水輪發(fā)電機(jī)組軸線處理方法

1、水輪發(fā)電機(jī)組軸線處理及調(diào)整一、概述1、 水力機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行問題水輪發(fā)電機(jī)組是一個由水能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，又將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)器。因此 水電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)中受有水、機(jī)械和電磁等多種力的作用，從而引起機(jī)組的承中機(jī)架部分發(fā)生水力、機(jī)械和電磁等多種振動。生產(chǎn)實(shí)踐告訴我們，當(dāng)振動幅值超過允許范圍時，就有可能導(dǎo)致機(jī)組部件損壞，給水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的威脅。機(jī)組振動與擺度幅值的大小是衡量機(jī)組質(zhì)量最主要的標(biāo)準(zhǔn)之一，它反映了設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修工藝水平，所以是一個綜合性能的標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)生機(jī)組振動的主要原因：（1）、水力干擾力。這主要是由于水渦輪葉型不對稱、轉(zhuǎn)動與固定止漏環(huán)圓度不好及水渦輪中心位置

2、正等原因所引起。（2）、水渦輪重量不平衡。由于在制造廠一般都水渦輪的靜平衡試驗(yàn)與配重處理，因此水渦輪的不平衡力都較小。（3）、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量不平衡。在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組裝時，為使其重量分布平衡，轉(zhuǎn)環(huán)鐵片的堆積及磁極掛裝都是稱重后對稱配置的，但是由于轉(zhuǎn)子的直徑和重量都很大，往往難以達(dá)到平衡。一般還需要通過機(jī)組安裝后試運(yùn)行中，進(jìn)行動平衡試驗(yàn)與配重處理，才能解決。（4）、電磁干擾力。這主要是由于定子轉(zhuǎn)子圓度不好或發(fā)電機(jī)中心位置偏差較大造成其隙不均等原因而引起。（5）、軸線處理與調(diào)整質(zhì)量不良。上述都會導(dǎo)致機(jī)組旋轉(zhuǎn)部件的擺度增大，傳至軸承與機(jī)架引起振動，這種振動主要是一種機(jī)組轉(zhuǎn)動頻率的振動。如我廠機(jī)組額定轉(zhuǎn)速

3、為125轉(zhuǎn)/分，即為2.08周頻率的振動。此外尚有其它頻率的振動，如在電磁干擾作用下引起的定子鐵芯振動，其主要振動頻率是100周的；由于尾水管壓力脈動引起的振動，其振動頻率主要是1/3.6的機(jī)組轉(zhuǎn)動頻率等。2、軸線處理與調(diào)整的目的綜上所述，可知軸線處理與調(diào)整的目的，也就是為了使機(jī)組所受到的干擾力減小，從而減小機(jī)組振動與擺度，給機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件。這是機(jī)組安裝檢修中一項(xiàng)十分重要的工作。當(dāng)然，為了使機(jī)組保持長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，對機(jī)組運(yùn)行中振動的測量和研究，也是十分重要且不可忽視的。（1）、軸線處理的目的是通過處理使之軸中心線（即軸線）對鏡板鏡面的不垂直度達(dá)到允許的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)軸與水輪機(jī)軸聯(lián)

4、結(jié)的法蘭出現(xiàn)彎曲，也應(yīng)進(jìn)行處理，使水輪機(jī)軸的擺度達(dá)到允許標(biāo)準(zhǔn)。（2）、軸線處理工作有二：一是將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中心和水渦輪轉(zhuǎn)動止漏環(huán)中心位置盡可能分別調(diào)到發(fā)電機(jī)定子中心與水渦輪固定止漏環(huán)中心同心，這樣可使發(fā)電機(jī)氣隙不均和止漏環(huán)間隙不均而引起的磁力與水力干擾力減?。欢呛侠碚{(diào)整各推力瓦的受力是其均衡，調(diào)整各導(dǎo)軸承同心并與主軸旋轉(zhuǎn)中心一致，以減小機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承的別勁力。二、 軸線測量的方法及基本原理1、 軸線測量的方法軸線測量是給軸線處理提供計(jì)算依據(jù)的。前面已談到軸線處理的目的，是要通過軸線處理工作使主軸中心線對鏡板的不垂直度達(dá)到允許標(biāo)準(zhǔn)。從而可以理解，軸線處理的成果應(yīng)能求得主軸中心線對鏡板鏡面的不垂直

