水輪發(fā)電機組的安裝與檢修.doc

第一章水輪發(fā)電機組安裝與檢修的基礎(chǔ)知識第一節(jié)水輪發(fā)電機組安裝與檢修的特點和基本要求水輪發(fā)電機組，通常是指水輪機和發(fā)電機連接成的整體。依水電行業(yè)的劃分，單機容量以下的稱小型機組；單機萬及以上的稱大型機組；而容量至萬的則稱中型機組。但對制造行業(yè)說來，水輪發(fā)電機組是大型甚至巨型的設(shè)備。其零部件形狀很復(fù)雜，尺寸大、重量重，而且相當(dāng)多的部件由混凝土結(jié)構(gòu)來支撐和固定，這與其它行業(yè)的設(shè)備有很大不同。水輪發(fā)電機組的安裝、檢修也就不同于其它行業(yè)，有其特殊的程序和方法而且都是復(fù)雜的綜合性工程，有更重要的作用，也有更嚴(yán)格的要求。（一）水輪發(fā)電機組安裝、檢修的重要性人們普遍認為機組的安裝是水電站建設(shè)期間的核心工程；而機組的維護、檢修是水電站運行管理的關(guān)鍵工作。這樣的認識是由于以下幾點。安裝工程在很大程度上決定機組的整體質(zhì)量由于水輪發(fā)電機組的零部件尺寸大、重量重，而且不少部件靠混凝土結(jié)構(gòu)支撐及固定，制造廠在廠內(nèi)是無法完成機組總裝配的。甚至一些零部件也只能分瓣制造，要運到現(xiàn)場后才組合成整體。因此，水輪發(fā)電機組總是在現(xiàn)場邊安裝、邊組合的，安裝工程也就包括了很多制造廠未能完成的工作，例如：由混凝土結(jié)構(gòu)支撐的部件（稱為埋設(shè)件），必須在現(xiàn)場定位及調(diào)整。）零部件之間的組合和連接要在安裝過程中進行，包括對組合面的加工、修整、相互間定位及定位銷孔的加工，以及必要的組合焊接等工作。部件之間，水輪機與發(fā)電機之間位置的測量和調(diào)整要在安裝過程中進行。）機組軸線的檢查、調(diào)整；各軸承的組裝，間隙調(diào)整等重要工作只能在安裝工程后期進行。從安裝工程包括的這些工作內(nèi)容就不難看出：制造廠可以也應(yīng)該保證零部件的制造質(zhì)量，還應(yīng)該為安裝工程作好必要的技術(shù)準(zhǔn)備。但是，最終決定機組整體質(zhì)量的是安裝過程，安裝不良的機組是不可能達到設(shè)計要求的。安裝質(zhì)量直接影響機組的運行性能水輪發(fā)電機組投產(chǎn)以后，除了應(yīng)達到設(shè)計的流量、出力等工作參數(shù)以外，還必須保證運行的穩(wěn)定性、可靠性和長期性。而這些運行性能的好壞，除受機組的選型、設(shè)計、制造等影響外，更在很大程度上取決于機組的安裝質(zhì)量。運行的穩(wěn)定性許的范圍內(nèi)。運行的可靠性要求機組在運行過程中轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，各部分的振動、擺動要在允要求機組在正常使用的條件下能長期地連續(xù)運行，在規(guī)定的考核期內(nèi)不發(fā)生或少發(fā)生故障或事故。運行的長期性要求機組達到應(yīng)有的使用年限。就我國目前的情況，要求機組每年大修一次，有效壽命年（小型機組年，大型機組年）。這些運行性能的好壞，在很大程度上受機組安裝及檢修質(zhì)量的影響。不難想像，如果水輪機轉(zhuǎn)輪四周的止漏環(huán)間隙不均勻；發(fā)電機的氣隙一邊大一邊??；立式機組的軸線不是鉛垂直線，而是一條傾斜的折線；軸承松動或者軸瓦間隙不正確等等，都勢必破壞機組的運行性能。上述的各種問題都必然使機組在運行中發(fā)生不應(yīng)有的振動、擺動；主要零部件將承受額外的周期性交變力的作用，從而加快磨損甚至造成破壞。機組運行不穩(wěn)定，故障或事故就在所難免，使用壽命也就必然縮短。檢修質(zhì)量直接影響機組性能和效益水輪發(fā)電機組一但投入運行，就應(yīng)該長期、連續(xù)地發(fā)電生產(chǎn)，盡可能滿足電網(wǎng)和用戶對電力、電量和供電質(zhì)量的要求。但機組總會發(fā)生氣蝕、泥沙磨損、機械磨損、絕緣老化等等損壞，其工作參數(shù)會逐漸下降，運行性能也會不斷變差。搞好機組的日常維護，合理安排檢修并保證檢修質(zhì)量，就可以盡量延長機組的正常運行，不斷地恢復(fù)甚至改善其工作參數(shù)。機組以至整個電站就能取得最大的社會效益和經(jīng)濟效益。（二）水輪發(fā)電機組安裝與檢修的特點與其它行業(yè)情況相比，水輪發(fā)電機組的安裝、檢修更為復(fù)雜和特殊，有它自己的一整套程序和方法，已經(jīng)發(fā)展成了一個專門的知識領(lǐng)域。其基本的特點有以下幾方面。起重和運輸工作非常重要由于水輪發(fā)電機組的零部件尺寸大、重量重、安裝的空間和裝配的間隙又很小，因而在安裝及檢修過程中，零部件的起吊和運輸就顯得特別重要。專業(yè)的安裝隊和不少水電站都配有專門的起重工人，甚至設(shè)有起重的專職技術(shù)人員。