传来的水力振动,因而要求与混凝土结合牢固。

3.2.3伸缩管

伸缩管安装在转轮室与基础环之间,采用ф16和ф5圆橡胶条密封结构,可有效地防止漏水,伸缩节轴向调节间隙15mm,作为消除安装时的间隙误差之用,也可消除因厂房基础变形而对机组结构之影响。

3.3座环装配

受运输条件限制,座环装配分为内锥、外锥两部分。

座环是机组的主要支撑,承受机组大部分重量,水的压力、浮力、正反向水推力、发电机扭矩等,并将这些负荷传递到基础混凝土上,因而应具有足够的强度、刚度。

座环是整个机组的安装基础,水轮机的导水机构,发电机定子,组合轴承支撑等都固定在其法兰上,并以此为基础顺序安装。

座环采用钢板焊接结构,受运输条件限制内环分为两半,外环两半,在水平方向有两个固定导叶,在垂直方向有两个进人筒,既为座环的主要受力构件,也作为安装油、水、气管路和电气线路,更换水轮机导轴承、密封、组合轴承的通道。

在座环的外锥部设置调整螺杆和锚钉,安装调整用。

（在上、下进人筒和固定导叶处,多布置一些锚钉以便与混凝土结合牢固）

3.4流道盖板

流道盖板是安装检修机组时起吊大件的通道,盖板尺寸为4.12×

4.5m。

流道盖板装配由盖板主体、盖板基础组成。

并设排气装置,与电机进人筒间设有密封条密封。

盖板主体和盖板基础之间采用ф16圆橡胶条密封,螺栓把合。

盖板基础要承受浮力、盖板重力等。

并将这些负荷传递到基础混凝土上。

3.5导水机构

灯泡贯流式机组导水机构的主要功能是使水流在进入转轮前产生环量。

并根据机组的功率的需要调节流量,水轮机停止运行时,导叶关闭切断水流。

导水机构装配主要包括:

外配水环、内配水环、导叶、控制环、压环、套筒、导叶臂、传动机构、重锤装配等组成。

3.5.1外配水环

外配水环由钢板焊接而成,由于运输条件限制分成两瓣,两半之间以及与座环法兰把合面间用圆橡胶条密封。

外配水环和导叶配合面为球面,半径为SR2337mm。

外配水环上有16只导叶套筒孔,与主轴中心线成65º

夹角,并等距分布。

为测量导叶后外配水环内水压力而设有四只测压头,用以电站接仪表用。

3.5.2内配水环

内配水环采用钢板焊接结构,内配水环与外配水环共同组成流道,与导叶的配合为球形,半径SR1078mm,球形均布16只导叶下轴孔,与主轴中心线成65º

夹角,在其下部设有扇形板,是水导轴承的支承部件,并设置四只测压头以测量导叶后内配水环外部水压力之用。

3.5.3导叶

导叶材料为ZG270-500,密封面堆焊不锈钢。

共16只,其轴心线与中心线为65º

导叶是形成转轮叶片前所需环量的唯一部件,其各断面的出口角与转轮叶片的各断面进口角相对应,因此具有空间曲面,调整导叶开度即可调整机组的转速、功率。

全关时则可切断水流使机组停机。

导叶间采用金属接触式密封,导叶上轴套处堆有不锈钢层,导叶与内配水环、外配水环的间隙为0.5-1.0mm、0.5-1.0mm,导叶转角范围为0º

-80º

总转角为80º

。

3.5.4控制环

控制环由钢板焊接而成,为单板结构形式,分两瓣,用螺栓把合,其上均匀分布16只小耳孔,与连板、拉断销、导叶臂组成传动机构,接力器经过传动机构来控制导叶的转动,控制环装在外配水环下游侧法兰外部,与外配水环之间采用滚动摩擦付,以减少摩擦功,槽内装有Sф35mm钢珠,用干油润滑。

在控制环水平中心线（此时接力器行程为中间位置）上设有耳板悬挂重锤,靠重锤本身自重和导叶自关闭水力矩联合作用,形成关闭力矩操作导叶关闭;

该重锤重量能在各种工况下（飞逸工况除外）关闭导叶,飞逸工况由接力器和重锤联合作用关闭导叶,来确保机组安全。

3.5.5传动机构

传动机构由导叶臂,拉断销与控制环、导叶组成为一空间运动系统,当导叶间有杂物卡住不能关闭时,拉断销拉断,并由信号器自动发出信号,保证机组正常关机。

3.6转轮装配

转轮是水轮机的重要部件,经过它将水流的能量转换为机械能。

经主轴传给发电机转换为电能。

转轮型号为GZN1149,转轮装配包括叶片、转轮体、转轮体芯、活塞缸和叶片传动机构等。

转轮名义直径为3.4m,缸动式结构,轮毅比0.36,工作油压6.3Mpa,四只叶片,叶片可根据水头、负荷,经过调整至最佳位置,以保证水轮机在高效率工况下运行。

3.6.1转轮体

材料为ZG20SiMn,在叶片转角范围内呈球形,直径Sф1224mm,转轮体内、外球面外壁开有四个孔,内装铜轴套,为叶片联接枢轴的轴承,转轮体上设有放油阀和通气孔,用以安装、试验、检修时放油、充油、排气之用。