5、度。當(dāng)主軸有幾根軸聯(lián)結(jié)而成時，還需能求出法蘭處的彎曲。因此，通過軸線測量還能獲得主軸各部的擺度（擺度的最大幅值）及方位的成果。 軸線測量主要有掛鋼琴線法和盤車法兩種。前者由于誤差大，一般很少采用。常采用的是機(jī)械盤車法，它一般采用廠內(nèi)吊車牽引使主軸旋轉(zhuǎn)，同時在主軸各部設(shè)百分表，即可獲得主軸各部擺度的方法。下面我們介紹一下這種方法。1、 旋轉(zhuǎn)軸的擺度特性 為了說明主軸各部擺度的含義，圖（一）繪制了當(dāng)主軸中心線（以下簡稱軸線）與鏡板鏡面不垂直時，在盤車過程中軸線運(yùn)動的軌跡，這時軸線的運(yùn)動軌跡為一個圓錐行，在截面上所截得的直徑2a即為處的擺度，可見在軸線上的不同部位上其擺度是不等的，距離推力瓦面越遠(yuǎn)其

6、擺度值越大（不考慮法蘭彎曲）。這時由主軸某部位的擺度及該部位到推力瓦的距離即可求得軸線對鏡板鏡面（它與推力瓦面重合）的不垂直度，從而可使軸線得以處理。 但安設(shè)在主軸各部位的百分表測透是頂于主軸表面，在盤車過程中，百分表讀數(shù)只是反映主軸表面各點(diǎn)轉(zhuǎn)到百分表處所得的數(shù)據(jù)，它與主軸該部位的擺度有什么關(guān)系呢？這就是所要說明的旋轉(zhuǎn)軸的擺度特性。圖（二）示出了旋轉(zhuǎn)軸某水平截面在盤車過程中的運(yùn)動軌跡。圖中點(diǎn)o為旋轉(zhuǎn)中心，點(diǎn)o1、o2、o3、o4為旋轉(zhuǎn)軸某水平截面圓心在盤車過程中的停留位置，該圓直徑o1o3o2o4=2a即為其擺度。軸號的編排以旋轉(zhuǎn)中心o與該水平截面圓心o1的連線延長與該圓的交點(diǎn)1，順時針八等分

7、編號1-8。 由圖可知，軸號1距離o最遠(yuǎn)，軸號5距離o最近，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸圓心有o1轉(zhuǎn)至o2時軸號1與軸號5也旋轉(zhuǎn)了90°，這時軸號1和5，則仍然1/與o的距離最遠(yuǎn)，5與o的距離最近；當(dāng)圓心轉(zhuǎn)至o3 、o4時仍然如此。由此可見，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸圍繞旋轉(zhuǎn)中心o旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)軸表面上各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為以o點(diǎn)為圓心以該點(diǎn)到o點(diǎn)的距離為半徑的同心圓。其中軸號1的運(yùn)動軌跡為最大圓，軸號5的運(yùn)動軌跡為最小圓。可見只要百分表的測頭對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)中心o,則在盤車過程中，旋轉(zhuǎn)軸上同一部位不同方向所安設(shè)的百分表所對各軸號處的讀數(shù)，其相對值是一樣的。也就是說以軸號為橫坐標(biāo)，百分表讀數(shù)為縱坐標(biāo)則繪制而成的平面曲線是相同的。這條曲線

