CN104668317A - 灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法及其矫形装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，该内导水环包括法兰面，该矫形方法主要是通过测量—加热矫形—测量，如果不合格再进行再加热矫形—再测量等多次反复，最终达到在工作现场把变形量超标的内导水环法兰面矫正的目的。该矫形方法能大大缩短了检修工期，节省检修费用，维修效率高，提高了电厂的经济效益，同时，该矫形方法所使用到的矫形装置，结构简单，来源广泛，制作成本低廉。

Description

灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法及其矫形装置

技术领域

本发明涉及一种矫形方法，尤其涉及一种灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法及其矫形装置。

背景技术

水电厂的灯泡贯流式机组是一种卧式机组，水轮机的导水机构由内导水环、外导水环以及导叶组成，导水机构要先与预埋的管型座连接固定后才能安装主轴、转轮等其它设备，而拆除时也是先将其它设备拆除完后才能拆除导水机构。主轴密封支撑板与内导水环连接以支撑主轴密封装置，当水轮发电机在运行过程中，如果突然遇到外力撞击，如转轮连轴螺栓断裂时，主轴密封支撑板和内导水环就会被断裂松脱的连轴螺栓扫镗式的破坏，甚至会被刮擦、撞击变形。维修时，主轴密封支撑板等受损部件拆卸难度较低，更换非常便捷，但对于内导水环法兰面的更换处理就要涉及到整个导水机构，而且必须对整台发电机组进行拆卸才能更换，其检修费用和工期将大大增加。有必要提供一种方便有效的内导水环的矫形方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，该方法能够在工作现场把变形的内导水环进行矫正，免拆卸，并且耗时短，节省费用，效率高。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，该内导水环包括法兰面，其特征在于其包括如下步骤：1)准备矫形装置，矫形装置包括用于检测内导水环法兰面的变形程度检测基准环、用于对内导水环法兰面进行挤压矫形的多个液压千斤顶、用于对内导水环法兰面进行加热矫形的加热装置、用于安装放置该多个液压千斤顶的多个凹形板、以及用于安装放置该多个凹形板的基础压板；2)将检测基准环与内导水环的法兰面内侧面相互可拆卸地连接在一起，用塞尺测量检测基准环与内导水环法兰面之间的间隙，并在内导水环法兰面上做好标识和记录；3)拆卸并移去检测基准环；4)把基础压板安装在内导水环法兰面的外侧面；5)将凹形板的一部分穿过基础压板，并在内导水环法兰面和凹形板之间安装液压千斤顶，通过液压千斤顶使内导水环法兰面适当受力；6)用加热装置给内导水环法兰面加热，同时，逐渐增大液压千斤顶的力度，然后静置，使加热部位自然冷却至常温；7)将基础压板、凹形板、液压千斤顶拆卸并转移到另一个需要矫形处理的位置，然后重复步骤4)、5)和6)，直至整个内导水环的法兰面均进行矫形处理；8)将基础压板、凹形板和液压千斤顶全部拆卸并移去；9)重复步骤2)，若测量发现内导水环法兰面的波浪度合格，则灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形完成；若测量发现内导水环法兰面的波浪度尚未合格，则重复步骤3)、4)、5)、6)、7)、8)和9)，直至整个内导水环法兰面的波浪度合格。

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

所述步骤6)中，加热过程使导水环法兰面的表面温度低于600℃。

所述矫形装置还包括分别设置在所述多个液压千斤顶头部的多个头部垫板，和分别设置在所述多个液压千斤顶底部的多个底部垫板。

所述检测基准环的内径和外径与内导水环法兰面相匹配，并且该检测基准环中心设置有连接孔，螺钉可该连接孔使检测基准环与内导水环法兰面相互可拆卸连接。

所述液压千斤顶的规格为100吨。

所述加热装置为氧割。

所述凹形板包括底座以及分别位于该底座两端的第一挡板和第二挡板，第一挡板紧压在基础压板上，第二挡板与所述内导水环法兰面之间安装所述液压千斤顶。

所述基础压板呈扇形，并且设置有多个供凹形板穿过的通孔。

相比于现有技术，本发明的优势在于：本发明的矫形方法通过测量—加热矫形—测量，如果不合格再进行再加热矫形—再测量等多次反复，最终达到在工作现场把变形量超标的内导水环法兰面矫正的目的。该矫形方法矫形效果明显，并且能大大缩短了检修工期，节省检修费用，维修效率高，提高了电厂的经济效益。

