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卧式水轮发电机安装工艺第一章 混流式水轮发电机组的安装 第一节 概 述 、概述 卧式水轮发电机组，轴线成一条水平线。通常水轮机装在轴线的一端（常称为后端）， 而发电机则装在轴线的另一端（前端），两者主轴直接连成一体并共同旋转。与立式水轮发电机组相比，卧式机组一般结构上相对简单，尺寸较小但转速更高。从电站厂房的情况看， 卧式机组占地的面积较大，但只需要一层厂房，而且水下的结构简单，工程量较小。因此 对中小型电站而言，采用卧式机组往往更为经济，中等水头的混流式水轮机，中高水头的水斗式水轮机就经常设计成卧式布置。 （一）卧式水轮发电机组的结构分类 卧式水轮发电机组由于尺寸小、转速高，其转动部分的转动惯量往往不够大，为此常在主轴上加装一个相当大的飞轮。另外，主轴是水平方向安装的，总得有两个或更多的轴承座来支撑主轴，而且其中的径向轴承（导轴承）总是分成上下两半的筒式轴承。如果是反击型水轮机，某个轴承座中还必须设有推力轴承来承受轴向水推力。但是，飞轮的位置，轴承座的个数和布置都可以有不同的情况，这就构成了卧式水轮发电机组在结构上的不同类型。最基本的分类如图 所示，按轴承座的个数不同分为：四支点机组、三支点机组和两支点机组。 四支点机组 图 ）所示的机组，水轮机和发电机各有两个轴承座支撑，飞轮设在水轮机主轴的中段，装在径向推力轴承与第一个径向轴承之间。就整个机组而言，转动部分由四个径向轴承支撑，因而称为四支点机组。 四支点机组，水轮机主轴与发电机主轴 图 卧式水轮发电机组的结构类型 轴由法兰或者联轴节连成一体。如果不连轴，则水轮机、发电机都可以单独安装定位。 ）四支点机组；）三支点机组；）两支点机组 一径向推力轴承；径向轴承 三支点机组 将飞轮设在水轮机和发电机之间，两根主轴利用飞轮连接成整体，则机组的转动部分只需要三个轴承座就能支撑，这就形成了三支点机组，正如图 所示。 不难看出，三支点机组中发电机可以单独安装定位，但水轮机主轴是不能独立定位的。 两支点机组 如果把发电机主轴延长，将水轮机转轮就安装在轴的端部，整个机组就只有一根主轴， 也就只需要两个轴承座支撑，这就形成了两支点机组，如图 （）所示。 就结构的复杂程度和主轴的长短作比较。两支点机组结构最简单，主轴长度也最短。但是推力轴承受轴的长度限制，设计和安装都比较困难，它最适合没有轴向水推力的水斗式 机组。相反，四支点机组的轴线最长，制造和安装倒比较简单，小型机组采用得最多。容量较大的机组，缩短轴线长度成了重要问题，因此往往采用三支点的形式。但三支点机组主轴要在飞轮处连接，制造和安装的难度加大。 （二）卧式水轮发电机组的安装 卧式水轮发电机组的零部件，仍然可以分成埋设件、转动部分、附属装置等部分。从安装工程看，还是先安装埋设件，再组装并吊入转动部分，同样要经过盘车调整轴线，最后装入附属装置。但是，卧式机组包括了不同水轮机、不同发电机，还包括了前述的不同结构类型，实际的安装程序和方法就可能是多种多样的。本章只能就典型机组和常用的程序、方法进行介绍。 就卧式机组安装中比较重要而又共同的问题看，以下几点应当首先明确： 安装卧式水轮发电机组的埋设件，如混流式机组的蜗壳、尾水管、轴承座、发电机底座；水斗式机组的机座、轴承座、发电机底座等，都是在厂房内成水平方向布置的。安装时除了控制高程以外，更重要的是保证平面位置正确，尤其是各部件的相对距离要符合要求。 卧式混流式机组，水轮机蜗壳、座环常作成一体，并且是安装工程的基准件；卧式水斗式机组则以水轮机机座作为基准件。当然，基准件必须首先定位并保证位置的高精度。 机组的安装高程和轴线方位 卧式水轮发电机组都以机组轴线高程作为安装高程，而且水轮机、发电机在轴线长度方向布置。因此，机组安装过程中首要的问题是确定机组轴线，一般都要用标高中心架、求心架等拉出钢琴线来具体表达轴线。要确保轴线高程和平面方位符合要求。 