8、為一近似的正玄曲線見圖（三）。波峰在軸號1，波谷在軸號5，其最大幅值為軸號1與軸號5的百分表讀數(shù)之差值，等于該水平截面處旋轉(zhuǎn)軸擺度2a?，F(xiàn)證明如下：見圖（二）。 15/10-5/0（r+a）-(r-a)=r+a-r+a=2a 旋轉(zhuǎn)軸的擺度曲線可歸納如下：（1）軸在旋轉(zhuǎn)過程中，軸上各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為旋轉(zhuǎn)中心為圓心的同心圓；（2）以百分表所測的軸表面軸號的讀數(shù)為縱坐標(biāo)，軸號為橫坐標(biāo)，可繪制成一近似正玄曲線；（3）上述正玄曲線的幅值即為擺度；（4）擺度最大方位是指由旋轉(zhuǎn)中心至軸中心偏差方向所指的那個軸號，也即擺讀曲線的波峰所指的軸號位置。2、 軸線測量的機(jī)械盤車法機(jī)械盤車法是指在推力瓦面抹以豬油后，利

9、用吊車牽引使主軸旋轉(zhuǎn)一周中，在主軸圓周等分的八處停留，測得主軸各部百分表的讀數(shù)，從而可求得主軸的各部擺度值。機(jī)械盤車法的工作順序如下：（1）軸位編號：一般可從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子1號磁極開始，順回轉(zhuǎn)方向，將圓周八等分，編號為1-8。并在推力頭、上導(dǎo)、下導(dǎo)及水導(dǎo)等處各測量部位分別作好明顯的編號。 （2）設(shè)表：一般可在上導(dǎo)、下導(dǎo)、法蘭及水導(dǎo)等測量部位的x、y兩個方向裝設(shè)百分表，這樣每轉(zhuǎn)一周能得到兩組數(shù)據(jù)，以供互相校核。同一方向各部位的百分表應(yīng)安設(shè)在同一徑向垂直面上，并應(yīng)與主軸垂直，設(shè)表工作應(yīng)慎重對待，否則會代來較大誤差。 （3）上導(dǎo)軸承間隙應(yīng)縮小至0.05-0.10mm為宜，以使在盤車過程中，主軸無大的“平

10、移”現(xiàn)象，同時將下導(dǎo)及水導(dǎo)拆除，檢查其它固定部件與轉(zhuǎn)動部分無相磋的可能。主軸處與自由狀態(tài)。 （4）盤車時每點(diǎn)位置停留應(yīng)盡量做到準(zhǔn)確，停止時應(yīng)將鋼絲放松，在水導(dǎo)軸承處推軸檢查主軸應(yīng)自由，然后再進(jìn)行百分表讀數(shù)的記錄。 （5）盤車記錄一般應(yīng)連續(xù)兩周，一般第二回測量數(shù)據(jù)教為準(zhǔn)確。4、旋轉(zhuǎn)軸擺度測量的誤差分析（1）正常誤差：由于軸有擺度使軸中心偏離旋轉(zhuǎn)中心位置所引起的誤差。這種測量誤差最大值發(fā)生在百分表測頭方向與軸中心的偏差位置互成垂直時，見圖（四）。這時百分表的讀數(shù)減小了a1a1。 若設(shè)軸中心的偏差值oo1=1mm,半徑為400mm則： a1a1a1o-a1r-r2-oo1 =400-160000-1

11、=400-159999 =400-399.998=0.002mm可見，正常誤差還不到1mm，完全可以忽略不計(jì)。 (2)工作誤差 百分表安設(shè)位置的偏差所造成。 由于工作人員的馬虎，將百分表不是安設(shè)在x、y的正方向，而是偏離一個距離，有的可達(dá)10-20mm，這是可能的。 如圖（五）所示，這時百分表的讀數(shù)減小了a1a1"。 若設(shè)a1a1"=10mm,r=400mm則 a1a1"oa1-oa1" r-r2-a1a12 400-160000-100 400-159900 400-3990870.13mm 可見這種工作馬虎所造成的測量誤差是很大的，應(yīng)引起重視。 百分

