張印玲，康文革，王大蔚

（國網新源控股有限公司檢修分公司，北京市 100068）

0 引言

轉輪是水輪機實現(xiàn)水能轉換的核心部件，其性能對水輪機起著決定性的作用，其運行狀態(tài)直接影響到水輪機的效率、壽命和機組的安全穩(wěn)定運行。由于轉輪的幾何形狀復雜，在轉輪回裝過程中難度較大，并且要求精度高，下面總結了對混流式水輪機轉輪現(xiàn)場實際檢修過程中對回裝轉輪確定中心位置的方法并已實際應用。此種方法能夠簡單有效地將回裝轉輪的中心位置確定，保證了檢修的進度和質量，同時確保回裝后的轉輪能夠安全穩(wěn)定運行。

1 轉輪定中心的重要意義

混流式水輪機轉輪主要由上冠、葉片、下環(huán)組成[1]，具體結構見圖1。

圖1 混流式轉輪結構圖Fig.1 Structure diagram of mixed flow runner

一般轉輪本體上下各設置止漏環(huán)與機組下固定止漏環(huán)、上止漏環(huán)形成上下止漏環(huán)間隙，上下止漏環(huán)都應該設計足夠的單邊間隙[3]。在機組大修過程中如果將轉輪進行了吊出，在回裝過程中，需要考慮轉輪與下固定止漏環(huán)的同心度，轉輪如果與下止漏環(huán)不同心就無法保證機組上下止漏環(huán)間隙符合設計要求，如果止漏環(huán)間隙偏差較大就會造成機組在運行過程中振動加大，使機組的運行進入惡性循環(huán)，影響機組的安全運行。因此在轉輪回裝完成后進行中心測定是不可或缺的重要步驟。

2 傳統(tǒng)中心的調整方法

轉輪定中心的基準為下固定止漏環(huán)的中心，測定的方法為先確定X（Y）方向的中心再確定Y（X）方向的中心，具體中心測定的步驟按照以下進行：

（1）將轉輪整體調至水平，確保轉輪水平度小于0.02mm/m[3]。

（2）搭設尾水檢修平臺，在轉輪下部分+X、-X、+Y、-Y四個方向架設4塊百分表，然后將4塊百分表調零。

（3）用50t千斤頂在轉輪上部將轉輪從+X方向向-X方向（也可先從+Y方向向-Y方向）頂，然后觀察下部4塊百分表的讀數變化，此時X方向的兩塊百分表的數值應發(fā)生變化，而Y方向的百分表數值應該無變化，這樣才可以確定轉輪只在X方向上發(fā)生了位移，當X方向上兩塊百分表數值不再發(fā)生變化時即可認為轉輪下止漏環(huán)-X方向的間隙為0，此時將千斤頂撤去。

（4）將X方向上的兩塊百分表調零，然后用千斤頂將轉輪從-X方向向+X方向頂，頂的過程中觀察四塊百分表的數值變化（Y方向百分表數值應無太大變化），當X方向上兩塊百分表的數值不再發(fā)生變化時即可認為轉輪下止漏環(huán)+X方向的間隙為0，此時百分表的讀數即為轉輪下止漏環(huán)在X方向上的總間隙，讀數完成后撤去千斤頂。

（5）由上一步可知百分表的讀數為下止漏環(huán)的總間隙，那么數值的一半即為下止漏環(huán)的單邊間隙，所以用千斤頂將轉輪從+X向-X方向頂，頂的過程中觀察X方向兩塊百分表的數值變化，當X方向兩塊百分表的讀數數值為剛才數值的一半時停止頂轉輪，撤去千斤頂。此時即可認為轉輪在X方向是在中心位置上。

（6）Y方向上轉輪中心調整與X方向調整步驟一樣。

（7）轉輪定好中心后在X、-X、Y、-Y用塞尺將轉輪固定。

3 中心調整過程中遇到的問題及解決方法

在某次實際轉輪中心調整過程中第一次轉輪X方向中心調整時，當進行完第4步時發(fā)現(xiàn)百分表的讀數為遠遠小于下止漏環(huán)的設計總間隙的數值，翻閱機組安裝時的安裝記錄與現(xiàn)在測量無法對應，發(fā)現(xiàn)下止漏環(huán)總間隙有誤，然后進行Y方向中心調整時也出現(xiàn)了同樣的問題。

分析認為：查轉輪圖紙發(fā)現(xiàn)轉輪加工時在轉輪下環(huán)至下止漏環(huán)間有一段R角，與泄水環(huán)處R角形成水流的通道，由于在轉輪中心調整時轉輪與底環(huán)間未加墊片造成兩R角之間間隙變小，在轉輪推到R處就推不動，造成數值出現(xiàn)誤差。

為了驗證分析的正確性，在轉輪+X、-X、+Y、-Y四個方向上分別增加兩塊厚3mm的銅皮將轉輪整體墊高，然后再次進行轉輪中心的測定。再次定中心時發(fā)現(xiàn)剛才遇到的問題得到了解決。

4 轉輪中心調整方法的創(chuàng)新

傳統(tǒng)中心調整方法雖然能將轉輪整體調至中心，但是方法較為復雜，下面介紹一種新的轉輪中心調整方法，即在機組中心測定時將基準點返至下抗磨板上，在轉輪回裝后根據轉輪下環(huán)與抗磨板的間隙值來調整轉輪的中心位置，具體步驟如下：

（1）機組全部吊空后進行機組的中心測定[4]。

（2）機組中心測定完畢后用內徑千分尺測量四個方向（+X、-X、+Y、-Y）上下抗磨板至鋼琴線的距離并做好記錄并將四個測點進行標記。

（3）轉輪水平調整完畢后，用之前測量的數據減去轉輪下環(huán)的半徑得到的數值即為轉輪下環(huán)與下抗磨板的間隙值，根據此數值來調整轉輪的中心，當四個方向（+X、-X、+Y、-Y）上轉輪與下抗磨板的間隙值與計算所得間隙值相等時即可認為轉輪中心調整完畢。

5 結束語

本文針對混流式水輪機轉輪中心調整工作，提出了一種實用性較高的方法，并根據實際回裝工作遇到的問題，提出了一些改進措施，為今后轉輪中心調整提供了相關參考。此方法的提出從科學的角度證明了轉輪中心位置的正確性，同時在實際工作中驗證了此方法的可行性，能夠保證轉輪順利回裝的工作。同時可再行研究實踐中總結更多的轉輪定中心位置的方法，或者總結實際定中心工作中遇到的困難問題。為今后類似的工作提供了參考價值，保證機組檢修工作順利完成。