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水轮机安装规程
水轮机安装规程
1.总则
1.1.本规程适用于HL(E)-LJ-215水轮机及辅助设备的安装
12施工单位应根据水轮发电机安装技术规范GB8564-88、本规程以及制造厂提供技术条件
的规定和要求,进行水轮机及辅助设备的安装与调整。
1.3.凡本规程及其它技术条件、图样未能明确的标准和要求,应同制造厂协商确定。
1.4.水轮机及辅助设备的安装、调试、试验、试运行应作出详细记录,并应得到施工单位与制造厂的认可,记录汇总成册后,应递交制造厂一份。
2.安装前的一般要求
2.1.机组基础已经完成,经过检查合格并清理干净。
2.2.在安装现场,已正确牢固地设置机组中心线和高程的基准点。
2.3.为安装调整或固定用的零件等均已预埋完成。
2.4.厂房安装间的建筑应满足机组安装时的使用要求。
2.5.必要的测量工具装备齐全。
2.6.应具备有关设备安装图样与技术条件,以及施工用的特殊工具。
3.埋入部分的安装
3.1.肘管的安装
3.1.1.肘管的安装前要检查几何形状尺寸,必要时需校正。
3.1.2.检查肘管X、Y线是否对齐,调整肘管中心与高程。
3.1.3.按图样要求将其焊接为一体,其过流面焊缝需打磨光滑且与附近表面接平。
3.1.4.肘管中心和高程,利用肘管底部的斜子板及拉筋来调整。
在外壁应按地基图有关图样规定设置拉筋,并牢固的地焊接在混凝土的钢筋上。
3.1.5.肘管内要设置足够的支撑,以防止浇捣混凝土时变形。
3.1.6.浇捣混凝土时,应防止肘管变形和位移,混凝土与肘管的结合应密实,不允许有空隙
3.1.7.安装质量要求
3.1.7.1.肘管上管口中心与机组中心允许偏差2mm。
3.1.7.2.肘管上管口法兰平面高程允许偏差±3mm。
3.1.73肘管上管口法兰平面不平行度允许偏差0.10mm/m。
(径向测量)3.2.上、下尾水锥管安装
3.2.1.上、下锥管安装前要检查几何外形尺寸,必要时需校正。
3.2.2.在肘管法兰面上加若干块12mm厚垫块。
按埋入部分装配图(和地基图)吊入上、下尾水锥管及伸缩法兰等组合连接件。
将各零部件安放就位,上下尾水锥管及伸缩法兰的X-Y线一致。
3.2.3.上下尾水锥管的安装质量
3.2.3.1.尾水锥管上管口中心与机组中心允许偏差1.5mm。
3.2.3.2.尾水锥管上管口法兰平面高程允许偏差±2mm。
3.2.3.3.肘管上管口法兰平面不平行度允许偏差0.10mm/m。
3.3.蜗壳座环的安装
3.3.1.蜗壳座环安装前应清洗、打扫干净。
3.3.2.安装蜗壳起重器,调整高程和水平。
3.3.3.将蜗壳座环吊入机坑,架于起重器上,座环上的X、Y线应与基准线一致
3.3.4.调整蜗壳座环的中心和高程。
3.3.5.为防止蜗壳座环的位移与变形等,进一步加固对蜗壳座环的支撑工作。
3.3.6.上述工作结束后,应再检查一次安装尺寸,并作出记录。
3.3.7.蜗壳座环安装质量要求:
3.3.7.1.座环上的X、Y标记与机组X、Y基准线允许偏差为1.5mm。
3.3.7.2.座环高程允许偏差±2mm。
3373座环上部平面的水平度允许偏差为0.05mm/m。
(径向测量)
3.3.7.4.座环上下内圆各半径差不超过0.100mm。
3.4.蜗壳水压试验
3.4.1.按蜗壳水压试验工具图,装配水压试验各零部件,使各零部件就位。
3.4.2.按蜗壳水压试验图中技术要求对蜗壳做水压试验,并对试验结果作记录。
3.4.3.水压试验满足要求后。
将水压按蜗壳水压试验中技术要求降至4.0MPa。
3.4.4.重新检查座环的安装尺寸,使其符合3.3.8条中质量要求。
