水轮机筒形阀的安装和调试方法技术

本发明专利技术公开了一种水轮机筒形阀的安装和调试方法，涉及水利水电工程中的水轮机领域，通过在焊接过程中，适时测量每对测点间距，并根据测量结果调整焊接参数，以及改进的吊装工艺，保证了筒体安装过程中的圆度，以及将焊接过程中筒体的变形控制在合理范围内；通过改进现有的安装工艺，使得青铜导向板与筒体间隙得以保证，经检验，本发明专利技术的筒形阀安装时间短，安装之后运行可靠、灵敏，取得了良好的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利水电工程中的水轮机领域，特别是一种水轮机筒形阀的安装和调 试方法。
技术介绍
筒形阀不同于一般传统的水轮机主阀一蝶阀或球阀。蝶阀或球阀装在蜗壳进口 端，筒形阀是水轮机的一种新型进水阀，筒体位于座环固定导叶与活动导叶之间，依靠焊在 固定叶上的导向板导向。采用筒形阀可以降低电站建设的总投资，减少厂房尺寸，其操作灵 活，方便，对承担峰荷和腰荷的机组更为有利；而且，筒形阀关闭时间短，对水轮发电机组起 到了更有效的事故保护作用。大型机组的蝶阀或球阀，动水关闭时间规定为2 3min，而筒形 阀可在< 60s的时间内关闭。筒形阀对保护水轮机流道，减轻流道空化、泥沙磨损效果好， 从而延长机组的大修期限。降低了电站的维修费用。由于筒形阀的种种优点，使得其近年 来得到了较多的应用。然而，由于筒形阀尺寸较大，安装过程中对精度的要求很高，因此，在 目前的筒形阀安装过程中很容易出现筒体圆度和垂直度不合规范，焊接中变形过大；另外， 目前的安装工艺中，导向板焊接工艺并不成熟，其与筒体的间隙度难以保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，可以克 服筒形阀安装中的技术难点，控制筒形阀的安装精度，提高安装工作效率，节约工期，降低 安装成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种水轮机筒形阀的安装和 调试方法，包括以下步骤1)筒体的组合与焊接，多瓣的筒体吊放支墩上，调平，筒体筒体之间先采用螺栓把合，并打入定位销钉，分瓣 的焊缝两侧内圆面和外圆面成对设置上端测点和下端测点，内外同时对称焊接，根据每对 上端测点之间、每对下端测点之间间距和焊缝两侧内直径，适时调整焊接顺序；2)筒体与顶盖套装，3)直缸接力器的安装；4)筒形阀预装与导向板焊接，筒体与顶盖一起参加导水机构预装，当顶盖位置确定时，测量抗磨板与固定导叶之间 的间隙，测量固定导叶的垂直度，按上述实测间隙值配刨导向板，导向板的厚度应为该实测 间隙值减去抗磨板与导向板的设计间隙；将配刨好的导向板切割成2— 4段，分段间对接缝单侧开45°坡口，对接口间隙为 8士0. 5mm，分别在座环的对称的两个固定导叶上，同时施焊。按固定导叶依次对称进行，导 向板的焊缝按设计顺序焊接；5)同步机构及指示装置的安装；6)上、下密封的安装；通过上述步骤安装筒形阀筒体，其圆度和垂直度、导向板与筒体的间隙度符合设计规范。优化的方案是，分瓣的筒体就位于支墩上后，应调整其上法兰面水平误差不超过 0. 05mm/m，筒体组合成整体后，测量筒体上、下法兰面圆度，圆度误差不超过3mm，圆柱度误 差不大于1 mm，垂直度误差不大于0. 10mm/m。优化的方案是，筒体焊接前将筒体分瓣面焊缝及其附近50mm范围内预热到50 80 C。优化的方案是，所述的筒体与顶盖套装步骤中，首先起吊顶盖，调平，根据装配刻 线插入筒体内，当顶盖法兰下面的限位凸台与筒体上端面相距3—5mm时，顶盖停止下落， 筒体与顶盖固定。优化的方案是，筒体与顶盖之间的固定方法为，用支墩将顶盖支撑住，从顶盖法兰 上面穿入工艺螺栓到筒体上端面相应螺孔内，转动工艺螺栓，将筒体提起，与顶盖固定。