水泵水輪機導(dǎo)葉接力器壓緊行程試驗與調(diào)整

米海堂，馮培磊，田波波，郭文博，張雨婷，陳瀟雅

（國網(wǎng)新源安徽金寨抽水蓄能有限公司，安徽 六安 237000）

抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時的多余電能以水泵工況抽水至上水庫以水的勢能儲存起來，在電力負(fù)荷高峰期再以水輪機工況放水至下水庫發(fā)電。隨著我國“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，強調(diào)要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。抽水蓄能的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等功能顯得尤為重要。

1 壓緊行程調(diào)整前工作面要求

確認(rèn)工作條件。工作開始前檢查導(dǎo)葉、控制環(huán)、導(dǎo)葉接力器、導(dǎo)葉拐臂、連板、偏心銷、剪斷銷、摩擦裝置、限位裝置等零部件安裝調(diào)整完成。機坑內(nèi)導(dǎo)葉接力器基礎(chǔ)已準(zhǔn)備好。

2 壓緊行程調(diào)整

2.1 導(dǎo)葉全關(guān)定位

首先用鋼絲繩及手拉葫蘆捆綁導(dǎo)葉，確保所有導(dǎo)葉相互接觸，測量所有導(dǎo)葉立面間隙，該電站導(dǎo)葉高度為400 mm，故要求導(dǎo)葉立面間隙允許0.05 mm 塞尺通過的高度不大于100 mm，不滿足要求的應(yīng)重新調(diào)整偏心銷進行定位。然后用楔子板將控制環(huán)定位在關(guān)閉位置，并在頂蓋和控制環(huán)上焊接定位塊，防止由于控制環(huán)移動導(dǎo)致導(dǎo)葉發(fā)生偏移[1]。

2.2 安裝調(diào)整導(dǎo)葉接力器

根據(jù)圖紙要求在廠房安裝間完成導(dǎo)葉接力器行程檢查和油壓試驗。清掃干凈接力器基礎(chǔ)板。重新測量此時導(dǎo)葉控制環(huán)的高程，以控制環(huán)實際安裝高程確定接力器安裝高程。以頂蓋X、Y 軸線定位接力器安裝軸線，在接力器基礎(chǔ)板上劃十字中心線，并打上樣沖眼。在接力器連接法蘭上部、下部、兩側(cè)面劃十字中心線，并打上樣沖眼。準(zhǔn)備好接力器調(diào)整所需吊具、測量工具、安裝零部件。將接力器吊入機坑內(nèi)臨時支撐接力器，以實際的機組軸線為基準(zhǔn)調(diào)整好接力器中心位置，調(diào)整接力器法蘭與基礎(chǔ)距離為5～10 mm，調(diào)整接力器水平不大于0.05 mm/m。劃16 等分點實測接力器法蘭與基礎(chǔ)板之間的距離。決定墊板加工斜度和傾斜位置。按照理論厚度帶實測斜度現(xiàn)場加工墊板，安裝加工后墊板，把緊接力器與基礎(chǔ)板連接螺栓。保證接力器水平要求及接力器與控制環(huán)高程偏差要求，最后拆除接力器臨時支撐，預(yù)裝導(dǎo)葉接力器與控制環(huán)連板。最終將加工后的墊板回裝，重新安裝導(dǎo)葉接力器與控制環(huán)連板。

2.3 導(dǎo)葉接力器注油加壓

拆除導(dǎo)葉接力器與控制環(huán)連板，通過電動或手搖油泵將透平油注入導(dǎo)葉接力器。注油過程中先通過本體上的兩個快接頭進行腔體排氣，一直排氣到有油冒出，無滋滋聲為準(zhǔn)，本方法適用于機組調(diào)速器系統(tǒng)壓力油罐及管路未建壓的情況[2]。若工程現(xiàn)場調(diào)速器系統(tǒng)已經(jīng)建壓，可通過調(diào)速器系統(tǒng)油壓裝置供油進行導(dǎo)葉接力器注油排氣。該電站調(diào)速器配置3 臺油泵，其中兩臺110 kW 主油泵和一臺3 kW 增壓泵，導(dǎo)葉接力器注油是通過增壓泵往導(dǎo)葉接力器打油。

2.4 安裝工裝調(diào)整套

按照廠家給定的預(yù)緊油壓，通過調(diào)整增壓泵出口安全閥將管路和導(dǎo)葉接力器壓力升至2.33 MPa，使兩個接力器活塞均達到關(guān)閉位置，活塞與油缸的缸體端面貼緊[3]見圖1（a）。重新安裝銷釘和導(dǎo)葉接力器與控制環(huán)連板，實測銷釘與活塞桿之間的間隙C，見圖2。拆除導(dǎo)葉捆綁鋼絲繩，并卸除油壓，拆除加裝臨時墊片，并使活塞與缸體端面之間的距離大于理論壓緊行程（一般為10～20 mm），安裝適合該尺寸調(diào)整套，見圖1（b）。重新安裝銷釘和連板，把合活塞桿螺母達到設(shè)計規(guī)定扭矩。

圖1 壓緊行程調(diào)整過程圖

圖2 實測銷釘與活塞桿間隙C

2.5 復(fù)測確定調(diào)整套加工值

復(fù)測主要是在導(dǎo)葉壓緊基礎(chǔ)上確定接力器還留有多少空間，確定墊片的加工量以此來使壓緊行程后接力器行程到底，不留空腔，防止出現(xiàn)剪斷銷剪斷的問題。將兩個接力器內(nèi)通入設(shè)計給定的預(yù)緊壓力油。通過距離測量或架設(shè)百分表監(jiān)測預(yù)緊油壓下活塞桿移動距離或返回距離，該測量值即接力器壓緊行程見圖1（c）。根據(jù)測量值計算調(diào)整套加工厚度。拆除工裝調(diào)整套，卸除油壓后拆除活塞桿螺母，取出工裝調(diào)整套并現(xiàn)場加工。重新安裝加工后的調(diào)整套、銷釘和連板，見表1。把合活塞桿螺母達到設(shè)計規(guī)定扭矩[4]。

表1 接力器壓緊行程計算表

2.6 復(fù)檢壓緊行程

回裝最終調(diào)整后的調(diào)整套，通過調(diào)速器液壓機構(gòu)將導(dǎo)葉全關(guān)，重新測量導(dǎo)葉接力器活塞桿與銷釘間距，確認(rèn)活塞關(guān)至接力器缸體底部。將接力器關(guān)閉腔泄壓，測量導(dǎo)葉接力器回彈量即為壓緊行程[5]。

3 結(jié)語

大型抽水蓄能機組是水力發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域高端裝備。是構(gòu)建清潔低碳、安全可靠、啟停靈活、經(jīng)濟高效新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。抽蓄機組的頻繁啟停及雙向旋轉(zhuǎn)，對設(shè)備設(shè)計、制造、安裝、維護提出了更高的要求。壓緊行程的調(diào)整是水輪機安裝過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文以某大型抽水蓄能電站為例，詳細(xì)介紹壓緊行程的調(diào)整方法，對其它電站壓緊行程調(diào)整具有參考與借鑒意義。