第三讲水力机组安装的基本工艺及起重工作

上，推动测圆架提转就可测出四周半径的变化量。
测圆架
1－支架；2－支臂；3－百分表；4－抱箍；5－轴瓦
中心测量
1－尾水管里衬；2－围 带；3－锥形段；4－基 础环；5－下部固定止泥 环；6－座环；7－机坑 里衬8－方木；9－中心 架；10－求心器；11－ 电池；12－导线；13－ 耳机；14－加长杆；15 －内径千分尺16－钢琴 线；17－重锤；18－油 桶；19－工作平台；20 －钢梁；21－支腿
第三讲 水力机组安装的基本工艺 及起重工作
1. 部件组合装配 2. 校正调整工作和基本测量
本概念

机械零件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 作用的部件，部件通常由若干个零件组合而成。

机组的安装工作，就是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。
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。

轴承瓦研刮
轴承瓦研刮主要通过研磨机或临时研磨
支架来进行，一般应通过轴承瓦与其相 配合的旋转部件实际研配来实现。
导轴瓦刮研在主轴竖直前，水平横放进
行（刮研与推力轴瓦方法相同）。
注意大型水轮发电机组轴承瓦在工地已
不再进行研刮。
二. 联结组合 1．静配合联结
是检查零部件安装质量时使用的测量
基准，它一般都不在被测工件本身上，是另
外一个点、线或面。确定整个安装件相对于
机组其他部分的位置（不在安装件上）。
原始基准：
就是土建工程使用并保留下来的基准
点，包括高程基准点和平面坐标基准点。
原始基准： 中心基准点（基础轴线x, y轴线） 高程基准点（安装高程）
安装基准件
的不绣钢片，有不同的长度和不同的张数，每张钢片 的厚度是相当准确并标明的，所以也称为厚薄规。 在操作时应注意： 塞尺塞入和拉出的压紧程度是影响测量的关键， 一般应选择或组合不同厚度去分别测试，直到手 感适度为止。 塞尺最好是单片使用，必要时可以将两片合并起 来用，但必须擦拭干净，紧密重叠。 对一些塞尺不便插入的间隙，可在装卸过程中用 挤压软金属（如保险丝）的方法测量间隙大小。
在整个机组的安装过程中，总有一个重要
部件是最先安装而且起基础作用的，它的
定位将决定整个机组的位置，这样的部件
就称为安装的基准件。 竖轴HL式机组安装的基准件：座环 竖轴ZL式机组安装的基准件：？
二. 基本测量方法 1．测量工具
（1）基本测量工具：准确度量各零部件的外形 尺寸和相对位置。如平尺、塞尺、塞规、水平仪、
应通过研磨显出高点，根据高点的大小进 行刮削。粗刮时，—般采用特制的小平台 或镜板背面研瓦；精刮时用镜板正面在研 磨机上进行，如图所示。
先把轴承座置于事先放好的木板上，
在呈三角形方位的支柱螺栓上放好三
块推力瓦，用无水酒精把三块瓦面和
镜板光洁面擦于净后，将镜板面朝下
吊放在推力瓦上，调整镜板水平在
0.1~0.3mm／m以内，然后通过螺栓
图1-2(b)所示。前后两次的刀花应
互相垂直。刮低的目的是为了减 少瓦在运行时产生的热变形和机 械变形而引起的瓦面凸起。

轴领的研磨
轴领的工作表面是一段外圆柱面，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。
或筒式瓦轴承)，发电机的下机架、定子、上机架等。 销钉除了定位，以保证机件之间的相对位置正确外， 当用紧固连接螺栓只承受拉力时，则切向力由销钉承受， 如发电机转子轮毂与轮臂组合缝间的垂直销钉就起这个
作用，这样可以提高连接的可靠性。
3．配合表面的刮削和研磨 （手工操作） （化学研磨和机械研磨）
（改善配合表面的接触情况）应使配合表面接触均 匀严密，提高零件表面光洁度、形状精度和配合精度， 对一些配合件的表面，如轴瓦、镜板等都要进行刮削 和研磨工作。

