趙瑜,肖輝敏
(哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司,哈爾濱 150046)
汽輪機(jī)傳統(tǒng)的測通流的方法為壓鉛絲、壓膠布等。壓鉛絲和壓膠布的測量方法一樣,都是汽缸及其內(nèi)部的靜子部件下半裝配完成后,在汽封圈上布置好鉛絲或膠布,落入轉(zhuǎn)子,然后將轉(zhuǎn)子吊走,測量鉛絲或膠布的厚度來確定轉(zhuǎn)子間隙。也就是說在汽輪機(jī)裝配中,需要對汽輪機(jī)的靜止部分(汽缸及靜葉片等)與轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)子及動葉片)進(jìn)行實(shí)際裝配,進(jìn)而檢查通流裝配間隙。
由于壓鉛絲必須動靜部套全部裝配完成后進(jìn)行總裝,測量間隙,這就要求轉(zhuǎn)子與靜子必須在全部完成加工狀態(tài)后裝配。制造廠轉(zhuǎn)子生產(chǎn)周期要大于靜子部套的生產(chǎn)周期,而現(xiàn)場靜子部套的安裝要早于轉(zhuǎn)子部套,這就使得裝配和發(fā)貨時(shí)間都受轉(zhuǎn)子生產(chǎn)狀態(tài)制約,到現(xiàn)場后轉(zhuǎn)子閑置時(shí)間要長于靜子時(shí)間,從生產(chǎn)到現(xiàn)場安裝的整個(gè)周期被拉長。此外,裝配過程中吊裝轉(zhuǎn)子最為復(fù)雜困難,其準(zhǔn)備時(shí)間長,對起吊安全性要求高,并且在此期間完全無法進(jìn)行其他的生產(chǎn)作業(yè),占用場地、吊車時(shí)間長。而調(diào)整過程決定了不論廠內(nèi)還是現(xiàn)場均需要進(jìn)行多次實(shí)際裝配,這就使得整個(gè)裝配過程更加復(fù)雜困難,周期更長。
對于大型機(jī)組,由于靜子部件大,汽缸半實(shí)缸和全實(shí)缸時(shí)撓度變化大,用壓鉛絲和壓膠布的方法不論是半實(shí)缸測量還是全實(shí)缸測量均無法測量出間隙的真實(shí)值,數(shù)據(jù)僅能作為參考,并且汽缸越大,偏差越大。
鉛絲為金屬,雖然很軟,但是被壓扁后還是會有少量回彈,測量值不準(zhǔn)確。
汽輪機(jī)全實(shí)缸無轉(zhuǎn)子測通流方法用于廠內(nèi)安裝時(shí)測量汽輪機(jī)裝配過程中徑向及軸向尺寸。分別測量轉(zhuǎn)子和靜子,再進(jìn)行間隙的計(jì)算。
對于軸向,以設(shè)計(jì)規(guī)定的動靜軸向?qū)χ谢鶞?zhǔn)位置為基準(zhǔn),即靜子部件基準(zhǔn)為調(diào)端第一級隔板出汽測,轉(zhuǎn)子部件基準(zhǔn)為第一級動葉進(jìn)汽側(cè)。通過動靜測量數(shù)據(jù)做差得到測量間隙。電廠安裝時(shí)嚴(yán)格保證動靜基準(zhǔn)間距離的公差,以便計(jì)算和電廠安裝均基準(zhǔn)不變,確保軸向間隙廠內(nèi)安裝和現(xiàn)場安裝的一致性。對于軸向間隙,間隙大,受汽缸撓度的影響極小,并且不受徑向通流處理的影響,一般僅進(jìn)行一次測量即可滿足要求。
對于徑向,轉(zhuǎn)子基準(zhǔn)為轉(zhuǎn)子中心;低壓靜子基準(zhǔn)為電、調(diào)兩側(cè)末級隔板半環(huán)外圓面擬合的中心線,高壓靜子基準(zhǔn)為高壓缸電、調(diào)兩端端汽封安裝位置內(nèi)徑擬合的中心線。分別測量動靜數(shù)據(jù),然后二者進(jìn)行做差得到徑向間隙。在TCCS 第一次測量后確定并固化各靜部件相對位置,以此來確保廠內(nèi)安裝與現(xiàn)場安裝的徑向間隙值一致。測量分為兩個(gè)階段,首次組裝后進(jìn)行第一階段測量為初步測量,是為了對汽輪機(jī)各內(nèi)部進(jìn)行找正,配準(zhǔn)各部套的徑向銷和支撐鍵來固化靜部件的相對位置,并根據(jù)計(jì)算間隙對超差的汽封圈進(jìn)行處理,方法同傳統(tǒng)處理通流方式一樣,直到滿足間隙要求為止。
測量系統(tǒng)由API 激光跟蹤儀、跟蹤儀導(dǎo)軌、小車、傳動裝置、控制臺及測量靶球及測量工裝構(gòu)成。激光跟蹤儀固定在小車上,靶球固定在測量位置,小車可以沿導(dǎo)軌滑動,傳動裝置提供動力。測量時(shí)激光跟蹤儀可以自動捕捉測量靶球,輸出數(shù)據(jù)。控制臺可以根據(jù)需要控制小車的急停、暫停、勻速、加速、減速、復(fù)位等運(yùn)動狀態(tài)。
靜子部套具備總裝條件后,無需等待轉(zhuǎn)子,可以先進(jìn)行靜止部套的測量,測量完成后發(fā)貨到電廠進(jìn)行裝配。而轉(zhuǎn)子部套在現(xiàn)場吊裝轉(zhuǎn)子前到達(dá)即可滿足安裝周期。這樣時(shí)間可以統(tǒng)籌安排,避免部套的生產(chǎn)、運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝的集中進(jìn)行,減少了場地占用和集中安裝帶來的經(jīng)濟(jì)成本,縮短了整體機(jī)組的裝配周期,節(jié)省了時(shí)間成本。
普通測量方法使用鉛絲和普通的千分尺,測量精度有限。本測量方法直接采用激光儀器,測量精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通千分尺,并且消除了人眼目視測量的誤差。
本方法測量的靜部件處于全實(shí)缸狀態(tài),測量結(jié)果不受半實(shí)缸狀態(tài)的影響。而轉(zhuǎn)子部件本身剛性好,對間隙的測量沒影響,無需擔(dān)心由于汽缸撓度導(dǎo)致的測量間隙不準(zhǔn)。
由上述可知,使用全實(shí)缸無轉(zhuǎn)子測通流方法后,縮短了汽輪機(jī)發(fā)貨到安裝的周期,減少了測量誤差,測量值準(zhǔn)確。