集電環(huán)轉(zhuǎn)子可調(diào)整式假瓦設(shè)計

胡春雷

摘 要： 兩轉(zhuǎn)子三軸承的聯(lián)軸器拆卸時需用假瓦支撐轉(zhuǎn)子，通過經(jīng)驗總結(jié)法，將上海電氣集團提供的假瓦重新設(shè)計，制作成某廠可調(diào)整式假瓦。可調(diào)整式假瓦利用頂絲與滾動軸承相結(jié)合，不僅能夠支撐轉(zhuǎn)子重量，而且可以有效的調(diào)整轉(zhuǎn)子在水平和豎直方向的位置，大大降低了勞動強度，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：集電環(huán)轉(zhuǎn)子 假瓦 中心 效率

中圖分類號：TM621.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）05-0246-01

概述

某廠三期600MW汽輪機，采用上海汽輪機廠有限責(zé)任公司引進西門子西屋公司最新技術(shù)生產(chǎn)，型號為CLN600 -24.2/566/566。該機組軸系由高中壓轉(zhuǎn)子、2個低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子、集電環(huán)轉(zhuǎn)子組成，其中發(fā)電機轉(zhuǎn)子與集電環(huán)轉(zhuǎn)子采用兩轉(zhuǎn)子三支點組成，#9軸承采用可傾瓦結(jié)構(gòu)，發(fā)電機轉(zhuǎn)子長9.1m，集電環(huán)轉(zhuǎn)子長2.24m。

一、現(xiàn)狀

某廠三期機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子與集電環(huán)轉(zhuǎn)子是兩轉(zhuǎn)子三支點形式，機組檢修解體對輪時需用假瓦對集電環(huán)轉(zhuǎn)子前端進行支撐，由于隨機配送的集電環(huán)假瓦支撐高度比集電環(huán)對輪中心低3mm，造成解體對輪后集電環(huán)中心與原中心相差較大，必須通過增加墊片的方式來抬高假瓦的高度。而且在找集電環(huán)轉(zhuǎn)子的中心[1]時，采用百分表進行測量，得到中心記錄表，通過計算得到集電環(huán)轉(zhuǎn)子在假瓦和#9瓦處的調(diào)整值，再通過增減墊片的方式來實現(xiàn)。實際運用時，往往需要多次的增減墊片來找正轉(zhuǎn)子的中心，時間長且工人勞動強度大。軸系找中心的目的：轉(zhuǎn)子水平放置時由于自重勢必產(chǎn)生靜撓度，從而引起聯(lián)軸器端面產(chǎn)生上張口現(xiàn)象；轉(zhuǎn)子和軸瓦經(jīng)過檢修后，其幾個轉(zhuǎn)子之間也會發(fā)生中心的變化。而轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器找中心的目的就在于使所連接各轉(zhuǎn)子的中心線在同一條均勻、光滑連續(xù)的曲線上，且使各軸承所承受的負荷符合設(shè)計要求。要做到這一點必須使轉(zhuǎn)子相鄰兩端的中心線一致，相鄰軸頸的揚度相等，即相聯(lián)接兩半聯(lián)軸器端面平行，中心線重合（即同心共線）。保證機組在運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)動部件和靜止部件之間的間隙在規(guī)定范圍內(nèi)，不致于造成摩擦而引起振動。

同時由于集電環(huán)轉(zhuǎn)子找中心盤動轉(zhuǎn)子時與原假瓦是滑動摩擦，容易產(chǎn)生毛刺，使中心數(shù)據(jù)不準確，給回裝復(fù)測中心帶來很大的麻煩。為防止轉(zhuǎn)子中心測量的誤差需要檢查各軸瓦的安裝位置是否正確，軸頸在軸瓦內(nèi)和軸瓦在洼窩內(nèi)的接觸是否良好；盤動轉(zhuǎn)子檢查有無動靜相磨的聲音，應(yīng)確信轉(zhuǎn)子未壓在油檔上；在測量時，兩半聯(lián)軸器不能有任何剛性連接，需將兩半聯(lián)軸器之間的臨時銷子松動后才可記錄處理數(shù)據(jù)，確保測量數(shù)據(jù)的真實可靠，為下一步中心調(diào)整提供理論基礎(chǔ)。

二、存在問題分析

1.設(shè)計原因

1.1支撐高度調(diào)整費時費力。由于原廠配送的假瓦支撐高度不便調(diào)整，為保證假瓦能正確安裝在集電環(huán)轉(zhuǎn)子臺板上，需留有足夠的余量，故將假瓦安裝到臺板上比轉(zhuǎn)子中心低了3mm，使集電環(huán)動靜間隙和轉(zhuǎn)子中心都產(chǎn)生了較大偏差，回裝轉(zhuǎn)子時需將假瓦墊高。而且在找發(fā)電機轉(zhuǎn)子和集電環(huán)轉(zhuǎn)子中心時，需要多次調(diào)整支撐高度，這些都極大的增加了勞動強度，也影響整個檢修時間。為保證中心的一致，假瓦經(jīng)過調(diào)整后，下部的墊片數(shù)量往往較多，不僅假瓦不容易固定，找中心時假瓦的晃動還會造成測量的誤差，給下一步中心的調(diào)整帶來不確定性，不能保證中心是否達到標準要求。

