丁金磊 郝艷峰

摘要：在熱電聯(lián)供機(jī)組中，為了使機(jī)組在冬季供熱工況[1]下能夠盡量的為熱網(wǎng)提供熱量，同時在其他季節(jié)具有良好的發(fā)電量和發(fā)電效率以及變工況的靈活性。很多燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)[2]的汽輪發(fā)電機(jī)組采用將發(fā)電機(jī)前置布置方式，高中壓轉(zhuǎn)子與低壓轉(zhuǎn)子通過短軸及SSS離合器相連接，軸系通過 SSS 離合器的嚙合和脫開，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的純凝、抽凝、背壓運(yùn)行模式的自由切換，從而達(dá)到機(jī)組的極限供熱能力，同時節(jié)約能源，減少無為的消耗。在純凝或抽凝工況時，SSS 離合器嚙合，汽輪機(jī)的高中、低壓轉(zhuǎn)子一起工作帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，保證汽輪機(jī)很好的發(fā)電效率;汽輪機(jī)背壓運(yùn)行時，SSS 離合器脫開，汽輪機(jī)的高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子脫開，高中壓轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，汽輪機(jī)中壓缸所有排汽通過供熱閥門系統(tǒng)給熱網(wǎng)供熱，使供熱量最大化。

關(guān)鍵詞：SSS離合器;燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

引言：

SSS離合器[3]的目的是在在滿負(fù)荷或者停機(jī)的時候高中壓轉(zhuǎn)子能夠與低壓轉(zhuǎn)子連接或者分離。其技術(shù)在熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)供熱最大化，現(xiàn)以北京某電廠熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組300T型SSS離合器安裝為例，對SSS離合器的結(jié)構(gòu)原理、安裝工藝重要環(huán)節(jié)、關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)及推廣前景進(jìn)行研究、總結(jié)。

1 基本結(jié)構(gòu)原理

SSS離合器的主要部件包括：主螺旋滑動組件、繼動螺旋滑動組件、輸入組件（連接于低壓轉(zhuǎn)子）、輸出組件（連接于高中壓側(cè)中間軸）。

當(dāng)高中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子均靜止時，啟動盤車，此時低壓轉(zhuǎn)子在盤車裝置的驅(qū)動下開始旋轉(zhuǎn)之時，離合器會自動嚙合，從而使盤車裝置也驅(qū)動高中壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。

離合器配置伺服鎖定裝置，當(dāng)高中壓轉(zhuǎn)子與低壓轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動的時候，若鎖止套處于“鎖止”狀態(tài)，離合器將不能脫開;當(dāng)鎖止套處于“解鎖”狀態(tài)時，當(dāng)?shù)蛪恨D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于高中壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或者高中壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加超過低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時，離合器將自動脫開;當(dāng)鎖止套設(shè)置于“預(yù)鎖定”，而此時離合器在脫開狀態(tài)，由于鎖止齒并未對準(zhǔn)，所以不會相互嚙合。當(dāng)離合器嚙合后，將使得主螺旋滑鍵和輸入滑鍵產(chǎn)生小的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這樣鎖止套將進(jìn)入“鎖定”狀態(tài)。

2 SSS離合器安裝工藝

2.1安裝工藝流程：假瓦及中間軸安裝→軸系找正→SSS 離合器開箱檢查→節(jié)流孔塞安裝→低壓側(cè)離合器連接→高中壓側(cè)離合器連接→起吊支撐環(huán)拆除→離合器水平及找正檢查→離合器同心度檢查→液壓伺服器安裝定位。

2.2 安裝重要環(huán)節(jié)

2.1.1中間軸的安裝：

中間軸位于高中壓轉(zhuǎn)子與SSS離合器之間，中間軸靠近 SSS 離合器端有一支持軸承，另一端與高中壓轉(zhuǎn)子剛性連接。中間軸與高中壓轉(zhuǎn)子連接之前在中間軸上布置一個支撐假瓦，便于過程中對中間軸就位和找中。

2.1.2中間軸與低壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器找中心

SSS 離合器需要在機(jī)組軸系找中及各聯(lián)軸器連接后正式安裝，因此前期的中間軸與低壓轉(zhuǎn)子找中心就尤為重要。技術(shù)要求中間軸與低壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器端面距離為 785mm，張口可以用內(nèi)徑千分尺測量，中心偏差利用常規(guī)的百分表座無法測量，因此特制專用的聯(lián)軸器找中工具。所制作的工具必須保證其剛性，建議使用專用工具測量時多盤動幾圈轉(zhuǎn)子，將幾遍的百分表中心數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)幾次數(shù)值無變化時，表明無晃動誤差。由于兩聯(lián)軸器直徑很大，中間軸承箱內(nèi)橫向尺寸較小，導(dǎo)致工作空間狹窄，普通百分表表?xiàng)U長度為 115mm 左右，在盤動轉(zhuǎn)子時百分表無法整圈盤動，建議選用百分表表?xiàng)U長度為 75mm 左右的小表盤百分表。最終要求兩聯(lián)軸器中心及張口偏差均小于 0.02mm;