本发明还提供一种灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法的矫形装置，所述矫形装置包括检测基准环、多个液压千斤顶、加热装置、基础压板、以及多个凹形板，其中，所述检测基准环可与内导水环的法兰面内侧面相互可拆卸地连接在一起，用于检测内导水环法兰面的变形程度；所述基础压板紧靠内导水环的法兰面外侧安装，其上设有多个供凹形板穿过的通孔；所述凹形板包括底座以及分别位于该底座两端的第一挡板和第二挡板，第一挡板紧压在基础压板上，第二挡板与内导水环法兰面内侧之间安装液压千斤顶。

还提供如下附属技术方案：

所述矫形装置还包括分别设置在所述多个液压千斤顶头部的多个头部垫板，和分别设置在所述多个液压千斤顶底部的多个底部垫板。

该矫形装置，结构简单，来源广泛，制作成本低廉。

附图说明

图1是灯泡贯流式水轮机内导水环与矫形装置的装配示意图。

图2是沿着图1中a-a线的剖视图。

图3是灯泡贯流式水轮机内导水环与矫形装置的装配示意图。

图4是沿着图3中b-b线的剖视图。

图5是图1中凹形板的示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

参照图1至图4，其所示的是灯泡贯流式水轮机内导水环，该内导水环包括法兰面5和锥形段6，法兰面5极易发生波浪式变形，因此本发明的矫形方法主要针对内导水环的法兰面5，对变形的法兰面5进行现场矫正，免拆卸。矫形方法如下：

1)准备矫形装置，矫形装置包括用于检测内导水环法兰面的变形程度检测基准环8、用于对内导水环法兰面5进行挤压矫形的多个液压千斤顶7、用于对内导水环法兰面5进行加热矫形的加热装置(图未示)、用于安装放置该多个液压千斤顶7的多个凹形板2、用于安装放置该多个凹形板2的基础压板1，分别垫靠在该多个液压千斤顶7头部的多个头部垫板3、以及分别垫靠在该多个液压千斤顶7底部的多个底部垫板4。

其中，检测基准环8的内径和外径与受检的内导水环的法兰面5相匹配，并开设有连接孔(图未示)，本实施例中，检测基准环8用35mm厚的钢板制作而成，连接孔为12×Φ25mm，连接孔中心距为Φ2380mm。连接时，用M20螺栓穿过该连接孔，使得检测基准环8与内导水环相互可拆卸连接。

液压千斤顶为本领域技术人员所熟知的起重设备，本实施例中，液压千斤顶的规格为100t。

本实施例中，加热装置选用本领域技术人员所熟知的氧割。

进一步参照图5，凹形板2包括底座2a、位于底座2a其中一端的第一挡板2b、位于底座2a另一端的第二挡板2c，第一、二挡板2b、2c均高于底座2a。本实施例的凹形板2由长为750mm，厚为50mm的钢板制作而成，但是凹形板2的长度主要还是以液压千斤顶7的尺寸决定。

由于工作现场空间有限，本实施例的基础压板1设计为扇形，该形状可减少空间的占用，同时，为了满足强度和刚度的需求，基础压板1由厚度为100mm的钢板制作而成。在基础压板1的中心及中心左、右两侧各30°，并且是距基础压板1外圆200mm的位置上设置3个通孔10，该3个通孔10的规格均为220×55mm，该3个通孔10用于放置凹形板2。

头部垫板3和底部垫板4分别起到支垫作用，提高受力面积。

2)用型号为M20的连接螺栓9穿过检测基准环8上的通孔，使检测基准环8与内导水环相互可拆卸连接，用塞尺测量检测基准环8与法兰面5之间的间隙，并在法兰面5上做好标识和记录，本步骤中所使用到的塞尺为本领域技术人员所熟知的，并用于测量间隙间距的测量工具。本步骤主要用于检测法兰面5的变形程度，以及变形位置，供矫形参考。

