轴流式、混流式机组活动导叶的加工浅谈

混流式水轮机导水叶操作系统的改造与漏水治理薛捍权; 高忠继【期刊名称】《《东北电力技术》》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】5页(P45-49)【关键词】导水叶; 漏水量; 接力器压紧行程; 导水叶操作机构; 密封装置【作者】薛捍权; 高忠继【作者单位】云峰发电厂吉林集安134200【正文语种】中文【中图分类】TK730.3+2云峰水利枢纽位于鸭绿江中上游的吉林省集安市青石镇境内，是中朝两国在鸭绿江界河上合资兴建、利益共享、中方管理的大型水利枢纽工程。

工程共装发电机组4台，原设计单机容量100 MW，总装机容量400 MW，年均发电量17.5亿kWh。

后期50 Hz 2台机组经过增容改造单机容量为115 MW，现全厂总装机容量430 MW，实际多年平均流量为228 m3/s，年平均发电量15.23亿kWh。

云峰发电厂水轮发电机组是由4台混流式水轮发电机组成。

型号为HL662－LJ－410，设计水头89 m;设计流量135 m3/s;额定转速150 r/min，是以调节峰荷为主要目的大中型水电站。

机组自1965年第1台机组投入发电至今，运行40余年。

混流式水轮机的漏水主要体现在导水机构的过流部件上。

以控制流量的导水叶为中心，顶盖与底环结合密封，从而达到控制漏水量的根本目的。

由于机组长年进行峰荷调节，动作频繁，导水机构中的顶盖、导叶、套筒等部件轴承与轴承套之间磨损严重，使各传动部件的配合间隙增大，尤其有的水轮机顶盖与底环之间，以前的导叶端面密封无密封胶条，采用的是硬性止口，机组经过几十年运行后，漏水量不断增大。

在首次进行设备改造过程中，通过人工对顶盖与底环的端面加工了密封槽。

受当时技术条件限制，加工精度与实际要求存在一定误差，密封效果不好，导致水轮机达不到预期效果，造成水能利用率降低，同时给机组的安全运行带来很大隐患。

1 漏水的危害及测量a．漏水危害的定义。

漏水的危害［1－3］是指，当机组在停运的情况下，工作轮前端的导水叶处于完全关闭，操作工作轮的压力钢管内的水源完全处于密封状态，保证工作轮开始转动时提供最大流量，使水能转换成最有效的机械能，而当导水叶密封不严时，部分水流通过导水叶流失，造成资源浪费，严重时将导致机组误开机。

浅谈成组技术在水轮发电机制造中的应用摘要：水轮发电机的制造具有一定的复杂性，涉及工件多样化、操作工序多样化，机组零件制造品种多、批量小，为实际操作带来了诸多困难。

为了解决水轮发电机制造过程工作效率较低、生产成本较高、制造周期过长等问题，改善管理方式、寻求新技术的支持是必经之路。

成组技术可以充分利用水轮发电机制造具有相似特征高的特点，有效的提高了工作效率和整体效益。

本文从成组技术与水轮发电机制造的联系入手，分析了成组技术在水轮发电机制造中的应用。

关键词：成组技术；水轮发电机制造；应用上世纪60年代成组技术被引入我国，经过多年的实践应用，成组技术理论体系逐渐完善，在小规模、品种多的生产活动中带来了十分可观的现实效益[1]。

水轮发电机制造具备成组技术应用的诸多条件，水轮发电机制造面对的工件种类多、工序复杂，但是具有相似性较高的特点，利用成组技术将其进行分类编码，可以有效的提高生产和操作的效率，不仅节约了时间成本，而且有效降低了劳动强度，对于规范生产制造流程，降低成本，提升整体效益具有重要的作用。

但是现阶段成组技术的应用还存在一定的问题，所以要在生产实践的过程中，不断探索应用方式，优化技术方法，才能做大程度的发挥成组技术在水轮发电机制造中的优势和作用。

一、成组技术与水轮发电机制造成组技术是将具有相似特征的零件归到特定群组，针对这些具有材料相似、工艺相似或质量标准相似等特征的零件形成特定的群组，采用通用的制造方法进行生产或进行加工，成组技术针对的是具有相似特征的零件系列，而不是单一的零件或产品。