2.1.3 SSS 離合器安裝方法

SSS 離合器拆除包裝后，首先要對 SSS 離合器的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行辨認(rèn)，從而確定離合器的輸入端和輸出端（輸入端為低壓端側(cè)、輸出端為高中壓側(cè)）。在離合器的輸入端法蘭外環(huán)上刻有一個指示旋轉(zhuǎn)方向的箭頭。

由于給離合器供油的節(jié)流孔塞需要安裝在中間軸的聯(lián)軸器上且需從離合器側(cè)旋入，因此在離合器安裝前必須要提前將離合器的節(jié)流孔塞安裝完畢。安裝前一定要檢查節(jié)流孔塞是否暢通，保證節(jié)流孔內(nèi)部無異物堵塞。安裝時一定要將節(jié)流孔塞完全旋入聯(lián)軸器孔內(nèi)，不允許外露。

緩慢水平吊起離合器，由于離合器在安裝之前處于伸縮狀態(tài)，且在安裝時要先將低壓轉(zhuǎn)子與 SSS 離合器輸入端連接，因此在吊裝就位時要確保離合器的輸入端靠近低壓轉(zhuǎn)子靠背輪一側(cè)，為了防止吊裝時設(shè)備晃動，保證 SSS 離合器內(nèi)部部套在吊裝過程中在各方向上的位移量很小或忽略不計，保證內(nèi)部套配合的嚴(yán)密性和可靠性。在 SSS 離合器吊裝安裝前，須采取臨時固定措施，即在 SSS 離合器的伸縮端即輸出端法蘭，臨時固定一伸縮擋板，在吊裝就位后拆除此固定擋板。

拆除離合器輸出端本身自帶的伸縮擋板（涂有紅色油漆的條形板），將離合器緩緩下落就位，對準(zhǔn)離合器和低壓轉(zhuǎn)子法蘭之間銷子孔并使對輪止口嚙合，裝入2-3條定位銷后。在對角180°方向穿入兩條正式螺栓，擰緊螺栓慢慢將離合器拉入對輪止口。在用螺栓拉拽離合器過程中，盡量保證兩條螺栓旋轉(zhuǎn)距離一樣，期間可用深度千分尺等測量工具檢查。待 SSS 離合器完全進(jìn)入對輪止口后，安裝其余定位銷，然后安裝并擰緊所有低壓側(cè)正式螺栓。螺栓緊固時采用半力矩、對角緊、力矩控制、隨時測量的方法對其法蘭螺栓進(jìn)行緊固，均用一半力矩緊固后，將力矩扳手設(shè)定為全力矩，繼續(xù)對角進(jìn)行最終緊固。

盤動中間軸，對準(zhǔn)中間軸與離合器輸出端的銷子及螺栓孔，將起吊支撐環(huán)的六個螺栓擰松大約 1/2 圈。將兩條頂起螺釘涂少量潤滑脂，通過中間軸聯(lián)軸器旋入離合器輸出環(huán)，在直徑方向上的相對位置裝好，均勻擰緊兩頂起螺栓，使離合器輸出環(huán)慢慢的拖向中間軸法蘭。當(dāng)離合器和中間軸法蘭之間銷子孔對準(zhǔn)并使對輪止口嚙合時，裝入2-3條定位銷，繼續(xù)均勻擰緊頂起螺栓慢慢將離合器拉入對輪止口，期間可用深度千分尺等測量工具檢查。待 SSS 離合器完全進(jìn)入對輪止口后，安裝其余定位銷，并擰入部分正式螺栓后，換下頂起螺栓，然后按照力矩要求緊固所有高中壓側(cè)螺栓。

當(dāng)所有的螺栓及定位銷都安裝并擰緊后，此時可以拆除離合器的起吊支撐環(huán)。起吊支撐環(huán)拆除步驟為：首先，松開起吊支撐環(huán)左右兩側(cè)的緊定螺釘，吊走支撐環(huán)上半，使下半由吊帶懸掛（在起吊支撐環(huán)上均安裝有一個用于輔助拆卸的吊帶），然后將起吊支撐環(huán)下半旋至離合器上部，拆除吊帶一端，吊走起吊支撐環(huán)的下半。起吊支撐環(huán)拆除完畢。

