水轮机结构介绍(经典)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二讲 水力机组基本结构,混流式,轴流式,其他,发电机,1.,混流式,高水头混流式水轮机转轮,低水头混流式水轮机转轮,2.,轴流式,低水头轴流式水轮机转轮,高水头轴流式水轮机转轮,水 轮 发 电 机 组 总 体 结 构,基础,尾水管,泄水锥,轮叶,转轮体,转轮室,底环,蜗壳,座环,导叶,支持盖,顶盖,导叶操作机构,受油器,永磁机,上机架,上挡风板,定子,转子,下挡风板,推力轴承,下风罩,推力支架柱段,推力支架锥段,空冷器,机组顶部布置,水 轮 发 电 机 组 结 构 分 类,基础部分,底环,导水机构,转轮体,操作油管,主轴,支持盖,水封,水导轴承,推力轴承,发电机定子,发电机转子,上机架,受油器,水轮机部分,轴系部分,发电机部分,基础部分,永磁机,机 组 基 础 部 分,尾水管,转轮室,座环,蜗壳,风洞,三维效果图,正视结构图,水 轮 机 底 环,作用：,水轮机过流部件之一，固定活动导叶。,活动导叶,固定孔,与基础结合部位,水 轮 机 底 环 安 装,1.,将底环吊入机坑，调整底环位置符合设计要求；,2.,将底环固定在水泥基础上，保证其过流面与座环和转轮室上环过流面光滑过渡。,导 水 机 构,控制环,导叶连杆,活动导叶,导叶套筒,顶盖,底环,作用：,调节通过机组过流系统的水的流量，达到控制机组转速的目的；,机组主要过流部件之一。,活 动 导 叶,上轴颈,端面密封,叶面密封,下轴颈,调节通过机组过流系统的水的流量，达到控制机组转速的目的；,作用：,活 动 导 叶 安 装,1.,将活动导叶分片吊入机坑，注意不得碰伤导叶工作面；,2.,调整导叶位置，使得每个导叶基本垂直，待导叶调整完成以后加装限位块。,基础,底环,活动导叶,顶 盖,导叶套筒安装孔,与支持盖接合部位,固定导水机构；,承受机组轴向负载，并将负载传递到座环和水泥基础上，起到支撑机组的作用。,作用：,顶 盖 安 装,1.,将顶盖整体吊入机坑，注意保证顶盖不与基础碰撞；,2.,调整顶盖位置，其保持水平，同时保证导叶套筒安装孔与导叶轴心基本一致。,导 叶 套 筒 装 配,1.,将导叶套筒分别吊入机坑；,2.,调整顶盖位置，保证每个导叶轴心铅直，且保证导叶、套筒和底环导叶安装孔的轴心保持在同一直线上。,导 叶 转 臂,外形图,剖面图,导叶臂,端盖,分半键,剪断销,连接板,端盖压块,作用：,连接控制环上导叶连杆和导叶；,传递控制环的输出转矩，推动导叶开启或关闭；,导 叶 套 筒,外形图,剖面图,套筒,轴套,轴套,L,型密封,作用：,固定导叶轴心；,起密封作用，防止水流进水车室。,控 制 环,控制环,导叶连杆,接力器连接处,注：,连接主接力器和导叶转臂；,传递主接力器的输出力矩，推动导叶转臂转动；,安装在支持盖的滑道上，与支持盖一起吊入机坑。,HOMIS,转 轮 体 内 部 结 构,连杆,转臂,枢轴,泄水锥,放油阀,下盖,连接体,轮毂,护盖,轮叶密封,轮叶,注：,1.,图中没有安装轮叶操作架；,2.,图中没有标出所有的连接螺钉和轴套。