水轮发电机组的安装与检修

第一章水轮发电机组安装与检修的基础知识第一节水轮发电机组安装与检修的特点和基本要求水轮发电机组，通常是指水轮机和发电机连接成的整体。依水电行业的划分，单机容量以下的称小型机组；单机万及以上的称大型机组；而容量至万的则称中型机组。但对制造行业说来，水轮发电机组是大型甚至巨型的设备。其零部件形状很复杂，尺寸大、重量重，而且相当多的部件由混凝土结构来支撑和固定，这与其它行业的设备有很大不同。水轮发电机组的安装、检修也就不同于其它行业，有其特殊的程序和方法而且都是复杂的综合性工程，有更重要的作用，也有更严格的要求。（一）水轮发电机组安装、检修的重要性人们普遍认为机组的安装是水电站建设期间的核心工程；而机组的维护、检修是水电站运行管理的关键工作。这样的认识是由于以下几点。安装工程在很大程度上决定机组的整体质量由于水轮发电机组的零部件尺寸大、重量重，而且不少部件靠混凝土结构支撑及固定，制造厂在厂内是无法完成机组总装配的。甚至一些零部件也只能分瓣制造，要运到现场后才组合成整体。因此，水轮发电机组总是在现场边安装、边组合的，安装工程也就包括了很多制造厂未能完成的工作，例如：由混凝土结构支撑的部件（称为埋设件），必须在现场定位及调整。）零部件之间的组合和连接要在安装过程中进行，包括对组合面的加工、修整、相互间定位及定位销孔的加工，以及必要的组合焊接等工作。部件之间，水轮机与发电机之间位置的测量和调整要在安装过程中进行。）机组轴线的检查、调整；各轴承的组装，间隙调整等重要工作只能在安装工程后期进行。从安装工程包括的这些工作内容就不难看出：制造厂可以也应该保证零部件的制造质量，还应该为安装工程作好必要的技术准备。但是，最终决定机组整体质量的是安装过程，安装不良的机组是不可能达到设计要求的。安装质量直接影响机组的运行性能水轮发电机组投产以后，除了应达到设计的流量、出力等工作参数以外，还必须保证运行的稳定性、可靠性和长期性。而这些运行性能的好坏，除受机组的选型、设计、制造等影响外，更在很大程度上取决于机组的安装质量。运行的稳定性许的范围内。运行的可靠性要求机组在运行过程中转速平稳，各部分的振动、摆动要在允要求机组在正常使用的条件下能长期地连续运行，在规定的考核期内不发生或少发生故障或事故。运行的长期性要求机组达到应有的使用年限。就我国目前的情况，要求机组每年大修一次，有效寿命年（小型机组年，大型机组年）。这些运行性能的好坏，在很大程度上受机组安装及检修质量的影响。不难想像，如果水轮机转轮四周的止漏环间隙不均匀；发电机的气隙一边大一边小；立式机组的轴线不是铅垂直线，而是一条倾斜的折线；轴承松动或者轴瓦间隙不正确等等，都势必破坏机组的运行性能。上述的各种问题都必然使机组在运行中发生不应有的振动、摆动；主要零部件将承受额外的周期性交变力的作用，从而加快磨损甚至造成破坏。机组运行不稳定，故障或事故就在所难免，使用寿命也就必然缩短。检修质量直接影响机组性能和效益水轮发电机组一但投入运行，就应该长期、连续地发电生产，尽可能满足电网和用户对电力、电量和供电质量的要求。但机组总会发生气蚀、泥沙磨损、机械磨损、绝缘老化等等损坏，其工作参数会逐渐下降，运行性能也会不断变差。搞好机组的日常维护，合理安排检修并保证检修质量，就可以尽量延长机组的正常运行，不断地恢复甚至改善其工作参数。机组以至整个电站就能取得最大的社会效益和经济效益。（二）水轮发电机组安装与检修的特点与其它行业情况相比，水轮发电机组的安装、检修更为复杂和特殊，有它自己的一整套程序和方法，已经发展成了一个专门的知识领域。其基本的特点有以下几方面。起重和运输工作非常重要由于水轮发电机组的零部件尺寸大、重量重、安装的空间和装配的间隙又很小，因而在安装及检修过程中，零部件的起吊和运输就显得特别重要。专业的安装队和不少水电站都配有专门的起重工人，甚至设有起重的专职技术人员。重视起重工作，确保设备及人员的安全是机组安装、检修工程的首要问题。安装与检修是综合性的、复杂而要求很高的工程设备安装与土建施工交叉进行。水轮机的尾水管里衬、座环，蜗壳等部件，发电机的定子、下机架等都是由混凝土结构支撑和固定的。安装时由下而上逐件进行，每装好一件就要浇注混凝土，设备安装总是与土建施工交叉进行的。）多工序、多工种协调配合。水轮发电机组的安装远不是简单的摆平、放正，包括了对零部件的组合、检查；零部件之间的连接；以及各种高精度的测量和调整工作。机组的安装、检修需要钳工、焊工、管道工等很多工种，而且必须严密组织，协调配合才能保证质量。