3.4.5.各拉杆、支撑调整用的起重器等均须点焊牢固,以防止浇捣混凝土时蜗壳的变形和位移。
3.5.机坑里衬的安装
3.5.1.按座环内圆调整机坑里衬的中心,按座环平面调整高程,根据图样要求对准X—Y线,然后按图样要求焊接,并通过焊接将机坑里衬固定在座环上。
配割、焊接、接力器座、锁定基础板机坑进入门等。
3.5.2.安装质量要求
3.5.2.1.对座环中心的同轴度允许偏差为①5mm。
3.5.2.2.机坑里衬上口直径的允许偏差为±5mm。
3.6.接力器座的安装
3.6.1.接力器座调整合格后要牢固地固定,并焊接于机坑里衬上,复核一次法兰面垂直度、中心高程、至机组中心线距离。
3.6.2.安装质量要求
3.6.2.1.接力器座法兰面的垂直度0.3mm/m。
3.6.2.2.接力器座中心及高程允许偏差为±1mm。
3.6.2.3.接力器座的法兰面及中心线与机组座标基准线距离允许偏差为±3mm。
3.7.蜗壳上管子的安装
3.7.1.管路中各水、气及仪表系统管路要畅通,不得有任何杂质存在。
3.7.2.配制管路时,管截面的椭圆度不超过管径的10%;管子切口局部凹凸不得大于3mm
3.7.3.机坑里衬上各法兰位置由顶盖中的各管子位置配置而定。
3.8.混凝土的浇灌
3.8.1.保压进行混凝土的浇捣。
浇捣中应密切监视座环的水平,圆度等的检测。
3.8.2.浇捣混凝土时,应有防止座环变形的措施。
控制混凝土浇注上升速度及每层浇高,施工时应监视座环的变形,并按实际情况随时调整混凝土浇注顺序。
3.8.3.蜗壳保压至混凝土保养期结束后才能撤压。
4.导水机构的预装
4.1.将蜗壳保压工具中零部件(除底环及导叶)吊出,按3.3.8要求复查座环。
42复查底环和装在底环上的下固定止漏环、导叶,再吊入顶盖和装在顶盖上的固定止漏环。
检查上下止漏环的同轴度,确定上止漏环的中心线为机组基准中心线。
43尾水锥管固定于底环上。
尾水锥管与肘管联接处的法兰在主轴盘车后紧固。
4.4.检测底环、要求以机组基准中心线为基准,检查底环上的下止漏环同轴度和圆度。
4.5.底环止漏环与顶盖止漏环同轴度允许偏差为土0.10mm。
4.6.底环止漏环及顶盖止漏环的圆度偏差为土0.10mm。
4.7.导叶的预装数量23只。
4.8.顶盖、底环调整后,一般拧紧一半数量的螺栓。
检查导叶端部间隙及立面间隙在设计范围内。
4.9.预装符合要求后,吊出顶盖,底环不必吊出机坑,与座环同钻铰定位孔。
5.主轴与转轮的安装
5.1.主轴和转轮在联接前,法兰面与螺栓孔须要清理干净,不得有赃物及毛刺。
厂家若将泵板与转轮已联接在一起,安装时原则上可不必拆装但应检查,并清除转轮上冠内的一切杂物。
5.2.主轴与转轮的联接应对称拧紧螺栓,尽可能一次完成。
通过火焰加热装置来预紧螺栓,螺栓的伸缩长值为0.51~0.56mm。
5.3.由于主轴与转轮间采用摩擦传递转矩的联接方式,转矩通过摩擦面(法兰把合面)由转轮传到水轮机轴,再传到发电机轴。
联轴螺栓只受拉力作用,对联接螺栓来说,其受力与转矩无关,不管该转矩零还是最大值,只要保持适当的拉应力,即保证其最大转矩下俩摩擦面不打滑。
彻底清洁摩擦表面非常重要,在联接水轮机轴与转轮前,必须按照下列步骤进行。
5.3.1.为便于去除油污,摩擦表面加工刀痕必须清洗干净。
法兰螺孔周围也要用细油石抛光。
5.3.2.用稀释剂冲洗摩擦表面,同时彻底清除毛刺飞边。
润滑螺母下端面及所有螺纹,同时必须避免摩擦表面被润滑剂损害。
5.3.2.1.螺柱的螺纹涂上一层二硫化钼润滑剂。
5.3.22在螺柱放入螺孔及螺母拧上螺柱之前,螺母螺纹和转轮螺纹孔螺纹涂上一层稍厚的二硫化钼润滑剂。