,转 轮 体 外 形,导轴,转轮,护盖,HOMIS,转 轮 体 吊 装,吊装步骤：,安装转轮体吊具，同时安装转轮悬挂装置；,用桥机将转轮体吊入机坑指定位置；,用悬挂装置将转轮体悬挂在转轮室固定位置固定；,拆除转轮体吊具，用桥机吊出吊具；,当机组安装完成以后进行受力转移，从蜗壳进入门运出悬挂装置。,HOMIS,轮 叶 接 力 器 装 配（一）,活塞,活塞环,导轴,固定螺栓,装配步骤：,1.,安装活塞环；,2.,安装导轴；,3.,安装紧固螺栓，连接活塞和导轴；,HOMIS,轮 叶 接 力 器 装 配（二）,装配步骤：,4.,将活塞装配体装入轮毂；,5.,安装轮叶接力器缸体；,6.,安装,M1604,连接螺杆；,7.,安装,M1604,螺母，采用螺栓拉伸器紧固螺母，保证缸体与轮毂连接可靠。,缸体与轮毂之间应该装有橡皮密封圈（图中没有表示其安装过程），保证油缸那中压力油不外漏。,HOMIS,轮 叶 操 作 机 构,枢轴,转臂,连杆,铜瓦,铸铁瓦,注：图中尚缺乏轮叶操作架,操作架连接处,HOMIS,轮 叶 操 作 机 构 装 配,装配步骤：,1.,安装转臂和连杆；,2.,安 装枢轴；,HOMIS,轮 叶 密 封 装 置,顶起环,V,型密封,垫环,型密封,密封压板,HOMIS,轮 叶 密 封 装 配,装配,步骤,：,1.,安装顶起环；,2.,安装,V,型密封圈；,3.,安装垫环；,4.,安装,型密封圈；,5.,安装密封压板；,6.,安装固定螺钉，将密封装置固定在轮毂上。,HOMIS,轮 叶 安 装,装配步骤,：,首先采用转轮翻身工具将转轮体翻身（图中没有表示）；然后将轮叶分片装配到相应位置（图中只显示了单个轮叶的安装）；用螺栓将轮叶与枢轴固定；安装转轮悬挂装置；再安装操作架（图中没有表示出来）。,HOMIS,泄 水 锥 结 构,外形图,剖面图,作用：,是水轮机导水机构的重要组成部分，主要是为尾水导流；,使转轮体内部形成一个封闭油腔，起密封作用。,HOMIS,泄 水 锥 安 装,装配步骤：,首先将泄水锥固定在地面上，基本保证其轴心与地面垂直；用桥机调起转轮体与泄水锥进行对接；调整位置使得二者的轴心在同一条直线上，然后用固定螺栓将二者把合在一起；连接体外部安装封围板（图中没有表示）。,在二者的配合面上注意按照设计要求安装橡皮密封圈（图中没有表示）。,HOMIS,操 作 油 管,下操作油管,中操作油管,上操作油管,连接轮叶接力器下腔,连接轮叶接力器上腔,端面图,外形图,HOMIS,操 作 油 管 安 装,装配步骤：,首先将上、中两段操作油管组合；然后将两段操作油管一起吊入机坑；调整操作油管轴心使其与轮叶接力器导轴轴心重合；将操作油管与导轴连接起来，同时保证两者连接可靠。,两段操作油管的连接法兰和下操作油管与导轴连接法兰之间安装橡皮密封圈（图中没有表示）。,本图中隐藏了导水机构,HOMIS,主 轴,缸体连接法兰,水导轴承配合面,推力轴承配合面,转子连接法兰,作用：,水轮机与发电机的重要连接部件，连接发电机转子和水轮机转轮体；,将水轮机的输出转矩传递给发电机转子。,HOMIS,主 轴 吊 装,装配步骤：,首先在主轴与转子连接法兰上安装主轴吊具；用桥机吊起主轴，将主轴吊入机坑；调整主轴位置，使得主轴轴心和转轮体轴心一致；同时保证联轴螺栓安装孔与转轮体上联轴螺栓配合正确；安装联轴螺母，使得二者紧固可靠。,主轴下连接法兰和缸体的配合面上安装橡皮密封圈（图中没有表示）。