重視起重工作，確保設(shè)備及人員的安全是機組安裝、檢修工程的首要問題。安裝與檢修是綜合性的、復(fù)雜而要求很高的工程設(shè)備安裝與土建施工交叉進行。水輪機的尾水管里襯、座環(huán)，蝸殼等部件，發(fā)電機的定子、下機架等都是由混凝土結(jié)構(gòu)支撐和固定的。安裝時由下而上逐件進行，每裝好一件就要澆注混凝土，設(shè)備安裝總是與土建施工交叉進行的。）多工序、多工種協(xié)調(diào)配合。水輪發(fā)電機組的安裝遠不是簡單的擺平、放正，包括了對零部件的組合、檢查；零部件之間的連接；以及各種高精度的測量和調(diào)整工作。機組的安裝、檢修需要鉗工、焊工、管道工等很多工種，而且必須嚴(yán)密組織，協(xié)調(diào)配合才能保證質(zhì)量。有非常嚴(yán)格的質(zhì)量要求。水輪發(fā)電機組安裝、檢修的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，不僅零部件的形狀、尺寸必須符合要求，它們的中心位置、高程，以致水平度、垂直度等的誤差也必須在允許范圍內(nèi)。零部件的表面質(zhì)量，尤其是某些組合面還有很高的結(jié)合質(zhì)量要求。至于機組的整體軸線，更必須達到非常高的質(zhì)量精度。例如：立式機組水輪機座環(huán)的頂平面，發(fā)電機定子的頂平面都必須安裝成水平位置，水平度誤差不超過每米直徑；對懸式機組說來，水輪機導(dǎo)軸頸遠離推力軸承，軸線檢查時它的擺動（雙擺幅）卻不允許超過。這樣高的精度要求，對尺寸和重量都很大的水輪發(fā)電機組，其難度遠遠超過其它行業(yè)的設(shè)備安裝。為此，水輪發(fā)電機組的安裝、檢修已形成了一整套特有的測量項目、儀器、工具和方法，而且國家有專門的技術(shù)規(guī)范和統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。不同類型的機組有不同的安裝程序水輪機有不同的類型，發(fā)電機也有不同的結(jié)構(gòu)形式，因而機組的安裝工程會有不同的程序，甚至某些安裝、調(diào)整的方法也隨機組情況而變化。例如：立式機組與臥式機組不同；立式機組中懸式結(jié)構(gòu)與傘式結(jié)構(gòu)不同；臥式機組的安裝還會因軸承座個數(shù)不同而有明顯的區(qū)別。而混流式水輪機，軸流式水輪機，水斗式水輪機的安裝又會有不同的程序和方法。機組的安裝與檢修還有很強的理論性水輪發(fā)電機組的安裝、檢修，是個復(fù)雜的工藝過程，必須在一定的理論知識指導(dǎo)下進行才能保證質(zhì)量。）安裝、檢修中的高精度測量。機組在安裝、檢修過程中，要測定環(huán)形部件的中心位置；檢查內(nèi)、外圓柱面的不圓度、同軸度；測定并調(diào)整平面的水平度、垂直度等。在被測部件尺寸很大的情況下，要保證達到高精度，就不得不用一些特殊的工具、儀器，以及相應(yīng)的檢測方法。安裝、檢修中的調(diào)整及試驗工作。機組在安裝、檢修過程中，要進行不少困難而要求又很高的調(diào)整或試驗工作。如檢查并調(diào)整機組的軸線；決定并調(diào)整導(dǎo)軸瓦的間隙；在必要時進行轉(zhuǎn)動部分的靜平衡甚至動平衡試驗等?？傊啺l(fā)電機組的安裝、檢修，不同于其它行業(yè)的情況，已經(jīng)發(fā)展成了一門既有理論又有實踐的、綜合性很強的專門學(xué)科。隨著水電事業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，機組安裝、檢修中的新工藝、新材料、新技術(shù)還在不斷出現(xiàn)，這門學(xué)科也就在不斷地發(fā)展和豐富著。（三）對水輪發(fā)電機組安裝與檢修的基本要求正由于水輪發(fā)電機組的安裝、檢修是復(fù)雜的綜合性工程，又必須在保證質(zhì)量的前提下盡量縮短工期，減少人力、物力的消耗，還要為電站今后的運行管理準(zhǔn)備條件。就一般情況而言，應(yīng)該滿足以下的基本要求：）科學(xué)合理的計劃安排。機組的安裝、檢修都應(yīng)該有科學(xué)而周密的計劃，對所需要的設(shè)備、材料、人員、經(jīng)費等作出計劃，更要對各工序、各工種的實施和銜接作出安排。這些計劃、安排必須合理，既要保證質(zhì)量和進度，又要留有余地。在日程安排上如果能運用線性規(guī)劃的方法，則往往可以取得更好的效果。嚴(yán)格質(zhì)量檢查，確保高質(zhì)量。機組安裝的每道工序，機組檢修的基本項目，其質(zhì)量要求在國家技術(shù)規(guī)范中都有規(guī)定，實際施工時必須嚴(yán)格按規(guī)范進行。首先由施工人員自查，填好安裝（或檢修）記錄；再由技術(shù)監(jiān)理人員檢查、驗收，填寫質(zhì)量檢驗記錄。只有嚴(yán)格按規(guī)范進行質(zhì)量檢查與控制，才能保證安裝、檢修達到高質(zhì)量。