5.3.2.3.把螺母拧到法兰之前,在螺母下端面涂上一次薄二硫化钼润滑剂。
5.3.3.用“测量螺栓伸长量的测量仪器”测量每个螺柱的长度C1,把所有测量值记录在表格
中。
5.3.4.按如下图拧紧各螺栓,用把手打紧各螺栓柱,然后测量各螺柱长度C2,并记录在表格
中。
(C2伸长量不小于0.10mm)
5.3.5.用墨汁在螺母上及平面处作出各螺母的相应位置标记I
5.3.6.计算冷拧紧的角度a1
a1=K(C2-C1)其中K=360°/4(式中4为M68X4的螺距)
a1=90°(C2-C1)
5.3.7.用“角度样板”在螺母上平面处从I点标出余弦角a2
a2=atot—a1并在法兰面上作出标记
水轮机轴和转轮相联接处螺栓
atot=360°/4X0.56=50.4°;螺栓总伸长量△1=0.56mm
a2=50.4°—90°(C2—C1)
5.3.8.a1,a2记录于在表格中。
测量完毕后,加热前,将螺母旋松使螺母与法兰间有一定的间隙(不小于0.2mm)
5.3.9.用“联轴螺栓加热装置”加热螺柱,转动螺母到a2标记处,螺母要在法兰直径方向对
称拧紧,其它螺柱也用同方法拧紧。
5310.螺柱冷却到室温后,测量螺柱长度C3,并记录在表格中,计算伸长量△I=C3—C1误差范围:
要求各螺栓伸长量在△I范围内(0.51〜0.56mm)如螺柱伸长量未满足要求,则要校正螺母角度。
5.4.转轮与主轴联接后,依次涂密封胶,(紧固Loctite胶水)以防松。
5.5.安装质量要求:
5.5.1.螺栓需有足够紧度,测得的伸长值为(0.51〜0.56mm)。
5.5.2.主轴与转轮联接法兰的结合面要严密,用0.02毫米塞尺检查,不能通过。
5.6.转轮吊入安装时,放置在较设计标高低约17毫米左右的位置上,吊入时应缓慢轻放。
5.7.调整主轴的垂直度。
5.8.安装质量要求:
5.8.1.与顶盖上止漏环相对处的同轴度及圆度允许偏差±0.10mm。
5.8.2.与底环下止漏环相对处的同轴度及圆度允许偏差±0.10mm。
5.8.3.主轴垂直度不大于0.02mm/m。
说明:
转轮各部位的同轴度及圆度,以主轴为中心进行检查。
6.导水机构装配
6.1.导叶按编号顺序安装,然后吊入顶盖、套筒、导叶摩擦装置,导叶剪断装置等,调整顶盖使各导叶转动灵活。
在顶盖未装入前,清扫干净各排水孔。
6.2.装入顶盖支座、控制环及各连杆零件。
装入控制环前,支座滑动槽应清理干净。
6.3.安装调整好控制环导叶锁锭装置高程和水平。
6.4.检查导叶开度。
6.5.安装质量要求。
6.5.1.导叶转动灵活。
6.5.2.导叶的上、下端面间隙符合图样要求。
6.5.3.导叶在全关位置时,导叶立面允许的局部间隙,符合图样要求。
6.5.4.各止漏环间隙于设计间隙之差不应超过±0.15mm。
7.机组轴的联接与盘车
7.1.联轴前应具备如下条件
7.1.1.发电机已单独进行盘车,且摆度符合要求。
7.1.2.水轮机轴的中心与垂直度已找正合格。
转轮止漏环处各间隙与设计间隙之差,不超过±0.15mm。
7.1.3.发电机已与水轮机轴精确对准中心,其准确度达到0.1mm。
主轴垂直度偏差不应大于
0.02mm/m。
7.2.联轴前俩法兰表面及联轴螺栓孔要清理干净。
7.3.用联轴工具使水轮机转轮与主轴平稳上升,按要求预紧联轴螺栓,螺栓的伸长值0.38〜
0.42mm。
预紧联轴螺栓时,应对称进行。
7.4.预紧联轴螺栓后,检查法兰的组合面,组合面应无间隙,用0.02mm塞尺检查,不能塞
入。
7.5.预紧螺栓联接预紧采用火焰加热方法,具体操作过程可参考转轮与主轴间联轴螺柱的预紧方法。
7.6.用盘车方法检查调整机组轴线摆度。
7.7.安装质量要求