实际轴线的检查和调整 卧式机组的轴线在理论上是一条水平直线，安装后的实际情况仍然由盘车过程来检查和调整。但盘车时主轴由径向轴承支撑着，轴线不是自由状态，这与悬式机组盘车时的情况有根本的区别，因而盘车的方法和计算都与第四章的内容不同。另外，卧式机组又分为 四支点、三支点、两支点几种结构类型，它们的盘车又相互区别。不过，这种种不同情况下的轴线检查仍然是有规律可寻的。 本章以卧式混流式机组为主介绍安装的程序及方法，对卧式水斗式机组则只介绍其特殊问题及相应的安装方法。本章的另一个重点是介绍卧式机组的盘车，分别就四支点机组、 三支点机组、两支点机组介绍盘车方法和计算的原理。必须说明的是：本章内容是以立式机组的有关知识为基础来介绍的。实际上卧式机组的安装和盘车，都可以有别的方法，这里介绍的是编者认为比较简单而效果又好的方法。 第二节 卧式混流式机组的安装 （一）卧式混流式水轮机的结构特点和安装程序 四支点机组中的卧式混流式水轮机如图 所示，其结构上的特点如下： 图 卧式混流式水轮机 一尾水管；一真空表； 蜗壳；一活动导叶；一转轮； 主轴密封装置 一径向推力轴承；一推力盘；一飞轮； 一制动器； 一径向轴承； 一连轴节； 一排水阀； 一导叶臂； 一控制环； 一轴承座板； 一冷却器 金属蜗壳与座环作成整体，带有底座和地脚螺栓，是安装的基准件。蜗壳的进水口 通过直角弯管与压力钢管的水平段相接。 采用弯曲形尾水管。尾水管的弯管段在厂房地面以上，进口法兰与水轮机后端盖相连，而出口法兰与直立的尾水管直锥段相连。直锥段埋设在地面以下，直通尾水渠。 座环的内腔由前、后端盖封闭，形成导叶和转轮的工作空间。主轴从前端盖中间穿出，两者之间设有主轴密封装置。密封装置一般用迷宫型结构，小型机组也有用填料涵的。 转轮悬臂式地固定在主轴末端，多数机组用法兰、螺栓连接；小型机组也有用锥面配合，加上螺母锁紧固定的。 活动导叶装在座环以内，前、后端盖之间。其传动机构和控制环装在前端端盖外侧 （也有在后端盖以外的），控制环通常作摇摆运动来带动每一个导叶，只设一根推拉杆。尺寸较大的则用两根推拉杆，控制环作定轴的转动。 水轮机主轴的中部安装飞轮，主轴前端通过法兰或联轴节与发电机主轴连接。飞轮前后侧各有一个轴承座支撑，其中紧靠蜗壳的是径向推力轴承。径向轴承是上下两半的筒式结构，而推力轴承则是分块瓦式的，多数用块推力瓦承受推力盘传来的轴向力。 卧式混流式水轮机的安装程序，会因结构不同而变化，但最基本的情况如下述： 埋设尾水管直锥段。 蜗壳连同弯管、压力管水平段的埋设。 ）导水机构预装配。 ）转动部分的组合、检查。 安装轴承座、轴瓦研刮。 水轮机正式安装。 与发电机连轴，轴线检查及调整。 ）安装附属装置。 机组起动试运行。 其中转动部分的组合、检查，导水机构的预装配和正式安装，主轴密封装置等的安装都与立式机组相近。而尾水管、蜗壳、轴承底座的埋设、轴承座的安装、轴瓦间隙的调整 等项工作则与立式机组明显不同。以下只就这些部分进行介绍。 （二）壳及尾水管等的埋设 容量和尺寸比较大的卧式混流式水轮机，为了便于施工，总是先埋设尾水管直锥段，再安装蜗壳、直角弯管以及压力管道水平段。但必须在尾水管的弯管段与直锥段之间增加凑合节，为水轮机的完全组合提供调整的条件。容量和尺寸较小的机组，则是先安装蜗壳等进水部分，再安装尾水管；或者把尾水管与蜗壳等组合起来一次性地安装定位。以下按先安装蜗壳后安装尾水管的情况叙述。 准备工作 在机坑中设标高中心架，用钢琴线拉出轴线。如果轴线的高程调整为安装高程，它即是机组的轴线。一次性表达机组轴线将使今后的安装工作更方便，更准确。 设垫板、基础板，准备地脚螺栓及临时性支架，如图 所示。其中地脚螺栓可以有两种处理方法：一是先留地脚螺栓孔，蜗壳等安装就位后再浇注二期混凝土；二是先安装就位，将地脚螺栓点焊在前期预留的钢筋上，再一次性浇注混凝土。至于临时性支架、支撑横梁等，则视机组的具体情况准备。 清理需安装的工件，检查结合面质量以及连接螺栓配合情况，在蜗壳前、后法兰的 端面上准备铅直及水平轴线的标记等。 