作好各種記錄，建好機組技術(shù)檔案。機組安裝或檢修的全過程都應(yīng)作好有關(guān)的文字記錄以及數(shù)字資料，以便為機組建立一套完整的技術(shù)檔案，這對于電站的運行管理是非常重要的。需要的記錄如：零部件到貨時的檢查、驗收記錄。有關(guān)缺陷及處理的記錄。主要工序的安裝記錄。質(zhì)量檢驗記錄。軸線檢查、調(diào)整，以及軸瓦間隙調(diào)整記錄。機組起動試運行，以及各種試驗檢查記錄。）認真作好工程總結(jié)。工程結(jié)束后的技術(shù)總結(jié)十分重要，應(yīng)當(dāng)給予充分重視。通過總結(jié)既可以回顧工程的全貌，更可以找出實際的經(jīng)驗和教訓(xùn)來，為今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。不善于總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)的人是不可能迅速提高的。第二節(jié)水電站常用的起重機具起重機具，包括起重機和吊索、吊具，還包括臨時使用的葫蘆、千斤頂?shù)?。除了少?shù)重要吊具，如發(fā)電機轉(zhuǎn)子吊具由制造廠提供外，其余部分通常都是選用的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，本節(jié)將就此作一些簡單介紹。另外，在起吊重要部件如發(fā)電機轉(zhuǎn)子之前，起吊機具都必須通過試驗檢查，試驗應(yīng)按國家有關(guān)的技術(shù)規(guī)范進行。（一）水電站常用的橋式起重機水電站的主廠房都裝有橋式起重機，它們因用桁架或鋼梁橫跨主廠房成為橋形而得名。橋式起重機可在軌道上沿廠房長度方向移動，其行走部分稱為“大車”。它的起重部分還可以在橋形結(jié)構(gòu)上沿廠房的橫方向移動，這常稱為“小車”。再加上起重部分使重物的上升、下降，這就形成了三個方向的空間運動體系。橋式起重機按結(jié)構(gòu)不同，動力不同又可分為不同類型，水電站中常用的有：電動橋式起重機，電動雙梁或電動單梁起重機，以及手動雙梁或手動單梁起重機。電動橋式起重機大中型水電站常用電動橋式起重機如圖所示。它有兩根橫跨主廠房的大梁，再加上圖電動橋式起重機鋼桁架構(gòu)成橋形結(jié)構(gòu)。其小車成平臺形，在主梁的上方行走。起重部分常為不同起重量的卷扣機，具有主、副兩個掛鉤，主鉤起重量大但升降緩慢，副鉤起重量小而運行速度快。電動橋式起重機的起重量范圍很大，運行平穩(wěn)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，自身的尺寸和重量都較大。電動橋式起重機常在大車梁旁邊設(shè)控制室，人在上面操作控制。電動雙梁或電動單梁起重機電動單梁（雙梁）起重機如圖圖所示，這是簡化后的橋式起重機，經(jīng)常在中小型電站電動單梁起重機見到。它用兩根或者一根工字梁橫跨主廠房，其大車的形式與橋式起重機類似，但起重部分多為電動葫蘆，吊在主梁的下翼沿上，而小車也就相應(yīng)得以簡化。電動雙梁或電動單梁起重機只有一個掛鉤，但升降的速度可以分檔變化。而操作控制常為吊牌式的按鈕開關(guān)，人在地面上操作。電動雙梁的起重量較大，電動單梁的起重量較小，由于結(jié)構(gòu)比橋式起重機簡單，因而尺寸和自重較小，造價也降低不少，但運行的穩(wěn)定性不如橋式起重機。手動雙梁或手動單梁起重機這是由人力驅(qū)動的起重機，大車、小車靠人拉鏈條驅(qū)動，起重則靠手動葫蘆。對機組容量很小，臺數(shù)又不多的水電站，它簡單而實用。手動單梁的起重量一般不超過，而手動雙梁的起重量通常也在以下。（二）手動葫蘆和千斤頂手動葫蘆和千斤頂，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸不大而且安裝、使用靈活，是水電站常用的輔助性起重工具。在機組安裝、檢修過程中常用于零部件的臨時性起吊、支撐或者位置調(diào)整。手動葫蘆手動葫蘆如圖所示，其型號、參數(shù)見表。起重的高度一般有等不同規(guī)格，特殊定貨還可使起重高度達到。使用手動葫蘆通常應(yīng)注意以下問題：實際起重量不得超過額定起重量。）實際起吊高度不得超過規(guī)定的起吊高度。）掛鉤與吊鉤應(yīng)在同一直線上。千斤頂千斤頂有螺旋式和油壓式兩大類，螺旋千斤頂如圖所示，其型號、參數(shù)見表。它靠人力轉(zhuǎn)動螺母，造成螺桿升降來工作，其底座是圓形的。油壓千斤頂用人力動作一個柱塞泵，產(chǎn)生高壓油來頂升活塞，從而實現(xiàn)對重物的升降。油壓千斤頂?shù)男吞?、參?shù)見表，其底座是方形的。手動葫蘆型號、參數(shù)表圖一掛鉤；一起重鏈；一吊鉤；手拉鏈；一傳動箱表圖螺旋千斤頂型號、參數(shù)套筒；頂塊；銅螺母；銅套手動葫蘆螺旋千斤頂傘形齒輪；底座；一軸承；一主架；棘輪；一搖柄；螺桿；表油壓千斤頂型號、參數(shù)千斤頂?shù)倪x擇應(yīng)考慮起重量和頂升高度這兩方面都符合要求，實際使用時還必須注意底座的支撐要平穩(wěn)、牢固。