汽轮机轴系靠背轮连接技术探析

1、汽轮机轴系靠背轮连接技术探析摘要：以兰溪电厂#1、#2机组东方汽轮机厂生产的 n600-24. 2/566/566型汽轮机安装为基础，借鉴北仑二期电 厂、秦山三期电站日立公司矢量图和计算书，结合以往汽轮 机轴系靠背轮连接研究经验，对汽轮机轴系靠背轮连接的整 套工序以及在连接过程中的矢量合成法进行了论述，并在现 场安装工作中取得良好的效果。关键词：汽轮机；对轮中心；矢量图一、引言在汽轮机机组安装中，靠背轮连接是很重要的技术环 节。汽轮发电机组轴系联接质量对于机组运行各轴承振动及 温度变化有重要影响。以东汽生产的n600-24. 2/566/566型 汽轮机为例，其工序主要包括：轴系精找中、靠背轮

2、螺孔钱 孔布磨、螺栓加工配对、对中连接以及靠背轮罩壳安装。二、轴系精找中在靠背轮连接前进行轴系精找中主要是为了克服基础 沉降以及扣缸后后续工作对转子中心造成的影响，保证轴系 对轮中心满足开口及外缘偏差要求。复找中心调整与初找中 心调整基本一样，也要根据各对轮中心数据来确定调整方法 及对象。复找中心调整应考虑调整后其通流间隙、油档间隙 的变化情况以及瓦枕垫片调整后接触面情况。由于已经扣 缸，通流间隙无法复测，根据计算和通流间隙的偏差要求， 如果瓦枕垫片调整量在0. 10mm内时认为是可以接受的，油 档间隙可以通过挡油环的调整螺钉进行调整。在转子中心调 整好之后，应重新测量转子扬度和油档间隙，并做

3、好记录。在每个转子轴颈上浇干净透平油，用行车盘动转子，旋转方 向必须与转子的运行方向一致（从车头看为逆时针）。首先 必须转动转子5分钟以上消除弹性变形，在表计读数稳定后 再进行测量工作。低压a转子与髙中压转子找中，低压a转 子与高中压转子对轮端面张口值为0. 00mm,外圆错位以低压a转子为准，高中压转子中心放低0. 76mmo低压a转子与低压b转子找中，低压a转子与低压b转子对轮端面上张口值 为0. 14mm,外圆错位以低压a转子为准，低压b转子中心放低0. 01mmo发电机转子与低压b转子找中，低压b转子与发电机转子对轮端面张口值为0. 00mm,外圆错位以低压b转子为准，发电机转子联轴器

4、中心放低0. 31mmo三、高中压转子与低压a转子拉紧止口高中压转子与低压a转子中心复找后拉紧止口，拉紧前必须用顶紧架子将前箱台板固定，防止在推拉过程中台板产 生偏移。在低压a转子设立顶针限位，架设百分表，防止低 压a转子向调端窜动。在高中压转子推力盘处和缸体猫爪处 左右各架设百分表，监测转子和缸体的移动情况。同时在前 箱左右架设百分表，监视前箱左右方向的偏移，一般不得大 于0.02mm。在#3油档上方架设百分表监视转子上下方向的 变化情况。用千斤顶及厂供抬轴工具将高中压转子缓慢抬 起，使高中压转子和低压a转子完全同心，用标准的白钢条 在两靠背轮外缘测量上下左右无错口。然后用临时工艺螺栓 缓慢

5、拉紧转子止口，每次拉紧量不超过1mm,在靠背轮间距 减少的同时必须同步地将高中压缸用推拉装置往电端移动， 架设百分表监视左右移动偏差；加工各种规格厚度的猫爪立 键，控制高中压缸的移动距离，防止内部通流部件产生碰撞 损坏。四、推力瓦安装清理推力轴承球面，涂一层清洁汽轮机润滑油，吊装下 半推力轴承体；安装下半正反垫环及推力瓦块。中分面去除 毛刺，吊装上半推力轴承体；安装上半正反垫环及推力瓦块。 推力轴承套上下紧固螺钉把紧力矩为790-980nmo五、高中压缸支撑猫爪转换架设百分表，用厂家提供的千斤顶转换髙中压缸的猫爪 支撑。将下缸猫爪处的工艺垫片切换到运行垫片，使高中压 缸成为运行状态下的上缸猫爪

6、支撑。转换时在外把式轴封处 （1号轴封#1、#2段汽封圈和2号轴封#4汽封圈）和猫爪处 底部及左右架设百分表，严格监视变化情况，猫爪处偏差不 得超过0. 02mmo六、低压a-b转子间垫片检查在低压a、b缸之间采用靠背轮垫片。根据实测数据加 工垫片，清理靠背轮垫片，表面清洁无毛刺，复核靠背轮垫 片厚度数据，垫片厚度偏差wo. 02mm,平行度偏差wo. 02mmo 利用靠背轮顶开螺钉，将轮面距离拉开，注意转子只需顶开 3-4mm即可，架百分表监视移动量不准超过轴窜值，装入轮 间垫片，注意垫片安装方向；再用工艺引导销将联轴器端面 合拢。七、临时螺栓连接根据各靠背轮螺栓孔直径，每只靠背轮厂家提供了