吊入并组合 水轮机蜗壳、进水弯管、压力管水平段依次吊入并组合起来。压力管水平段必须与事 先安装的进水阀、伸缩节等对正，此时伸缩节不压紧，只对正方向。 位置调整 蜗壳安装的质量要求主要是三方面： 轴线的平面位置误差不大于 轴线的高程误差 图 蜗壳、弯管、压力管水平段安装 压力钢管；一伸缩节； 钢管水平段； 弯管； 蜗壳； 横梁； 楔子板； 垫板；一地脚螺栓； 一支架； 垫板； 一支架； 一可调整楔形块； 球头螺栓； 螺母； 弯管法兰 轴线的水平度误差不大于 不难理解，最简单而适用的方法是：先用标高中心架拉出钢琴线来表达机组轴线，严格控制钢琴线的位置精度，再以它为准调整蜗壳的位置。 如图 ，用内径千分尺加耳机，测量蜗壳前、后盖法兰止口的四周半径，如果每一个止口处上下左右的半径都相等，蜗壳实际轴线的平面方位和高程就必然符合要求，否则应根据实测情况对蜗壳位置进行调整。当然，在初步定位时可以用钢板尺测量。 由于前、后止口的内圆面与端面垂直，内圆面及其轴线的水平度误差，也即是端面的垂直度误差。为此可以实测端面的垂直度并加以调整，从而保证止口内圆面的水平度符合要求。粗调时如图 所示，在蜗壳以外悬挂铅垂线，用钢板尺测量法兰面上、下方到铅垂 线的距离，通过调整使上下距离相等。精调时可以用框形水平仪，将水平仪的侧边紧贴在 法兰面上，通过主水准泡读出其垂直度误差。如第一章所述，框形水平仪应原地调头，取两次读数的平均值为准。 在调整蜗壳位置的同时，应检查和调整压力管水平段与伸缩节等的对正情况，在两方面都符合要求后进行充分锚固，最后浇注混凝土。 安装尾水管 蜗壳找正并锚固以后即可安装尾水管。 如图 ，在尾水渠内用方木搭设支架，吊入尾水管直锥段并以楔子板支撑。再吊入尾水管弯管段，通过位置调整与蜗壳及直锥段连接成整体。这一过程中对尾水管位置的调整 决不能影响已调整好的蜗壳。至于混凝土的浇注，可以分两次进行，也可以装完尾水管后 一次性浇注，但都必须四周均匀、逐层上升。 图 蜗壳； 尾水管安装 尾水管弯管段；一直锥段； 图 蜗壳位置找正 楔子板；一支架； 楔子板；一方木 （三）轴承座及底座的安装 卧式机组的轴承座，一般都经过底座再安装在地基上。安装时先使底座定位，再装入轴承座作进一步的调整，轴承座的最后定位则是在盘车过程中完成的。底座和轴承座的初步安装定位，都是以机组轴线 即已安装的蜗壳的轴线为准来进行的。因此安装的基本程序是： 用求心架等拉出钢琴线，具体表达蜗壳的轴线。 ）安装底座。 ）安装轴承座。四支点机组一般有两个底座，水轮机的底座安装两个轴承座，以及飞轮护罩、制动器等。发电机的底座则安装发电机定子及两个轴承座。三支点机组可能只设 一个底座，将发电机和三个轴承座都装在上面。无论机组有一个或两个底座，最好一次性安装就位，有利于保证安装精度。 轴承座安装的质量要求 轴承座之间以及轴承座对机组轴线的同轴度误差，不得大于轴承座的水平度误差，在轴瓦表面测量，或者在结合平面上测量。轴线方向不大于0.02 横方向不大于0.05 轴承座在轴线方向的位置误差不大于0.02 蜗壳轴线的表达 蜗壳已经安装定位，它的实际轴线也就是机组将来的轴线。为了安装轴承座、发电机定子等，都必须把蜗壳的实际轴线测量并且表达出来。 如图 所示，在蜗壳后端法兰面上安装求心架，在发电机端的地基上竖立支架和滑 图 蜗壳轴线测量和底座的安装 基础板； 楔子板；一支架；一车床拖板； 滑轮；一重锤； 小垂球； 钢琴线；一求心架； 一内径千分尺 轮，利用重锤拉出钢琴线来。求心架和滑轮见图 ，求心架与立式机组用的求心器类似，绝缘棒中心的小孔用以穿过钢琴线，它可以在上下、左右四个方向移动以便调整钢琴线位置。 钢琴线的另一端经滑轮悬挂重锤，滑轮又由车床刀架支承在支架上，同样可以在上 下、左右作位置调整。 用内径千分尺加耳机，分别测量蜗壳 后、前两个止口内圆的四周半径，从而调整 钢琴线两端的位置，直到四周的半径相等， 则钢琴线即蜗壳的实际轴线。 