（三）鋼絲繩及其附件起重工作離不開各種索具，而使用最廣泛的是大大小小的鋼絲繩，以及與之配套的繩卡、卸扣等附件。索具及附件選用不當(dāng)，就會在起重過程中引起嚴(yán)重事故，因此必須充分重視它們的正確選擇和使用。鋼絲繩水電站普遍采用的是型鋼絲繩，它由股或股鋼絲束絞合而成，每股有根或根細鋼絲，其斷面如圖所示。股數(shù)多，每股根數(shù)多的鋼絲繩絞合更緊密，使用起來相對柔和。常見鋼絲繩的規(guī)格及最大拉力見表圖鋼絲；鋼絲繩繩股；一繩心圖卡座；繩卡形螺釘表中所列的最大拉力，是整條新鋼絲繩所能承受的極限拉力，實際使用時的荷載必須遠小于這個數(shù)值。為了確保安全，鋼絲繩的實際荷載取為表中最大拉力的為安全系數(shù)，起吊一般物品可??；起吊重要部件時則取另外，鋼絲繩應(yīng)當(dāng)正確地使用和保管，如不得用鋼絲繩打結(jié)；不能讓鋼絲繩發(fā)生成銳角的曲折；應(yīng)當(dāng)避免鋼絲繩變扁或斷鋼絲；應(yīng)注意清洗和上保護性油脂等。表繩卡常用鋼線繩繩卡如圖所示，由卡座、形螺釘和螺母組成，是把兩根鋼絲繩夾在一起的附件。繩卡的規(guī)格和尺寸見表，它必須按鋼絲繩的直徑選擇，并與之配套使用。將鋼絲繩繞成繩卷時，應(yīng)該用兩個繩卡來固定，繩卡之間的間距不得小于鋼絲繩直徑的倍。如果用繩卡使兩段鋼絲繩連成整條，則通常用倍。個繩卡來固定，相互間隔仍應(yīng)大于鋼絲繩直徑的表卸扣繩卡規(guī)格、尺寸卸扣俗稱形環(huán)，如圖所示，卸扣是一種便于裝、拆的連接件，用于鋼絲繩與被吊工件吊耳的連接。與繩卡一樣，卸扣也要與鋼絲繩配套使用，細鋼絲繩若連大的卸扣會不穩(wěn)定；粗鋼絲繩連小的卸扣則會不安全。卸扣的規(guī)格及尺寸見表。除繩卡和卸扣以外，機組安裝、檢修中還會用到吊耳、吊頭以及吊梁等，而這些吊具往往由制造廠配套供給，應(yīng)按廠家的規(guī)定使用。（四）起重機具的試驗檢查新安裝的橋式起重機必須通過試驗檢查才允許投入運行；而原有的橋式起重機，在每次起吊重要部件如發(fā)電機轉(zhuǎn)子之前，也必須進行試驗檢查。這種試驗包括對吊索、吊具的檢查，而且分為靜荷試驗和動荷試驗兩部分來進行。靜荷試驗圖一本體；卸扣橫銷靜荷試驗的目的是檢查橋式起重機等的強度、剛度是否足夠，換句話說就是起重機具要能承受住試驗荷重。這里的試驗荷重，是按規(guī)定重量配置的水泥塊、鐵塊等。表用額定起重量的卸扣規(guī)格、尺寸（作試驗荷重。使小車停在大梁的中間位置，緩慢吊起試驗荷載并保持檢查橋式起重機以及吊索、吊具的各個部分，應(yīng)該沒有明顯的異?，F(xiàn)象。放下試驗荷載，將小車開到大梁端部，檢查大梁的實際“上拱度”大梁在設(shè)計和制造時，總是使它成中間偏高的弧形，大梁中點高于兩端的高度即為其“上拱度”。這樣反復(fù)三次，所測得的大梁實際上拱度的平均值，不得小于大梁跨度的用額定起重量作試驗荷重。小車停在大梁中點，緩慢吊起試驗荷重，檢查大梁中點因受力而下沉的高度這稱為大梁的“撓度”。實測的大梁撓度不得大于其跨度的動荷試驗動荷試驗的目的在于檢查起重機具能否正常運行。試驗時用額定起重量的作試驗荷重，按工作速度吊起、下落，同時檢查大車、小車在負重情況下的行走及停止。起吊、下落都應(yīng)平穩(wěn)，起重部分的制動器應(yīng)工作穩(wěn)定、可靠。大車、小車的行走應(yīng)平穩(wěn)，速度均勻，不得發(fā)生明顯的沖擊和跳躍。剎車機構(gòu)的工作應(yīng)正確、可靠?？刂葡到y(tǒng)及相關(guān)的電氣線路應(yīng)工作正常，操作靈活、可靠。第三節(jié)零部件組合的基本工藝零件就是組成機械設(shè)備的最小單元，是不可再拆卸的獨立體；而部件是指機械設(shè)備中具有一定功能作用的部分，部件通常由若干個零件組合而成。水輪機、發(fā)電機都是由成百上千個零件構(gòu)成的，但所劃分的部件則只有幾個或十幾個。機組的安裝工作，就是要把這些零件組合成部件，安放到它應(yīng)有的位置上，并且正確地連接起來，從而形成一臺完整的水輪發(fā)電機組。零部件之間的組合和連接就成了機組安裝的重要內(nèi)容，其中還可能包括某些大型零件或部件本身的拼合工作。零部件之間的組合和連接，可能有各種不同的形式，但從最基本的相互關(guān)系看，不外相對運動與相對靜止這兩大類。以下就水輪發(fā)電機組中常見的情況作一些簡單介紹。相對運動的組合關(guān)系滾動配合。電動機、水泵等小型設(shè)備常用滾動軸承，軸承的滾動體與內(nèi)、外卷之間就是相對滾動的配合關(guān)系。不過，滾動軸承的尺寸及運動精度等，都是由制造廠規(guī)定和保證的，安裝或檢修時只進行必要的清洗、檢查、潤滑，而且往往是整體裝、拆的，其工藝過程相對簡單，這里就不多敘述了?；瑒优浜?。