有非常严格的质量要求。水轮发电机组安装、检修的质量要求非常严格，不仅零部件的形状、尺寸必须符合要求，它们的中心位置、高程，以致水平度、垂直度等的误差也必须在允许范围内。零部件的表面质量，尤其是某些组合面还有很高的结合质量要求。至于机组的整体轴线，更必须达到非常高的质量精度。例如：立式机组水轮机座环的顶平面，发电机定子的顶平面都必须安装成水平位置，水平度误差不超过每米直径；对悬式机组说来，水轮机导轴颈远离推力轴承，轴线检查时它的摆动（双摆幅）却不允许超过。这样高的精度要求，对尺寸和重量都很大的水轮发电机组，其难度远远超过其它行业的设备安装。为此，水轮发电机组的安装、检修已形成了一整套特有的测量项目、仪器、工具和方法，而且国家有专门的技术规范和统一的技术标准。不同类型的机组有不同的安装程序水轮机有不同的类型，发电机也有不同的结构形式，因而机组的安装工程会有不同的程序，甚至某些安装、调整的方法也随机组情况而变化。例如：立式机组与卧式机组不同；立式机组中悬式结构与伞式结构不同；卧式机组的安装还会因轴承座个数不同而有明显的区别。而混流式水轮机，轴流式水轮机，水斗式水轮机的安装又会有不同的程序和方法。机组的安装与检修还有很强的理论性水轮发电机组的安装、检修，是个复杂的工艺过程，必须在一定的理论知识指导下进行才能保证质量。）安装、检修中的高精度测量。机组在安装、检修过程中，要测定环形部件的中心位置；检查内、外圆柱面的不圆度、同轴度；测定并调整平面的水平度、垂直度等。在被测部件尺寸很大的情况下，要保证达到高精度，就不得不用一些特殊的工具、仪器，以及相应的检测方法。安装、检修中的调整及试验工作。机组在安装、检修过程中，要进行不少困难而要求又很高的调整或试验工作。如检查并调整机组的轴线；决定并调整导轴瓦的间隙；在必要时进行转动部分的静平衡甚至动平衡试验等。总之，水轮发电机组的安装、检修，不同于其它行业的情况，已经发展成了一门既有理论又有实践的、综合性很强的专门学科。随着水电事业的发展和科学技术的进步，机组安装、检修中的新工艺、新材料、新技术还在不断出现，这门学科也就在不断地发展和丰富着。（三）对水轮发电机组安装与检修的基本要求正由于水轮发电机组的安装、检修是复杂的综合性工程，又必须在保证质量的前提下尽量缩短工期，减少人力、物力的消耗，还要为电站今后的运行管理准备条件。就一般情况而言，应该满足以下的基本要求：）科学合理的计划安排。机组的安装、检修都应该有科学而周密的计划，对所需要的设备、材料、人员、经费等作出计划，更要对各工序、各工种的实施和衔接作出安排。这些计划、安排必须合理，既要保证质量和进度，又要留有余地。在日程安排上如果能运用线性规划的方法，则往往可以取得更好的效果。严格质量检查，确保高质量。机组安装的每道工序，机组检修的基本项目，其质量要求在国家技术规范中都有规定，实际施工时必须严格按规范进行。首先由施工人员自查，填好安装（或检修）记录；再由技术监理人员检查、验收，填写质量检验记录。只有严格按规范进行质量检查与控制，才能保证安装、检修达到高质量。作好各种记录，建好机组技术档案。机组安装或检修的全过程都应作好有关的文字记录以及数字资料，以便为机组建立一套完整的技术档案，这对于电站的运行管理是非常重要的。需要的记录如：零部件到货时的检查、验收记录。有关缺陷及处理的记录。主要工序的安装记录。质量检验记录。轴线检查、调整，以及轴瓦间隙调整记录。机组起动试运行，以及各种试验检查记录。）认真作好工程总结。工程结束后的技术总结十分重要，应当给予充分重视。通过总结既可以回顾工程的全貌，更可以找出实际的经验和教训来，为今后的工作打下坚实的基础。不善于总结经验和教训的人是不可能迅速提高的。第二节水电站常用的起重机具起重机具，包括起重机和吊索、吊具，还包括临时使用的葫芦、千斤顶等。除了少数重要吊具，如发电机转子吊具由制造厂提供外，其余部分通常都是选用的标准产品，本节将就此作一些简单介绍。另外，在起吊重要部件如发电机转子之前，起吊机具都必须通过试验检查，试验应按国家有关的技术规范进行。（一）水电站常用的桥式起重机水电站的主厂房都装有桥式起重机，它们因用桁架或钢梁横跨主厂房成为桥形而得名。桥式起重机可在轨道上沿厂房长度方向移动，其行走部分称为“大车”。它的起重部分还可以在桥形结构上沿厂房的横方向移动，这常称为“小车”。再加上起重部分使重物的上升、下降，这就形成了三个方向的空间运动体系。