安装底座 事先清理底座并在表面标注其中心 图 求心架及滑轮线，吊入后由楔子板支撑，如图 所示。 一绝缘棒；求心架底座； 滑轮；一绝缘轴套 螺钉； 在蜗壳轴线上用软线悬挂小锤球，调整底座位置使它的中心线与垂球对正。同 时以蜗壳前端法兰面为准，用钢卷尺测量底座的轴向距离。用钢板尺测量蜗壳轴线到底座 表面的高度差。从而对底座的各方向位置进行调整。 为了今后调整方便，底座表面的高程应比设计位置略低，如低 。在底座与轴承 座之间加入两层成形的垫片，垫片形状按轴承座底面制作，以保证足够的接触面积。 底座就位后即可浇注地脚螺栓的二期混凝土，浇注前应点焊基础板、楔子板，从而固 定底座的位置。 安装轴承座 轴承座的安装及调整，仍用安装底座的方法，如图 所示。对轴承座水平度的测量应 图 轴承座安装 一求心架； 钢琴线； 滑轮；一车床刀架；一支柱； 重锤 该用框形水平仪，可以在轴承座的上下结合平面上测量，也可以在它的内圆柱面上测量，根 据实际结构决定。在底座基本水平的情况下，对轴承座水平度的调整只能用增减它与底座 之间结合面垫片的方法。 （四）轴承的安装和轴瓦间隙调整 卧式机组有一个径向推力轴承和 个径向的导轴承。径向推力轴承是由推力轴承和 导轴承组合而成的，图 就是一种常见的结构。它由分成上、下两半的筒式导轴承，分块 瓦式的正向推力轴承，以及简化的反向推力轴承构成。用 号透平油润滑，油箱下部装有 透平油冷却器。 导轴承的研刮和组装 如第一章所述，筒式导轴承必须组合成整体再在轴颈上研磨，并拆开来刮削，两半块 之间的垫片用以调整导轴瓦总间隙。但卧式机组在具体要求上有所不同： 导轴瓦与轴承体分开的结构，如图 瓦与轴承体的结合面，轴瓦背面必须有 粉再相互摩擦来检查。 所示的情况。研刮时首先要检查和修整导轴 以上面积与轴承体很好结合，这可以涂上红丹 ）上半块导轴瓦应与轴颈全面接触，要求每平方厘米2-4 点。 下半块导轴瓦只在中心附近范围内与轴颈接触，要求每平方厘米 点，如图 所示。同时，轴瓦表面的油沟、油槽、边沿都应修刮成圆滑的斜坡。 ）机组未旋转时，主轴是由下半块导轴瓦支承的，导轴瓦静止状态的间隙如图 所示。顶部为设计总间隙，两侧间隙应均匀而且是顶部间隙的一半。 由于筒式轴瓦长度大，其间隙不便于用塞尺直接测量。实践中往往用挤压保险丝的方法 图 径向推力轴承 一轴承座；一下导轴瓦；一轴承体；一推力盘； 前端盖； 一轴承箱盖；一推力瓦；一推力销；一抗重盘； 调节螺钉； 一上导轴瓦； 一后端盖； 一反向推力盘 法间接测量。如图 ，先在轴颈上部按需要摆放几段保险丝，再组装结合面垫片及上半 块导轴瓦，拧紧连接螺栓使导轴承组装到位。拆开以后用游标卡尺测量已挤扁的保险丝厚度，导轴瓦各处的实际间隙即可测得。要求轴瓦两端间隙均匀，误差不超过 推力轴承的研刮和组装 如图 所示，推力盘和反向推力盘都是紧固在 轴上的，其工作面的研磨也只能在轴上进行。推力瓦 一般分为8块，经过推力销、抗重盘、调节螺栓由轴 承体支承。由于推力瓦在轴线方向位置调整的余地很小，甚至有的机组这一位置是不能调整的，研刮推力 块轴瓦基本一致。推力轴瓦的研刮及受力调整，最终目的是保证各瓦受力均匀，主轴及推力盘在旋转时不发生轴向串动。机组盘车时用百分表检查，推力盘的轴向串动应不大于 另一方面，由于推力瓦和导轴瓦都安装在轴承体上。为了保证两者的工作表面互相垂直，细刮和精刮 阶段总是把推力瓦、导轴瓦一起组装，并同时研磨的。 图 下半轴瓦的刮削 导轴瓦端面上的巴氏合金层也就是反向推力瓦， 除了上下两半对齐之外，一般没有研刮的要求。由于机组运行时轴向水推力是指向尾水管的，将由正向推力瓦承受，反向推力轴承只在机组起动、停机等发生串动时才偶然受力。组装以后正向推力瓦与推力盘接触，反向推力瓦与反向推力盘之间应留下足够的轴向间隙，例如 图 导轴瓦间隙图示 图 导轴瓦间隙测量 第三节 卧式发电机的安装 卧式的水轮发电机，除容量很小的以外，都由底座、定子、转子、轴承座等组成。而且管道式通风冷却的占多数，其机坑与进、出风道相连。