,本图中隐藏了导水机构,HOMIS,支 持 盖 组 件,外形图,剖面图,锥体下环,空气围带,锥体上环,支持盖,控制环,接力器安装处,HOMIS,支 持 盖,顶盖连接处,真空破坏阀安装处,支持盖是水轮机的重要支撑部件，它支撑着推力轴承支架，同时将水轮机的部分重量传递给顶盖，由顶盖将负荷传递到基础上。同时支持盖也是水电机组的重要结构部件，它连接着导叶执行机构、推力轴承支架和水轮机转轮体等。,支持盖由四瓣组成，在现场组装后吊入机坑。,HOMIS,锥体上环和锥体下环,外形图,剖面图,锥体下环,锥体上环,空气围带安装处,HOMIS,空 气 围 带,空气围带底座,空气围带,空气围带主要起密封作用，防止水从转轮室渗漏到水车室中。,空 气 围 带 安 装,将空气围带组装后整体装入锥体下环；,用螺栓将锥体下环与空气围带底座紧固在一起。,HOMIS,支 持 盖 吊 装,装配步骤：,首先在支持盖与锥体下环和上环组合成一个整体；在支持盖顶部安装控制环；用桥机吊起支持盖，将其吊入机坑；调整支持盖位置，使其与顶盖的安装螺栓孔对齐，然后用螺栓和螺母将支持盖和顶盖紧固起来，并保证安装紧固可靠。,本图中隐藏了导水机构,HOMIS,水 封 组 件,外形图,剖面图,密封水箱,上盖板,上压板,上密封橡皮板,密封环,下密封橡皮板,下压板,上环板,水封主要起主轴密封作用，防止水从转轮室渗漏到水车室中。,HOMIS,水 封 安 装,装配步骤：,主轴和支持盖吊装完成以后进行水封吊装；水封组件基本上都是由分瓣部件组成，所以首先应该将各个组件分别吊入支持盖中，然后在支持盖内部依据设计要求进行组装成一个整体。,本图中只表示了水封的安装位置，没有依据实际过程进行。,HOMIS,水 导 轴 承,外形图,剖面图,水导瓦,油箱筒,水导油箱,水导轴承体,地板,水导轴承作用是靠油膜作用导正水轮机主轴，保持机组稳定性,。,HOMIS,水 导 轴 瓦,钨合金表面,支柱螺丝安装孔,瓦温计安装孔,轴瓦调整用孔,轴瓦起吊孔,水导轴承总共有,10,块轴瓦，均布在主轴四周。,HOMIS,水 导 油 箱 筒,水导油箱筒由二瓣组成，安装时先分别吊入，然后组合安装。,HOMIS,水 导 油 箱,水导油箱由二瓣组成，安装时先分别吊入，然后组合安装成一个整体，并且与水导油箱筒连接成一体。,分瓣配合处,HOMIS,水 导 轴 承 体,水导轴瓦支柱螺丝安装孔,HOMIS,水 导 轴 承 安 装,装配步骤：,1.,安装水导油箱筒；,2.,安装水导油箱；,3.,安装水导轴承体；,4.,安装水导轴瓦；,5.,调整水导轴瓦；,6.,安装轴瓦测温装置；,7.,安装地板；,8.,安装水导轴承盖；,推力支架锥段,推力支架柱段,下风罩,推力轴承支架由二部分组成：推力支架锥段和推力支架柱段，下风罩是发电机的重要组成部分，它一般与推力支架一起吊装。推力支架是机组的重要结构部件和传力部件，它支撑着发电机的推力轴承，同时把机组运转过程中的推力负载传递到水轮机支持盖上，通过支持盖与顶盖的配合最终将负载传递到水泥基础上。,HOMIS,推 力 轴 承 支 架 吊 装,装配步骤：,首先将推力轴承锥段、推力轴承柱段和下风罩组装成一个整体；然后用桥机将整个推力支架吊入机坑；调整推力支架位置使得推力支架轴心与支持盖轴心一致，同时对齐各个螺栓安装孔位；用紧固螺栓将推力支架与支持盖紧固在一起，保证紧固的可靠性。