[发明专利]立式水轮机组转轮室分瓣更换方法及转轮室测量打磨装置

权利要求书

1.立式水轮机组转轮室分瓣更换方法，包括如下步骤：

S1新转轮室制作：

新转轮室采用不锈钢板材、热卷制成型，其形状为上下侧敞口的圆筒形，按常规技术消除应力后在其外柱面安装若干水平布置的环筋；新转轮室的高度、外径参照原转轮室的设计参数，不锈钢板材的厚度按原转轮室的厚度增加磨余量；

S2新转轮室分瓣切割：

1)新转轮室至少要被平均分成三瓣，每一分瓣体的弦长小于原转轮室的内径，在新转轮室的内外柱面上沿纵向划分瓣用的线条，内分瓣线、外分瓣线应在通过新转轮室中心线的同一纵向切割面上；

2)在每个外分瓣线的周向两侧、沿新转轮室的高度方向焊接三个连接组件，三个连接组件分别位于新转轮室高度方向的上侧、中部、下侧，每个连接组件包括两个沿相应外分瓣线周向对称布置的连接件，每个连接件分别与新转轮室的外柱面、环筋的上侧面焊接，每个连接组件先用定位销定位、再用螺栓紧固；

3)沿每个内分瓣线切割，将新转轮室沿纵向分瓣且至少平均分成三个分瓣体；

4)再依次紧固螺栓，将切割后的至少三个分瓣体进行紧密地连接组合；

S3对组合后的分瓣体进行加工：

用车床加工组合后的分瓣体的内柱面，控制每个分瓣体的内圆柱度误差小于2mm、最大内径小于原转轮室的设计值，并在每个分瓣体的上下两侧各焊接一根第一支撑槽钢；

S4分瓣体安装前准备：

在原转轮室内部搭建各项安全防护措施得到满足的工作平台；根据新转轮室的尺寸拆除原转轮室，并将原转轮室外围的混凝土凿除至需要的浇筑空间，在立式水轮机组中与原转轮室上侧相接的导水叶底环上钻出若干灌浆孔，灌浆孔与浇筑空间相通，相邻两个灌浆孔的间距小于一米，并用水将浇筑空间冲洗干净；

S5安装分瓣体：

1)先拆除每个连接组件的螺栓，将至少三个分瓣体先后吊入原转轮室的安装位置处，任意相邻的两个分瓣体按定位销进行配合、并紧固相应连接组件的螺栓，再次连接组合新转轮室，以致新转轮室的内柱面、外柱面均周向至少形成三道竖向布置的接缝；复核新转轮室的内径偏差值后，水平移动新转轮室分别露出外柱面的各道接缝，依次从外柱面焊接各道接缝，使得新转轮室就位，再拆除每个分瓣体上的第一支撑槽钢；

2)以立式水轮机组中的导水叶底环和尾水管的中心连线为基准，调整新转轮室的中心度、水平度符合设计要求；上述调整完成后，新转轮室的上侧、下侧分别与立式水轮机组中的导水叶底环、尾水管点焊，新转轮室的上侧、下侧均周向均布四个焊点，焊接完成后，再测量新转轮室的中心度、水平度，如偏差大于设计要求，需拆除焊点，调整后再重新焊接，焊接时要对称作业；

3)新转轮室经历12小时后，再次复核其中心度、水平度的相应参数；若上述两个参数正常，则在每两个相邻分瓣体的上侧之间、下侧之间的相应位置处各焊接一根起连接作用的第二支撑槽钢；若上述两个参数不正常，重复S5安装分瓣体的第2)步骤，直至上述两个参数正常，然后，在每两个相邻分瓣体的上侧之间、下侧之间的相应位置处各焊接一根起连接作用的第二支撑槽钢；

最后，完成新转轮室的内柱面各道接缝的焊接工作，焊接时同样要对称作业；

S6灌浆浇筑：

采用市售的无收缩水泥灌浆料，通过上述若干灌浆孔依次灌浆浇筑；灌浆浇筑时两人操作，一人灌浆，另一人用振动泵从相邻的灌浆孔伸进灌浆区反复振动，保证灌浆浇筑密实；若干灌浆孔轮流灌浆浇筑、循环进行，直至相邻灌浆孔出浆为至；灌浆浇筑完成后封堵若干灌浆孔；经历72小时后，拆除每两个相邻分瓣体的上侧之间、下侧之间的第二支撑槽钢，清理新转轮室，将各道焊缝、各个焊点打磨平齐；

S7测量打磨新转轮室：

1)根据新转轮室的高度，用市售的激光经纬仪在新转轮室的内壁设定用于水平测量的若干水平横截面，每个水平横截面的周向至少均布16个测量点；

2)在高于、低于新转轮室的相应位置处分别安装转轮室测量打磨装置的两个十字型支架，两个十字型支架分别与导水叶底环、尾水管焊接；再在两个十字型支架的中心区域之间安装竖直布置的转动轴，并以立式水轮机组中的导水叶底环和尾水管的中心连线为基准，调整转动轴的轴线与上述的中心连线重合；最后完成转轮室测量打磨装置的安装，并根据新转轮室的设计内径，调整转轮室测量打磨装置中的测量机构的测量杆的设定值；

3)采用上述的测量机构逐点测量、记录各测量点的数据；对于内径小于设计值范围的区域，采用转轮室测量打磨装置中的打磨机构进行打磨；对于内径大于设计值范围的区域，先用不锈钢焊条填补、再采用上述的打磨机构进行打磨；打磨时，用直尺、圆弧样板检查圆柱度和圆度；测量、打磨要反复、持续地进行，直至新转轮室的内径、圆柱度、圆度符合要求；

4)拆除转轮室测量打磨装置，对新转轮室的中心线、导水叶底环和尾水管的中心连线是否共线进行复核，清理新转轮室的更换现场后，立式水轮机组转轮室分瓣更换得以完成。