水輪發(fā)電機組的軸承，除極少數(shù)以外都是滑動軸承，一種是圓柱面的導(dǎo)軸承，一種是平面的推力軸承，其中軸領(lǐng)和鏡板轉(zhuǎn)動，而導(dǎo)軸瓦和推力軸瓦不轉(zhuǎn)動，構(gòu)成了相互滑動的配合關(guān)系。另外，導(dǎo)葉軸與軸套之間，控制環(huán)與頂蓋之間也是滑動配合，不過滑移的范圍小，速度低。相對靜止的組合關(guān)系螺栓連接。用各種螺栓把兩個甚至多個零件連在一起，組成可以拆卸但又相對固定的組合關(guān)系，這是廣泛采用的連接形式。在水輪發(fā)電機組中，除了一般性的連接以外，主軸與水輪機轉(zhuǎn)輪之間，水輪機軸與發(fā)電機軸之間的螺栓連接，是最重要的、要求很高的螺栓連接。過盈配合。軸比孔大的配合稱為過盈配合，當(dāng)用強力擠入或者加熱后套入的方法把軸與孔裝配起來后，它們之間就會密切接觸而緊緊地連在一起。過盈量較大的配合將使軸與孔固定成一體，今后不再拆卸，如發(fā)電機主軸與輪殼之間就是這種連接。過盈量較小的配合是可拆卸的，但它能使軸與孔同心，而且連接比較緊密，推力頭與主軸之間的配合就是個典型代表。焊接。電孤焊是常用的一種固定連接方式，也是一般不再拆卸的連接。水輪機金屬蝸殼的拼節(jié)和掛裝；尾水管里襯與基礎(chǔ)環(huán)或者轉(zhuǎn)輪室之間的連接，就正是重要的焊接實例。鉚接。在兩個零件的同一位置鉆孔，穿入鉚釘并將釘頭打變形，從而使兩者固定在一起的方式就是鉚接。就水輪發(fā)電機組而言，鉚接只用于一些次要的地方，而且應(yīng)用已越來越少。以上的這些組合形式，各有其特點和要求，實施的工藝過程也各不相同，本節(jié)將介紹其基本工藝。（一）滑動配合面的研磨和刮削水輪發(fā)電機組的軸承，絕大多數(shù)是用透平油潤滑的滑動軸承。為了使軸瓦耐磨，都在鋼的瓦體上澆鑄一層巴氏合金來制成工作面。分塊瓦式的導(dǎo)軸承，由四周均勻分布的六塊、八塊或更多的軸瓦圍成圓柱面，包圍軸領(lǐng)并承受徑向力，以而使機組軸線穩(wěn)定。筒式導(dǎo)軸承則只有兩塊半圓形的軸瓦。推力軸瓦一般是分塊的，由八塊或更多的軸瓦圍成一個圓環(huán)形的平面，面對推力頭及鏡板，在軸線方向固定主軸并承受軸向力。實際運行時，軸瓦與軸領(lǐng)或鏡板并不直接接觸，要在中間形成一層油膜，靠油膜潤滑并傳遞壓力，這即是液力摩擦的形式。液力摩擦對滑動的工作面有很嚴(yán)格的要求，不僅形狀、尺寸要正確，而且表面質(zhì)量要高，還得相互密切配合。這些質(zhì)量要求單靠機床加工是無法滿足的，必須在安裝過程中用人工的方法修整，這就是對軸領(lǐng)和鏡板進行研磨，對軸瓦進行刮削。研、刮的目的）修整摩擦面，改善結(jié)合質(zhì)量。機床加工出來的平面、內(nèi)圓柱面、外圓柱面，都不可避免的存在問題，如形狀和尺寸有誤差，表面留有加工痕跡因而光潔度（粗燥度）不夠，更不可能相互密切配合。對鏡板或軸領(lǐng)研磨，對軸瓦刮削，首先就是為了修整制造誤差，提高其表面質(zhì)量；更要改善它們之間的結(jié)合情況，使兩者的工作面互相吻合，接觸面積達到軸瓦總面積的，而且使接觸點均勻分布，如達到每平方厘米個點。刮削在軸瓦表面留下凹坑，有利于形成油膜。刮，是人工用刀具去修整的過程。對軸瓦的刮削，一方面造成適當(dāng)?shù)倪M油邊，使透平油能順利進入；另方面又在軸瓦表面留下大量凹坑，這種寬而淺的凹坑有利于形成并保持油膜。提高耐磨性，延長軸瓦的使用壽命。研磨使軸領(lǐng)或鏡板的工作面更平整、更光潔；刮削使軸瓦表層的巴氏合金發(fā)生塑性變形，不僅更好地與軸領(lǐng)、鏡板配合，而且表面硬度有所提高。這些都大大提高了軸瓦的耐磨性，可以明顯地延長其使用壽命。目前，除某些大型機組采用不需刮削的氟塑料推力瓦以外，巴氏合金軸瓦都要經(jīng)過研刮。鏡板的研磨研磨，就是用工業(yè)毛氈、法蘭呢等軟材料，加上研磨劑后在工件表面來回摩擦的加工過程。研磨劑中細小但硬度很高的磨料晶粒，會在混亂無序的相對運動中對工件表面進行切削。研磨的切削量非常小，但是足以糾正機床加工留下的表面不平整等細小誤差，更能大大提高表面的光潔度，直到形成不同程度的“鏡面”。大中型機組的鏡板常用研磨機研磨，如圖所示。將推力軸承座放成水平位置，在互成角的三方安裝抗重螺栓，裝入推力軸瓦或者臨時性墊塊。把鏡板吊放到這三個支點上，并使工作面向上，調(diào)整其水平度到誤差不大于兩根長條形的研磨用平臺，以工業(yè)毛氈或法蘭呢包裹起來作為研磨條，對稱地放在鏡板表面并與轉(zhuǎn)臂連接。當(dāng)電動機帶動轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)時，研磨條即對鏡板進行研磨。但實際研磨應(yīng)注意以下幾點：圖研磨機研磨前須對鏡板進行檢查和必要一電動機；一軸；一轉(zhuǎn)臂；一研磨條；一鏡板；的修整。工作表面如果有局部傷痕、銹蝕一推力瓦或臨時墊塊；一抗重螺栓；螺栓支柱等缺陷，應(yīng)該先用天然油石修磨。）