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水轮机支持环和控制环磨损事故分析研讨
武汉天立华高电气设备有限公司
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导水机构的设计结构

导水机构是由导叶、上中下轴套、摩擦装置(导叶轴端装固定拐臂、下摩擦片、活动拐臂、上摩擦片、压板盖、连接销、联接螺栓、导叶臂位移信号装置、导叶限位块用镙栓等级组成)、控制环和支持环组成。导叶与导叶臂之间采用分半键固定,导叶臂与压板之间采用圆柱销固定。摩擦装置的组合是用联接螺栓按设计固定位置锁紧的,其控制作用在摩擦片上的正压力,即预紧力矩初定800n,也可根据实际情况加大锁紧力矩,确定后数值称其为导叶摩擦装置的起始滑移力矩。

当22块导叶按上述方式沿顶盖圆周线装配好后,再分别将传动连板的一端套在活动拐臂销柱上,另一端套在控制环的销柱上。控制环装配在固定的支持环上,因控制环是要作圆周运动的,故与支持环之间产生滑动摩擦且间隙极小,为防止相互摩擦,在其接触部位设计有抗磨块。控制环又通过耳孔与接力器活塞杆连接,并在联接点之间,设计有调整压紧行程的调节块。接力器对导叶的操作力矩就是通过控制环、连板、活动拐臂,这样一个连接整体进行传递的。

导叶摩擦装置的一项重要作用是保护导水机构各传动件不因过度受力而损坏。当导水机构运动过程中,如有两相邻导叶间被异物卡阻时,作用在此两导叶传动件上的操作力矩将相应增大,当其值超过起始滑移力矩时,活动拐臂克服上下摩擦片的阻力矩继续滑移,卡阻导叶会在卡阻位置不动作,其余导水机构中的传动零件上的力不再增加而正常动作,从而达到保护导水机构中的传动件不受损坏的目的。

2 检修单位的回装方法

预防性检修时,检修单位的回装方法是:将未按固定位置回装好的导叶,用钢丝绳沿其圆周绕一或三圈,再用手动拉链葫芦收紧。若导叶之间有间隙,就用锤或铜棒敲打或千斤顶顶,以达间隙赶匀之目的。这样反复收紧赶匀,直至间隙达国家标准(这行为有零件变形的强制性)。与导叶收紧的同时,将已带压紧行程的接力器活塞杆与控制环连接好(原安装压紧行程6~8mm)。之后,再在控制环与导叶拐臂之间连接连板。他们先一定认为当松开钢丝绳后,导叶间隙不会变的(常规机组是可能的),但完全出乎他们意料的是松开钢丝绳后,导叶间隙跟未调时一样,远远达不到要求。经多次反复捆敲无果后,他们采取松开导叶拐臂与压板盖的联接镙栓,以调整导叶活动拐臂角度来减小间隙,仍达不到要求;再在接力器活塞杆间在原有压紧行程基础上加2.5毫米的压紧行程(还做过加5毫米的试验),以加大对导叶的压力,但其结果导叶间隙按国家标准仍达不到要求。然不达标归不达标,验收无事过关。这就埋下了事故隐患,导致了一年后的事故检修。

3 正确的导叶调整方法和连接程序

正确的导叶调整方法和连接程序是:每块导叶活动拐臂都按设计固定位置安装,这是保证22块导叶都在同一个角度,因为泵水轮机有发电、抽水两种运行工况,对导叶间隙及角度有设计要求。再在自由状态下将导叶活动拐臂与控制环用连板联接起来(连板联接方式是不可调的)。导叶活动拐臂与控制环连接好后,用手动拉链葫芦拉至全关位置,检测导叶间隙。再根据间隙大小、方位,分析计算出处理数据,后打开导叶,在需修整的导叶接合部立面上用角磨机进行修整。为修整平滑,可用钢板尺侧面靠在导叶接合部立面上检测,如此反复进行直至间隙合格。导叶间隙合格后,使其全关位置不变,这时才进行接力器活塞杆全关位置与控制环耳孔间不带调节板的测量,这个间隙值多大,就是接力器工作行程位置数据,在此基础上另加的数据,则是压紧行程数据。比如:测量主接力器活塞杆全关位置与控制环耳孔之间的间隙是30毫米,我们想要6毫米的压紧行程,就加工一个厚度为36毫米的调节板;测主接力器工作行程间隙的同时,也要测辅助接力器工作行程间隙,并在间隙值上减去6毫米加工一个调节板。把两个加工好了的调节板固定在接力器活塞杆上后,再与控制环耳孔连接(特别注意此联接程序)。


 

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