,HOMIS,推 力 轴 承 外 形,本发电机推力轴承放置在水轮机支持架上，总推力负荷为,3300T,，采用液压式三波纹弹性油箱支撑结构。其主要作用就是在机组开机过程中，用高压油装置顶起转子，使得发电机转子远离制动环，从而减少静摩擦力，保证机组正常开机；同时在机组运转过程中承受机组转动部分的全部重量，通过推力支架进行负载转移。,HOMIS,推 力 轴 承 结 构,挡油管,推力轴承座,底盘,弹性油箱,支铁,支筒,托瓦,推力瓦,油槽盖,密封圈,推力头,卡环,镜板,油冷器,推力油箱,HOMIS,推 力 油 箱,推力油箱由二瓣组成，两者组装后吊入机坑与推力轴承支架柱段通过螺栓紧固在一起。,与推力轴承柱段配合面,与油槽盖配合面,油冷却器安装孔,HOMIS,弹性油箱底盘组件,底盘,弹性油箱,支铁,支筒,连接油管,HOMIS,弹 性 油 箱,外形图,剖面图,HOMIS,推 力 油 冷 却 器,冷却进水孔,冷却出水孔,冷却铜管,HOMIS,托 瓦,与推力轴瓦结合面,与弹性油箱结合面,HOMIS,推 力 轴 瓦,与镜板结合面,与托瓦结合面,HOMIS,镜板,与推力头结合面,与推力轴瓦结合面,HOMIS,推力头,方键安装位置,与镜板结合部位,HOMIS,油槽盖,油槽盖,挡油板,HOMIS,密封圈,外形图,截面图,与推力头侧面结合处,HOMIS,推 力 轴 承 装 配（一）,装配步骤：,1.,在底盘上安装弹性油箱、支铁和支筒组件；,2.,安装推力轴承座；,正视图,顶视图,HOMIS,推 力 轴 承 装 配（二）,装配步骤：,3.,安装推力挡油管；,4.,安装推力油箱；,5.,安装推力弹性油箱；,6.,安装托瓦；,7.,安装推力轴瓦；,8.,安装镜板；,9.,安装推力头；,10.,安装油槽盖；,11.,安装密封圈；,12.,安装卡环；,13.,安装油冷器、管道等。,HOMIS,定子,HOMIS,定子安装,机座分为六瓣，由五层环板及其间盒型筋等支撑，装焊而成，最大直径,17.7,米，高,3.5,米,；,定子铁芯是由,0.5mm,厚,W315-50,热轧矽钢片冲制的扇形片叠压而成，整园每层,66,张扇形片，每张扇形片上有,12,个槽，铁芯共分,36,段，采用高度为,8mm,通风槽钢，齿压片和端箍均采用无磁性材料；定子绕组采用条形波绕组，每个线棒由,42,根双玻璃丝包线,360,挨位编织，包绝缘模压而成。绝缘为,B,级环气粉云母带。绕组为,3,路人形接法。,HOMIS,转子,转子支架,磁轭,磁极装配,顶轴,集电环组件,转子引线,转子为无轴结构。本机组轴向为三级连接，即水轮机和发电机公用一根主轴，发电机轮毂和发电机顶轴。转子直径为,14960,，磁轭高度为,1850mm,，转子主要部件有转子支架、磁轭冲片、磁极等，在工地进行组装，转子重量为,630,吨。,HOMIS,转子,制动环,主轴连接法兰,HOMIS,转子支架,转子支架由中心体和,8,个可拆卸的盒型支臂组成。支架中心体由中心园筒、上下园盘、辐板及合缝板焊成。中心园筒由,130mm,厚钢板在转板机上成形后，再电渣焊。下园盘为锻钢件。转子支臂是由翼板、腹板、合缝板和立筋等组成的梯形盒结构，每个支臂长,4500mm,，重约,8,吨。