桥式起重机按结构不同，动力不同又可分为不同类型，水电站中常用的有：电动桥式起重机，电动双梁或电动单梁起重机，以及手动双梁或手动单梁起重机。电动桥式起重机大中型水电站常用电动桥式起重机如图所示。它有两根横跨主厂房的大梁，再加上图电动桥式起重机钢桁架构成桥形结构。其小车成平台形，在主梁的上方行走。起重部分常为不同起重量的卷扣机，具有主、副两个挂钩，主钩起重量大但升降缓慢，副钩起重量小而运行速度快。电动桥式起重机的起重量范围很大，运行平稳，但结构比较复杂，自身的尺寸和重量都较大。电动桥式起重机常在大车梁旁边设控制室，人在上面操作控制。电动双梁或电动单梁起重机电动单梁（双梁）起重机如图图所示，这是简化后的桥式起重机，经常在中小型电站电动单梁起重机见到。它用两根或者一根工字梁横跨主厂房，其大车的形式与桥式起重机类似，但起重部分多为电动葫芦，吊在主梁的下翼沿上，而小车也就相应得以简化。电动双梁或电动单梁起重机只有一个挂钩，但升降的速度可以分档变化。而操作控制常为吊牌式的按钮开关，人在地面上操作。电动双梁的起重量较大，电动单梁的起重量较小，由于结构比桥式起重机简单，因而尺寸和自重较小，造价也降低不少，但运行的稳定性不如桥式起重机。手动双梁或手动单梁起重机这是由人力驱动的起重机，大车、小车靠人拉链条驱动，起重则靠手动葫芦。对机组容量很小，台数又不多的水电站，它简单而实用。手动单梁的起重量一般不超过，而手动双梁的起重量通常也在以下。（二）手动葫芦和千斤顶手动葫芦和千斤顶，结构简单，尺寸不大而且安装、使用灵活，是水电站常用的辅助性起重工具。在机组安装、检修过程中常用于零部件的临时性起吊、支撑或者位置调整。手动葫芦手动葫芦如图所示，其型号、参数见表。起重的高度一般有等不同规格，特殊定货还可使起重高度达到。使用手动葫芦通常应注意以下问题：实际起重量不得超过额定起重量。）实际起吊高度不得超过规定的起吊高度。）挂钩与吊钩应在同一直线上。千斤顶千斤顶有螺旋式和油压式两大类，螺旋千斤顶如图所示，其型号、参数见表。它靠人力转动螺母，造成螺杆升降来工作，其底座是圆形的。油压千斤顶用人力动作一个柱塞泵，产生高压油来顶升活塞，从而实现对重物的升降。油压千斤顶的型号、参数见表，其底座是方形的。手动葫芦型号、参数表图一挂钩；一起重链；一吊钩；手拉链；一传动箱表图螺旋千斤顶型号、参数套筒；顶块；铜螺母；铜套手动葫芦螺旋千斤顶伞形齿轮；底座；一轴承；一主架；棘轮；一摇柄；螺杆；表油压千斤顶型号、参数千斤顶的选择应考虑起重量和顶升高度这两方面都符合要求，实际使用时还必须注意底座的支撑要平稳、牢固。（三）钢丝绳及其附件起重工作离不开各种索具，而使用最广泛的是大大小小的钢丝绳，以及与之配套的绳卡、卸扣等附件。索具及附件选用不当，就会在起重过程中引起严重事故，因此必须充分重视它们的正确选择和使用。钢丝绳水电站普遍采用的是型钢丝绳，它由股或股钢丝束绞合而成，每股有根或根细钢丝，其断面如图所示。股数多，每股根数多的钢丝绳绞合更紧密，使用起来相对柔和。常见钢丝绳的规格及最大拉力见表图钢丝；钢丝绳绳股；一绳心图卡座；绳卡形螺钉表中所列的最大拉力，是整条新钢丝绳所能承受的极限拉力，实际使用时的荷载必须远小于这个数值。为了确保安全，钢丝绳的实际荷载取为表中最大拉力的为安全系数，起吊一般物品可取；起吊重要部件时则取另外，钢丝绳应当正确地使用和保管，如不得用钢丝绳打结；不能让钢丝绳发生成锐角的曲折；应当避免钢丝绳变扁或断钢丝；应注意清洗和上保护性油脂等。表绳卡常用钢线绳绳卡如图所示，由卡座、形螺钉和螺母组成，是把两根钢丝绳夹在一起的附件。绳卡的规格和尺寸见表，它必须按钢丝绳的直径选择，并与之配套使用。将钢丝绳绕成绳卷时，应该用两个绳卡来固定，绳卡之间的间距不得小于钢丝绳直径的倍。如果用绳卡使两段钢丝绳连成整条，则通常用倍。个绳卡来固定，相互间隔仍应大于钢丝绳直径的表卸扣绳卡规格、尺寸卸扣俗称形环，如图所示，卸扣是一种便于装、拆的连接件，用于钢丝绳与被吊工件吊耳的连接。与绳卡一样，卸扣也要与钢丝绳配套使用，细钢丝绳若连大的卸扣会不稳定；粗钢丝绳连小的卸扣则会不安全。卸扣的规格及尺寸见表。除绳卡和卸扣以外，机组安装、检修中还会用到吊耳、吊头以及吊梁等，而这些吊具往往由制造厂配套供给，应按厂家的规定使用。（四）起重机具的试验检查新安装的桥式起重机必须通过试验检查才允许投入运行；而原有的桥式起重机，在每次起吊重要部件如发电机转子之前，也必须进行试验检查。这种试验包括对吊索、吊具的检查，而且分为静荷试验和动荷试验两部分来进行。