热套前，应调整热套部件的水平及垂直度，
测量各Biblioteka Baidu合断面实际最大过盈量。

热套前应计算热套膨胀量、加热温度及电
热器加热总容量。
2．螺栓联结 （常用方法）

螺栓联接在水轮发电机组安装中应用广泛。 为保证螺栓联接的可靠性，螺栓的紧力应满 足要求。螺栓拧紧过程中，同一组合面各螺 栓的紧力必须保持一致，并要对称拧紧，避 免机件歪斜和螺栓受力不均。
线上。根据测得数据可以计算大轴垂直度。
钢琴线测量大轴垂直度
通过四根钢琴线测量大轴垂直度的测量方法是：在
大轴外圆对称挂装钢琴线，在大轴或外界支撑上安 装测量支架、求心器、钢琴线及重锤等。在大轴上 下找准两个精加工面，对称分四点测量两断面至大 轴距离，测量前检查各对应测点上下应在一条线上。 根据测得数据可以计算大轴垂直度。
不再拆卸的连接。
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。
第一章 部件组合装配
指在工地现场，对于大型部件 进行重新组装（D>4m)。
1.1 部件组合装配 一. 钳工修配
包括手工凿削、锉削、锯割、钻铰孔、攻套丝、刮削和研磨等。
1．手工凿削和锉削（调导叶间隙等）
压入法 （联接件尺寸不大且需压力较小时） 热套法（联接件很大且需压力很大时） （加热轴孔） 主要用于发电机转子轮辐与轴、推力头与轴、 分瓣转轮的热套及水轮机止漏环的装配。
热套联接

热套联接是工程常用的装配方法，一般通 过铁损法或电热板加热法将工件装配孔加
热，使孔径膨胀，然后将轴装入。待孔径
冷却后，形成相当紧度配合。
部件圆度及中心测量

工件圆度及中心测量，常采用测圆架和挂铅垂线的方
法进行测量。
测圆架
检查大尺寸部件的外圆柱面，如发电机转子的不圆

度、同轴度、定子圆度等，经常用测圆架加百分表 来完成。
测圆架是个夹在中心柱上，可以推动旋转的刚性支
架，一般用型钢拼焊而成。
在测圆架的支臂上安装百分表，顶在被测的圆柱面
卡尺、千分尺、千分表、水准仪等。
（2）特殊测量工具：工地上自制，配合精度较 高的测量工具使用。如求心器、中心器、水平 梁、测圆架等。
2．测量内容
平面的平直度、水平度或垂直度。 内、外圆柱面的不圆度、同轴度，以及内
圆柱面的中心位置。
环形部件圆度和中心位置的测定。 零部件的平面位置。 零部件的高程。 机组轴线的位置，轴线的垂直度或水平度。 面于面之间的间隙
把镜板与旋转臂连接为一体。
研磨机
1－电动机；2－轴；3－转臂；4－研磨条； 5－镜板；6－推力瓦；7－抗重螺栓；8－支柱
经过机组盘车之后，再次抽 出推力瓦，检查瓦面接触情况，
进行修刮。并以支柱螺栓中心为
中心线，将推力瓦中心刮低两遍， 第一遍刮瓦宽的1／2，先刮低 0.01～0.02mm，第二遍刮瓦宽的 1／4，再刮低0.01—0.02mm，如
部件平面平直度测量

将标准的平面（平台、平尺）置于被测量平面上，
检查其接触情况，是测量平面平直度的常用方法。

常用的测量方法有：
显示剂测量法：在测量平面上涂一层薄显示剂，
将标准平台置于被测量平面上并相对移动数次，
根据高点的多少可判断平面的平直程度。
塞尺测量法：将平尺置于被测量平面上，用塞
尺检查平尺与平面的间隙，确定平面的平直度。
部件高程测量

