XJA1说明书
1 XJA-W-40/1X9
水轮机安装、使用、维护
说明书
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XJA-W-401X9产品说明书
目录
一、概述 (3)
二、水轮机的技术数据 (3)
1、使用范围 (3)
2、结构数据 (3)
3、安装高程 (4)
4、调保计算主要参数 (4)
5、性能参数与配套表 (4)
6、运转特性曲线 (5)
三、水轮机主要零部件结构和作用 (5)
四、水轮机的安装 (6)
1、安装前的准备 (6)
2、安装的技术要求 (7)
3、安装 (8)
五、水轮机运行与维护 (8)
1、试运转 (8)
2、操作注意事项 (8)
六、水轮机常见故障和处理方法 (9)
七、水轮机备件易损件图表 (9)
八、附图目录：水轮机装配图及水轮机安装布置图 (10)
九、装箱单 (10)
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一、概述
现代水轮机主要用作水力发电，是水电站最基本的设备。
斜击式水轮机，是属于冲击型的一种。它的喷咀与转轮的回转平面成22.5°夹角。来自压力管的水，经喷咀转换为高速射流斜向冲击转轮，水流从叶片一侧进入，从另一侧流出而推动转轮旋转做功，由主轴通过联轴器带动发电机发电。
它除了具有切击式水轮机的结构简单，运行可靠、检修管理方便等优点外，还具有（比切击式）比转速高、使用范围广、容易配套、直联电机等特色，因此近年来在我国有一定发展，颇受广大农村山区用户的欢迎。
本产品是一九七九年全国统一设计的产品，它集中了近年来国内同一机型的优点，同时具有较高的“三化”水平。
1、型号说明
XJ02—W–40\1X9
XJ---斜击式水轮机
02---转轮代号
W---卧式
40---转轮直径（厘米）
1----喷咀数（只）
9---射流直径（厘米）
2、本机采用与飞轮做成一体的弹性圈联轴器与发电机直联，转轮放置方向从发电机端朝水轮机看为顺时针。
本机采用水力性能较好62°/45°长喷咀和135°喷水弯管及引水弯管。
二、水轮机的技术数据
１、使用范围： 40/1X9 40/1X11
使用水头范围：H=90-120 45-120 （米）
使用流量范围：Q=0.257-0.296 0.236-0.386 (米３／秒) 额定转速：η=1000 750-1000 (转／分)
额定功率： N=181.1-277.7 78.3-348.5 (千瓦)
２、结构数据：
叶片数：Z=20
喷咀口直径： dn=110-135(毫米)
喷咀行程： S=100-120 (毫米)
喷水弯管直径： D。=300 (毫米
进水闸阀直径：Ｄ。=300 (毫米)
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调速方式：手动
轴承型号：单列向心推力球轴承46320，单列向心短圆柱滚子轴承2320 飞轮最大直径： D1=800 (毫米)
飞轮转动惯量： GD=0.105(吨·米２)
３、安装高程（hz）:
本机安装高程（即水轮机转轮中心线至尾水位的距离）：
hz≥2D1 hz≥0.8m
D1—转轮的节圆直径（米）
４、调节保证计算参数：
最高水头（Ｈ）：125（米）
压力管道∑Ｌg V g: 10H
压力上升值（β）： (0.4)40%
针阀关闭时间：１０（秒）
折向器关闭时间： 2.5(秒)
5、性能参数与配套表：
XJ02–40/1X11型水轮发电机组性能数据配套表
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XJ02–40/1X11型水轮发电机组性能数据配套表
三、水轮机主要零部件结构和作用
本机为卧轴、单喷咀、单转轮、冲击型、斜击式水轮机。它由主机部分、喷咀机构部分、引水部分、调速传动机构等主要部分组成。
（一）、主机部分有转动部件（工作部件）、轴承部件和机壳部件。
1、转动部件有：转轮、主轴、飞轮、弹性联轴器、甩水环等主要零件。转轮是水轮机的心脏。转轮的特性对水轮机的性能起决定性的作用。本机转轮构造简单，由此及20个叶片和内外轮环组成，叶片形状呈单曲面或半球面。外轮环主要是加强转轮的强度，并能减少转轮在空中转动时的风阻力损失。
转轮用平键装固在主轴上，飞轮和联轴器做成一体，采用1：5锥度与轴伸端配合，并用平键传递扭矩。装设飞轮目的在于增加机组的转动惯量和稳定性。甩水环可以止住水流沿着轴向溢出。
2、轴承部件包括有滚动轴承、轴承座、轴承盖、温度计等主要零件。轴瓦式水轮机轴承结构请参看随机图纸，轴瓦用46#汽轮机油润滑冷却。