2.測量誤差

2.1增加墊片造成中心測量誤差。由于回裝需用墊片將轉(zhuǎn)子恢復(fù)到原先高度，這一過程無法避免的將和原來中心產(chǎn)生微小誤差，使回裝中心質(zhì)量下降。

2.2毛刺造成中心測量誤差。回裝測量中心時需盤動轉(zhuǎn)子，假瓦與轉(zhuǎn)子滑動摩擦?xí)r容易產(chǎn)生毛刺，使轉(zhuǎn)子中心發(fā)生改變產(chǎn)生誤差，此時中心找的是不準確的，若消除誤差，需將轉(zhuǎn)子吊起，將毛刺打磨掉重新測量，不僅增加勞動強度和影響檢修進度，還使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了劃痕的缺陷。

3.中心不正的危害

3.1轉(zhuǎn)子和軸封摩擦，從而增大軸封間隙。隔板軸封間隙的增大不僅增加了漏汽損失，降低了效率，同時會造成軸向推力的增加。軸端汽封間隙的增大，增加了軸封的漏汽量，從而使泄漏的蒸汽竄入軸承室里，導(dǎo)致潤滑油中含水、變質(zhì)，嚴重時，會影響軸瓦的潤滑油膜的建立外，還會使調(diào)速部件產(chǎn)生銹蝕，產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象，影響了汽輪發(fā)電機組的安全、穩(wěn)定運行。

3.2轉(zhuǎn)子和靜止部件的摩擦，使摩擦部位發(fā)熱，由于熱膨脹的不均使軸發(fā)生彎曲變形，特別是在轉(zhuǎn)子發(fā)生單側(cè)局部摩擦?xí)r，最容易使軸產(chǎn)生彎曲變形，這時摩擦發(fā)熱部位產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，此應(yīng)力若超過發(fā)熱溫度下的屈服極限時，使轉(zhuǎn)子發(fā)生永久彎曲變形，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異常的振動。

3.3轉(zhuǎn)子中心不正改變了軸承的負荷分配，導(dǎo)致運行中軸瓦溫度偏高或偏低，嚴重影響了機組的安全、穩(wěn)定長期運行。

3.4轉(zhuǎn)子中心不正，是汽輪發(fā)電機組常見的激振源之一。

三、改造的具體情況

針對毛刺產(chǎn)生的測量誤差，在原假瓦上加裝2個6306滾動軸承[2]（如下圖），滾動軸承安裝在合適的軸承座上，既能讓滾動軸承可以沿徑向運動不沿軸向運動，也能支撐集電環(huán)轉(zhuǎn)子的重量。通過加裝滾動軸承，使轉(zhuǎn)子在假軸上的運動方式發(fā)生本質(zhì)變化，從原來的滑動運動變成了滾動運動。不僅滾動摩擦[3]系數(shù)遠小于滑動摩擦系數(shù)，而且滾動軸承與轉(zhuǎn)子的接觸面積也遠遠小于原假瓦與轉(zhuǎn)子的，只要滾動軸承和轉(zhuǎn)子表面光滑無硬物，便不會產(chǎn)生毛刺。

針對調(diào)整假瓦支撐高度而產(chǎn)生的不利影響，在原假瓦上加裝兩個頂絲（如下圖）。頂絲的運動方向與豎直線成45°角，通過螺栓的擰松擰緊，改變滾動軸承的徑向位置，從而改變支撐高度。相比以前用千斤頂頂起臺板增減墊片來改變假瓦支撐高度，即安全、方便、有效，也極大的減輕了勞動強度，使原來一件費時費力的事變得容易。具體是這樣改變支撐高度，比如：在假瓦處豎直抬高轉(zhuǎn)子0.1mm ，擰緊兩個螺栓長度0.70.1=0.07mm ；向右移動轉(zhuǎn)子0.1mm ，右邊的螺栓擰松長度0.70.1=0.07mm ，左邊的螺栓擰緊長度0.70.1=0.07mm。

改造后假瓦利用頂絲與滾動軸承相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，頂絲運動方向與滾動軸承及軸承座的徑向運動方向在一條直線上，保證在找轉(zhuǎn)子中心時，轉(zhuǎn)子在豎直和水平兩個方向容易調(diào)節(jié)，頂絲也能保證解體后對輪不發(fā)生位置變化，提高了工作效率。由于假瓦是通過6306滾動軸承與轉(zhuǎn)子接觸，盤動轉(zhuǎn)子時摩擦力較小，不僅保護了轉(zhuǎn)子表面不會劃傷，還使盤動轉(zhuǎn)子變的很輕松，提高了工作效率。

結(jié)語

由于可調(diào)整式假瓦利用頂絲和滾動軸承相結(jié)合，避免了原廠家配送假瓦的諸多缺點，特總結(jié)如下：

1.由于滑動運動改成了滾動運動，操作方便省力，大大降低勞動強度，提高了工作效率。

2.保護了轉(zhuǎn)子表面不被劃傷，消除了因毛刺造成的測量誤差，保護了主設(shè)備的完好性。

3.因頂絲起到了很好的調(diào)整高度的作用，解體對輪前只需將頂絲旋緊即可保證轉(zhuǎn)子的位置不發(fā)生改變，比用墊片調(diào)整假瓦底座高度省時省力，大大降低了勞動強度，精確度也得到提高，提高了工作質(zhì)量和效率。

參考文獻

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[2]祝燮權(quán).實用五金手冊[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.

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