12、表安設(shè)角度的偏差所造成，如圖（六）所示情況下，所產(chǎn)生的誤差最大?？浯笠稽c(diǎn)講，如果百分表安設(shè)角度與正確角度的垂直角度差為a1a1a1"30°；軸中心偏差oo1=aa1a11mm、則百分表讀數(shù)減小了（a1a1-a1a1"）a1a1"/cos30°-a1a1"1/0.866-11.155-10.155mm 可見這種情況造成的測量誤差也是很大的。因此在工作中應(yīng)認(rèn)真對待安設(shè)百分表的工作，務(wù)必使同一方向上導(dǎo)、下導(dǎo)、法蘭及水導(dǎo)的百分表安設(shè)在同一徑向垂直面上，并與主軸表面垂直。這時十分必要的。（3）、引起軸線測量誤差的其它原因分析： 除了上述百分表安

13、設(shè)位置不當(dāng)引起軸線測量的誤差較大外，另一個值得注意的問題是，當(dāng)推力頭與主軸配合不緊或松配合時，利用上導(dǎo)軸承卡位進(jìn)行盤車，特別是當(dāng)軸線的不垂直度較小時，往往得不到正玄曲線規(guī)律的擺度曲線。我廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，由于改變了盤車時的原來情況，將上導(dǎo)軸承拆除，另在推力頭外緣安設(shè)一個臨時導(dǎo)軸承裝置后，并調(diào)整推力瓦的水平，這樣就保證盤車過程中主軸不受任何外力而保持自由狀態(tài)，終于測定了依正玄曲線規(guī)律變化的擺度曲線。引起軸線測量誤差的第三個原因是在盤車過程中每點(diǎn)停止后，牽引鋼絲沒有完全放開，推力頭受盤車工具傳來的外力沒有完全消除，因而軸沒有完全處于自由狀態(tài)，所以盤車過程中的“送繩”及“推軸”必須認(rèn)真進(jìn)行。推軸的擺度

14、越大越好，一方面是為了檢驗(yàn)軸在每個停留位置是否完全處于自由狀態(tài)，更重要的是上導(dǎo)布置在推力軸承下面的結(jié)構(gòu)，主軸通過大幅度的擺動之后，使上導(dǎo)軸瓦對軸的側(cè)向力可以消除或減小，這些有利于獲得一個“正弦曲線”歸律的擺度曲線。但是也有可能經(jīng)過上述操作而測得的擺度曲線仍不符合“正弦曲線”規(guī)律，這時應(yīng)該根據(jù)具體情況來進(jìn)行分析，直到找出其原因?yàn)橹埂Ｈ?、軸線測量成果的分析與整理 1、擺度特性曲線的繪制由于繪制擺度特性曲線（簡稱擺度曲線）的方法，能根據(jù)它是否符合“正弦曲線”的規(guī)律，對個別誤差較大的讀數(shù)進(jìn)行酌情考慮甚至刪去，這樣從擺度曲線求得的最大擺度及其方位，其準(zhǔn)確度要比向量合成的計(jì)算方法高，且易于工人明了掌握，固

15、已被廣泛使用。一般若能對本文上面所講的測量中的誤差問題，給予重視，均能獲得較好的擺度曲線。僅當(dāng)擺度值小時，由于其誤差變化較大，擺度曲線的“正弦曲線”規(guī)律教差。現(xiàn)將某機(jī)組盤車一圈的記錄示于表（一）。由于在盤車過程中，軸線除了旋轉(zhuǎn)還存在有“平移”，計(jì)算中可將上導(dǎo)的百分表讀數(shù)看著“平移”值，則從發(fā)蘭、下導(dǎo)等處百分表讀數(shù)中減去向?qū)?yīng)軸號的上導(dǎo)處讀數(shù)后，就得到以上導(dǎo)為零點(diǎn)的法蘭、水導(dǎo)等處的擺度了。表（一） 盤車記錄 單位：0.01mm方向軸號部位 x方向18765432上導(dǎo)3.535567208法蘭50-6-8-20147水導(dǎo)-11-26-32-26-125188法蘭上導(dǎo)1.5-3-11-13-8-7-