7、 4只 螺栓，直径小于螺栓孔直径0.5mm左右。清理螺纹毛刺，螺 纹处涂一层薄薄的防咬剂。每个靠背轮应按找中心时的相对 位置对正。同时应根据两靠背轮端面瓢偏值进行修正，然后 慢慢的拉紧。拉到一定程度时，用标准的白钢条在两靠背轮 螺栓孔内进行测量上下左右，尽量保持两靠背轮螺栓孔同心 度一致。然后，将对称水平面的两只临时螺栓装入拉紧，注 意监视百分表，然后安装上下对称临时螺栓，此时慢慢地盘 动转子，在圆周8等分点上测量靠背轮外缘晃动度，每个测 点相对变化值应小于0. 02mmo八、靠背轮较孔及螺栓配对靠背轮中心对好临时拉紧后，由厂家安排进行较孔。钱 孔采用厂家自己提供的可调节较刀。首先镇、钱水平方

8、向靠 临时螺栓边的螺孔，镇、较好后，配上正式螺栓，然后镇、较上面螺孔，配好正式螺栓，此时，慢慢地盘动转子，测量 靠背轮外圆晃动度，应不超过0.02mm,然后依次镇、较其他 螺孔。铠、较好的螺孔应与靠背轮的法兰端面垂直，不得偏 斜。由于现场钱孔，并且靠背轮螺栓是按照钱孔后的螺孔直 径进行对应加工的，加工回来后的螺栓无法更改安装位 置，所以我们采取了对加工好的螺栓进行称重，而后根据对 应螺栓重量的差值对螺母和保险垫片进行配对。在螺栓送出 加工前，对毛胚螺栓进行测量和称重，以免加工后相差过大 造成配对困难。螺栓加工完成后，进行再次称重，对应螺栓 重量的差值由螺母和保险垫片进行相应补偿，在靠背轮直径

9、方向对称的两只螺栓、螺母及保险垫片的总重量差应不大于 5克，敲钢印做好记号。九、靠背轮连接清理检查靠背轮螺孔，要求粗糙度为0.8,内部无脏物; 清理螺纹毛刺，使螺纹处于良好状态；螺纹处涂一层薄薄的 防咬剂。用厂家提供专用工具测量原始长度。连接螺栓上涂 抹薄薄一层二硫化钮，用铜棒轻轻地敲入。装好后螺栓与螺 孔应作对应的钢印标记。分别均匀紧固全部螺栓，运用了矢 量合成法对整个紧固过程进行全程监护、调整，以保证紧固 完毕后靠背轮晃度变化在要求范围内。紧固后测螺栓拉伸 量，用保险垫片锁紧螺栓。安装靠背轮罩壳，确保其埋入转 子靠背轮凹肩内，与转子间隙符合设计要求。十、矢量合成法由于螺栓紧固顺序对于联轴器

10、联接过程中的晃动变化 具有关键影响，所以最终圆周晃动显得尤为重要。靠背轮晃 动矢量合成法能够很好地分析联轴器联接过程中的晃动变 化，并通过螺栓紧固顺序调整达到保证最终晃动合格的作 用。矢量合成的两大要素：角度和数值的计算方法，角度以 单个晃动的逐个叠加合成确定；数值以单个晃动的最大值作 为合成后的晃动近似值。整个靠背轮联接工作分为三步走顺 序，初始状态矢量合成数据作为第一步紧固对称四颗螺栓 50%紧力的依据；一步步依次调整，直至最终合格。以浙江 兰溪电厂#1机组高中压-低压a转子联轴器晃动矢量分析图 为例，测量结果见表1。高中压电端靠背轮单独晃动合成后最大为0. 01mm,方向146. 7&#

11、176;。低压a调端靠背轮单独晃动合成后最大为0. 005mm,方向135° o以矢量终点为圆心，0.025mm允许变化范半径画圆作为目标范围。过程一：紧固270。、90°、0°、180°处的四颗螺栓 至50%紧力后，通过百分表测量得：高中压电端靠背轮晃动 合成后最大为0.02mm,方向345.4° ,低压a调端靠背轮晃 动合成后最大为0. 02mm,方向200. 7°。由此可知，高中压 电端靠背轮晃动合成后最大值已超出目标范围。过程二：通过先紧固345.4°方向处螺栓至50%紧力后, 再依次以对称紧固方法将剩余螺栓全部紧固

12、至50%紧力后， 通过百分表测量得：高中压电端靠背轮晃动合成后最大为 0. 01mm,方向324.7。低压a调端靠背轮晃动合成后最大为 0. 015mm,方向231.6° ,由此可知，此时高压电端靠背轮晃 动合成后最大值已在目标范围内。最终：先紧固324.7°方向处螺栓至100%紧力后，再依 次以对称紧固方法将剩余螺栓全部紧固至100%紧力后，通过 百分表测量得：高压电端靠背轮晃动合成后最大为0. 005mm, 方向292.5° ,中压调端靠背轮晃动合成后最大为0.015mm, 方向 252.9° o十一、注意事项每个靠背轮的晃度符合时要注意它们晃度最大

13、点的方 向，如果方向相反，需要重新进行调整连接。（如一个靠背 轮为+0. 015mm,另一个为-0.015mm）。利用螺栓的紧力和紧 定的先后次序来调整靠背轮晃度时，必须保证紧力在厂家紧 力的允许范围内。在靠背轮同心度合格的状态下，可以采取 对晃度大的方向上的螺栓先紧定，然后再紧其对称的螺栓。 在紧螺栓时要注意控制螺栓两端面与螺母端面的距离应尽 量一致，单根螺栓的前后、所有单侧的螺栓都要求尽量达到 要求。接螺栓应使用用铜棒轻轻地敲入，发现阻碍不得强行 蛮力敲进，否则有可能引起靠背轮卡住导致连接时晃度难以 调整。十二、结论上述汽轮机安装工艺在浙江兰溪电厂实践运用中取得 了良好效果，并为推广应用打下了基础。不足之处在于该工 艺