静荷试验图一本体；卸扣横销静荷试验的目的是检查桥式起重机等的强度、刚度是否足够，换句话说就是起重机具要能承受住试验荷重。这里的试验荷重，是按规定重量配置的水泥块、铁块等。表用额定起重量的卸扣规格、尺寸（作试验荷重。使小车停在大梁的中间位置，缓慢吊起试验荷载并保持检查桥式起重机以及吊索、吊具的各个部分，应该没有明显的异常现象。放下试验荷载，将小车开到大梁端部，检查大梁的实际“上拱度”大梁在设计和制造时，总是使它成中间偏高的弧形，大梁中点高于两端的高度即为其“上拱度”。这样反复三次，所测得的大梁实际上拱度的平均值，不得小于大梁跨度的用额定起重量作试验荷重。小车停在大梁中点，缓慢吊起试验荷重，检查大梁中点因受力而下沉的高度这称为大梁的“挠度”。实测的大梁挠度不得大于其跨度的动荷试验动荷试验的目的在于检查起重机具能否正常运行。试验时用额定起重量的作试验荷重，按工作速度吊起、下落，同时检查大车、小车在负重情况下的行走及停止。起吊、下落都应平稳，起重部分的制动器应工作稳定、可靠。大车、小车的行走应平稳，速度均匀，不得发生明显的冲击和跳跃。刹车机构的工作应正确、可靠。控制系统及相关的电气线路应工作正常，操作灵活、可靠。第三节零部件组合的基本工艺零件就是组成机械设备的最小单元，是不可再拆卸的独立体；而部件是指机械设备中具有一定功能作用的部分，部件通常由若干个零件组合而成。水轮机、发电机都是由成百上千个零件构成的，但所划分的部件则只有几个或十几个。机组的安装工作，就是要把这些零件组合成部件，安放到它应有的位置上，并且正确地连接起来，从而形成一台完整的水轮发电机组。零部件之间的组合和连接就成了机组安装的重要内容，其中还可能包括某些大型零件或部件本身的拼合工作。零部件之间的组合和连接，可能有各种不同的形式，但从最基本的相互关系看，不外相对运动与相对静止这两大类。以下就水轮发电机组中常见的情况作一些简单介绍。相对运动的组合关系滚动配合。电动机、水泵等小型设备常用滚动轴承，轴承的滚动体与内、外卷之间就是相对滚动的配合关系。不过，滚动轴承的尺寸及运动精度等，都是由制造厂规定和保证的，安装或检修时只进行必要的清洗、检查、润滑，而且往往是整体装、拆的，其工艺过程相对简单，这里就不多叙述了。滑动配合。水轮发电机组的轴承，除极少数以外都是滑动轴承，一种是圆柱面的导轴承，一种是平面的推力轴承，其中轴领和镜板转动，而导轴瓦和推力轴瓦不转动，构成了相互滑动的配合关系。另外，导叶轴与轴套之间，控制环与顶盖之间也是滑动配合，不过滑移的范围小，速度低。相对静止的组合关系螺栓连接。用各种螺栓把两个甚至多个零件连在一起，组成可以拆卸但又相对固定的组合关系，这是广泛采用的连接形式。在水轮发电机组中，除了一般性的连接以外，主轴与水轮机转轮之间，水轮机轴与发电机轴之间的螺栓连接，是最重要的、要求很高的螺栓连接。过盈配合。轴比孔大的配合称为过盈配合，当用强力挤入或者加热后套入的方法把轴与孔装配起来后，它们之间就会密切接触而紧紧地连在一起。过盈量较大的配合将使轴与孔固定成一体，今后不再拆卸，如发电机主轴与轮壳之间就是这种连接。过盈量较小的配合是可拆卸的，但它能使轴与孔同心，而且连接比较紧密，推力头与主轴之间的配合就是个典型代表。焊接。电孤焊是常用的一种固定连接方式，也是一般不再拆卸的连接。水轮机金属蜗壳的拼节和挂装；尾水管里衬与基础环或者转轮室之间的连接，就正是重要的焊接实例。铆接。在两个零件的同一位置钻孔，穿入铆钉并将钉头打变形，从而使两者固定在一起的方式就是铆接。就水轮发电机组而言，铆接只用于一些次要的地方，而且应用已越来越少。以上的这些组合形式，各有其特点和要求，实施的工艺过程也各不相同，本节将介绍其基本工艺。（一）滑动配合面的研磨和刮削水轮发电机组的轴承，绝大多数是用透平油润滑的滑动轴承。为了使轴瓦耐磨，都在钢的瓦体上浇铸一层巴氏合金来制成工作面。分块瓦式的导轴承，由四周均匀分布的六块、八块或更多的轴瓦围成圆柱面，包围轴领并承受径向力，以而使机组轴线稳定。筒式导轴承则只有两块半圆形的轴瓦。推力轴瓦一般是分块的，由八块或更多的轴瓦围成一个圆环形的平面，面对推力头及镜板，在轴线方向固定主轴并承受轴向力。实际运行时，轴瓦与轴领或镜板并不直接接触，要在中间形成一层油膜，靠油膜润滑并传递压力，这即是液力摩擦的形式。液力摩擦对滑动的工作面有很严格的要求，不仅形状、尺寸要正确，而且表面质量要高，还得相互密切配合。