7.7.1.联轴螺栓要有足够的紧度,测得其伸长量。
7.7.2.机组轴线调整完毕后,在水轮机导轴承颈处绝对摆度不超过0.10mm。
7.73转轮安装高程以转轮水平中心线与导水机构导叶水平中心线相对齐为准,转轮下环进水口处平面低于底环过流表平面0.5〜1.5mm,不允许上冠、下环凸出于流道表面。
8.主轴密封及导轴承的安装
8.1.主轴密封的安装
8.1.1.主轴密封的安装是在机组轴线已找正合格后,转动部分中心已确定情况下进行。
安装时,需将转动部分加以固定。
8.1.2.主轴密封安装时,要调整空气围带密封件,使之与主轴法兰间的间隙均匀。
空气围带密封件的密封支座及密封压圈要在发电机安装前吊入就位。
8.1.3.无接触间隙工作密封安装时径向间隙应符合图样设计要求。
8.1.4.安装质量要求
8.141.检修密封的空气围带密封件与主轴密封轴套间隙均匀,偏差不应超过设计间隙值的土
20%。
8.1.4.2.工作密封径向间隙均匀,偏差不超过设计间隙的土20%。
8.2.油轴承的安装
8.2.1.油轴承是在机组轴线已找正合格,主轴密封已经预先就位的情况下进行安装的。
8.2.2.油轴承应与主轴试装,总间隙应符合图样设计要求。
8.2.3.导轴承安装时,应根据主轴中心位置,并考虑盘车的摆度、方位、和大小进行间隙调整,安装总间隙应符合图样设计要求。
8.2.4.油轴承安装后,按图样要求安装好轴承冷却器及油循环管路的连接。
8.2.5.安装质量要求
8.2.5.1.油轴承间隙应符合图样要求。
允许偏差应在分配间隙值的土20%以内。
8.2.5.2.油轴承轴承座与转动油盆进行煤油渗漏试验,不允许漏油。
8.2.5.3.轴承冷却器应按样本要求进行耐压试验,检查合格后应无渗漏及裂纹等异常现象。
8.2.5.4.油质应合格,油位高度应符合设计要求,偏差一般不超过土10mm。
9.接力器的安装
9.1.接力器安装前,要分解清洗,装配时应仔细、动作缓慢,特别是对各密封件等。
9.2.在安装好接力器里衬后再接着安装接力器,接力器安装后,各配合面间隙应符合设计要求,活塞移动应平稳灵活。
9.3.接力器安装后应按设计要求,进行耐压试验,检查其耐压渗漏情况。
9.4.安装质量要求
9.4.1.接力器的水平偏差,在活塞处在中间位置时,活塞杆水平不应大于0.1mm/m。
9.4.2.接力器的压紧行程值为10〜12mm。
10.管路及辅助设备的安装
10.1.管路系统中各水、气、油管路及仪表系统管路要畅通,不得有任何杂质存在。
10.2.配置管路时,管截面的椭圆度不超过管径的10%;管子切口局部凹凸不得大于3mm
10.3.管路法兰在管路预装,进行焊接,并按图样规定的压力作耐压试验,各处不得有渗漏现象。
10.4.各自动化元件,均按样本或按制造厂的图样和技术条件进行安装、调整和试验。
10.5.测压仪表装置按图纸要求进行管路联接。
水头
效率%
额定功率的百分数%
(m)
108
100
90
75
60
45
474.14
M
93.2
93.33
92.23
92.35
90.5
9
87.9
2
P
94.2
94.33
94.23
93.35
91.5
9
88.9
2
461.79
M
93.18
93.36
93.39
92.67
91.0
7
88.4
1
P
94.18
94.36
94.39
93.67
92.0
7
89.4
1
445.0
M
92.9
93.22
92.44
92.94
91.6
88.9
7
P
93.9
94.22
94.44
93.94
92.6
89.9
7
439.95
M
92.9
93.16
93.43
93.02
91.7
2
89.1
1
P
93.8