优化的方案是，所述的导向板材质为青铜，采用Φ 4. Omm铝青铜焊条点焊导向板， 焊条焊前经250°C，2小时烘陪后，放于焊条保温筒内，导向板的焊缝采用非熔化极氩弧焊 方法，用Φ 3. OOmm青铜焊丝焊接。优化的方案是，在所述的导向板上开有泄气孔。优化的方案是，导向板的焊缝焊接的顺序为，首先焊接对接缝，立缝焊接由右向 左，由下到上，接着焊接下段仰角焊，然后焊接上段平角焊，最后焊接泄气孔。优化的方案是，所述筒体材质为马氏体不锈钢。本专利技术提供的一种，保证了筒体安装过程中的圆 度，以及将焊接过程中筒体的变形控制在合理范围内；通过改进现有的安装工艺，使得青铜 导向板与筒体间隙得以保证，经检验，本专利技术的筒形阀安装时间短，安装之后运行可靠、灵 敏，取得了良好的技术效果。附图说明图1是本专利技术中水轮机筒形阀的局部结构示意图。图2是图1中A处的局部放大图。图3是图1中B处的局部放大图。图4是本专利技术中筒体焊接测点的布置示意图。图5是本专利技术中筒体与顶盖套装的结构示意图。图6是本专利技术中导向板焊接的主视图。图7是本专利技术中导向板焊接的侧视图。图中，1、筒体，2、活动导叶，3、固定导叶，4、顶盖，5、底环，6、直缸接力器，7、阀门空 腔，8、导向板，9、上部密封，10、下部密封，11、泄气孔，12、限位凸台，13、导向块，14、支墩， 15、抗磨板，16、不锈钢段，17、上端测点，18、下端测点。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的内容及特点，以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。如图1一图3所示，筒形阀的典型结构包括四大部分动力部分——由六个直缸接力器6、同步机构和操作系统组成，其中同步机构及操作系 统图中未示出，为现有技术中构造；阀体部分——布置在活动导叶2与固定导叶3之间的筒体1，筒体外圆面与座环固定导 叶上的导向板8相对应部位焊有不锈钢抗磨板15，筒体1与上、下部密封接触部位焊有不锈 钢段16 ；导向部分——由焊在筒体1上的抗磨板15和焊在固定导叶3出水端的导向板8组成； 密封部分——由装在顶盖4上的上部密封9和装在底环5上的下部密封10组成。筒形阀不是一个独立的设备，而是导水机构的一个组成部分，即部件。因此，筒形 阀参加导水机构预装，并在导水机构正式安装后组装完毕。筒形阀在安装过程中按照以下 步骤顺序实施1、阀体的组合与焊接。筒形阀筒体一般采用ASTMA516Gr钢钢板卷制而成，在本例中分两瓣制造、运输， 根据筒形阀直径，筒体1也可以是多瓣，例如三瓣、四瓣。工地组合焊接成整体，然后与顶盖 4连接。为了尽可能减小运输过程中的变形，应对筒体1加焊内部支撑，并制造专用运输台 架。筒体1的组装需要一块组装平台。分瓣筒体1到货后，吊放在组装平台上，对筒体1进行全面清扫、除锈，修磨组合面 高点、毛刺，然后割除筒体1内部支撑及运输支架。在组装钢平台上沿筒体1外圆的圆周布 置六个支墩14，高度700 士 5mm，支墩14上布置楔子板，调整楔子板顶面高程一致。将清扫 后的两瓣筒体1吊放在支墩14上进行组合，检查组合面间隙和错牙满足要求后，对称紧固 组合螺栓，螺栓紧度符合设计要求。分瓣筒体就位于支墩14上后，应调整其上法兰面水平 误差不超过0. 05mm/m。筒体1组合成整体后，测量筒体1上、下法兰面圆度，筒体1圆度误差不超过3mm， 筒体1圆度超标时，使用调圆架对筒体1进行调整，直至圆度符合要求。对称均分16点测量调整筒体1上平面的水平度误差，应在0. 04 mm /m以内，总的 水平度误差不大于0. 3mm。