这些质量要求单靠机床加工是无法满足的，必须在安装过程中用人工的方法修整，这就是对轴领和镜板进行研磨，对轴瓦进行刮削。研、刮的目的）修整摩擦面，改善结合质量。机床加工出来的平面、内圆柱面、外圆柱面，都不可避免的存在问题，如形状和尺寸有误差，表面留有加工痕迹因而光洁度（粗燥度）不够，更不可能相互密切配合。对镜板或轴领研磨，对轴瓦刮削，首先就是为了修整制造误差，提高其表面质量；更要改善它们之间的结合情况，使两者的工作面互相吻合，接触面积达到轴瓦总面积的，而且使接触点均匀分布，如达到每平方厘米个点。刮削在轴瓦表面留下凹坑，有利于形成油膜。刮，是人工用刀具去修整的过程。对轴瓦的刮削，一方面造成适当的进油边，使透平油能顺利进入；另方面又在轴瓦表面留下大量凹坑，这种宽而浅的凹坑有利于形成并保持油膜。提高耐磨性，延长轴瓦的使用寿命。研磨使轴领或镜板的工作面更平整、更光洁；刮削使轴瓦表层的巴氏合金发生塑性变形，不仅更好地与轴领、镜板配合，而且表面硬度有所提高。这些都大大提高了轴瓦的耐磨性，可以明显地延长其使用寿命。目前，除某些大型机组采用不需刮削的氟塑料推力瓦以外，巴氏合金轴瓦都要经过研刮。镜板的研磨研磨，就是用工业毛毡、法兰呢等软材料，加上研磨剂后在工件表面来回摩擦的加工过程。研磨剂中细小但硬度很高的磨料晶粒，会在混乱无序的相对运动中对工件表面进行切削。研磨的切削量非常小，但是足以纠正机床加工留下的表面不平整等细小误差，更能大大提高表面的光洁度，直到形成不同程度的“镜面”。大中型机组的镜板常用研磨机研磨，如图所示。将推力轴承座放成水平位置，在互成角的三方安装抗重螺栓，装入推力轴瓦或者临时性垫块。把镜板吊放到这三个支点上，并使工作面向上，调整其水平度到误差不大于两根长条形的研磨用平台，以工业毛毡或法兰呢包裹起来作为研磨条，对称地放在镜板表面并与转臂连接。当电动机带动转臂旋转时，研磨条即对镜板进行研磨。但实际研磨应注意以下几点：图研磨机研磨前须对镜板进行检查和必要一电动机；一轴；一转臂；一研磨条；一镜板；的修整。工作表面如果有局部伤痕、锈蚀一推力瓦或临时垫块；一抗重螺栓；螺栓支柱等缺陷，应该先用天然油石修磨。）研磨前用无水酒精或甲苯仔细清洗镜板，并以绸布擦干，再加上适量的研磨剂。研磨剂通常用煤油、猪油和粒度的氧化铬粉末，按适当比例调合而成，必要时还需用细绢布过滤。由于氧化铬成绿色，这种研磨剂俗称“绿膏”，可以在专业商店购得。研磨剂的用量和稠度视具体情况决定，一般是先多后少，先稠后稀。研磨条在镜板表面的运动应该包括两个方面；既要随转臂绕中心旋转（公转），又要以连接螺栓为中心自身旋转（自转）。这才能保证混乱无序的研磨，不形成方向固定的磨痕。研磨条的运动还必须缓慢而平稳，一般公转的转速控制为）研磨到最后，镜板工作表面应平整、光滑，没有肉眼可见的缺陷。表面应成略为发暗的镜面表面粗糙度以下（光洁度及以上）。中小型机组的镜板往往用人工研磨，其原理、方法和最终要求都与上述相同。但人工研磨应特别注意以下问题：事先准备研刮用的工作平台。工作平台的大小和高度视需要而定，但必须牢固，稳定。将镜板工作面向上地放在工作平台上，支撑成水平状态，水平度误差以不大于为宜。研磨工具可用毛毡包裹工业平板，或者用毛毡包裹推力瓦。研磨剂的配制和使用与前述相同。）用人力推动磨具进行研磨，但只能在水平方向用力，不允许向下按压。磨具的公转应顺时针方向顺将来的转动方向；在公转的同时自转，而自转最好顺、反时针交替进行。以保证整个工作面均匀研磨，而且磨痕的方向混乱，最后形成符合要求的镜面。轴领的研磨轴领的工作面是一段外圆柱面，通常都用人工研磨，先准备一块宽度适当的长条形工业毛毡，两端可钻孔并穿上细麻绳以便于拉动。将毛毡包在轴领上，加适量研磨剂后来回拉动，就可以对轴领进行研磨，如图所示。操作中应注意：毛毡条所包裹的轴领，其中心角应尽可能大，一般为均匀甚至使轴领失圆。，否则研磨容易不拉动毛毡条时用力要均匀，同时要不断地围绕轴线旋转，保证轴领的整个工作面都得到均匀一致的研磨。）研磨前应仔细检查，清洗轴领，如果有局部的缺陷，可事先用油石修磨。研磨到最后，轴领的工作面应平整、光滑，表面粗粗度上）。推力轴瓦的刮削以下（光洁度以刮削，就是人为用刀具在巴氏合金表面进图轴领研磨行修刮的过程。以推力瓦的刮削为例，为了使推力瓦的工作表面成为平面并与镜板密切贴合，先让推力瓦在标准平面或镜板上研磨，显示出已经接触的区域或点来，再由人工用刀具削去这些相对高的地方。这样逐次研磨和刮削，最终实现推力瓦的工作表面能有与镜板接触，而且接触点均匀分布，每平方厘米范围内有个接触点。