成组技术可以有效针对零件种类较多、生产规模较小的制造生产活动，根据相似性将零件进行分类加以编码，采用代码形式表示零件具有的相似特征、生产技术或使用性能，以此来简化生产、加工或使用的流程，最大程度的减少零件的流动过程，提高工作效率[2]。

水轮发电机制造是非常复杂的生产过程，制造所涉及的机组工件种类繁多、且具有特殊性，很多主要部件都是非标准工件，例如水轮机转轮、发电机转子中心体、活动导叶等，水轮发电机制造所使用的工件都是有钢板等组装焊接而成的，具有难以批量生产的特征，很多制造所需零件甚至少于十件，无法进行机械化、标准化的大规模拼装，要由人工进行操作。

离心式、轴流式和混流式风叶的介绍离心风机是根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。

在单级离心风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。

在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。

压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。

离心风机实质是一种变流量恒压装置.当转速一定时,离心风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损失,实际特性曲线是弯曲的.离心风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响.对一个给定的进气量,最高进气温度(空气密度最低)时产生的压力最低.对于一条给定的压力与流量特性曲线,就有一条功率与流量特性曲线.当鼓风机以恒速运行时,对于一个给定的流量,所需的功率随进气温度的降低而升高.轴流风机，就是与风叶的轴同方向的气流，如电风扇，空调外机风扇就是轴流方式运行风机。

之所以称为“轴流式”，是因为气体平行于风机轴流动。

轴流式风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。

轴流式风机固定位置并使空气移动。

轴流式风机的横截面一般为翼剖面。

叶片可以固定位置，也可以围绕其纵轴旋转。

叶片与气流的角度或者叶片间距可以不可调或可调。

改变叶片角度或间距是轴流式风机的主要优势之一。

小叶片间距角度产生较低的流量，而增加间距则可产生较高的流量。

混流风机是介于轴流风机和离心风机之间的风机，混流风机的叶轮让空气既做离心运动又做轴向运动，壳内空气的运动混合了轴流与离心两种运动形式，所以叫“混流”。

混流式风机结合了轴流式和离心式风机的特征，外形看起来更像传统的轴流式风机。

机壳可具有敞开的入口，但更常见的情况是，它具有直角弯曲形状，使电机可以放在管道外部。

排泄壳缓慢膨胀，以放慢空气或气体流的速度，并将动能转换为有用的静态买卖风机请登录E路风机网：。

《泵与风机_》思考题1.泵与风机可以分为哪几大类？发电厂主要采用哪种类型的泵与风机？为什么？答：a、按压力等级分类（1）泵：①高压泵: ≥6MPa；②中压泵: 2～6MPa；③低压泵:≤2MPa（2）风机：①空压机:≥340kPa；②鼓风机:15～340kPa；③通风机:≤15kPab、按工作原理分类（1）水泵：① 叶片式：离心式；轴流式；混流式；旋涡式② 容积式：往复式（活塞式、柱塞式等），回转式（滑片式、螺杆式等）③ 其他类型：真空泵、射流泵等（2）风机：① 叶片式：离心式；轴流式；混流式② 容积式：往复式（活塞压气机），回转式（罗茨式、螺杆式等）发电厂中主要采用轴流十风机作为锅炉送，引风机，用轴流式水泵作为循环水泵。

与离心式泵与风机相比轴流式泵与风机除了具有流量大，扬程（风压）低的特点外，在结构上还具有一下特点：1结构简单，紧凑，外形尺寸小，重量轻。

2动叶可调轴流式泵与风机，由于动叶安装角可随外界负荷的变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区3动叶可调轴流式泵与风机因轮毂中装有叶片调节机构，转子结构较复杂，制造安装精度要求高4噪声较大。