本机采用滚动轴承，它具有效率高，结构简单，制造容易，成本低，维护保养方便等优点。滚动轴承装在轴承座上。轴承座以锥销定位装于机座两端平台上，增加了两支点轴承的整体性，在两轴承中间支承着转轮。轴伸悬挂着飞轮。轴承主要用来受机组的转动部分的重量和轴向水推力。轴承座两端有封盖。用钙钠基黄油润滑自冷。
3、机壳部件包括机座与机盖，机座通过轴承和轴承座来支承机组转动件，导水机构与机座成22°30′角度联结（即喷针中心线与机座主轴中心线的夹角），使机组主要件连成一体。机座与导水机构连接处附近有一圆台也是折向器轴的一个轴承位置，机盖与机座用螺钉联接并加石棉垫片。
（二）、喷咀部分有导水机构和手轮架部件。
１、喷咀部件有喷水弯管，喷针、喷咀、导流支架、平衡活塞、针杆后衬套、Ｏ型密封圈、封水压环、喷针杆等主要零件。
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喷水弯管将压力水经导流支架引向喷咀，导流支架主要支承针杆和防止旋涡的导流作用。喷咀由喷咀体与喷针组成。喷针是喷咀体内的针阀，其间流道成渐缩流线型，减少水流运动阻力，压力水进入喷咀体内后，流速急剧上升至咀口以高速密实的射流冲向转轮叶片，使水流由压力能转换为速度能对转轮作功。喷咀开度的调整是靠操纵针杆的手轮来改变喷咀出口断面，调节射流量，以适应外界负荷的变化。平衡活塞用来平衡喷针头所受的轴向水推力，使针杆工作时方便灵活。喷水弯管上后衬套是支承针杆的另一点，固定在喷管后轴座上的Ｏ型密封圈和封水压环，前者封水，后者压紧和刮去附在喷针杆上的结垢，对封水圈起保护作用。喷水弯管靠近导流支架附近侧面开个捣污孔，用来清洁管内附在导流支架上的杂草树枝。
２、手轮架是支持手轮的底座，它与喷水弯客直接联结在一起，手轮是用来控制水轮机开机和关机之用的，同时，用来控制喷针开度大小以适应外界变化，操作手轮使喷针关闭时间应在10秒钟以上。
（三）、引水部分有：引水弯管、伸缩节、闸阀等主要零部件。
引水管把压力水引向喷水弯管，另一方面是导水机构的一个支承点。引水部分在最低处设有放水孔，在机组长期停机时，应旋开螺塞放去积水，用伸缩节把进水管和闸阀联结起来，作为机组安装和维修时拆装调整之用。闸阀用来截断水流，以备机组检修或长期停机时使用。
（四）、折向器传动机构有操作机构、推拉机构与折向器。
操纵机构即一台1500N·M手动调速器。
推拉机构有拐臂、推拉杆、摇臂、折向器轴等主要零件。由操纵机构带动调速轴转动一个角度，调速轴上的拐臂经拐臂、推拉杆、折向器轴、操纵折向器放置一定的工作角度。推拉杆设有螺纹调节其长度。机组出厂前已进行试装。在电站试运行时进行较正以保证传动可靠性。传动润滑部位，除折向器轴支承座，调速器各润滑点，其余均用机油润滑。
折向器又称偏流器，用于机组突然甩负荷时，使射流折向离开叶片，以防止机组飞车和水锤压力过大，折向器是用ZG25钢或QT400-15球墨铸铁制造。
四、水轮机的安装
水轮机安装质量的好坏直接影响水轮机使用寿命和出力，因此，必须认真作好水轮机的安装工作。
（一）、安装前的准备：
1、按出厂的装箱单，清点水轮机的零部件，随机附件备件等是否齐全。
2、安装人员应熟悉水轮机装配图，水轮机安装布置图及主要零部件图。
3、要备足所需工具和仪表：手拉葫芦、框式水平仪、千分表、塞尺、
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钳工工具、随机工具等。
4、按规定的主机起吊环，选择正确的起吊方法。
（二）、安装的技术要求：
１、主轴水平度允差：≤0.10mm/m
２、沿主轴垂直方向机座水平度允: ≤0.20 mm/m
３、水轮机主轴与发电机主轴的同轴度允差: ≤0.05mm/m
４、水轮机飞轮联轴器与发电机联轴器轴线偏角:≤１′1
（飞轮联轴器与发电机联轴器端面不平行度允差: ≤0.10mm/m
５、喷咀口与喷针关闭最大间隙：≤0.05mm/m
６、喷针行程与折向器转角的协联：在喷针全关时，折向器下弦与喷针中心相切。
（三）、安装：
用户应根据水轮机的装配图，水轮机安装布置图以及辅机的技术资料，进行水工，厂房设计工作，浇灌混凝土基础，安装时先检查混凝土基础，安装高程，各地脚螺栓（或预留孔）是否与安装布置图相符，如无问题，待混凝土基础干固后就可安装。
1、吊装主机
将主机吊装于基础上，并对好预先拉好的中心线，此时将上机盖打开，把机座组合面刷擦干净，在座底用斜垫铁板初调水平，并锁上地脚螺母（涂上黄油保护），再进行主机基础的第二次浇灌工作。