刀具。推力瓦的刮削使用平面刮刀。平面刮刀又分为平板刮刀和弹簧刮刀两大类，图）平板刮刀；平面刮刀弹簧刮刀如图所示。平钣刮刀宽而短，可以用废的机用锯条磨削而成，主要用于大面积的初步刮削。在操作手法上，平钣刮刀多为向后用力的“刨削”方式。弹簧刮刀是长条形的，刀口宽，厚，可以是直头的，也可以是弯头的。一般用碳素工具钢或弹簧钢锻打而成，是刮削接触点的主要刀具。粗刮的刀具宽而厚，精刮时刀具窄而薄。在操作手法上，粗刮时可以向前平推，成“铲削”的方式；精刮时则多用“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个弧形凹坑。）推力瓦的刮削程序。推力瓦的刮削，通常分为刮进油边、粗刮、细刮、精刮、排花及中心区刮低这几个阶段来进行。刮进油边，是在顺机组旋转方向的进油一侧，在推力瓦表面造成一个契形油槽以便透平油流入。进油边的宽度，深度应符合制造厂要求，一般情况如图所示。刮进油边常用刨或铲的手法，但必须使它成为倒圆的斜坡，而且表面应光滑、平整。粗刮，粗刮时目的是扩大推力瓦与镜板的接触面积。粗刮的常用工业平板或镜板的背面作标准，在推力瓦上研磨出已接触的痕迹，再用较宽的刮刀将其普遍铲掉，刀痕宽而深，而且可以连片铲削。细刮，细刮的目的是增加接触点数目而且使之均匀分布。细刮要用较窄的刮刀，沿一定方向把已接触的点刮掉。细刮必须反复研磨和刮削，每次刮削的方向互错左右，这样可使刀痕排列有序，也便于观察已有的接触点。图推力轴瓦的进油边（单位：精刮，精刮的作用与细刮相近，但重点在修刮已有接触点中的大点、亮点，使接触点更均匀一致。精刮阶段要用镜板与推力瓦研磨，以达到实际运行中的良好配合。细刮则仍以粗刮时的办法研磨。在刮削的手法上，细刮和精刮多采用挑花的方式。排花，当推力瓦是用铲削方式刮削而成时，最后应按一定方向和方法使刀花排列整齐。刀花即刮削的刀痕，排花的情况如图图所示，由操作者的习惯而定。排花使刀花整齐而刀花及其排列有序，有利于油膜的形成和保持，还便于今后观察轴瓦的磨损情况。如果细刮和精刮是用挑花手法进行的，刀花已经有序排列，就不需再排花了。中心区刮低，由支柱和抗重螺栓支撑的推力瓦，由于螺栓的球形头只在一点上与托盘接触，推力瓦受力后必然变形，如图所示。为了使推力瓦的表面在受力后仍维持平面，就必须事先把中心区域刮得略为偏低。在精刮的最后或排花阶段，对推力瓦表面的中心区域图占瓦面积所示。的范围，多刮两遍，就可使该区域比四周低，如这里还必须指出：刮削轴瓦首先要准确显示已有的接触点。为此，在每次研磨轴瓦以前，都应当用无水酒精或甲苯清洗瓦面和研磨对象，并以绸布擦干。导轴瓦的刮削刀具。导轴瓦的工作表面是内圆柱面，对它的修刮应该用刃口在侧边的刀具，如三角刮刀、勺形刮刀或柳叶形刮刀。只有当轴瓦内径很大、曲率较小时，才允许使用平面刮刀。导轴瓦的研磨。导轴瓦的修刮仍然是逐次研磨、逐次刮削的过程，但研磨是在轴领上进行的。由于轴领的工作段总在一段外圆柱面的中间，而且在轴线方向没有明确的标志。对导轴瓦的研磨又只能在工作段上，顺着转动方向来进行。这就图推力瓦的变形必须注意研瓦时的位置和方向。图就是常用的研瓦方法，事先用软质绳索绕在轴领的非工作段上，用绳的边沿作为研磨边界，研磨时让瓦块紧靠着它并顺着转动方向推动。对筒式导轴瓦，则必须将两半瓦组合起来研磨，两半瓦的结合面上加适当厚度的垫片。用以调整轴瓦间隙。分块式导轴瓦的刮削。分块式导轴瓦的刮削程序，仍可分为刮进油边、粗刮、细刮、精刮及排花这样几个阶段。刮进油边和粗刮阶段常用铲削手法，而细刮和精刮多用挑花手法。导轴瓦的进油边如图所示，仍应铲成倒圆的斜图推力瓦中心区刮低坡。粗刮以扩大轴瓦与轴领的接触面积为主，刀花宜大而深。细刮应使接触点分散，刀花宜小而浅。精刮仍以修刮已接触的大点、亮点为主，使接触点细密而分布更均匀。用挑花手法进行细刮和精刮时，每次刮削的方向要错开，使刀花排列有序，以后即可不再排花。分块式导轴瓦，刮削到最后应使以上的面积与轴领接触，而且接触点均匀分布，每平方厘米至少有面积的个接触点。而未接触的部分应分散，其中任何一块的面积不得大于轴瓦总图导轴瓦的研磨一轴领；一导轴瓦；一软绳箍图导轴瓦的进油边（单位：）筒式导轴瓦的刮削。筒式导轴瓦由两半块构成，研磨和刮削都相对困难，应该以修整圆度和扩大接触面积为主。刮削到最后，应有以上的面积与轴领接触，接触点仍应均匀分布，但密度可以比较低，每平方厘米范围有个接触点就符合要求。筒式导轴瓦的刮削，应先修整油沟，再进行瓦面的粗刮、细刮、精刮。