[发明专利]一种提高轴流式水轮机转轮间隙均匀度的方法

说明书

本发明公开一种提高轴流式水轮机转轮间隙均匀度的方法，在轴流式水轮机转轮室过流表面预留合理的加工余量，使用专用镗铣床在电站现场浇筑混凝土后对转轮室过流表面进行精加工，消除转轮室安装误差以及浇筑混凝土时产生的压应力对转轮室过流表面最终几何形状的影响，使转轮室过流表面与设计几何形状保持严格一致,从而提高轴流式水轮机转轮间隙均匀度。

技术领域

本发明涉及一种提高轴流式水轮机转轮间隙均匀度的方法。

背景技术

转轮是轴流式水轮机核心旋转部件，转轮室为轴流式水轮机流道的一部分，为静止回转部件。水流通过转轮进行能量交换，因此转轮与转轮室的间隙均匀度成为评价轴流式水轮机安装精度的重要指标。一般转轮室与转轮由制造厂完成精加工后运输到电站进行现场安装，安装时要求转轮室的几何中心线与机组中心线重合，以保证转轮与转轮室的间隙均匀度。但是由于转轮室安装后需在其周围浇筑混凝土进行埋件，在埋件过程中转轮室受到混凝土的压应力,其过流表面局部将产生不可控制的变形,导致转轮与转轮室的间隙在圆周方向上不一致,从而降低转轮与转轮室的间隙的均匀度。此外，由于安装误差的影响，转轮室的几何中心线与机组中心线重合度不高，也会降低转轮与转轮室的间隙的均匀度。若转轮与转轮室间隙过大，则水流经转轮时从间隙泄漏的量大，容积损失就大，转轮效率就会降低。此外，转轮与转轮室间隙过大也会加剧转轮间隙空化,产生间隙气蚀,破坏流道和叶片表面,并产生不良振动,降低轴流式水轮机组稳定性；若转轮与转轮室间隙不均匀，则可能导致转轮产生自激振动，降低轴流式水轮机组的稳定性；若转轮与转轮室间隙过小，则可能导致转轮叶片与转轮室刮擦，不仅会对叶片和转轮室内壁造成伤害，也会降低转轮效率和机组稳定性。

如图1所示，轴流式水轮机转轮室和转轮由制造厂精加工完成后，运输到电站现场进行安装。在转轮室安装过程中，要求转轮室的几何中心线与机组中心线重合，来保证转轮与转轮室的间隙均匀度。但是由于转轮室安装后需在其周围浇筑混凝土进行埋件，在这一过程中转轮室受到混凝土的压应力，转轮室过流面局部会产生不可控制的变形，如果对转轮室的这种变形进行处理，只能依靠手工修磨转轮室内流道面，然而手工修磨不能保证转轮室精度，会导致转轮室与转轮间隙不均匀；此外,由于安装误差的影响，转轮室的几何中心线与机组中心线不能完全重合，转轮室与转轮间隙并不均匀。因此必须采取有效方法提高转轮间隙均匀度。

发明内容

本发明的目的是公开一种提高轴流式水轮机转轮间隙均匀度的方法。本发明的技术方案为：一种提高轴流式水轮机转轮间隙均匀度的方法，具体步骤如下:

1)制造厂加工轴流式水轮机转轮室(8)过流表面时预留加工余量；

2)将转轮室运输到电站现场进行安装。顺序安装尾水管(10)、转轮室(8)、座环(6)、浇筑混凝土(9)、底环(7)、活动导叶(4)、顶盖(5)、内顶盖(3)；

3)以内顶盖(3)为安装平台安装专用镗铣床(2)；

4)使用专用镗铣床(2)以内顶盖(3)内圆面(11)为基准对转轮室(8)过流表面进行精加工到设计尺寸；

5)拆除专用镗铣床(2)。

本发明中转轮室在制造厂预留了合理的加工余量，经电站现场安装、浇筑混凝土等工序，以内顶盖内圆面为基准对转轮室进行精加工到设计尺寸。消除转轮室安装误差以及浇筑混凝土时产生的压应力对转轮室过流表面最终几何形状的影响，使转轮室过流表面与设计几何形状保持严格一致。