Облопачивание роторов и дисков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина"

Кафедра "Турбины и двигатели"

Реферат

"Облопачивание роторов и дисков"

"Технологические операции по выверке и центровке корпусов"

Екатеринбург

Оглавление

1. Облопачивание с конструкцией пазов и хвостовиков Т-образной формы

1.1 Вид паза и хвостовика

1.2 Расположение колодцев для заводки лопаток

1.3 Процесс облопачивания и наборки лопаток

2. Облопачивание лопаток и дисков с гребнями и вильчатыми хвостовиками

• 3. Облопачивание с пазом у хвостовика лопаток с ёлочным профилем
• 4. Установка ленточных бандажей
• 5. Установка и крепление демпферной проволоки
• 6. Конструкция и постоянное вспомогательное оборудование стенда
• 7. Расположение гнезд для испытания ПТ различных типов
• 8. Приспособления, использующиеся в процессе стендовой сборки
• 9. Приспособления для установки и выверки зрительной трубы ППС - 11
• Список литературы

• 1. Облопачивание с конструкцией пазов и хвостовиков Т-образной формы
• 1.1 Вид паза и хвостовика

1.2 Расположение колодцев для заводки лопаток

1.3 Процесс облопачивания и наборки лопаток

Процесс облопачивания заключается в соединении элементов ротора и статора с лопатками. Посадку лопаток с Т-образным хвостовиком производят при их продвижении по пазу по всей длине окружности. Для их заводки делают два замковых колодца, в которых в дальнейшем устанавливают и закрепляют замковые лопатки. Лопатки набирают без их продвижения по пазу, но с поворотом, и закрепляют замковой вставкой. В процессе облопачивания производиться также крепление бандажей проволоки и бандажных лент. При облопачивании необходимо обеспечить выполнение всех работ в соответствии с техническими требованиями.

Основные из них:

- при соединении хвостовиков лопаток с пазами ротора рабочего колеса или детали статора зазоры натяги должны строго соответствовать заданным размерам;

- необходимо обеспечить плотное прилегание хвостовиков лопаток между собой, а при наличии промежуточных вставок - их прилегание к хвостовику лопаток;

Для облопачивания дисков и роторов турбин рабочее колесо подвешивают на специальной оправке, а ротор - на приспособлении, при помощи которого в процессе облопачивания осуществляется вращение ротора. Перед облопачиванием проверяют состояние поверхностей замковых колодцев. Посадочное место в рабочем колесе и роторе смазывают дисульфидом молибдена. Проверяют соответствие величин зазоров между хвостовиком и пазом зазоров между хвостовиком и гребнями рабочего колеса. Лопатки должны плотно прилегать к пазу. Посадка лопаток в пазу должна быть плотной, без качения. Лопатки должны перемещаться в пазу от легкого удара молотка массой 300 г через медную оправку. Возможно применение пневматических молотков с медными вставками.

Наборку лопаток производят с двух сторон по направлению от замкового колодца к середине. Если это предусмотрено, под лопатки устанавливают пружины. Лопатки должны плотно прилегать одна к другой, пластину щупа толщиной 0,05 мм между лопатками не должна проходить. Необходимо следить за строгим соблюдением шага лопаток и ширины в горловом сечении. Для получения плотного прилегания лопаток осуществляют обработку наружной радиальной поверхности хвостовика лопатки или промежуточного тела. При плоских радиальных поверхностях пригонку хвостовиков можно вести только по пояскам длиной 10-15 мм, допуская в середине зазор, равный 0,00-0,05 мм. При опиливании не должны быть нарушены величина радиального угла и шаг между лопатками. Ширину между двумя лопатками в горловом сечении проверяют специальными калибрами. Проверку радиального положения коротких лопаток постоянного сечения производят с помощью универсального шаблона, а длинных лопаток переменного сечения - специальными шаблонами. Допускаемые отклонения у верхнего конца лопатки в зависимости от ее длины составляют (±0,5-2,0) мм. Аксиальное положение лопаток определяют при измерении линейкой расстояния от ступицы рабочего колеса до лопаток. Допускаемое отклонение лопатки от аксиального положения (±2,0 1,5) мм в зависимости от длины лопаток.