均分16点测量筒体1上、下端面高差，检查筒体1上、下端面的 平面度误差不大于0. 04 mm /m，并作记录。挂钢琴线，测量检查筒体1外侧12个抗磨板15处的圆柱度和垂直度，圆柱度误差 不大于1mm，垂直度误差不大于0. 10mm/m。抗磨板15圆度可采用机械方法或火焰校正法。 一般需反复多次，每次测量都是在筒体1处于自由状态下进行，机械方法调整时，需松开调 圆架千斤顶；火焰校正时，则需筒体1自然冷却到环境温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水轮机筒形阀的安装和调试方法，其特征在于包括以下步骤：　　１）筒体（１）的组合与焊接，　　多瓣的筒体（１）吊放支墩（１４）上，调平，筒体筒体（１）之间先采用螺栓把合，并打入定位销钉，分瓣的焊缝两侧内圆面和外圆面成对设置上端测点（１７）和下端测点（１８），内外同时对称焊接，根据每对上端测点（１７）之间、每对下端测点（１８）之间间距和焊缝两侧内直径，适时调整焊接顺序；　　２）筒体与顶盖套装，　　３）直缸接力器（６）的安装；　　４）筒形阀预装与导向板（８）焊接，　　筒体（１）与顶盖（４）一起参加导水机构预装，当顶盖（４）位置确定时，测量抗磨板（１５）与固定导叶（３）之间的间隙，测量固定导叶（３）的垂直度，按上述实测间隙值配刨导向板（８），导向板（８）的厚度应为该实测间隙值减去抗磨板（１５）与导向板（８）的设计间隙；　　将配刨好的导向板（８）切割成２－４段，分段间对接缝单侧开４５°坡口，对接口间隙为８±０．５ｍｍ，分别在座环的对称的两个固定导叶（３）上，同时施焊；　　按固定导叶（３）依次对称进行，导向板（８）的焊缝按设计顺序焊接；　　５）同步机构及指示装置的安装；　　６）上、下密封的安装；　　通过上述步骤安装筒形阀筒体，其圆度和垂直度、导向板与筒体的间隙度符合设计规范。...

【技术特征摘要】
一种水轮机筒形阀的安装和调试方法，其特征在于包括以下步骤1)筒体(1)的组合与焊接，多瓣的筒体(1)吊放支墩(14)上，调平，筒体筒体(1)之间先采用螺栓把合，并打入定位销钉，分瓣的焊缝两侧内圆面和外圆面成对设置上端测点(17)和下端测点(18)，内外同时对称焊接，根据每对上端测点(17)之间、每对下端测点(18)之间间距和焊缝两侧内直径，适时调整焊接顺序；2)筒体与顶盖套装，3)直缸接力器(6)的安装；4)筒形阀预装与导向板(8)焊接，筒体(1)与顶盖(4)一起参加导水机构预装，当顶盖(4)位置确定时，测量抗磨板(15)与固定导叶(3)之间的间隙，测量固定导叶(3)的垂直度，按上述实测间隙值配刨导向板(8)，导向板(8)的厚度应为该实测间隙值减去抗磨板(15)与导向板(8)的设计间隙；将配刨好的导向板(8)切割成2—4段，分段间对接缝单侧开45°坡口，对接口间隙为8±0.5mm，分别在座环的对称的两个固定导叶(3)上，同时施焊；按固定导叶(3)依次对称进行，导向板(8)的焊缝按设计顺序焊接；5)同步机构及指示装置的安装；6)上、下密封的安装；通过上述步骤安装筒形阀筒体，其圆度和垂直度、导向板与筒体的间隙度符合设计规范。2.根据权利要求1所述的一种水轮机筒形阀的安装和调试方法，其特征在于分瓣的 筒体(1)就位于支墩(14)上后，应调整其上法兰面水平误差不超过0. 05mm/m,筒体(1)组合 成整体后，测量筒体(1)上、下法兰面圆度，圆度误差不超过3mm，圆柱度误差不大于1 mm， 垂直度误差不大于0. 10mm/m。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：江小兵，钱建波，赵仕儒，潘家根，刘延泽，安磊，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]