本机采用滚动轴承，一般在工厂时，已调整好左右轴承座的不同轴度（配上定位销），在电站安装时，只需检查以手转动主轴是否灵活为准。待混凝土干固后，精调机座水平，并保证主轴水平度应符合技术要求（１）和机座沿主轴垂直方向水平度应符合技术要求（２）再拧紧地脚螺母和装上机盖。
2、安装飞轮，导水机构、推拉机构等。
主机安装后，再装上飞轮、喷水弯管、协联机构、操纵器和在水泥坑内装上进水弯管、伸缩节、闸阀等，后拧紧全部螺母。
3、安装发电机。
最后安装发电机，用千分表检查水轮机飞轮联轴器端面及电机联轴器的端面跳动应小于0.06mm,不同轴度允差应符合技术要求（３），再用塞尺检查两轴线偏角允差应符合技术要求（４），两半联轴器的端面间隙允差３－５毫米。
4、折向器调整
水轮机在出厂前，应进行折向器的试调工作：调整推拉杆的长度，使折向器处在全关和全开位置时，调整好操纵器限位装置。折向器在全开位置时折向器迎水端面与喷咀处端面之间距为10mm；折向器在全关时，折向器下弦和喷针中心线相切，用秒表测定并调整折向器关闭时间2.5秒，使
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喷针行程关闭时间在10秒以上。
全部安装完毕后，用手转动飞轮，主轴必须转动灵活，如遇卡死，必须重新调整，至达到要求为止。
五、水轮机的运行和维护
（一）、试运转
1、试运转前的准备：
（１）、检查主机、闸阀、管道、仪表等是否安装完毕与紧固。
（２）、检查轴承及各润滑部位是否上好油。
（３）、检查各转动部分、手轮等是否轻便灵活，用手操作喷针杆上的手轮，开闭喷针数次，检查喷针及折向器操作机构是否灵活，协联并将调速器喷针和闸阀处于关闭位置。
（４）、检查站管路是否畅通，密封是否完好。
（５）、一切检查完好后，可进行充水试验并检查有无漏水，如有漏水应立即停止充水，进行检修排除，并检查静水头是否降低应注意清理拦污栅。
2、试运转：
（１）、开启闸阀的旁通阀，使弯管内充水，观察压力表。
（２）、反时针转动闸阀手轮，开启闸阀。
（３）、本机启动时，用手慢慢转动手轮，开启喷针，使水轮机启动。
（４）、启动后，低速运转30分钟，如果情况正常，再逐渐将转速升高到额定转速，观察各部分有无不正常现象：是否有严重漏水，是否有异常响声和振动等到，如有，应立即停车检查并及时排除。最后再检查一次电气部分，确保电气部分无故障。
（５）、在额定转速下，空转８小时，注意轴承温升不要超过60℃。
（６）、空运转后，逐渐加负荷25%,50%、75%、100%为止，各阶段运转三小时，不应有异常现象。
（７）、满负荷运转72小时，温升不得超过70℃。
（二）、操作注意事项：
1、运行人员应熟悉本型水轮机结构，工作原理，各手轮开关等用途及操作方法。
2、机组启动前各手轮应在关闭位置。
3、对弯管充水前，应对机组进行全面检查，无异常现象才能开机。
4、空载运行正常后，才可带上负荷。
5、机组紧急停车，本机采用首先关闭折向器，然后关闭喷针的手动停机方式。
6、机组长期停止运转或检修时，各手轮应处关闭位置并打开进水部分
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下面的放水孔。放去积水。
7、应经常注意轴承温升情况，定期加油或换油。各转动部位也应定期加油，以保证操作灵活。
8、各传动部分应经常检查，以保证传动的可靠性。
（三）、水轮机的维护与保养：
１、各转动部分应保证润滑良好，每次换班都应该检查各处润滑油情况，经常加油。尤其是两轴承更要注意。
2、轴承体内的黄油，每隔３－６个月更换一次，加油时不应太满，约为轴承体内腔的2/3，否则使轴承发热。
3、如长期停机或严冬季节，应先将进水管内的水排掉，以免结冰，使水管破裂。
4、定期检查喷咀，喷针、折向器等磨损情况必要时预以更换或焊修。
5、经常检查各固定螺丝，螺母的拧紧程度及销子情况，如发现松动，应及时处理。
6、定期检修。新机在运转一个月后，应作一次检查，先吊去上盖。检查转轮叶片是否正常，若有损坏，应进行修理，以后根据具体情况，三个月至半年小修一次，内容有查看过流部分，各连接件，清洗轴承，更换润滑油。
7、一年大修（中修）：除了定期检查的项目外，要象安装时一样，进行部件的检查，清洗管路系统，调整各部分使之符合技术要求，修复或更换各磨损件，待全部检修完毕，对过流表面涂防锈漆。
六、水轮机常见故障和处理方法
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八、随机文件
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