16、6-1水導(dǎo)上導(dǎo)-14.5-29-37-31-18-2-20表（一）續(xù) 盤車記錄 單位：0.01mm方向軸號部位 y方向76543218上導(dǎo)998912.59105法蘭2-1141213166水導(dǎo)-4318334133256法蘭上導(dǎo)-7-10-7-5-0.5461水導(dǎo)上導(dǎo)-13-6102429.524151注：x方向在軸號2#調(diào)零；y方向在軸號8#調(diào)零。擺度曲線最好在方格紙上繪制，以軸號為橫坐標(biāo)，取比例尺1mm2°；百分表為縱坐標(biāo)，去1mm0.01mm，為使各擺度曲線之間距離大一些，以便于分析，可將各百分表讀數(shù)的零點(diǎn)定在不同的地方。如圖（七）。擺度曲線的繪制過程如下：（1）、按表（一）

17、的（法蘭-上導(dǎo)）及（水導(dǎo)-上導(dǎo)）的數(shù)值，依擺度曲線間相互因有一定的距離的原則，定下各塊百分表的零位，然后在坐標(biāo)紙上畫上各點(diǎn)，為使擺度曲線更清晰，可將軸號適當(dāng)增加1至2點(diǎn)（圖中增加了8號點(diǎn)）。（2）、先將各點(diǎn)連上，同時檢查形狀是否接近正弦曲線。檢查內(nèi)容有：看其形狀好壞；波峰與波谷是否相差180°；是否有個別讀點(diǎn)相差較大。從（圖七）中各擺度曲線分析可知：（上導(dǎo)-水導(dǎo)）y方向的擺度曲線最好，各點(diǎn)基本上都在擺度曲線上，波谷在軸號7，波峰在軸號3。正好相差180°（水導(dǎo)-上導(dǎo)）方向的擺度曲線中波谷也在軸號7，但波峰軸號3的數(shù)值偏小，這就要根據(jù)正弦曲線的規(guī)律修正擺度曲線。（法蘭-上導(dǎo)）

18、的、的擺度曲線由于其擺度偏小，百分表的讀數(shù)相對誤差較大，若按各點(diǎn)連線則很難獲得理想的擺度曲線，這時分析曲線的波谷與波峰可知，其波谷在軸號6，其波峰在軸號1，其互差角不等于180°，因此正確的波谷應(yīng)在軸號6、7之間，波峰應(yīng)在軸號1、2之間，并將個別較大的點(diǎn)刪去，如（法蘭-上導(dǎo)）方向軸號3的點(diǎn)）這樣通過修正也可或的教好的擺度曲線。從已繪制的擺度曲線上，就很易求出擺度值及其方位。如從（法蘭-上導(dǎo)）、方向的擺度曲線上可知，波峰在軸號1偏軸號2差7毫米，按1毫米等于2°的比例尺計(jì)算，可知為14°，從波谷畫一條水平線，找出波谷與波峰差值，按1毫米等于0.01毫米計(jì)算，即可獲得

19、其擺度值分別為0.15毫米與0.155毫米，取其平均數(shù)0.1525毫米即為法蘭的擺度值。同理可得水導(dǎo)處軸的擺度值為0.4275毫米方位在軸號3。2、擺度圓的繪制擺度圓的繪制是同一測量部位互成90°布置的x、y方向兩塊表的讀數(shù)，在方格紙上利用坐標(biāo)關(guān)系，繪制軸中心在盤車過程中的運(yùn)動軌跡的一種方法。若在盤車過程中，存在有擺度旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動軌跡為圓錐形，則在任何一個測量部位所繪制成的軸中心運(yùn)動軌跡應(yīng)為一個圓叫做擺度圓，擺度圓的圓心為測量部位的旋轉(zhuǎn)中心，該圓的直徑則為測量部位軸的擺度，這在盤車一周等分停留的八處，在坐標(biāo)上所繪制的軸中心停留的八個點(diǎn)應(yīng)八等分該擺度圓。繪制擺度圓是另一中分析整理盤車成