测量高程的基本方法，是用水准仪比较被测点 与原始基准的高度，找出两者的高度差来。

水准器可用不同形式，如符合水准器、圆水准 器，其作用都是调整视准轴成一条水平线。

对水准器的调整，粗调时主要改变脚架的长短
及位置，细调时主要动作机座上的三个脚螺旋。
用水准仪测量高程
间隙测量

测量间隙的基本量具是塞尺，塞尺是一组厚薄不同
1－油桶；2－重锤；3－大轴；4－钢琴线； 5－十字架；6－耳机；7－电流表；8－千分尺
部件平面水平测量

工件水平的测量常采用橡皮管水平器、水平梁、 框式水平仪、合像水平仪和光学水准仪。

框式水平仪的测量
把框式水平仪放在工件坐标轴轴线切线位置，
测量水平仪气泡移动格数，为扣除水平仪自 身误差，应将水平仪倒换1800进行测量，计 算测量部位的合成移动格数。

合像水平仪测量
对于合像水平仪，测量前应将水平仪调零。

零部件之间的组合和连接，分为相对运动与相对静 止两大类。

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、外圈之间就是相对
滚动的配合关系。
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，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
螺栓联接

在水轮发电机组安装中，主要大件的连接，其 螺栓紧力都有具体要求，所有连接拧紧过程中
都要进行螺栓伸长值的测量。

螺栓伸长值的测量通常采用百分表配合测杆测
量法及螺母转角测量法。
注意同一接合面的各螺栓紧力要一致，对称均匀 拧紧。如水轮机主轴与转轮，发电机转子主轴与 转子轮毂，水轮机主轴法兰与发电机主轴法兰等。

垂直度测量

垂直度的测量方法有多种，在此以测量大轴垂
直度为例，介绍一根钢琴线和四跟钢琴线测量
大轴垂直度的测量和计算方法。
通过一根钢琴线测量大轴垂直度的测量方法
是：在大轴中心孔内从上至下挂装一根钢琴
线，在大轴或外界支撑上安装测量支架、求
心器、钢琴线及重锤等。在大轴上下找准两
个精加工面，对称分四点或八点测量两断面 半径，测量前检查各对应测点上下应在一条
为了使零部件表面间的接触良好或机件
之间的相对位置正确，一般适用于精度要求较 低的以及加工量较大的场合．如水轮机导水机 构导叶的上、下端面和立面间隙的调整等。
2．钻铰销钉孔配制销钉（固定机件相对位置）
安装中所有预装定好位的机件，都需钻铰销钉孔配
制销钉，以固定已调整好的机件的相对位置。如水轮机
的下部固定止漏环、底环、顶盖、导轴承(指橡胶瓦轴承
2．合理的安装质量标准
3．安装基准 即用来确定其他零部件位置的一些特 定的几何元素（点、线、面）
工艺基准
（安装部件上的基准） 是指被安装件上某个面，它即使该零 部件加工时的定位面，也是安装过程中对 它调整、定位的面。 它代表安装件的安装 位置，安装上的其他部件都以它为准。
校核基准
（校正安装件和定位的基准）
1.2 校正调整工作和基本测量
一. 校正调整工作
即检查与调整零部件的几何尺寸、 相对位置及整个机组的位置。
1．机件的校正项目
(1) 平面的平直、水平和垂直 (2) 圆柱面本身的圆度、中心位置及相互之 间的同心度
（3）轴的光滑、水平、垂直及中心位置
（4）部件在水平位置平面上的位置 （5）部件的高程 （6）面与面之间的间隙等
顶盖之间也是滑动配合

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。
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连在一起。
焊接：电弧焊是常用的一种固定连接方式，也是一般
滑动配合面的研磨和刮削

研、刮的目的
修整摩擦面，改善结合质量
刮削在轴瓦表面留下凹坑，有利于形成油膜
提高耐磨性，延长轴瓦的使用寿命

镜板研磨
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。
大中型机组的镜板常用研磨机研磨
推力瓦刮研
刮削在轴瓦表面留下凹坑推力瓦刮削时，