研磨前用無水酒精或甲苯仔細清洗鏡板，并以綢布擦干，再加上適量的研磨劑。研磨劑通常用煤油、豬油和粒度的氧化鉻粉末，按適當(dāng)比例調(diào)合而成，必要時還需用細絹布過濾。由于氧化鉻成綠色，這種研磨劑俗稱“綠膏”，可以在專業(yè)商店購得。研磨劑的用量和稠度視具體情況決定，一般是先多后少，先稠后稀。研磨條在鏡板表面的運動應(yīng)該包括兩個方面；既要隨轉(zhuǎn)臂繞中心旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)），又要以連接螺栓為中心自身旋轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)）。這才能保證混亂無序的研磨，不形成方向固定的磨痕。研磨條的運動還必須緩慢而平穩(wěn)，一般公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速控制為）研磨到最后，鏡板工作表面應(yīng)平整、光滑，沒有肉眼可見的缺陷。表面應(yīng)成略為發(fā)暗的鏡面表面粗糙度以下（光潔度及以上）。中小型機組的鏡板往往用人工研磨，其原理、方法和最終要求都與上述相同。但人工研磨應(yīng)特別注意以下問題：事先準(zhǔn)備研刮用的工作平臺。工作平臺的大小和高度視需要而定，但必須牢固，穩(wěn)定。將鏡板工作面向上地放在工作平臺上，支撐成水平狀態(tài)，水平度誤差以不大于為宜。研磨工具可用毛氈包裹工業(yè)平板，或者用毛氈包裹推力瓦。研磨劑的配制和使用與前述相同。）用人力推動磨具進行研磨，但只能在水平方向用力，不允許向下按壓。磨具的公轉(zhuǎn)應(yīng)順時針方向順將來的轉(zhuǎn)動方向；在公轉(zhuǎn)的同時自轉(zhuǎn)，而自轉(zhuǎn)最好順、反時針交替進行。以保證整個工作面均勻研磨，而且磨痕的方向混亂，最后形成符合要求的鏡面。軸領(lǐng)的研磨軸領(lǐng)的工作面是一段外圓柱面，通常都用人工研磨，先準(zhǔn)備一塊寬度適當(dāng)?shù)拈L條形工業(yè)毛氈，兩端可鉆孔并穿上細麻繩以便于拉動。將毛氈包在軸領(lǐng)上，加適量研磨劑后來回拉動，就可以對軸領(lǐng)進行研磨，如圖所示。操作中應(yīng)注意：毛氈條所包裹的軸領(lǐng)，其中心角應(yīng)盡可能大，一般為均勻甚至使軸領(lǐng)失圓。，否則研磨容易不拉動毛氈條時用力要均勻，同時要不斷地圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，保證軸領(lǐng)的整個工作面都得到均勻一致的研磨。）研磨前應(yīng)仔細檢查，清洗軸領(lǐng)，如果有局部的缺陷，可事先用油石修磨。研磨到最后，軸領(lǐng)的工作面應(yīng)平整、光滑，表面粗粗度上）。推力軸瓦的刮削以下（光潔度以刮削，就是人為用刀具在巴氏合金表面進圖軸領(lǐng)研磨行修刮的過程。以推力瓦的刮削為例，為了使推力瓦的工作表面成為平面并與鏡板密切貼合，先讓推力瓦在標(biāo)準(zhǔn)平面或鏡板上研磨，顯示出已經(jīng)接觸的區(qū)域或點來，再由人工用刀具削去這些相對高的地方。這樣逐次研磨和刮削，最終實現(xiàn)推力瓦的工作表面能有與鏡板接觸，而且接觸點均勻分布，每平方厘米范圍內(nèi)有個接觸點。刀具。推力瓦的刮削使用平面刮刀。平面刮刀又分為平板刮刀和彈簧刮刀兩大類，圖）平板刮刀；平面刮刀彈簧刮刀如圖所示。平鈑刮刀寬而短，可以用廢的機用鋸條磨削而成，主要用于大面積的初步刮削。在操作手法上，平鈑刮刀多為向后用力的“刨削”方式。彈簧刮刀是長條形的，刀口寬，厚，可以是直頭的，也可以是彎頭的。一般用碳素工具鋼或彈簧鋼鍛打而成，是刮削接觸點的主要刀具。粗刮的刀具寬而厚，精刮時刀具窄而薄。在操作手法上，粗刮時可以向前平推，成“鏟削”的方式；精刮時則多用“挑花”方式，先使刀口向下，再向前、向上挑起，在巴氏合金表面留下一個弧形凹坑。）推力瓦的刮削程序。推力瓦的刮削，通常分為刮進油邊、粗刮、細刮、精刮、排花及中心區(qū)刮低這幾個階段來進行。刮進油邊，是在順機組旋轉(zhuǎn)方向的進油一側(cè)，在推力瓦表面造成一個契形油槽以便透平油流入。進油邊的寬度，深度應(yīng)符合制造廠要求，一般情況如圖所示。刮進油邊常用刨或鏟的手法，但必須使它成為倒圓的斜坡，而且表面應(yīng)光滑、平整。粗刮，粗刮時目的是擴大推力瓦與鏡板的接觸面積。粗刮的常用工業(yè)平板或鏡板的背面作標(biāo)準(zhǔn)，在推力瓦上研磨出已接觸的痕跡，再用較寬的刮刀將其普遍鏟掉，刀痕寬而深，而且可以連片鏟削。細刮，細刮的目的是增加接觸點數(shù)目而且使之均勻分布。細刮要用較窄的刮刀，沿一定方向把已接觸的點刮掉。細刮必須反復(fù)研磨和刮削，每次刮削的方向互錯左右，這樣可使刀痕排列有序，也便于觀察已有的接觸點。圖推力軸瓦的進油邊（單位：精刮，精刮的作用與細刮相近，但重點在修刮已有接觸點中的大點、亮點，使接觸點更均勻一致。