油沟是制造厂设计并加工的，但油沟的边沿需用刮刀修圆，或者在油沟两侧修刮出下凹的契形过渡带，以利于透平油的流入。筒式导轴瓦在刮削以后应检查及调整轴瓦间隙。当主轴成水平位置时，将导轴瓦组装在轴上并用塞尺检查间隙：轴瓦顶部应无间隙；底部的间隙应符合设计要求；而两侧的间隙应相同并等于底部间隙的一半。若从轴瓦两端检测，所测得的间隙应基本一致，最大偏差不得大于总间隙的。如果用塞尺测量不方便，可在组合时摆入保险丝，拆开后再用游标卡测量已被挤扁的保险丝的厚度，从而间接地测得轴瓦各处的实际间隙。（二）螺栓连接螺栓连接是可拆卸的固定连接，由于结构简单、装拆方便，因而得到广泛应用。从原理上看，各种连接螺栓都在拧紧时产生轴向压力，使被连工件互相挤压而连在一起。螺栓本身则承受拉力，发生弹性变形而伸长。螺栓连接还往往是若干个螺栓共同作用的连接形式，为了保证工件之间位置正确又连接紧密，所有的螺栓都应达到一定的压紧力，同时应该均匀一致。压紧力过小，不能保证连接紧密；压紧力过大，会使螺栓塑性伸长甚至断裂；压紧力不均匀，则被连工件可能相对歪斜，结合面不能紧密贴合。一般的螺栓连接，压紧力的大小和均匀性是靠人的操作来保证的：一是要按合理的顺序，在对称方向上逐次地拧紧螺栓。二是由同一个人，用同样的力度去拧紧每一个螺栓。对一些重要的螺栓连接，如水轮机主轴与转轮的连接，水轮机轴与发电机轴的连接，由于螺栓尺寸较大，对压紧力的大小和均匀程度有更为严格的要求，简单的人工操作就很难保证连接质量了。为此，必须研究组装时的合理方法，要测量和控制螺栓的压紧力。螺栓伸长量的计算螺栓在压紧工件的同时受拉力作用而伸长，在弹性范围内螺栓的伸长量与拉力（即压紧力）成正比例：）式中螺栓的伸长量，螺栓原长，螺栓断面面积，压紧力，材料弹性模量，钢材可取；对尺寸一定的连接螺栓，由式（）不难从要求达到的压紧力计算出相应的伸长量。一些大中型机组的连轴螺栓，制造厂就往往由此明确规定在拧紧时应有的伸长量，实际操作应以厂家的要求为准。对制造厂没有规定伸长量的，可以由式（）根据材料性质来计算。钢材要保持弹性，允许每平方毫米面积承受的拉力，由式（）可知，螺栓的最大伸长量就不得大于原长度的螺栓均匀一致。螺栓伸长量的测量。拧紧时的实际伸长量应该控制在这一范围内，而且要使各大中型机组的连轴螺栓尺寸较大，常作成带中心孔的结构，如图所示。可以用测杆和百分表测量它在拧紧过程中的伸长量。初步拧紧螺母，在螺母与法兰背面贴紧后安装测杆和百分表，使百分表调零或记录此时的读数。在以后的拧紧过程中反复插入百分表进行测量，百分表读数的变化值即是螺栓的伸长量，而测杆的长度就是螺栓的原长度，它应等于两法兰厚度之和加上螺母高度的一半。每次测量都应使百分表座的位置一致，并保持接触面清洁。中小型机组的连轴螺栓多为实心结构，拧紧过程中的伸长量可以用高度游标尺测量。如图，当螺母已初步拧紧，与法兰背面贴紧时，用高度游标尺测量螺栓端面到法兰背面的高度，在以后的拧紧过程中不断重复测量，的增加值即螺栓的伸长量图大中型机组螺栓伸长量的测量图中小型连轴螺栓伸长量的测量转轮；一主轴法兰；测杆；螺母；圆柱销；螺栓；一水轮机轴；一发电机轴；一百分表座；一百分表；螺栓螺母；高度游标尺用高度游标尺测螺栓伸长量，为了保证测量精度需注意两点：一是游标尺应有足够的精度，如选用每格的高度游标尺；二是螺栓端面应平整并与其轴线垂直，每次测量游标尺都应在同一位置与法兰背面接触。连轴螺栓的组装和拧紧方法连轴螺栓按与孔的配合关系不同，分为粗制螺栓和精制螺栓两大类。粗制螺栓与孔之间有的间隙，装拆比较方便，但螺栓只能承受拉力，法兰之间的定位以及切向力的传递要靠圆柱销等来实现，图中的连轴螺栓就是粗制螺栓的典型结构，组装时应先检查并试装圆柱销。图中的螺栓则是精制螺栓，它与孔成过渡配合关系，没有间隙或者间隙很小。精制螺栓在承受拉力的同时可以承受剪力，因而可以传递扭矩。但在组装之前必须经过检查和试装，螺栓与孔、螺栓与螺母都应试装、配对，必要时应编号，以后则对号入座。插入螺栓时还应加适当的润滑剂，如透平油或水银软膏。尺寸很大的连轴螺栓，必须用特殊工具和方法拧紧。如利用行车吊钩的上升经过滑轮转为水平移动去拉转螺母；或者利用特殊的液压机构，先将螺栓拉长再拧动螺母，最后解除油压让螺栓回缩而连紧。中小型的连轴螺栓则常用锤击的方法打紧，锤击必须逐次进行，每次都按合理的顺序在对称方向均匀打紧。还应该由同一个人，用同样的力度打紧每一个螺栓。尤其是最后阶段，需靠打紧时的声响和回弹的手感来判定螺栓的打紧程度。