2.泵与风机有哪些主要的性能参数？铭牌上标出的是指哪个工况下的参数？答：1.流量：泵与风机在单位时间内所输送流体的体积或质量2.扬程：单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量压力：单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量3.转速：旋转机械在单位时间内的转动次数4.汽蚀余量：水泵叶轮进口处单位质量液体所必需具有的超过其汽化压力的富余能量5.功率：设备或装置系统的单位时间能耗值6.损失和效率：设备或装置系统内存在各种损失，其输出功率与消耗功率值不相等，两者之比称为效率铭牌上标出的都是指额定工况下的参数3.水泵的扬程和风机的全压两者有何区别及联系？答：扬程：单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量压力：单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量4.离心式泵与风机有哪些主要部件？各有何作用？答：1叶轮：将原动机的机械能传递给流体，使流体获得压力能和动能2吸入室：以最小的阻力损失，引导液体平稳地进入叶轮，并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。

浅谈水轮机座环的现场加工随着机组从国外的引进，机组的形式逐渐开始多样化，机组的安装方法也日新月异。

座环现场加工作为大型机组所特有的工序，其加工的方法也在不断出新。

大型混流式水轮机座环现场加工，实质上就是制造工厂在现场进行一些加工工作。

标签：水轮机座环；现场加工；加工方法目前一些大型水轮机的座环结构是由6瓣组成的焊接结构形式，与顶盖、底环配合高度，依靠配合垫片调整。

此类座环外型尺寸大，重量大。

三峡机组座环，景洪机组座环等均为此类设计结构。

因其具有以上的特点，所以现场安装存在着一定的优势和合理性，便于提高安装的精度。

1 现场加工的内容、设备、要求及流程1.1 现场加工主要内容：①座环上、下环板内环面加工；②座环下法兰与底环联接面的平面加工；③座环下法兰底环立面的加工调整，主要工作是调节孔钻孔，沉孔锪平面；④座环上法兰与顶盖连接的平面及立面的加工，主要加工内容包括螺栓孔钻孔、攻丝，沉孔锪平面，定位锥销孔钻孔、铰孔；⑤座环下法兰与底环连接的加工，主要加工内容包括螺栓孔钻孔、攻丝，沉孔锪平面，定位锥销孔钻孔、铰孔。

1.2 现场加工的所需设备：①座环上下环板内环面加工采用切割中心柱、半自动火焰切割机切割后用角磨机打磨；②座环下法兰面锪平面及钻孔采用摇臂钻床和液压磁座钻；③座环上法兰面锪平面及钻床采用液压磁力钻。

1.3 现场加工的要求：座环的中心和高程是水轮发电机组安装的基准，因此座环加工的精度将直接影响座机组安装的质量。

座环现场加工主要控制指标：座环上下环板半径尺寸，座环上下法兰面距离尺寸，座环下法兰面与基础法兰面距离尺寸，底环顶盖调整垫顶面径向水平度允许偏差，周向水平度允许偏差，上下止漏环同轴度允许偏差，导叶端面间隙允许偏差等。

1.4 现场施工的流程：组距中心（高程测定），切割中心柱的安装与调试，上下环板加工余量确定，座环上、下环板内环面切割与打磨，底环调整孔及沉孔的加工、调整垫配制，底环预装、连接螺孔号孔，底环连接螺孔加工，底环精调、定位销孔加工，8个导叶及顶端盖的吊装调整、螺栓孔号孔，上法兰面螺栓孔钻孔、攻丝，顶盖调整垫配置，顶盖定位销钉孔加工。

浅谈漫湾电厂6号机组活动导叶上浮处理摘要：水轮机活动导叶上浮，直接威胁到顶盖抗磨环的寿命，直接关系着活动导叶的操作是否灵活，本文从导叶上浮产生的原因着手，对活动导叶的上浮进行处理。

关键词：漫湾电厂；活动导叶；上浮；处理1前言漫湾水电厂位于云南省云县和景东县交界的澜沧江中游河段上，距昆明公路里程461km，是澜沧江中下游河段梯级规划推荐的两库八级开发方案中的第三个梯级电站，是澜沧江干流上开发的第一个大型工程。