В процессе наборки лопаток вблизи замковых колодцев измеряют участок обода и подчитывают число лопаток, которое можно разместить на этих участках. Призамковая лопатка до установки замковой лопатки должна свисать над замковым колодцем примерно на величину а=2,5 мм, а после установки замковой лопатки - на величину а=1,5 мм. При необходимости спиливают с хвостовиков нескольких лопаток слой металла, равный 0,1 мм. Одновременно проверяют фактическое число лопаток на диске. Разница между числом лопаток, указанным на чертеже, и фактическим не должно превышать 2%.

Крепление замковых лопаток.

Крепление замковых лопаток с Т-образными пазами производят заклепками. В дисках и роторе сверлят, развертывают и зенкуют отверстия под заклепки. Сверление отверстий в дисках цельнокованых роторов производят специальными угловыми дрелями через кондукторы вручную или на станке.

Рис. 226. Т-образные хвостовики.

После облопачивания рабочие колеса и ротор передают для проведения виброиспытаний.

Контрольно-измерительные инструменты.

Для устранения дисбаланса следует развеску лопаток производить на моментных весах.

На коромысле 5 весов укреплены ножевые опоры 4. Подушки ножей 2 установлены на стойке 3. На конце, правого плеча коромысла имеется зажимное устройство 7 со сменными пальцевыми упорами 9 для установки и зажима хвостовика взвешиваемой лопатки 8. Длина правого плеча А равна радиусу гребня диска ротора, на котором крепится лопатка. На левом плече установлены противовесы 1, в нижней части которых имеются стопорные винты. Под нижним винтом 10 зажимного устройства 7, в головку которого закатан стальной шарик 11, расположена тарелка циферблатных весов 12. Справа под коромыслом размещен арретир 6. При повороте ручки 13 весы стопорятся. После закрепления эталонной лопатки в зажимное устройство передвижением противовесов 1 по левому плечу коромысла доводят отклонение стрелки циферблатных весов до половины шкалы и закрепляют противовесы.

Проверка радиального положения лопаток постоянного сечения производится с помощью универсальной радиальной линейки (рис. 228, а), а длинных лопаток переменного сечения -- специальными шаблонами. Допускаемые отклонения, в зависимости от длины у верхнего конца лопатки составляют от ±0,5 до ±2,0 мм. Радиальная линейка позволяет проверить положение кромки лопатки, определяемое по чертежу облопачивания.

Проверка аксиального положения лопаток от ступицы диска производится аксиальной линейкой (рис 228, б). Чертилка линейки выставляется по минимальному предельному размеру, максимальное отклонение контролируется с помощью щупа. Щуп толщиной, равной допуску, не должен проходить между лопаткой и чертилкой.

Ширину между двумя лопатками проверяют специальными калибрами.

Определение толщины замковых лопаток производится при помощи специальных клиньев, которые забиваются в замковые колодцы между призамковыми лопатками до полного уплотнения лопаток и достижения требуемой величины свисания призамковых лопаток над колодцами. Положение клина после забивки до отказа отмечают риской. Затем клин вынимают. По фактическим размерам клина изготавливают замковую лопатку с припуском 0,1 - 0,15 мм в тангенциальном направлении, и зазором 0,05 - 0,1 мм в осевом направлении. Замковую лопатку устанавливают на место сильным ударом молотка.

Слесарный инструмент используемый при облопачивании.

Для облегчения процесса облопачивания применяют пневматический молот с медными вставками.

Сверление отверстий в дисках цельнокованых роторов производится специальными угловыми дрелями через кондукторы вручную или на станке. Для развертывания применяют специальные развертки и трещетки.

2. Облопачивание лопаток и дисков с гребнями и вильчатыми хвостовиками

Конструкция хвостовиков и посадка места.

Комплектация в соответствии с положением полуотверстий и наборка лопаток.

Для облопачивания, диск с вильчатыми гребнями укладывают на специальный стол. Проверяют комплектность приготовленных пакетов лопаток. Порядок расположения лопаток в диске указан в паспорте.

