某型壓氣機(jī)IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝分析

鄭 慶，杜曉嬌

（東方汽輪機(jī)有限公司，四川 德陽 618000）

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)能源需求不斷增加。 在保護(hù)綠水青山的大背景下，國(guó)家對(duì)清潔能源的需求越來越大，越來越多的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行。 壓氣機(jī)是燃?xì)廨啓C(jī)的一個(gè)重要組成部分，而進(jìn)氣導(dǎo)流葉片 （In1et Guide Vane，IGV） 又是壓氣機(jī)的重要組成部分。IGV 主要有兩方面作用[1-2]：一是在燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)和停機(jī)的低轉(zhuǎn)速過程中防止壓氣機(jī)發(fā)生喘振； 二是在聯(lián)合循環(huán)機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，通過調(diào)節(jié)IGV 的角度，減小進(jìn)氣流量，使燃機(jī)的排煙溫度保持在較高水平，以提高聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的總體熱效率。 所以在現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)中，無一例外地都包含有IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 機(jī)組不同，需求不同，機(jī)組的IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)量也不同，本文所介紹的壓氣機(jī)只有1 組IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

1 IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介

該型壓氣機(jī)IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由IGV、 操縱環(huán)、 滾輪、 墊塊、 桿端關(guān)節(jié)軸承等組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，但安裝調(diào)試復(fù)雜，見圖1。 IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，以水平中分面為界，分為上、 下兩半，安裝時(shí)須分別進(jìn)行，之后將上、 下兩半通過螺栓進(jìn)行連接。 由于IGV 安裝在壓氣機(jī)缸上的過程十分簡(jiǎn)單，在這里就不做介紹。 以下將采用自進(jìn)氣側(cè)向出氣側(cè)的順序?qū)GV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝進(jìn)行介紹。

圖1 IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2 壓氣機(jī)IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝

2.1 IGV 與墊塊、 擺臂的安裝

墊塊、 擺臂均與IGV 葉柄小間隙配合，為保證轉(zhuǎn)動(dòng)平順，不發(fā)生卡澀，在擺臂與墊塊、 墊片與套筒之間均加有潤(rùn)滑脂。 墊片配做，厚度由H-h 決定，見圖2。

圖2 IGV 與墊塊、擺臂的安裝示意圖

2.2 桿端關(guān)節(jié)軸承的安裝

鑒于桿端關(guān)節(jié)軸承的特殊性，總裝前先將其兩兩連接，調(diào)節(jié)中間連桿與螺母，使兩軸承中心距離達(dá)到設(shè)計(jì)值L，見第125 頁圖3。

圖3 桿端關(guān)節(jié)軸承的安裝示意圖

當(dāng)操縱環(huán)與螺柱安裝完成后，將桿端關(guān)節(jié)軸承的一端安裝在螺柱1 上，另一端安裝在螺柱2 上，見第125 頁圖4。

圖4 桿端關(guān)節(jié)軸承與IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接示意圖

2.3 操縱環(huán)的安裝

操縱環(huán)的運(yùn)動(dòng)是依靠滾輪實(shí)現(xiàn)的，其與滾輪是錐形配合，見圖5。 安裝時(shí)需將兩組錐面調(diào)整到互相接觸，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的范圍，同時(shí)，要保證滾輪頂部與操縱環(huán)底部留有一定間隙l，防止卡澀，間隙l 依靠偏心軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖5 操縱環(huán)的安裝示意圖

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)是靠操縱環(huán)的旋轉(zhuǎn)來達(dá)到的，IGV 運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性與操縱環(huán)安裝的準(zhǔn)確性密不可分。 最初安裝時(shí)依靠滾輪來調(diào)節(jié)操縱環(huán)同心度，但檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)依靠滾輪的調(diào)整無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，會(huì)存在偏心。 滾輪安裝在偏心軸上，即使操縱環(huán)與滾輪精準(zhǔn)配合，由于偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同，也會(huì)導(dǎo)致操縱環(huán)偏心。 為保證安裝時(shí)操縱環(huán)與氣缸同心，又能旋轉(zhuǎn)順暢，在氣缸的適當(dāng)位置沿周向加工3～6 個(gè)小平面，每個(gè)平面與氣缸中心距離R 相等，見圖6。 操縱環(huán)上下半把合以后，通過調(diào)節(jié)滾輪，使操縱環(huán)與幾個(gè)小平面的距離相登，即F1=F2=F3=F4，這樣，就可保證操縱環(huán)與氣缸的同心。

圖6 操縱環(huán)與氣缸的同心安裝示意圖

2.4 IGV 初始安裝角的測(cè)量

IGV 的角度對(duì)機(jī)組的效率及安全性影響很大，故測(cè)量IGV 角度的準(zhǔn)確性變得尤為重要。 由于IGV的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，各零件之間的配合間隙及安裝公差均會(huì)對(duì)葉片角度產(chǎn)生影響，故安裝完成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)后，如何正確測(cè)量每支IGV 的初始角度就顯得尤為重要。 結(jié)合實(shí)際工程安裝經(jīng)驗(yàn)，筆者專門設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量角度的工裝，其結(jié)構(gòu)見圖7，其中角度α 為初始角度設(shè)計(jì)值，b 面在測(cè)量時(shí)緊貼氣缸進(jìn)氣側(cè)端面。 此時(shí)只要c 面與IGV 葉柄上的平面 （圖2 中A 面） 貼合，說明IGV 初始安裝角度正確，見圖8。 若未能達(dá)到初始安裝角度，需對(duì)IGV 進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)合格后再進(jìn)行后續(xù)安裝。

圖7 測(cè)量工裝

圖8 IGV 安裝角測(cè)量

3 結(jié)束語

IGV 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是壓氣機(jī)的重要組成部分，其安裝精度直接決定了IGV 的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，對(duì)機(jī)組的效率及安全性至關(guān)重要。 筆者根據(jù)實(shí)際安裝經(jīng)驗(yàn)，對(duì)易發(fā)生問題的地方提出了具體的解決方法，希望對(duì)日后類似機(jī)組的安裝有所幫助。