一期工程装有5台250MW混流式水轮发电机组，水轮机型号HL231-LJ-550,水轮机安装高程为890m。

活动导叶采用24只非对称标准翼形的铸焊结构，本体和轴颈分别采用20SiMn的铸件和锻件组焊在一起，上中下三个轴颈全部外包不锈钢套。

轴套为铜基材质，分别置于底环和顶盖上，在本体易气蚀和磨损的部位焊接不锈钢板和堆焊不锈钢层，导叶端面间隙单边为0.3-0.65mm，立面间隙为0mm，局部不大于0.13mm，其长度不能超过导叶高度的1/4。

2设备运行状况2015年6号机C级检修期间，修前数据测量时发现7#、12#、19#、21#、24#活动导叶与顶盖间的端面间隙不合格，活动导叶上端面与顶盖抗磨环之间磨损严重，顶盖抗磨环下端面出现大面积沟槽、划痕，导叶上端面金属棱角严重损坏，顶盖抗磨环与导叶上端面相互磨损，严重影响活动导叶动作的灵活性，给机组安全运行带来较大的风险。

其活动导叶的端面间隙测量数据如下表所示：单位：mm.从上表可以看出厂6号机组第7#、11#、12#、19#、21#、24#活动导叶的上端面间隙明显偏小，部分位置已无间隙，而下端面间隙明显偏大，顶盖抗磨环与活动导叶上端面接触位置有许多较深的划痕，顶盖抗磨环与活动导叶上端面母材已出现咬死、粘连现象。

以上活动导叶止推块顶部间隙为零，由此可见6号机组活动导叶普遍存在较为严重的上浮现象,且出现继续恶化的趋势。

3活动导叶上浮带来的危害活动导叶上浮直接威胁顶盖抗磨环及活动导叶的安全运行，还会产生诸多的危害。

混流式水轮机导水叶常见问题及裂纹原因分析2018 年 6 月，某水电厂 1 号机组在检修过程中发现 24 片转动导水叶下轴与瓦片结合部位均存在严重的裂纹，裂纹有横向也有纵向，以纵向为主。

该水电厂发电机为哈尔滨电机厂设计的 SF2500 － 48 /4250型 48 级三相发电机，额定功率 50 Hz，额定转速 125 转/min; 水轮机为零陵水电设备总厂设计，型号 ZZ560B － LH － 330;该机组共包含 24 片转动导水叶，导水叶由上轴、下轴及瓦片组成，上轴尺寸Φ133． 3 mm × Φ135 mm/Φ32 mm × 660 mm，下轴尺寸Φ115 mm/Φ32 × 118 mm，瓦片尺寸 1 609 mm × 542 mm，导水叶总重 600 kg。

1996 年投运，装机容量 2 690 kW。

1 水力发电的介绍水力发电是水轮发电机组将水能转变成电能的过程，整个过程是先将水能转变为机械能，然后机械能转化为电能，通过变电站将电能输送到电网，最后源源不断的供给到工农业生产中。

在发电过程中水起到了决定性的作用，而推动水轮机设备转动的水量由水轮机导水机构来控制的。

导水机构的主要部分包括顶盖、底环、控制环、导水叶、导水叶套筒、导叶传动机构( 包括导叶臂、连杆、连接板) 和接力器等部件，作用是根据机组负荷变化，形成和改变进入转轮水流的环量，保证水轮机具有良好的水力特性，调节流量，以改变机组出力，引导水流按切向进入转轮，形成速度矩，正常与事故停机时，封住水流，使机组在短时间内停止转动。

2 导水叶的作用及常见问题在瓦片的上、下侧分别割开 1 个口子，将轴放入瓦片，轴与瓦片结合部位用焊条焊接，使轴与瓦片直接连接，表面用砂轮机打磨，端部上车床车削制作成导水叶，其中瓦片的一侧面与两端轴孔保持平行。

导水叶是导水机构的主体及执行机构，是用于控制水流量的重要构件，其外形是不规则的曲面，为流线形。