На диск предварительно насаживают несколько лопаток. Проверяют плотность посадки и зазоры в хвостовом соединении. Лопатка должна плотно садиться на диск без натяга. Зазоры должны быть в пределах предусмотренных чертежом. Не должно быть расклинивания вилки хвостовика и наружных гребней обода диска. Лопатки 1 должны плотно прилегать к наружным диаметрам гребней дисков 2. Это обеспечивается применением в процессе облопачивания технологических, конических штифтов 3.

Для того чтобы обеспечить необходимый натяг между лопатками в тангенциальном направлении, наборку их ведут пакетами. Первую лопатку устанавливают на диск и закрепляют коническим штифтом. У первой лопатки верхнее отверстие под заклепку расположено со стороны вогнутой части. Производят поочередную наборку лопаток на диск всех остальных лопаток пакета. Лопатки закрепляют коническими штифтами.

Проверяют плотность прилегания хвостовиков лопаток на участках длиной 10-15 мм, правильность радиального и аксиального положения лопаток, размеры шагов и ширину в горловом сечении, а так же совпадение отверстий в лопатках с отверстиями в диске. При наличии набегания шага, отклонений от радиального положения и недостаточного прилегания лопаток производят припиловку наружного корпуса. Для создания определенного натяга между лопатками после пригонки последней лопатки пакета средние, уже насаженные лопатки отводят от гребня диска и после крепления коническим штифтом последней насаженной лопатки доводят их до места посадки и закрепляют.

При облопачивании необходимо следить за отсутствием смещения полуотверстия в лопатке относительно отверстия в диске, так как при смещении уплотнение лопаток коническими штифтами в тангенциальном направление затруднено.

По мере наборки лопаток в паз диска заводят бандажную проволоку. Последний пакет лопаток набирают без проволоки, а затем после пригонки и создания соответствующего натяга, лопатки вынимают и заводят проволоку. Потом снова устанавливают лопатки и закрепляют коническими штифтами.

После окончательного расклинивания лопаток диск передают на радиально-сверлильный станок. Производят рассверливание и развертывание отверстий под заклепки, зенковку фасок и установку заклепок с развальцованной головкой с одной стороны. Такую же работу осуществляют с установкой заклепок в наружном ряду. Отверстия под заклепки должны быть гладкими с шероховатостью Ra=1,25 мкм.

После установления заклепок диск снимают, переустанавливают на поворотный стол таким образом, чтобы развальцованные головки заклепок оказались внизу. Производят зенковку фасок и установку всех заклепок. Заклепки должны выступать над ободом диска на 1±0,25 мм. После окончания крепления клепок рабочее колесо поступает на вибростенд для проведения виброиспытаний.

Слесарный инструмент.

Для облегчения заводки лопаток применяют специальный пневмомолоток с медной оправкой.

После окончательного расклинивания лопаток диск передают на радиально- сверлильный станок, на станине которого закреплен специальный поворотный стол.

После удаления пневмодомкратом конических штифтов внутреннего ряда производят рассверливание и развертывание отверстий под заклепки.

Затем на поворотном столе производят зенковку фасок и установку всех заклепок при помощи домкрата. В шпиндель станка вставляют вальцовку, с помощью которой производят развальцовку заклепок. В процессе вальцевания заклепки поджимаются снизу специальным домкратом.

Контрольно мерительный инструмент.

Ширину между двумя лопатками в горловом сечении проверяют специальными калибрами. Проверку радиального положения коротких лопаток постоянного сечения производят с помощью универсального шаблона, а длинных лопаток переменного сечения - специальными шаблонами. Допускаемые отклонения в зависимости от длины лопатки у верхнего конца лопатки составляют ±0,5--2,0 мм. Аксиальное положение лопаток определяют при измерении линейкой расстояния от ступицы рабочего колеса до лопаток.

• 3. Облопачивание с пазом у хвостовика лопаток с ёлочным профилем

Конструкция хвостовика и паза.

Рис. 232. Профиль ёлочного хвостовика.

