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水电厂导叶中轴座漏水原因及处理措施

文档作者：李晋1 李伟2 李星辰1 韩军1 文档来源： 1．国电大渡河检修安装有限公司 2．商丘学院		点击数：	更新时间： 2025年12月30日
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2016年第2期
2016 Number 2
水电与新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
总第140期
Total No．140
DOI：10．13622／j．cnki．en42—1800／tv．1671—3354．2016．02．014
水电厂导叶中轴座漏水原因及处理措施
李晋1，李伟2，李星辰1，韩军1
(1．国电大渡河检修安装有限公司，四川乐山610049；2．商丘学院，河南商丘476000)
摘要：对龚嘴水电站机组在汛期运行中先后出现导叶中轴座漏水、密封压板螺栓断裂现象进行了分析，结果表明轴座压
板压紧不严密是造成导叶中轴座漏水的主要原因，提出了解决方案，根据实际情况将密封压板螺栓更换为12．9级高强
度螺栓，并在密封压板上加装分半式翼型压板，取得了良好的效果。
关键词：龚嘴水电站；中轴座漏水；螺栓强度；分半式翼型压板
中图分类号-TK730．3+13 文献标志码：B 文章编号：1671—3354(2016)02—0061—02
Analysis and Treatment of Water Leakage
in Guide Shaft Seat in Gongzui Hydropower Station
LI Jinl，LI Wei2，LI Xingchenl，HAN Junl
(1．China Guodian Dadu River Maintenance and Installation Co．，Ltd．，LeShan 610049，China；
2．Shangqiu University，Shangqiu 476000，China)
Abstract：In the operation of generator units in Gongzui Hydropower Station，water leakage in the guide shaft seat and
breaking of the sealing clamp bolt are observed．Analysis shows that the leakage is caused by untight sealing clamp of
the guide shaft seat．Treatment measures are then proposed correspondingly．The sealing clamp bolt is replaced by
grade-12．9 high strength type．Also，half-splitted wing plate is added above the sealing clamp．Practice shows that the
treatment is effective．
Key words：Gongzui Hydropower Station；leakage of guide shaft seat；bolt strength；half-splitted wing plate
龚嘴水电站位于四川省乐山市沙湾区与峨边县交
界处的大渡河下游，是2003年四川省政府办公厅批复
的《四川省大渡河干流水电规划调整报告》推荐的3
库22级开发方案中的第21个梯级电站。电站原装7
台单机100 MW混流式水轮发电机组，自1978年建成
投产，2002—2012年相继对7台机组进行增容技术改
造，总容量增至770 MW。
增容改造后，该电站5、7号机组在汛期运行中先
后出现导叶中轴座漏水现象，现场发现部分严重漏水
部位出现中轴座密封压板螺栓断裂。
1 中轴座漏水原因
龚嘴水电站机组在改造过程中，为减小空蚀现象
对顶盖曾进行加高处理，处理时进行的大量焊接工作
可能导致顶盖产生形变，使得顶盖圆与底环圆发生偏
离，产生部分活动导叶中轴颈与中轴座不同心现象，当
导叶动作时在压板上产生应力。
龚嘴水电站1—7号机组导叶中轴座压板连接螺
栓设计为M12，经厂家复核计算，设计值偏小，应增大
螺栓强度，受安装条件影响该螺栓最大只能扩大到
M16，最终采用8．8级M16螺栓⋯。
龚嘴水电站机组导叶中轴座螺栓为8．8级螺栓，
中轴座密封压板螺栓型号为M16X50，M16螺栓为60。
三角形螺纹，or。(公称)=8 X 100=800 MPa，盯。(公
称)／or。(公称)=8／10=0．8，盯。(公称)=800 x0．8=
640 MPa(or。为抗拉强度，or。为屈服点，or。为屈服强
收稿日期：2015一12一15
作者简介：李晋，男，助理工程师，主要从事水轮发电机组检修方面的工作。
6l
万方数据
水电与新能源2016年第1期
度，单位均为MPa)。8．8级M16螺栓最大断裂拉力按
式(1)计算：
F=寸A (1)
其中：F为最大断裂拉力；or为抗拉强度；A为有效面
积。经查表得A=156．7 mm2，盯=800 MPa。经计算得
F=125．36 kN。屈服强度见图1。
图1屈服强度
由此得出螺栓断裂处拉力大于125．36 kN，由图1
得知当应力超过弹性极限后，产生塑性变形，出现缩颈
现象，即产生集中变形造成螺栓断裂。龚嘴水电站机
组经增容改造，由于活动导叶中轴颈与中轴座不同心，
在中轴座压板螺栓处产生应力集中，大于螺栓最大允
许应力，产生螺栓断裂，导致压板密封不严，出现漏水
现象。
2中轴座漏水方案
经过分析得出漏水现象是由于螺栓断裂导致密封
压板松动所致，为了防止漏水必须加强中轴座密封压
板牢固程度，为此有以下方案。
1)将机组顶盖利用A修机会对顶盖进行更换。
2)将中轴座顶盖上固定螺栓孔扩钻，达到整个螺
栓大小的一致。
3)中轴座螺栓采用12．9级高强度螺栓。
4)在机组检修时，对所有机组中轴座压板采取加
装分半式翼型压板的方式。
5)在机组A修时对中轴座进行全面修整，对外圆
进行车削，增大外圆密封圈直径，给予一定的活动
空间。
综合考虑以上方案，对各方案的经济性、可操作性
等进行多方面比较，最终决定采用方案3)和方案4)。
方案3)具体实施办法为在2014—2015检修期将龚嘴
水电站1～7号机组导叶中轴座卡环及密封压板螺栓
全部更换为12．9级高强度螺栓，并在螺栓与密封压板
裂
之间加装弹簧垫防止螺栓松动。12．9级强度的M16
螺栓最大断裂拉力为188．04 kN，是同型号8．8级强
度螺栓的1．5倍。方案4)具体实施办法为在中轴座
压板上再增加一块压板，压板由两个半圆用螺栓连接
而成，连接螺栓为M20，并安装弹簧垫防止螺栓松动，
用4个圆柱做支撑，将圆柱底端焊接在顶盖上，上端用
螺栓将压板和圆柱固定，固定螺栓为M24，并安装止动
垫防止螺栓松动；在压板上开均匀开4个带M16螺纹
的孔，通过M16的顶丝压在中轴座压板上，可通过顶
丝调整压紧量，并加装背帽防止松动。安装时注意专
用压板顶丝应避开压板螺栓。
3结语
本文经过分析龚嘴水电站导叶中轴座漏水现象，
得出中轴座压板压紧不严密是造成导叶中轴座漏水的
主要原因，为解决此问题，根据实际情况将密封压板螺
栓更换为12．9级高强度螺栓，并在密封压板上加装分
半式翼型压板，2014—2015年检修期改造的5号机组
运行半年内未发现中轴座有漏水现象，通过采用更换
高强度螺栓和加装压板的方法，成功消除了导叶中轴
座漏水现象，保证了机组安全运行。此方法同样适用
于有类似问题的水电站。
参考文献：
[1]胡家秀．机械设计基础[M]．2版．北京：机械工业出版
社．2011

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