20、果以求得各部位擺度及其方位的方法。通過擺度圓的繪制能更清晰的了解旋轉(zhuǎn)軸在盤車過程中的運(yùn)動軌跡，從而對盤車成果正確程度做出判斷，以利于改進(jìn)盤車方法，獲得較為正確的盤車成果，但由于誤差較大的盤車成果，所繪制的擺度圓的形狀與正規(guī)圓的形狀相差較大，這樣就難得求出擺度值及其方位，所以一般用于檢查盤車成果的好壞較為實(shí)用。現(xiàn)將表（一）盤車成果繪制擺度圓的過程列于下：（1）、旋轉(zhuǎn)軸的停留位置一般均以-y方向（即水輪機(jī)出流方向）的軸號表示，由表（一）軸的起始位置-y方向的軸號為4，故x方向百分表在軸號2調(diào)零，y方向百分表在軸號8調(diào)零，當(dāng)盤車轉(zhuǎn)過一點(diǎn)則-y方向軸號為3，x方向軸號為1，百分表減去上導(dǎo)讀數(shù)后（法蘭-

21、上導(dǎo)）為1.5；（水導(dǎo)-上導(dǎo)）為-14.5，y方向的軸號為7，同理由表（一）得（法蘭-上導(dǎo)）為-7，（水導(dǎo)-上導(dǎo)）為-13，依次類推，由表（一）可列出繪制擺度圓的表（二）。由表（二）的數(shù)據(jù)，以2毫米0.01毫米的比例尺，在方格紙上按軸每次停留的x、y坐標(biāo)上畫各點(diǎn)，在各點(diǎn)旁標(biāo)上-y方向的軸號，將點(diǎn)連接起來即為該部位軸中心的運(yùn)動軌跡。若根據(jù)大部分點(diǎn)分布規(guī)律，用圓規(guī)畫上一接近的圓，此圓即為該部位軸的擺度圓，該圓的直徑按比例尺2毫米0.01毫米換算求得的數(shù)值即為該部位軸的擺度值。如法蘭擺度圓直徑為30毫米，則其擺度為0.15毫米，水導(dǎo)擺度圓直徑為84毫米，則其擺度為0.42毫米。表（二） 繪制擺度圓的

22、數(shù)據(jù) 單位：0.01mm軸號方位432187654法蘭-上導(dǎo)x01.5-3-11-13-8-7-6-1y0-7-10-7-5-0.5-461水導(dǎo)-上導(dǎo)x0-14.5-29-37-31-18-2-20524151從擺度圓與其軸中心的運(yùn)動軌跡及各點(diǎn)的分布規(guī)律分析比較可知，水導(dǎo)處軸中心運(yùn)動軌跡規(guī)律性較好，僅-方向的軸號5時停留位置測量誤差較大，其中-方向的軸號為3、7與2、6的停留位置正處于一直徑上，說明這四點(diǎn)成果準(zhǔn)確度較高。擺度方位的確定應(yīng)選擇停留方位互差180°，而在擺度圓上軸中心互差角度也剛好接近180°的點(diǎn)，從擺度圓的圓心與該點(diǎn)連線方向所指該軸停

23、留位置的軸號，即為該擺度的方位。如在圖（八）的水導(dǎo)擺度圓上，若將擺度圓圓心o與軸號3相連并用量角器量出此直線與y直線的夾角為3.5°，由y方向的軸號為3可知擺度方位在軸號3偏2夾角為3.5°；若將擺度圓圓心o與軸號2連接，也用量角器量出該直徑與-直線的夾角為42°，有-方向的軸號2可知擺度方位在軸號3偏2夾角3°。法蘭擺度方位的確定，應(yīng)選擇2、6兩點(diǎn)為好，連線o2用量角器量出與-方向的夾角為18°，由-方向的軸號為2可知法蘭擺度方位在軸號2偏軸號1其夾角為18°。這些均與用繪制擺度特性曲線所得結(jié)果基本一致。3、 軸線的水平投影由于水輪