由于尺寸较小，转速较高，发电机定子和转子往往在厂内组装，经过试验后整体运到电站工地，安装工程相对简单。 （一） 安装的质量要求和基本程序 卧式发电机都是以水轮机轴线为准来安装的，最基本的质量要求是： ）发电机主轴法兰按水轮机法兰找正时，偏心量不大于 ；倾斜不大于 。 ）以转子为准调整定子的位置，发电机气隙应均匀一致，最大偏差不大于平均气隙的 。实测气隙时，应对每一个磁极的两端，就转子不同的 个位置（如每次让转子 转过 ）测量，取所有实测值的平均值为准，再计算偏差的大小。 定子的轴向位置应使定子中心偏离转子中心，偏向水轮机端 。以便机组 运行时转子承受与轴向水推力反方向的磁拉力，以减轻推力轴承负荷并有利于机组稳定。 卧式水轮发电机的安装程序，会因具体结构的不同而变化，但一般说来基本程序是： 准备标高中心架、基础板及地脚螺栓。 ）安装底座。 ）安装定子、轴承座。 转子检查及轴瓦研刮。 吊装转子。 ）与水轮机连轴，轴线检查、调整。 ）安装附属装置。 机组起动试运行。 其中底座、定子、轴承座的安装定位，都以水轮机轴线为准，方法与前节的叙述相同。 而转子的吊装与立式机组不同，将是本节介绍的主要内容。 （二）卧式发电机转子的吊装 卧式发电机的转子，两端由轴承座支撑，中部的磁轭、磁极空悬在定子内。由于气隙不大，又不允许转子与定子摩擦，转子的装入和拆出都必须沿水平方向移动，这就形成了所谓“穿转子”的特殊工艺过程，其过程如图 所示。 图 卧式发电机转子的吊装过程 准备工作 ）准备吊具、吊索。起吊转子时，钢丝绳不能与转子两端接触，必须经过吊梁来悬挂转子。吊梁如图 所示，是一根刚度足够的横梁，通常用工字钢或槽钢焊接而成。 根据需要在吊梁上设置钢丝绳吊点，悬挂转子的钢丝绳尽可能垂直向下，而连接行车吊钩的钢丝绳夹角应尽可能小。 准备临时支撑。穿转子必须分段进行，为了调整钢丝绳，必须设置可靠的临时支撑。 如图 分步穿转子 ，最常用的方法是用若干条形方木作支撑，但必须稳定可靠。 如图 所示，转子吊入（或吊出）定子要分步进行，当中需要调整钢丝绳。 如果法兰端的轴长不够，一般用一段带法兰的钢管作为假轴，其法兰按主轴法兰加工， 用连轴螺栓连接假轴使主轴加长。但必须保证假轴有足够刚度。 转子开始穿入定子时，应该在气隙内放入非金属的导向条，用人力拉动以检查转子是否与定子摩擦，这与立式机组转子吊入的操作相同。 第四节 卧式机组轴线的检查和调整 卧式水轮发电机组的轴线，在理论上是一条水平直线。在蜗壳等已经埋设的情况下，后安装的转动部分轴线，应当与蜗壳轴线重合。在实际施工中，蜗壳轴线未必就成水平线，转动部分的轴线更可能与之不重合。机组轴线的实际情况如何？是否符合规范要求？如果不合格应该怎样调整？这一系列的问题都必须通过轴线检查、调整来解决，这一过程与立式机组一样，也称为盘车。 卧式机组转动部分是由导轴承支撑的，其轴线由各导轴承的位置情况决定。但卧式机组有四支点、三支点、两支点三大类，轴承座个数和主轴连接方式不相同，因而其盘车的方法也就不同。就同一结构的卧式机组，也可能有不同的盘车方法。本节所介绍的是比较 简单而且实用的盘车方法。 （一）卧式水轮发电机组轴线的质量要求 用百分表检查，各个转动部位的全摆度应符合以下要求： 轴颈处双摆幅不大于 推力盘端面跳动不大于 连轴法兰外圆面双摆幅不大于 发电机滑环外圆面双摆幅不大于 飞轮外圆面双摆幅不大于 转动部分与固定部分之间的间隙应符合设计要求，以卧式混流式机组为例： 转轮止漏环间隙四周均匀一致，最大偏差不大于平均间隙 发电机气隙均匀一致，最大偏差不超过平均气隙的士4%。 （二）四支点机组轴线的检查、调整 四支点机组中水轮机、发电机各有两个轴承座，两根主轴都能单独支撑，也就可以分别调整其轴线。因此四支点机组的盘车一般分三个阶段进行： 水轮机盘车，使水轮机主轴及转轮的轴线与蜗壳等的轴线重合。 ）发电机盘车，以水轮机主轴为准，使发电机轴线与水轮机轴线对正成一条直线。 连轴后整体盘车，全面检查机组轴线。 以下分别介绍这三个阶段盘车的原理和方法。 