3)检测基准环8与法兰面5之间的间隙检测完毕后，拆卸并移去该检测基准环8，防止检测基准环8影响法兰面5的矫形。

4)把基础压板1设置在法兰面5的外侧。

5)将部分凹形板2穿过基础压板1的通孔，使基础压板1和法兰面5位于凹形板2的第一挡板2b和第二挡板2c之间。再之后，在法兰面5和第二挡板2c之间放置液压千斤顶7，并在液压千斤顶7的头部与法兰面5之间放置头部垫板3，在液压千斤顶7与第二挡板2c之间放置底部垫板4。压紧液压千斤顶7，使法兰面5适当受力，使第一挡板2b、基础压板1、法兰面5、头部垫板3、液压千斤顶7、底部垫板4和第二挡板2c之间相互紧密贴合。

6)由于基础压板1上共设置了3个通孔，因此同步骤5)所述，再安装两套凹形板2和液压千斤顶7。因此本实施例中，凹形板2、液压千斤顶7、头部垫板2、底部垫板4的数量均为三个。

7)用加热装置，即氧割，给法兰面5内侧并且是三个液压千斤顶7所在的位置加热，在加热的同时逐渐增大该三个液压千斤顶7的力度，直至三个液压千斤顶7均满压，然后静置，使加热部位自然冷却至常温。

本实施例中，法兰面5的材质为Q235碳素结构钢，因此在本步骤的加热过程中，利用激光探温仪实时检测法兰面5表面温度，严格控制法兰面5表面温度低于600℃，确保其材质不产生内部组织相变。当然，如果法兰面5的材质为其他类型，诸如合金钢等，那么在加热时其表面温度不限定为低于600℃，只需确保其不产生内部组织相变即可。

8)将上述基础压板1、凹形板2、头部垫板2、底部垫板4和液压千斤顶7拆卸并转移到另一个需要矫形处理的位置，然后重复步骤5)、6)和7)，直至整个内导水环的法兰面5波浪度高差超标的部位均全部处理。

9)将上述基础压板1、凹形板2、头部垫板2、底部垫板4和液压千斤顶7全部拆卸并移去。

10)重复步骤2)，若测量发现法兰面5的波浪度合格，则灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形完成；若测量发现法兰面5的波浪度尚未合格，则重复步骤4)、5)、6)、7)、8)、9)和10)，直至法兰面5的波浪度合格。

本发明的矫形方法通过测量—加热矫形—测量，如果不合格再进行再加热矫形—再测量等多次反复，最终达到在工作现场把变形量超标的内导水环法兰面5矫正的目的，免去了需要拆卸整台发电机组和导水机构才能把受损变形的内导水环法兰返厂修复的工作。具体应用实例如下所示，

应用实例1：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为10.1mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.25mm。由于在实际操作中，加热温度无法精准地控制在具体值上，因此具体条件为：加热装置的加热温度为550-590℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数1次。

应用实例2：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为10.1mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.20mm。具体条件为：加热装置的加热温度为550-590℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数2次。

应用实例3：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为10.1mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.19mm。具体条件为：加热装置的加热温度为550-590℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数3次。

应用实例4：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为9.6mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.24mm。具体条件为：加热装置的加热温度为500-550℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数1次。

应用实例5：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为9.7mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.21mm。具体条件为：加热装置的加热温度为500-550℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数2次。

应用实例6：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为9.5mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.20mm。具体条件为：加热装置的加热温度为500-550℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数3次。

应用实例7：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为10.1mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.24mm。具体条件为：加热装置的加热温度为450-500℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数3次。

应用实例8：

矫形前，内导水环法兰面5的波浪度为9.8mm，经本发明的矫形方法矫形，其波浪度修复为0.25mm。具体条件为：加热装置的加热温度为400-450℃，液压千斤顶7满压，加热、挤压矫形次数4次。