Процесс наборки лопаток.

Для облопачивания диск укрепляют на оправке, пригодной для проведения статической балансировки. Оправку устанавливают на специальной стойке с вкладышами. После тщательной очистки пазов диска заводят поочередно лопатки в осевом направлении в каждый паз диска. Диск поворачивают так, чтобы лопатка находилась в нижнем положении. Лопатку расклинивают и проверяют величину зазора между хвостовиками и пазами. Припиливание пазов и хвостовиков лопаток не допускается. Между лопатками должен быть минимальный зазор .

После расклинивания измеряют зазор между лопаткой 1 и дном паза диска 3 и подбирают стопорные пластины 2, которые должны быть больше замеренного зазора на а = 0,03-0,04 мм для обеспечения натяга (рис.231). Лопатки заводят на место с загнутыми пластинками с внутренней стороны ударами пневмолотка с медной оправкой. В пазу диска, предназначенного для установки балансировочного груза, укрепляют шаблоны, по которым производят проверку радиального и аксиального положения лопаток. Размеры в горловом сечении между соседними лопатками проверяют калибрами. Одновременно проверяют частоту колебаний набранных лопаток и при необходимости заменяют стопорные пластины.

По мере наборки лопаток протягивают демпферную проволоку. Для установки последней лопатки проволоку перемещают по окружности. Загибку стопорных пластин производят с наружной стороны диска. После окончания работы проверяют отсутствие трещин.

Для предотвращения от дальнейшего перемещения производят загибку концов сегментов проволоки. Крепление демпферной проволоки из титана производят наплавкой бобышек по концам сегментов. В некоторых конструкциях применяют трубчатые связи. После окончания облопачивания производят статическую балансировку рабочего колеса с установкой балансировочных грузов.

Слесарный инструмент.

Для облопачивания диск укрепляют на оправке, пригодной для проведения статической балансировки. Оправку устанавливают на специальной стойке с вкладышами.

Контрольно мерительный инструмент.

Размеры в горловом сечении между соседними лопатками проверяют калибрами.

• 4. Установка ленточных бандажей

Назначение и конструкция.

Сегменты бандажей связывают несколько лопаток в пакет. Число лопаток в пакете, связанных одним бандажным сегментом, составляет 5-20.

.Процесс установки бандажных лент.

Процесс установки бандажных лент начинают с разметки отверстий. Необходимо строго следить за положением замковой лопатки, которая должна быть расположена на середине сегмента. Между сегментами должны быть зазоры.

В бандажной ленте производят штамповку отверстий. После пробивки отверстий в сегменте бандажей штампуют фаски или обрабатывают их специальными фрезами.

Отверстия для круглых шипов можно выполнить сверлением, а фаски - зенкованием. Фаски с внутренней стороны необходимы для исключения подрезания галтелей шипов, а с наружной стороны - для расклепки шипов.

Мерительные инструменты.

Разметку производят при помощи специального угольника, который прикладывают к бандажной ленте, уложенной на лопатках.

Слесарные инструменты.

Штамповку отверстий в бандажной ленте производят прессом. Для каждого вида бандажной ленты закрепляют соответствующий штамп, состоящий из пуансона и матрицы. После пробивки отверстий в сегменте бандажей штампуют фаски или обрабатывают их специальными фрезами, укрепленными в пневмомашине.

Зенкование - способ обработки конических поверхностей (фасок) центровых отверстий в деталях перед установкой их на центрах для дальнейшей обработки или перед сборкой. Зенкование осуществляют на сверлильных, специальных центровочных станках центровочными свёрлами и зенковками - режущий инструмент. Фаски с внутренней стороны необходимы для исключения подрезания галтелей шипов, а с наружной стороны - для расклепки шипов.

Расклепку шипов производят вручную, ударами молотка через специальные чеканки и обжимки, обеспечивающие образование заданной чертежной формы головки шипа.

Расклепку шипов также можно производить на специальных станках или специальными механизированными приспособлениями. Обработку сегментов бандажей отдельных облопаченных дисков производят на карусельном станке.

• 5. Установка и крепление демпферной проволоки

Расположение и конструкция.