94.16
94.43
94.02
92.7
2
90.1
1
3鉴定工作所依据的文件
3.1自一里电站水轮发电机组经济合同及技术协议书。
3.2电波水轮发电机组技术偏差报告等。
3.3水轮机产品说明及性能保证说明书。
3.4水轮机安装规程。
3.5HL(E)-LJ-215水轮机图样。
3.6电厂安装、检修、运行与试验等有关记录及其它有关资料。
4鉴定工作的主要内容
4.1水轮机的功率及效率保证值。
4.2机组在各种水头,各种负荷下的运行稳定性。
4.3水轮机的汽蚀性能。
4.4水轮机的结构,技术经济指标及制造质量。
4.5自动化控制系统各元件的性能和工作情况。
4.6水轮机的成套性(包括工具、备品)装箱运输与保管情况,最后根据鉴定结果对水轮机产品作出结论,提出今后改进的建议鉴定报告由鉴定委员会提出。
5鉴定试验和检查测量项目方法
HL(E)-LJ-215水轮机鉴定试验,检查及方法说明如下,鉴定的与意见写入表中,作为最后验收评定该机的依据,在进行鉴定准备工作时,按本大纲的鉴定项目分别编写具体测量和鉴定方法,具体准备工作的内容视当时的条件由鉴定委员会确定。
鉴定项目、方法要求见表1。
表1
序号
鉴定项目
鉴定方法及工具
技术条件和要求
5-1
水轮机的功率
根据运行记录和效率试验结果功率可用双瓦特来测疋
依运转我曲线Hmax=474.14m时额疋功率为
66.7MW最大功率为71.8MW,最小功率为
26.68MW,当Hp=445m时,额定功率为
66.7MW,最大功率为71.8MW。
最小功率为
MW
5-2
水轮机的效率
根据模型水轮机的效
率换算
依第2条中效率保证值保证。
5-3
调节保证
进行甩负荷试验或查记录
依产品说明及性能保证说明中的调节保证:
导水机构关闭时间T仁4s,T2=10s。
水轮机甩100%负荷,速率上升率不超过40%,蜗壳中最大压力值不大于569m水柱
5-4
空蚀
根据观祭计算或查记录
在保证期内
1)水轮机转轮轮磨蚀破坏最大坑深不大于1mm,质量不大于0.8kg,导水机构与尾水管全部磨蚀质量和不大于0.3kg
2)连续运行4年,转轮叶片出水边不出现锯齿状缺口或穿孔,转轮下止漏环及对应固定止漏环最大坑深小于2mmo
5-5
摆度
用振动计录仪或千分表或查记录
水轮机主轴承处最大摆度小于0.15mm
5-6
振动
用振动记录仪
水轮机轴承上的有效振动值丫=
0.06mm,X=0.07mm.
5-7
尾水管压力脉动和噪音
实测或记录
1)水轮机尾水管内的压力脉动值(双幅混频△H),在70%〜100%额定功率运行时△H/H不大于1.5%;在40%〜70%额疋功率运行时厶H/H最大不超过3%o
2)水轮机机坑内距脚踏板上方1.0m处的噪音不超过85dB(A),在距离尾水管进人门1m处的噪音不超过90dB(A)o
5-8
稳定运行范围
在474.14〜439.95m
运行水头条件下,在相应水头下的机组最大保证功率的40%〜
100%的功率范围内,水轮机稳定运行
1)振动不超过正常范围。
2)功率满足运转特性曲线要求。
3)噪音不超过正常范围。
4)尾水管压力脉动值不超过正常范围。
5)空蚀值不超过正常值。
6)轴承瓦温油温不超过600C
5-9
飞逸转速安全运行保证
在飞逸转速情况下,安全运行实测或记录
1)飞逸转速时间不超过10min,转动零件不产生有害变形。
2)飞逸转速不大于930r/min
5-10
1)导叶漏水量
2)主轴密圭寸漏水量
1)在导叶关闭时的实测或记录
2)机组运行时的实测或记录
1)在额定水头下,新导叶漏水量不大于30L/S。
投入运行2年时,导叶漏水量不大于40L/S
2)投入运行8000h后,主轴密封漏水量不超过0.7L/S.