用塞尺檢查離合器與低壓轉(zhuǎn)子及中間軸法蘭結(jié)合面的緊固間隙，間隙要求 0.03mm 塞尺不入。

檢查離合器的水平及找正：為了保證 SSS 離合器安裝后準(zhǔn)確的測量出其離合器內(nèi)部件的軸向及徑向間隙，因此安裝后離合器檢查采用了內(nèi)外尺寸相對值的方法。從而保證了該離合器各部件間隙的準(zhǔn)確性。

測量方法：用深度千分尺測量A值尺寸，用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑量表測量B 值尺寸，測量上（x）、左（y）、右（z）三點(diǎn)，所測得的 Ax、Ay、Az（或 Bx、By、Bz）三個數(shù)據(jù)中任意兩數(shù)之差不應(yīng)大于 0.10mm。

離合器輸入、輸出部分的同心度檢查：首先檢查前要保證離合器處于解鎖脫開狀態(tài)。因此現(xiàn)場需將輸入端的操作環(huán)手動推至輸出側(cè)，使離合器處于解鎖狀態(tài)。然后逆向旋轉(zhuǎn)低壓轉(zhuǎn)子或正向旋轉(zhuǎn)中間軸，使離合器脫開。然后在離合器的輸出環(huán)和輸入環(huán)上架百分表，正向盤動中間軸記錄百分表數(shù)據(jù)（8個方向），最大偏差不超過 0.02mm。

液壓伺服器安裝定位：將兩臺液壓伺服器分別安裝到 SSS 離合器兩側(cè)，在安裝兩臺伺服器時必須要注意輸入端的操作環(huán)與每個伺服器上的滑塊之間應(yīng)有 1mm 的冷態(tài)安裝間隙。冷態(tài)安裝間隙值設(shè)定后鉆絞定位銷孔，對伺服器進(jìn)行定位。

3關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)

根據(jù)常規(guī)百分表找中心形式，加長制作百分表支架，增加加固筋，多次盤動轉(zhuǎn)子對比中心數(shù)值，直至幾遍中心數(shù)值幾乎無變化時，表明找中心工具合格。

為了防止吊裝時設(shè)備晃動，保證 SSS 離合器內(nèi)部部套在吊裝過程中在各方向上的位移量很小或忽略不計，保證內(nèi)部套配合的嚴(yán)密性和可靠性。在 SSS 離合器吊裝安裝前，增加一固定擋板，作為臨時固定措施。

為了保證了SSS 離合器與高中壓轉(zhuǎn)子及低壓轉(zhuǎn)子對輪有良好的配合性和可靠性，采用專用力矩控制手段。

為了保證了 SSS 離合器裝置各部件間隙的準(zhǔn)確性。在 SSS 離合器水平找正檢查時，采用內(nèi)外尺寸相對值的方法，從而能準(zhǔn)確的測量徑向及軸向間隙。

為了保證液壓伺服器安裝時的 1mm 測量誤差，更保證液壓伺服器工作動作時的準(zhǔn)確性，在安裝液壓伺服器時，采用臨時固定推力爪，塞尺固定間隙的方法。

4推廣前景

SSS 離合器屬于超越式純機(jī)械離合機(jī)構(gòu)[4]，可通過自動控制系統(tǒng)。采用棘爪撥動齒套沿螺旋線滑動，實(shí)現(xiàn)嚙合或脫開。對于有低壓模塊解列的機(jī)組，采用SSS 離合器的優(yōu)勢在于比雙發(fā)電機(jī)方案減少一臺發(fā)電機(jī)、盤車等設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省大量投資及安裝維護(hù)工作量且現(xiàn)場安裝簡單容易。SSS離合器在電力行業(yè)中，特別在熱電聯(lián)產(chǎn)的電廠中會越來越廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝明江，宋建華，彭金龍，趙春芳，蘇鑫海.自動同步離合器在供熱汽輪機(jī)中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2017（06）：154-155.

[2]段慧青，楊小軍.F級一拖一分軸聯(lián)合循環(huán)抽凝背式供熱機(jī)組配置研究[J].東方電氣評論，2020，34（01）：56-59.

[3]邵德讓.SSS離合器工作原理探討[J].科技與企業(yè)，2014（15）：378.

[4]鮑大虎，王文斌，劉志德，沈剛，何成君，魏軍，鄒建偉，王立峰，李海鵬，李書新，邵奎柱. 一種用于熱電聯(lián)產(chǎn)供熱用的150MW汽輪機(jī)[P]. 黑龍江：CN203257480U，2013-10-30.