水轮机轴线的检查、调整 如图 所示，以上下方向为轴，左右方向为 轴。正对轴线，在蜗壳前、后 止口的法兰面上划分四个测点。 吊入水轮机主轴但不连接转轮，用轴承座的下半块导轴瓦支撑。在轴颈上固定两 只百分表，使两只表沿同一条径线顶在蜗壳的前、后止口上。为了记录方便，令后止口百分表为 表，前止口百分表为 表。 顺机组的转动方向（从尾水管端看反时针）推动飞轮，每次旋转 。在百分表正对测点时读、记百分表的读数，其记录如表的格式。 表 图 水轮机轴线的检查、调整 四支点机组水轮机盘车记录 由图 可知，不同测点上百分表读数的变化，实际上是水轮机轴心到蜗壳止口距离 的变化。当主轴与蜗壳止口同心时，所测的四周半径相等，百分表读数就没有变化。反过 来说，百分表读数发生变化，就表明主轴对蜗壳止口中心是偏心的。如图 点百分表读数之差，正等于该方向上轴心偏移量的两倍，如 这与立式机组盘车中，全摆度等于轴心偏移量的两倍是相同的。 所示，相对 就 表与 表相比较，如果同方向上的全摆度 、 不同，则表明主轴轴线对蜗壳 轴线是倾斜的。而且全摆度之差（也称为净摆度）等于该段轴长上倾斜量的两倍，如 这与立式机组盘车中，净摆度表明轴线倾斜量的两倍也是相同的。 另外，对全摆度、净摆度的正负号，以及它们反映轴心偏离及轴线倾斜方向的规律，也 与立式机组盘车一样。但是，由于卧式机组主轴受导轴承制约， 两个测点及算得的全 摆度、净摆度反映的是 轴方向的偏差； 两个测点及算得的全摆度、净摆度则反映 轴方向的偏差，这两个方面的偏差是彼此独立的。对不合格轴线的调整，也应分别在 轴 和 轴方向移动轴承座来纠正。以下用一个工程实例来说明。 实例一某台四支点卧式机组，轴线长度按图 的标注： ； ； 。作水轮机盘车，记录是表 表 表 实例一的盘车记录 的计算表明： 以蜗壳后止口的中心为准，水轮机主轴是偏心的： 轴方向， 轴方向， ，轴心偏于 ，轴心偏于 点（ 点（ ）以蜗壳轴线为准，水轮机主轴是倾斜的。在所测的 轴长上，倾斜量是：轴 方向， ，主轴斜向 点（ 轴方向， ，主轴斜向 点（ 为了纠正主轴轴线，需要移动 轴承座，按尺寸比例计算移动量，而且移动方向应 该与偏差方向相反，则移动量的计算如下。 轴承座： 轴方向 应该移向 应该移向 点（ 轴方向 点（ ，即降低 轴承座： 轴方向 下降 轴方向 移向 发电机轴线的检查、调整 在水轮机主轴的轴线与蜗壳轴线重合以后，发电机轴线应与水轮机轴线对正。如果有 偏差，仍可分为法兰轴心的偏心，以及轴线的倾斜两个方面。 由于主轴和法兰的加工精度很高，可以认为法兰外圆为标准圆柱面，而且法兰端面与 轴线垂直。如果让水轮机主轴与发电机主轴一起转动，两个法兰的外圆面发生相对跳动，则 表明发电机轴存在偏心。同时检查两法兰之间的端面间隙，如果四周端面间隙不相等，则 表明发电机轴线存在倾斜。常用而又比较准确的检查方法如图 所示。 图 发电机轴线的检查、调整 ）偏心量测量 倾斜量测量 轴承座调整量 用百分表测量偏心量。在水轮机轴法兰上安装百分表座，让百分表顶在发电机轴 法兰的外圆面上。就上下、左右（ 、 轴向）确定 四个测量位置，使 水轮机轴和发电机轴同时顺转动方向施转，在百分表对正各测量位置时，读记百分表的读 数 和 。如图 所示，相对位置上百分表读数之差，就是发电机轴 心在该方向上偏心量的两倍。 差值为正时，偏于前一个测量位置（ 或 ）用塞尺检查端面间隙测量轴线倾斜量。如图 ，在 四个位置 上，用塞尺测量法兰之间的端面间隙，相对位置（如 ）端面间隙不同，表明发电机轴 线是倾斜的。在法兰直径 的长度上，倾斜量为端面间隙之差 。而且差值为正时，斜 向后一个测量位置 为了测量准确，在百分表对正各测量位置时，同时用塞尺检查上下、左右四边的端面 间隙，再取四次测量的平均值作为倾斜量计算的依据。由此，测量的记录如表 轴线的倾斜程度若用相对值表示，可计算为 的格式。 式中 、 四次测量的平均间隙， 法兰外径， 正号表明向后一个位置倾斜（ 以下用实例说明。 