5-11
埋入部分质量
依安装检查记录和实际测量鉴定之
1)座环上X、丫标记与机组X、丫基准线允许偏差1.5mm。
2)座环水平高程允许偏差(土2mm)。
3)座环上部平面和水平度允许偏差为
0.5mm/m
4)其它按图样及水轮机安装规定鉴定之。
5-12
导水机构部分质量
按照检查记录和实际测量鉴定之
1)导叶全闭时,导叶与顶盖底环总间隙0.05〜0.15mm,导叶间立面间隙,在钢丝绳捆紧或接力器投入情况下,其间隙用0.05塞尺不能通过。
2)按导叶布置图检查导叶开口。
3)导叶最大开口的单个值相对平均值的允许
偏差为土1.42mm。
4)其它按有关图样及水轮机安装规程鉴定。
5-13
转动部分质量
按照检查记录和实际测量鉴定之
1)上、下止漏环间隙要求在设计值。
2)转轮叶片出水过平均开口偏差。
3)叶片出水边单个开口偏差。
4)主轴与轴瓦总间隙不超过0.30〜0.40mm
5)其它按有关图样鉴定之
5-14
事故保护信号
运行观测或手动观察
1)过速140%事故停机。
2)当油压设备压力油箱内压力低于3.2Mpa时自动关机。
3)导轴承及推力轴承过热时紧急自动停机
5-15
试验或运行观察
1)油压为4.0Mpa时密圭寸处允许有缓慢形成的液状漏油。
2)两接力器行程偏差〈1mm。
导叶摩擦装置试验规程
1.摩擦装置结构导叶摩擦装置结构导叶摩擦装置由压板、导叶臂、连板、摩擦片、分半键、联接螺栓、导叶臂位移信号装置、导叶限位块等零件组成。
导叶与导叶臂之间彩分半键固定、导叶臂与压板之间采用联接螺栓、圆柱销固定。
接力器对导叶的操作力矩通过连板与压板、导叶臂之间的摩擦传递,连板与压板、导叶臂之间装有摩擦片,通过调整联接螺栓的预紧力矩以控制作用在摩擦块上的正压力,从而控制导叶摩擦装置所能传递的操作力矩,称其为导叶摩擦装置的起始滑移力矩。
导叶摩擦装置的一项重要作用是保护导水机构各传动部件不因过度受力面损坏。
在导水机构运动过程中,如有两相邻导叶被异物卡阻,作用在此两导叶传动件上的操作力矩将相应增大,当其值超过起始滑移力矩时,导叶摩擦装置发生滑移,导水机构中的传动零件可继续随导叶接力器运动,作用在导水机构中的传动零件上的力不再增加,从而保护导水机构中的传动零件不会因此受到损坏,位移信号装置同时发出报警信号。
由于导叶臂与导叶连板间产生了滑移,导叶与导叶连板间的相对位置被破坏,导叶停留在某一错误位置,但导叶仍然由导叶臂及导叶摩擦装置所控制,不会因失控而触及转轮及相邻导叶,因此机组仍可安全运行。
机组运行结束后,在主进水阀关闭的情况下,操作接力器使导叶全开,原先由于被卡阻而产生滑移的导叶摩擦装置的导叶臂将最先被装于导叶全开位置的导叶阻挡,从而重复导叶被卡阻的相反过程,导叶与其导叶臂将被复位。
2.摩擦装置厂内试验的目的
2.1.测量导叶摩擦装置联接螺栓预紧力矩与摩擦装置起始滑移力矩的关系,确定符合设计要求的导叶摩擦装置起始滑移力矩的联接螺栓预紧力矩。
2.2.检查导叶摩擦装置的自复位能力。
2.3.验证导叶摩擦装置起始滑移力矩的重复性。
3.摩擦装置厂内试验装置
3.1.导叶摩擦装置厂内试验装置主要由接力器(或油压千斤顶),试验装置支座等组成。
3.2.试验前与摩擦块接触的各表面应清洗干净,不得有任何油污杂物,而联接螺栓下端面需涂润滑脂。
4.摩擦装置试验方案
4.1.试验数量:
取3只一组。
如果试验结果比较均匀,取平均值。
否则,再取3只一组,依
次类推。
42导叶摩擦装置中联接螺栓的预紧力矩M初步确定为570N.m,试验时,可按此值采用测力矩扳手,拧紧各联接
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