转轮体与主轴法兰用12个M72×

4的双头螺栓把合,设有4个ф100圆柱销传递扭矩。

3.6.2转轮体芯

材料为锻35CrMo.,.,与转轮体用12个M36×

3的螺柱相连接,并配有定位销,转轮体芯中间设ф120通孔,用于安装操作油管。

3.6.3叶片

叶片与枢轴为分体结构,叶片与转臂用7个M60×

4联结螺栓把合在一起,2个ф60圆柱销传递扭矩,叶片法兰的密封形式采用”K”型聚氨脂密封,可有效地保证不漏油、不渗水,叶片材料选用ZG00Cr13Ni5Mo,有很好的耐磨性及抗气蚀性,叶片表面型线、厚度、表面质量按GB/T10969-96《水轮机通流部件技术条件》标准中的有关规定执行。

3.6.4叶片操作系统

叶片操作系统由接力器缸、活塞、转臂、连杆等组成,采用缸动式结构,活塞固定不动,来自受油器开关腔的压力油经过接力器缸的运动,带动连杆、转臂操作叶片转动。

接力器缸和导向座间设有四个导向键可防止活塞缸窜动。

活塞缸之间设有良好密封,可有效减少两腔漏油,活塞直径ф580mm,操作油压6.3Mpa,缸行程159mm。

3.7主轴装配

3.7.1主轴

本机组是一根主轴,材料为锻20SiMn,轴身直径ф500mm,与水、电径向轴承配合直径分别为ф505mm和ф525mm,轴长4375mm,轴内径ф120mm,转轮端法兰直径ф1030mm,发电机转子端法兰ф950mm,两端法兰分别与转轮、转子用螺栓联结并有销子传递扭矩,内孔内设有两个支撑操作油管的支架。

3.7.2联轴螺钉护罩

护罩分两半,钢板焊接结构,它与大轴法兰端面及径向均设有密封条密封,护罩的作用是使转轮体和主轴之间的把合螺栓不泡在水里,避免螺栓的水下疲劳破坏。

3.8ф500轴承装置

水轮机导轴承采用动、静压组合式油膜轴承,轴瓦采用锡基合金材料,分半结构,内径ф505mm,瓦长380mm,总间隙为0.3-0.45mm。

当水轮机转速超过95%额定转速时,轴承为动压运行。

此时轴承油膜由动压形成。

润滑油来自重力油箱。

使用46号汽轮机油,排油流至设在水轮机机坑的液压泵站。

当水轮机起动及机组停机过程中,转速低于95%额定转速时,轴承为静压运行,此时由高压油泵供给高压油通至轴瓦下部的高压进油腔,用高压油将主轴顶起形成油膜,避免在低速时油膜破裂导至烧坏轴瓦。

考虑到水轮机转轮及发电机转子的重量使主轴弯曲。

加之机组运行过程中,发电机单边磁拉力的作用,主轴将不断改变挠度值及其变形方向,因此轴承采用自整位结构,使轴瓦能随主轴作相应地调整。

轴瓦下部设有二只电阻温度计,既能读数也能发出信号,当轴瓦温度达到65°

C时,发出信号指令机组事故停机。

3.9主轴密封

主轴密封是防止流道内压力水经过转动与静止部分之间的间隙漏止灯泡体内部,它由主轴密封及检修密封组成。

主轴密封采用聚四氟乙稀盘根密封,并将漏水经过水箱下部的排水管排至集水井。

密封设有备用清洁润滑水孔。

检修密封采用空气围带式密封,停机检修时,围带内充入压缩空气使围带彭胀。

防止流道内的水进入灯泡体内。

3.10受油器装配

受油器装在发电机定子上,它由受油器装配、受油器座、前油箱、操作油管装配等

组成。

受油器将来自调速器主配压阀的开、关操作压力油经过操作油管与转轮内的活塞缸相通,构成操作转轮叶片的供油系统。

受油器中操作油管的内管将转轮增压罐与转轮体内腔形成一个恒定的压力油源,用以密封叶片与转轮体配合的间隙,以防止流道内的水进入转轮体内。

转轮叶片的转角经过内操作油管及回复机构反馈调速器。

3.11接力器

本机组采用一个后铰式直缸ф300mm双作用接力器,操作油压为6.3Mpa,接力器垂直地面布置,在中间行程时控制环在水平位置,它由油缸、连接叉头、旋套、锁母及支座等组成。

3.12水气管路布置

水气管路包括主轴密封供水和排水系统,检修密封压缩空气系统及相应的自动化元件,当水气供应不满足要求或中断时发出警报信号,主轴密封供水中断时能自动停机,排水接至电站集水井。

3.13仪表管路布置

仪表管路中有五块仪表,分别测量进水流道处、导水进水侧、导水出水侧,尾水管进口、尾水管出口的压力及真空度。

各仪表分别与上述各处测压管性相连接,每个仪表下接有一个截门,必要时能够关闭或打开,五块仪表装在一个仪表盘上,仪表盘放在便于观察的地方。

仪表管路还备有2根试验管,是测量导叶底部和叶片后的水压力。

4.