经实际操作检验，本发明的矫形方法可把内导水环法兰面5高达10.1mm的波浪度修复到0.25mm之内，满足了设备装配要求。其中，矫形次数越多，修复越得精准，但是超过2次之后，修复的幅度开始变小，甚至没有变化；最佳温度在500℃-590℃之间，当然，低于500℃也可实现矫形，只是效果不明显，需要多次矫形来弥补。

综上所述，本发明的矫形方法的矫形效果明显，并且能大大缩短了检修工期，节省检修费用，维修效率高，提高了电厂的经济效益。同时，该矫形方法所使用到的矫形装置，结构简单，来源广泛，制作成本低廉。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，该内导水环包括法兰面，其特征在于其包括如下步骤：

1)准备矫形装置，矫形装置包括用于检测内导水环法兰面的变形程度检测基准环、用于对内导水环法兰面进行挤压矫形的多个液压千斤顶、用于对内导水环法兰面进行加热矫形的加热装置、用于安装放置该多个液压千斤顶的多个凹形板、以及用于安装放置该多个凹形板的基础压板；

2)将检测基准环与内导水环的法兰面内侧面相互可拆卸地连接在一起，用塞尺测量检测基准环与内导水环法兰面之间的间隙，并在内导水环法兰面上做好标识和记录；

3)拆卸并移去检测基准环；

4)把基础压板安装在内导水环法兰面的外侧面；

5)将凹形板的一部分穿过基础压板，并在内导水环法兰面和凹形板之间安装液压千斤顶，通过液压千斤顶使内导水环法兰面适当受力；

6)用加热装置给内导水环法兰面加热，同时，逐渐增大液压千斤顶的力度，然后静置，使加热部位自然冷却至常温；

7)将基础压板、凹形板、液压千斤顶拆卸并转移到另一个需要矫形处理的位置，然后重复步骤4)、5)和6)，直至整个内导水环的法兰面均进行矫形处理；

8)将基础压板、凹形板和液压千斤顶全部拆卸并移去；

9)重复步骤2)，若测量发现内导水环法兰面的波浪度合格，则灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形完成；若测量发现内导水环法兰面的波浪度尚未合格，则重复步骤3)、4)、5)、6)、7)、8)和9)，直至整个内导水环法兰面的波浪度合格。

2.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述步骤6)中，加热过程使导水环法兰面的表面温度低于600℃。

3.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述矫形装置还包括分别设置在所述多个液压千斤顶头部的多个头部垫板，和分别设置在所述多个液压千斤顶底部的多个底部垫板。

4.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述检测基准环的内径和外径与内导水环法兰面相匹配，并且该检测基准环中心设置有连接孔，螺钉可该连接孔使检测基准环与内导水环法兰面相互可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述液压千斤顶的规格为100吨。

6.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述加热装置为氧割。

7.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述凹形板包括底座以及分别位于该底座两端的第一挡板和第二挡板，第一挡板紧压在基础压板上，第二挡板与所述内导水环法兰面之间安装所述液压千斤顶。

8.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法，其特征在于：所述基础压板呈扇形，并且设置有多个供凹形板穿过的通孔。

9.根据权利要求1所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法的矫形装置，其特征在于：所述矫形装置包括检测基准环、多个液压千斤顶、加热装置、基础压板、以及多个凹形板，其中，

所述检测基准环可与内导水环的法兰面内侧面相互可拆卸地连接在一起，用于检测内导水环法兰面的变形程度；

所述基础压板紧靠内导水环的法兰面外侧安装，其上设有多个供凹形板穿过的通孔；

所述凹形板包括底座以及分别位于该底座两端的第一挡板和第二挡板，第一挡板紧压在基础压板上，第二挡板与内导水环法兰面内侧之间安装液压千斤顶。

10.根据权利要求9所述的灯泡贯流式水轮机内导水环的矫形方法的矫形装置，其特征在于：所述矫形装置还包括分别设置在所述多个液压千斤顶头部的多个头部垫板，和分别设置在所述多个液压千斤顶底部的多个底部垫板。