24、發(fā)電機(jī)組的主軸是由發(fā)電機(jī)州通過法蘭與水輪機(jī)軸連接，一般情況由于法蘭面存在著曲折，致使發(fā)電機(jī)軸法蘭的擺度與水輪機(jī)軸水導(dǎo)處的擺度及其方位不同，為了在同一張紙上能同時表示出法蘭與水導(dǎo)軸處的擺度與方位，因此提出了軸線的水平投影的問題。為了說明軸線的水平投影圖與立體軸線之間的關(guān)系，繪制圖（九）的立體軸線，圖（九）中所示軸線中法蘭存在彎曲的最普遍的情況。圖（十）繪制了軸線的水平投影圖，它與圖（九）分析比較可知：圖（十）即為軸線在水導(dǎo)處的水平投影，圖中的oa為o上導(dǎo)a即發(fā)電機(jī)軸線在水平面上的投影，它與法蘭的擺度及方位相同，ob為水導(dǎo)處軸線的擺度及方位，ab為水輪機(jī)軸線在水導(dǎo)處水平面上的投影，ab'為

25、發(fā)電機(jī)軸由法蘭延長至水導(dǎo)處水平面的投影，連線b'+b為法蘭至水導(dǎo)的垂直距離內(nèi)，水輪機(jī)軸線對發(fā)電機(jī)軸線的傾斜值及其方位。現(xiàn)將表（一）盤車成果的軸線，繪制成軸線的水平投影圖，見圖（十一）。繪制方法如下：通過繪制擺度特性曲線，由表（一）盤車成果的軸線為：作圖步驟：（1）、以任意一點(diǎn)o為圓心，取任一長度為半徑作一圓，將圓八等分，順時針編號18；（2）、可按比例尺2mm0.01mm分別將b法/及b水/2之值按其方位畫上oa與ob，使oa15mm，ob42mm，連接直線ab則折線oab即為軸線的水平投影。、4、 軸線的不垂直度由盤車成果繪制成軸線的水平投影圖以后，使我們了解了軸線的傾斜值與方位以及

26、法蘭的曲折情況，以方便于進(jìn)行軸線處理的計(jì)算，尚需進(jìn)一步求出發(fā)電機(jī)軸線與水輪機(jī)軸線的單位長度（1米）中的傾斜值與方位也即其不垂直度，先分析如下：（1） 發(fā)電機(jī)軸線對鏡板的不垂直度計(jì)算公式 t發(fā)b法/2h法 式中：b法0.15毫米法蘭擺度 h法6.5米上導(dǎo)至法蘭的垂直距離 代入公式得：t法0.15毫米/2×6.5米0.0115毫米1.15絲/米t發(fā)的方位予b法方位相同，在軸號1偏2夾角14°。（2） 水輪機(jī)軸線對法蘭面的不垂直度計(jì)算公式： t水b'/h法水.式中：b'圖（十一）中所示的線段h法水3.5米法蘭至水導(dǎo)的垂直距離為求的b'，需將發(fā)電機(jī)軸線延長至

27、水導(dǎo)處即可得b'點(diǎn)。其中：o't法.h發(fā).式中：h水10米為上導(dǎo)至水導(dǎo)的垂直距離代入公式得：o'0.0115毫米/米×10米0.115毫米在圖（十一）中按同一比例尺2毫米0.01毫米。將o線延長至'點(diǎn)，使o'0.115毫米即其實(shí)際長度為23絲，連接直線b'。由o點(diǎn)作直線o'，使o平行于b'，用量角器量出o與軸號3的夾角為32°，用直尺量出o的長度為42毫米，按比例尺換算得o0.21毫米，o即為水輪機(jī)軸線對發(fā)電機(jī)軸線在法蘭至水導(dǎo)處的垂直距離內(nèi)的傾斜值及方位。將b'o0.21毫米代入公式得：t水0.21毫米

28、/3.5米0.06毫米/米t水的方位在與o方位相同即在軸號3偏4夾角為32°。四、軸線的處理1、軸線處理的要求軸線處理的要求在規(guī)程上用相對擺度作為標(biāo)準(zhǔn)，相對擺度即為垂直距離為1米內(nèi)的擺度值，相對擺度允許值見表（三）：表（三）豎軸水電機(jī)組軸線相對擺度允許值單位：毫米/米轉(zhuǎn)速到軸名稱100轉(zhuǎn)/分250轉(zhuǎn)/分400轉(zhuǎn)/分750轉(zhuǎn)/分發(fā)電機(jī)軸0.030.030.020.02水輪機(jī)軸0.040.040.030.02注：任何情況下水輪機(jī)導(dǎo)軸承的實(shí)際擺度要求在250轉(zhuǎn)/分不超過0.03毫米；250轉(zhuǎn)/分不超過0.25毫米。對于我廠來講，大機(jī)轉(zhuǎn)速375轉(zhuǎn)/分，發(fā)電機(jī)軸相對擺度應(yīng)不超過0.02毫米/米