精刮階段要用鏡板與推力瓦研磨，以達到實際運行中的良好配合。細刮則仍以粗刮時的辦法研磨。在刮削的手法上，細刮和精刮多采用挑花的方式。排花，當(dāng)推力瓦是用鏟削方式刮削而成時，最后應(yīng)按一定方向和方法使刀花排列整齊。刀花即刮削的刀痕，排花的情況如圖圖所示，由操作者的習(xí)慣而定。排花使刀花整齊而刀花及其排列有序，有利于油膜的形成和保持，還便于今后觀察軸瓦的磨損情況。如果細刮和精刮是用挑花手法進行的，刀花已經(jīng)有序排列，就不需再排花了。中心區(qū)刮低，由支柱和抗重螺栓支撐的推力瓦，由于螺栓的球形頭只在一點上與托盤接觸，推力瓦受力后必然變形，如圖所示。為了使推力瓦的表面在受力后仍維持平面，就必須事先把中心區(qū)域刮得略為偏低。在精刮的最后或排花階段，對推力瓦表面的中心區(qū)域圖占瓦面積所示。的范圍，多刮兩遍，就可使該區(qū)域比四周低，如這里還必須指出：刮削軸瓦首先要準(zhǔn)確顯示已有的接觸點。為此，在每次研磨軸瓦以前，都應(yīng)當(dāng)用無水酒精或甲苯清洗瓦面和研磨對象，并以綢布擦干。導(dǎo)軸瓦的刮削刀具。導(dǎo)軸瓦的工作表面是內(nèi)圓柱面，對它的修刮應(yīng)該用刃口在側(cè)邊的刀具，如三角刮刀、勺形刮刀或柳葉形刮刀。只有當(dāng)軸瓦內(nèi)徑很大、曲率較小時，才允許使用平面刮刀。導(dǎo)軸瓦的研磨。導(dǎo)軸瓦的修刮仍然是逐次研磨、逐次刮削的過程，但研磨是在軸領(lǐng)上進行的。由于軸領(lǐng)的工作段總在一段外圓柱面的中間，而且在軸線方向沒有明確的標(biāo)志。對導(dǎo)軸瓦的研磨又只能在工作段上，順著轉(zhuǎn)動方向來進行。這就圖推力瓦的變形必須注意研瓦時的位置和方向。圖就是常用的研瓦方法，事先用軟質(zhì)繩索繞在軸領(lǐng)的非工作段上，用繩的邊沿作為研磨邊界，研磨時讓瓦塊緊靠著它并順著轉(zhuǎn)動方向推動。對筒式導(dǎo)軸瓦，則必須將兩半瓦組合起來研磨，兩半瓦的結(jié)合面上加適當(dāng)厚度的墊片。用以調(diào)整軸瓦間隙。分塊式導(dǎo)軸瓦的刮削。分塊式導(dǎo)軸瓦的刮削程序，仍可分為刮進油邊、粗刮、細刮、精刮及排花這樣幾個階段。刮進油邊和粗刮階段常用鏟削手法，而細刮和精刮多用挑花手法。導(dǎo)軸瓦的進油邊如圖所示，仍應(yīng)鏟成倒圓的斜圖推力瓦中心區(qū)刮低坡。粗刮以擴大軸瓦與軸領(lǐng)的接觸面積為主，刀花宜大而深。細刮應(yīng)使接觸點分散，刀花宜小而淺。精刮仍以修刮已接觸的大點、亮點為主，使接觸點細密而分布更均勻。用挑花手法進行細刮和精刮時，每次刮削的方向要錯開，使刀花排列有序，以后即可不再排花。分塊式導(dǎo)軸瓦，刮削到最后應(yīng)使以上的面積與軸領(lǐng)接觸，而且接觸點均勻分布，每平方厘米至少有面積的個接觸點。而未接觸的部分應(yīng)分散，其中任何一塊的面積不得大于軸瓦總圖導(dǎo)軸瓦的研磨一軸領(lǐng)；一導(dǎo)軸瓦；一軟繩箍圖導(dǎo)軸瓦的進油邊（單位：）筒式導(dǎo)軸瓦的刮削。筒式導(dǎo)軸瓦由兩半塊構(gòu)成，研磨和刮削都相對困難，應(yīng)該以修整圓度和擴大接觸面積為主。刮削到最后，應(yīng)有以上的面積與軸領(lǐng)接觸，接觸點仍應(yīng)均勻分布，但密度可以比較低，每平方厘米范圍有個接觸點就符合要求。筒式導(dǎo)軸瓦的刮削，應(yīng)先修整油溝，再進行瓦面的粗刮、細刮、精刮。油溝是制造廠設(shè)計并加工的，但油溝的邊沿需用刮刀修圓，或者在油溝兩側(cè)修刮出下凹的契形過渡帶，以利于透平油的流入。筒式導(dǎo)軸瓦在刮削以后應(yīng)檢查及調(diào)整軸瓦間隙。當(dāng)主軸成水平位置時，將導(dǎo)軸瓦組裝在軸上并用塞尺檢查間隙：軸瓦頂部應(yīng)無間隙；底部的間隙應(yīng)符合設(shè)計要求；而兩側(cè)的間隙應(yīng)相同并等于底部間隙的一半。若從軸瓦兩端檢測，所測得的間隙應(yīng)基本一致，最大偏差不得大于總間隙的。如果用塞尺測量不方便，可在組合時擺入保險絲，拆開后再用游標(biāo)卡測量已被擠扁的保險絲的厚度，從而間接地測得軸瓦各處的實際間隙。（二）螺栓連接螺栓連接是可拆卸的固定連接，由于結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便，因而得到廣泛應(yīng)用。從原理上看，各種連接螺栓都在擰緊時產(chǎn)生軸向壓力，使被連工件互相擠壓而連在一起。螺栓本身則承受拉力，發(fā)生彈性變形而伸長。螺栓連接還往往是若干個螺栓共同作用的連接形式，為了保證工件之間位置正確又連接緊密，所有的螺栓都應(yīng)達到一定的壓緊力，同時應(yīng)該均勻一致。壓緊力過小，不能保證連接緊密；壓緊力過大，會使螺栓塑性伸長甚至斷裂；壓緊力不均勻，則被連工件可能相對歪斜，結(jié)合面不能緊密貼合。一般的螺栓連接，壓緊力的大小和均勻性是靠人的操作來保證的：一是要按合理的順序，在對稱方向上逐次地擰緊螺栓。