（三）过盈配合一般说来，过盈配合是轴比孔大的配合关系，但实际应用中由过盈量大小不同又分为两类：一类的过盈量不大，甚至过盈量为零的配合。这类配合是可拆卸的，主要用于保证轴与孔同心而且连接紧密，推力头与主轴之间的配合正是其典型代表。另一类是过盈量相当大的配合，如发电机主轴与轮壳的配合关系，组装以后是不可拆卸的。无论过盈量的大小，轴与孔都是无法直接组装的。在机组的安装和检修中最常用的方法就是热套，将推力头或轮壳加热，当孔的直径膨胀到足够大时再套在轴上，冷却以后即紧密地连接在一起。加热的温度钢材是热胀冷缩的，其尺寸的变化量与温度的改变量成正比例。温度上升，尺寸加大的相对量是一定的，这称为材料的膨胀系数。由热套时需要的尺寸变化，就不难计算出应有的加热温度。式中温度上升值，；内孔需要的膨胀量，内孔原直径，膨胀系数，钢材以内孔的推力头为例，若要使它膨胀，就需使温度上升约加热的方法以推力头的热套为例，可以用不同的方法使推力头加热。如用电阻丝绕制成特殊形状的电炉，放在推力头内使之加热，图就是如此；对尺寸较小者，可以直接用电炉烘烤；还可以用线径较粗的旧电线在推力头外绕成线圈，再以电焊机供电，推图推力头的加热电阻炉；一木材；一推力头；一护罩力头将由于感应涡流而加热。但是，无论哪一种方法加热，都应注意以下几点：加热前要作好必要的准备工作。如测量主轴轴颈和推力头内孔的直径，估计应有的膨胀量，计算相应的加热温升；清理配合面，对卡环和键进行试装并作必要的修整；准备起吊工具等。）推力头的加热必须缓慢而均匀的进行，通常使温度每小时上升加热过程中注意监测温度及孔径的变化，孔径膨胀后应比轴大，但最高温升不宜超过。孔径膨胀足够后应迅速起吊推力头并套入主轴，再安装卡环，冷却以后再进行必要的检查。（四）焊连接手工电弧焊是机组安装及检修过程中常用的。焊接连接是不可拆卸的固定连接，如压力钢管的组合焊接；金属蜗壳的拼节及挂装；尾水管里衬与基础环或者转轮室之间的连接等等。对大型机组说来，可能还有转轮的拼焊等零部件本身的组合工作。电弧焊有直流电弧焊和交流电弧焊两大类。直流电焊机比较复杂，但电弧均匀而且较易控制，一般情况下对金属的熔化较深，俗话说容易“焊透”。而交流电焊机则比较简单，尺寸不大而便于移动和使用。电弧焊的原理和工艺都比较复杂，往往由经过专门培训的合格焊工来实施，我们在这里只作一般性介绍。对焊接的一般要求焊缝的高度、宽度等尺寸应符合设计要求，而且整条焊缝应该均匀一致。焊缝不允许有气孔及夹渣，冷却后不得产生裂纹。对要承受一定压力的被焊工件，焊缝应能承受规定的试验压力而不发生渗、漏。零部件由焊接引起的变形应尽可能小。焊接的基本程序准备焊接剖口。对比较厚的零部件施焊，为了保证焊透必须事先准备焊接剖口，剖口如图所示。制造厂对焊接剖口有具体要求时，应按图纸的规定执行。否则可以参照一般情况自定剖口的形状和尺寸：壁厚小于不剖口；壁厚的平接、角接焊缝可以的通常单面剖口；壁厚以上的则常用双面剖口。剖口可用乙炔焰切割，砂轮机磨削，或者用人工方法加工形成，但应该均匀一致、表面平整。预热。重要工件在焊接之前必须预热。焊接是用电弧加热并熔化基本金属和焊条，靠金属熔液填补缝隙并在冷却后连成整体的过程，施焊时焊缝附近形成小图焊接剖口范围的高温带。若工件壁厚及尺寸较大，焊缝与其它部分势必形成很大的温度差，将会因为膨胀和收缩的不均匀而引起变形，也会在工件内部形成不均匀的受力（焊接应力）。为了减小变形和内力，应在焊接前使工件缓慢加热。如加热到，再进行焊接，即可以减少焊缝与其它部分之间的温度差。当然，工件的预热要有一定的设施和条件，实施起来并不容易。因而只对一些重要工件才预热，如转轮的拼接或补焊就应该先预热。焊接。手工电弧焊必须针对焊缝的具体情况，按照正确的顺序和方法进行焊接。对很长的焊缝，应按每段长分成若干段，按一定顺序逐段焊接，如图所示。对深而宽的焊缝，必须用多层、多道焊缝去堆砌。正确的焊法如图所示，每道焊缝都应贴在剖口的侧壁上，如果在断面的中心部分拉焊道，就容易产生气孔、夹渣等缺陷。长焊缝的多层堆焊，更需要注意各层之间分段焊接的顺序调整。每焊完一道焊道都应该用小锤敲去药皮，仔细清理后再焊新的焊道。）退火。对转轮等重要工件，应在焊接后进行退火处理，以便进一步清除焊接应力和减少变形。方法是将焊接后的工件加热到较高的温度，如，然后在保温条件下很缓慢地冷却至室温。对于一般的工件，焊接后用乙炔焰或喷灯烘烤焊缝及周围的金属，同时用小手锤敲打，然后自然冷却，也可以在一定程度上起到退火的作用。