实例二某四支点机组进行发电机盘车，连轴法兰外径 的轴线长度， 。测量记录见表 发电机盘车记录（ -12表 计算表明该发电机主轴，既存在偏心又存在倾斜。 ）上下（ 轴）方向 ；图 （）所示 发电机法兰中心偏于 斜度为 轴）方向 ）左右（ ；而其轴线由法兰端起向 ）方向倾斜， 发电机法兰的中心偏于 ；而其轴线由法兰端起向 方向（ ）倾 斜，斜度为 为了纠正发电机轴线，必须同时移动 轴承座。轴承座应有的位移，大小与轴线的 偏差量相等，但方向相反。由此可计算如下： 号轴承座 （ 号轴承座应移向（升高） ；同时向 方向（ ）移动 号轴承座 （ 号轴承座需上升（移向 ；同时应向 方向（ ）移动 连轴以后轴线的整体检查 发电机轴线以水轮机轴线为准，调整对正以后即进行连轴，安装各个轴承，最后进行 轴线整体质量的检查。 在转轮及主轴密封装置安装的轴颈表面，连轴法兰、飞轮、发电机滑环等的外圆面 上，沿 及 轴线设置百分表，以检查各处外圆的跳动量。 在主轴推力盘的端面上（或在轴的端面）设百分表检查主轴轴向串动的大小。 顺机组的转动方向推动转动部分，每转 。角记录一次各百分表的读数，相对点百 分表读数之差即该位置跳动量的大小，对照前述质量标准判定轴线是否合格。 必要时可在转动过程中观察各百分表指针的摆动情况，取摆动的最大范围与质量标准 作比较，但应注意排除工件表面不平整等的影响。 （三）三支点机组轴线的检查、调整 三支点的卧式机组，发电机两端各有一个导轴承，其转子可以单独安装并确定其位置。 但水轮机主轴则只有一个径向推力轴承支撑，是不能单独安装定位的。但是，在未组装转轮的情况下，如果利用飞轮将两根主轴连接成整体，只用发电机的两个轴承座仍是可以稳定支撑全轴的。因为发电机转子的重量很大，飞轮及水轮机主轴成悬臂状态地固定在发电机主轴上是可行的。由此，三支点机组的轴线检查、调整工作，可以分为以下两个阶段来进行： 用两个导轴承支撑发电机转子，吊装飞轮并连接水轮机主轴，调整水轮机主轴使整个轴线对正成一条直线。 ）以水轮机蜗壳座环的轴线为准，调整转动部分的轴线位置，使两者重合在一起。 以下分别介绍这两步的原理并用实例来说明。 连轴成直线 如图 所示，用轴承座支撑发电机转子，吊装飞轮和水轮机主轴并连接成整体。在连轴法兰上每个角划分一个测点，如图中的 四个测量位置。沿相同的 方向，如图中的 轴线方向，装设三只百分表，分别检测发电机法兰、水轮机法兰以及转轮所在轴颈的径向跳动量。为了便于记录的计算，三只百分表可命名为 所示。 ，如图 图 轴线成直线的检查 顺机组转动方向推转发电机转子，每次转动 。角，测点正对百分表时读记各表的读数，可记录成表的形式。 与第四章中悬式机组的盘车相对照，不难看出图 和表的检测方法，与悬式机组的盘车在原理上是一致的，只不过将上下方向的三层百分表改成了水平方向的三个断面位置。其中，断面是发电机主轴法兰，相当于悬式机组中的上导轴颈，在检测中起基准的同一断面上的四个测点构成了两组相对点（ 。相对点上百分表读数 之差（仍保持前减后）称为全摆度，则全摆度是该断面径向跳动的大小。 检测以发电机轴线为准，表的全摆度只反映发电机法兰的不圆度。但 表及 表 的全摆度 ，则反映该断面的中心偏离理想中心的程度，并等于偏心量的两倍。 不同断面之间全摆度之差仍称为净摆度，图 的检测结果有两个净摆度必须 水轮机法兰对发电机法兰的净摆度 的两倍。 转轮轴颈对水轮机法兰的净摆度斜量的两倍。 它反映水轮机法兰的偏心量，而且等于偏心量，反映水轮机轴线的倾斜程度，等于该段轴长上倾 按式 和式 计算，偏心及倾斜的方向仍就符合“正偏外”的法则，但都 是针对计算的前点 或 而言的。 ）当水轮机法兰对发电机法兰偏心时，应该设法使它平行移动。当水轮机轴线倾斜时，应该用修磨法兰端面的方法加以纠正。对法兰端面的修磨，必须先按比例计算修磨的方向和最大值，再分区修磨成平面，这与悬式机组盘车的情况类似。法兰修磨量可计算如下 式中 法兰外径， 表到 表对 表的轴线长度， 表的净摆度。 