29、，也即其不垂直度不超過0.12毫米，水導(dǎo)擺度不超過0.25毫米。2、軸線處理的方法綜前所述，由于軸線具有不垂直度，因而造成主軸旋轉(zhuǎn)時各部存在較大擺度為減小其各部擺度。就應(yīng)通過處理，將軸線的不垂直度減小，使其達(dá)到或小于允許值。發(fā)電機(jī)軸線對鏡板面的不垂直度的處理工作在推力頭上進(jìn)行（若推力頭與主軸為松配合時，也可在推力卡環(huán)上進(jìn)行）；水輪機(jī)軸線對法蘭面的不垂直度可在法蘭面上進(jìn)行。處理方法可分為修刮與加墊兩種，由于修刮后形成的是斜面，而加墊后形成臺階形，前者處理后的結(jié)合面接觸質(zhì)量要高，故一般采取修刮的方法為好。圖（十二）所示為處理發(fā)電機(jī)軸線不垂直度的情形，圖中直線為原推力頭與鏡板的結(jié)合面，為使發(fā)電機(jī)軸線

30、與旋轉(zhuǎn)中心線重合，也即使發(fā)電機(jī)不垂直度為零，圖（十二）之（）表示加墊的方位與大小，加墊最大之為在處，它與發(fā)電機(jī)軸線不垂直度方位相反，加墊后推力頭底面由抬高至；圖（十二）之（）表示修刮的方位與大小，刮削最大值在處，它與發(fā)電機(jī)軸線不垂直度的方位相同，通過刮削應(yīng)將部分去掉，這時推力頭與鏡板之結(jié)合面由變?yōu)?。水輪機(jī)軸法蘭面修刮與加墊正好與推力頭修刮與加墊方位相反，也即水輪機(jī)軸法蘭面的加墊方法與水輪機(jī)軸的不垂直度方位相反。3.軸線處理的數(shù)值計(jì)算由盤車成果繪制成軸線的水平投影圖及計(jì)算了軸線的不垂直度以后，軸線處理的數(shù)值計(jì)算就十分簡便了。軸線處理有兩種情況：（1）推力頭與法蘭都進(jìn)行處理時：若仍以表（一）盤車成

31、果的軸線為例，已知推力頭底面直徑d推2米；法蘭直徑d法1.6米，則：推力頭底面最大刮削（或加墊）量推t發(fā).d推.由前已算得t發(fā)0.0115毫米/米代入公式推0.0115毫米/米×2米0.023毫米2.3絲（注：由于t發(fā)0.0115毫米/米<0.015毫米/米故推力頭不用處理）推力頭修刮方位與發(fā)電機(jī)軸線不垂直度方位相同，在軸號1偏2夾角為14°；推力頭加墊方位則相反，在軸號5偏6夾角為14°。法蘭最大刮削（加墊量）法t水.d法由前已算得t水0.06毫米/米代入公式法0.06毫米/米×1.6米0.096毫米10絲法蘭加墊方位與水輪機(jī)軸線不垂直度方位相同，在軸號3偏4夾角為32°；法蘭修刮方位則相反，在軸號7偏8夾角32°。（2）法蘭不作處理，僅處理推力頭的計(jì)算：由于水輪機(jī)法蘭面的不垂直度，一般在制造加工中于以保證質(zhì)量或在安裝機(jī)組時處理，機(jī)組長期運(yùn)行也不易發(fā)生變化，所以在電廠檢修中很少有處理水輪機(jī)法蘭面的工作，若法蘭存在曲折，只要其數(shù)值不大，一般不進(jìn)行處理，而是采取處理推力頭的辦法使法蘭與水導(dǎo)的擺度均小于允許值，且減至最小，