二是由同一個人，用同樣的力度去擰緊每一個螺栓。對一些重要的螺栓連接，如水輪機主軸與轉(zhuǎn)輪的連接，水輪機軸與發(fā)電機軸的連接，由于螺栓尺寸較大，對壓緊力的大小和均勻程度有更為嚴(yán)格的要求，簡單的人工操作就很難保證連接質(zhì)量了。為此，必須研究組裝時的合理方法，要測量和控制螺栓的壓緊力。螺栓伸長量的計算螺栓在壓緊工件的同時受拉力作用而伸長，在彈性范圍內(nèi)螺栓的伸長量與拉力（即壓緊力）成正比例：）式中螺栓的伸長量，螺栓原長，螺栓斷面面積，壓緊力，材料彈性模量，鋼材可??；對尺寸一定的連接螺栓，由式（）不難從要求達到的壓緊力計算出相應(yīng)的伸長量。一些大中型機組的連軸螺栓，制造廠就往往由此明確規(guī)定在擰緊時應(yīng)有的伸長量，實際操作應(yīng)以廠家的要求為準(zhǔn)。對制造廠沒有規(guī)定伸長量的，可以由式（）根據(jù)材料性質(zhì)來計算。鋼材要保持彈性，允許每平方毫米面積承受的拉力，由式（）可知，螺栓的最大伸長量就不得大于原長度的螺栓均勻一致。螺栓伸長量的測量。擰緊時的實際伸長量應(yīng)該控制在這一范圍內(nèi)，而且要使各大中型機組的連軸螺栓尺寸較大，常作成帶中心孔的結(jié)構(gòu)，如圖所示?？梢杂脺y桿和百分表測量它在擰緊過程中的伸長量。初步擰緊螺母，在螺母與法蘭背面貼緊后安裝測桿和百分表，使百分表調(diào)零或記錄此時的讀數(shù)。在以后的擰緊過程中反復(fù)插入百分表進行測量，百分表讀數(shù)的變化值即是螺栓的伸長量，而測桿的長度就是螺栓的原長度，它應(yīng)等于兩法蘭厚度之和加上螺母高度的一半。每次測量都應(yīng)使百分表座的位置一致，并保持接觸面清潔。中小型機組的連軸螺栓多為實心結(jié)構(gòu)，擰緊過程中的伸長量可以用高度游標(biāo)尺測量。如圖，當(dāng)螺母已初步擰緊，與法蘭背面貼緊時，用高度游標(biāo)尺測量螺栓端面到法蘭背面的高度，在以后的擰緊過程中不斷重復(fù)測量，的增加值即螺栓的伸長量圖大中型機組螺栓伸長量的測量圖中小型連軸螺栓伸長量的測量轉(zhuǎn)輪；一主軸法蘭；測桿；螺母；圓柱銷；螺栓；一水輪機軸；一發(fā)電機軸；一百分表座；一百分表；螺栓螺母；高度游標(biāo)尺用高度游標(biāo)尺測螺栓伸長量，為了保證測量精度需注意兩點：一是游標(biāo)尺應(yīng)有足夠的精度，如選用每格的高度游標(biāo)尺；二是螺栓端面應(yīng)平整并與其軸線垂直，每次測量游標(biāo)尺都應(yīng)在同一位置與法蘭背面接觸。連軸螺栓的組裝和擰緊方法連軸螺栓按與孔的配合關(guān)系不同，分為粗制螺栓和精制螺栓兩大類。粗制螺栓與孔之間有的間隙，裝拆比較方便，但螺栓只能承受拉力，法蘭之間的定位以及切向力的傳遞要靠圓柱銷等來實現(xiàn)，圖中的連軸螺栓就是粗制螺栓的典型結(jié)構(gòu)，組裝時應(yīng)先檢查并試裝圓柱銷。圖中的螺栓則是精制螺栓，它與孔成過渡配合關(guān)系，沒有間隙或者間隙很小。精制螺栓在承受拉力的同時可以承受剪力，因而可以傳遞扭矩。但在組裝之前必須經(jīng)過檢查和試裝，螺栓與孔、螺栓與螺母都應(yīng)試裝、配對，必要時應(yīng)編號，以后則對號入座。插入螺栓時還應(yīng)加適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，如透平油或水銀軟膏。尺寸很大的連軸螺栓，必須用特殊工具和方法擰緊。如利用行車吊鉤的上升經(jīng)過滑輪轉(zhuǎn)為水平移動去拉轉(zhuǎn)螺母；或者利用特殊的液壓機構(gòu)，先將螺栓拉長再擰動螺母，最后解除油壓讓螺栓回縮而連緊。中小型的連軸螺栓則常用錘擊的方法打緊，錘擊必須逐次進行，每次都按合理的順序在對稱方向均勻打緊。還應(yīng)該由同一個人，用同樣的力度打緊每一個螺栓。尤其是最后階段，需靠打緊時的聲響和回彈的手感來判定螺栓的打緊程度。（三）過盈配合一般說來，過盈配合是軸比孔大的配合關(guān)系，但實際應(yīng)用中由過盈量大小不同又分為兩類：一類的過盈量不大，甚至過盈量為零的配合。這類配合是可拆卸的，主要用于保證軸與孔同心而且連接緊密，推力頭與主軸之間的配合正是其典型代表。另一類是過盈量相當(dāng)大的配合，如發(fā)電機主軸與輪殼的配合關(guān)系，組裝以后是不可拆卸的。無論過盈量的大小，軸與孔都是無法直接組裝的。在機組的安裝和檢修中最常用的方法就是熱套，將推力頭或輪殼加熱，當(dāng)孔的直徑膨脹到足夠大時再套在軸上，冷卻以后即緊密地連接在一起。加熱的溫度鋼材是熱脹冷縮的，其尺寸的變化量與溫度的改變量成正比例。溫度上升，尺寸加大的相對量是一定的，這稱為材料的膨脹系數(shù)。由熱套時需要的尺寸變化，就不難計算出應(yīng)有的加熱溫度。式中溫度上升值，；內(nèi)孔需要的膨脹量，內(nèi)孔原直徑，膨脹系數(shù)，鋼材以內(nèi)孔的推力頭為例，若要使它膨脹，就需