实例三 某三支点机组作连轴成直线的检查，盘车记录见表 。装置情况见图 ，其中法兰外径 至 的轴线长 表 三支点机组连轴检测记录 由表 ，该水轮机轴线既存在偏心又存在倾斜。但偏心量很小， 方向 ，轴心偏于 点 方向 ，轴心偏于 点 为了纠正轴线的倾斜，应该修磨法兰的端面。该轴线在 斜，因而必须首先找出实际倾斜的最大值及其方向来。 及 两个方面上都存在倾 由表 绘成图 ，其中 。实际倾斜的最大值及方向可计算如下 图 水轮机轴线的倾斜情况和法兰端面的修磨 由式（ ，法兰端面的修磨量 为 水轮机轴法兰端面的修磨如图 所示，点偏向 点 的外圆处磨去 而对侧不修磨，整个端面在分区后用油石磨成平面。法兰修磨以后尚须重新检查，直到水轮机轴转轮轴颈处的全摆度不大于0.08mm 为止。 整轴的盘车与蜗壳一座环对正 三支点机组盘车的第二步，是使转动部分的轴线与蜗壳一座环的轴线重合。在原理及方法上都与四支点机组的水轮机盘车相同，但需要调整的轴承座是三个而不是两个。 如图 ，在蜗壳一座环的止口上划分四个测点 ，分别对应 及 轴 图 三支点机组整轴盘车 线方向。在水轮机主轴的轴颈上固定百分表座，设两只百分表沿同一方向顶在前、后止口 的内圆上，并称为 表和 表。顺机组转动方向推动转动部分，每次转过 角，当百分 表对正各测点时记录它们的读数，记录的形式见表 以座环后止口断面为基准，所测得的全摆度 ，将是主轴中心偏心量的两倍；而净摆度则是主轴轴线在长度内倾斜量的两倍。由此即可判别主轴轴线是否合格，也可以计算出各轴承座应有的调整量。以下用实例四来说明。 实例四 ， 某三支点机组进行整轴盘车，记录见表 ， ， ，图 所示的轴长为： 表 表 倾斜。 三支点机组整轴盘车记录 说明机组转动部分的轴线不正，相对蜗壳一座环的轴线而言，既存在偏心又存在轴（ ）方向。 ，后止口断面处主轴中心偏低（偏于 ，主轴轴线由 到 向下倾斜（斜向 轴（ ）方向。 十 。偏差比较小，但主轴中心略 偏 ，轴线由 到 向 方倾斜 为了纠正转动部分的轴线，三个轴承座必须同时调整位置，调整的方向和大小按式 、式（ ）等计算。 号轴承座 号轴承座需升高 号轴承座 ，同时向 方向平移 号轴承座需升高 号轴承座 号轴承座需升高 同时向 ，同时向 方向平移 方向平移 必须说明的是：轴承座的上升或下降，依靠在轴承座与底板之间加、减垫片来实现；而 对轴承座的平行移动应注意地脚螺栓的限制，在移动时最好设百分表监视实际移动的大小。 轴承座调整以后，必须再次盘车检查，直到 为止。 -3于 表、 表的全摆度符合厂家要求，或者不大 （四）两支点机组的轴线的检查、调整 容量很小的卧式混流式机组可能采用两支点形式，其轴线的检查、调整与四支点机组 的水轮机盘车完全相同。 卧式的水斗式机组，由于主轴不承受轴向水推力，采用两支点形式的比较多。其轴线 调整的核心问题在于对正喷嘴中心线，详细情况见本章第五节。 最后，必须指出的是：卧式水轮发电机组，转子的位置是由轴承座决定的。盘车时移 动了轴承座，也就改变了发电机转子的位置，这以后必须复查气隙，再根据气隙的情况对 发电机定子位置作相应调整。卧式水轮发电机组安装中应注意的问题一、底盘的安装高程 在卧式水轮发电机的安装中,径向推力轴承座与发电机、励磁机在同一底盘上的情况下,在确定底盘安装高程时,必须对几个轴承座的几何尺寸仔细进行测量,并且对照图纸上的设计尺寸计算出加工时出现的误差。根据测得的数据来确定底盘相对涡壳的高程再低l2毫米。同时还应注意发电机定子中心相对底盘的高程,即定子座下面必须加垫12毫米,.定子中心的高程与几个轴承座中心、涡壳中心高程接近相等。否则,容易出现底盘的安装高程相对涡壳中心高程高、水涡轮安装不进涡壳里,或勉强装进去,上下间隙相差太大,超出规范标准,水涡轮与涡壳相磨擦而不能运转。发电机的空气间隙也会出现上边过大,下边过小,不符合规范要求。即由于发电机下边的空气间隙不均,发电机的两个径向轴承增大负荷,轴承温度升高,严重时会使轴瓦烧毁。 底盘安装高程太高,处理相当困难。