,转子中心体,盒型支臂,上园盘,下园盘,顶轴连接法兰,主轴连接法兰,HOMIS,磁轭,1,1,处放大,磁极安装位置,磁轭是由,3,毫米厚,16,锰钢板的磁轭冲片迭装而成。磁轭共分,7,段，,6,逆通风沟。磁轭冲片宽,520,毫米,，每片,4,个磁极，整园每层,34,片。迭装时，严格按照转子装配图中技术要求执行，螺杆预紧力按,1500Kg/cm,2,。安装时，磁轭与支臂间采用热打键，紧量为,0.18cm,，可使发电机在正常运行和甩负荷情况下，磁轭与转子支架间不致松动。,HOMIS,磁极,磁极铁芯,磁极线圈,磁极冲片采用,1.5mm,厚,A3,钢板。极靴上装有纵横连接的阻尼绕组。磁极线圈采,60,8,27,35/1.25,10,-6,的七边形铜牌缠绕而成。极间绝缘和对地绝缘均采用环氧玻璃布,B,级绝缘。线圈和托板热压成一个整体。,HOMIS,顶轴,顶轴,转子引线,集电环组件,上导轴承配合面,HOMIS,集 电 环 组 件,集电环,集电环支架,绝缘垫圈,绝缘螺杆,HOMIS,转子吊装,装配步骤：,1.,吊装发电机转子；,2.,吊装顶轴。,3.,安装联轴螺栓和凸键，用拉伸器拧紧联轴螺母；,4.,安装转子引线和其它一些附件。,HOMIS,上 机 架 装 配 体,上机架,上机架盖板,千斤顶,人行梯,支撑杆,上挡风板,上机架为辐射式非负荷机架，有,12,个可拆卸支臂，机架最大直径为,19.7,米，机架中心体高,1.82,米，总重,94.8,吨。,在上机架内装有上导轴承，上导轴承采用,12,块轴瓦。检修上导瓦时，可用中心体内装置的吊轮将轴瓦吊出。同时，中心体内装有,12,个蛇盘形油冷却器。,HOMIS,上 机 架 及 上 挡 风 板,支臂,上机架中心体,上挡风板,上导轴承安装处,人行梯,HOMIS,上 机 架 盖 板,检修进入口,HOMIS,上 机 架 吊 装,HOMIS,受油器（外罩除外）,外形效果图,剖面示意图,操作油管,溅油盆,500,浮动瓦,500,浮动瓦套,受油器底座,溅油盆盖,290,中浮动瓦,290,中浮动瓦套,瓦套,受油器体,290,上浮动瓦,290,上浮动瓦套,HOMIS,受 油 器 外 罩,授油器外罩,扶梯及护栏,HOMIS,受 油 器 操 作 油 管,内腔进油孔,外腔进油孔,上操作油管连接法兰面,HOMIS,溅油盆、溅油盆盖,溅油盆,溅油盆盖,HOMIS,受油器体,内腔进油孔,外腔进油孔,HOMIS,受 油 器 底 座,外挡油圈,内挡油圈,排油孔,HOMIS,浮动瓦,500,浮动瓦,290,中浮动瓦,290,下浮动瓦,HOMIS,瓦套,三维效果图,剖面图,290,上浮动,瓦安装位置,290,中浮动,瓦安装位置,HOMIS,受 油 器 安 装,装配步骤：,1.,安装受油器操作油管；,2.,安装溅油盆；,3.,安装受油器底座；,4.,安装溅油盆盖；,5.,安装受油器体；,6.,安装瓦套及浮动瓦组件；,7.,安装受油器外罩；,HOMIS,永 磁 机、转 速 信 号 计,永磁发电机,转速信号计,HOMIS,永磁机和转速信号计安装,HOMIS,水 轮 发 电 机 组 总 体 结 构 图,3.,其他,冲击式实物图,1,斜流式水轮机,水泵水轮机转轮,4.,发电机,机组转子吊装,