Сегменты бандажей связывают несколько лопаток в пакет. Число лопаток в пакете, связанных одним бандажным сегментом, составляет 5-20. Бандажную проволоку круглого сечения и демпферную проволоку, состоящую из двух проволок полукруглого сечения, протягивают в процессе наборки лопаток. Диаметры отверстий в лопатках выполняют на 0,2-0,5 мм больше диаметра проволоки. Круглую проволоку обычно закрепляют серебряным припоем, а демпферную - загибкой концов сегментов или приваркой бобышек. Между сегментами проволоки устанавливают зазоры.

Рис.10

Проволочный или трубчатый бандаж, который соединяется с отверстиями в лопатках по посадке.

Бандаж изготавливается из нержавеющей стали и припаивается к лопаткам.

В тяжело нагруженных лопатках последних ступеней ряда моделей мощных паровых турбин применяется трубчатый бандаж. Конструкция соединения упомянутого бандажа с пакетом лопаток изображена на рис. 10в. Такая конструкция уменьшает центробежные силы от массы бандажа, действующие на лопатки. Кроме того, трение зубчатого бандажа в отверстиях демпфирует колебания лопаток. В ступенях с короткими лопатками проволоки используют очень редко, так как в этом случае сечение проволок велико относительно площади канала для прохода пара, что значительно снижает КПД ступени

Относительно лопаток трубчатые бандажи фиксируются шайбочками, которые надеваются на концы трубок сверху. Пробки и шайбочки припаиваются серебряным припоем к концам трубчатых бандажей. Свисающий конец трубок должен быть меньше длины пробки.

Бандаж состоит из 2х проволок, каждая из которых имеет в сечение полукруг. Проволочный бандаж, так же как и трубчатый спокойно проходит сквозь отверстия в лопатках. Для его фиксации относительно лопаток концы проволочного бандажа отгибаются.

Инструменты для установки демпферной проволоки.

Пайка бандажей ведется при нагревании пламенем ацетиленовой горелки на облопаченом колесе. Местный нагрев металла лопаток должен быть немного выше температуры плавления серебряного припоя, т.е. до 750-780 С. При такой температуре изменение структуры металла не происходит.

• 6. Конструкция и постоянное вспомогательное оборудование стенда
• Стенд для испытания турбин должен иметь массивную железобетонную площадку, выложенную фундаментными плитами, к которым должны быть прикреплены стальные блоки с обработанными опорными поверхностями. Основное требование, которое предъявляют к такому сооружению -- максимальная его жесткость. Нарушение этого требования приводит при испытании турбины к ослаблению крепления турбины к блокам стенда и появлению во всей системе, включающей турбину, опасных резонансных колебаний.
• Вспомогательное оборудование стенда, состоящее из конденсатора, эжекторов, маслоохладителей, циркуляционных и конденсатных насосов, паропроводов, сепараторов и пр., расположено рядом со сборочным цехом. Все эти устройства являются постоянным оборудованием стенда. Турбины проходят испытание без своих вспомогательных агрегатов, которые заменяются оборудованием стенда. При большом количестве выпускаемых однотипных турбин целесообразно на стенде иметь особые гнезда для установки всех выпускаемых заводом типов турбин. Это сокращает время для подготовки стенда к сборке и испытанию следующей турбины. Для удобства обслуживания при испытании и сборке турбины по периметру каждого гнезда стенда устанавливают легкие металлические сварные колонны, на которых на уровне пола машины собирают настил из рифленого листового железа с перилами (рис. 243).
• Блоки 2 до крепления к фундаментным плитам 1 (рис. 244) стенда должны быть тщательно выверены с помощью отжимных болтов 11, и крепление их с помощью прижимных скоб 8-10 должно быть надежным. Под блоки устанавливают прокладки 7.
• Поскольку на испытательном стенде производят общую сборку турбины, необходимо, чтобы на верхней поверхности блоков были установлены все необходимые приспособления для перемещения элементов турбины во всех направлениях и крепления турбины к блокам стенда.
• Для перемещения турбины (или корпуса подшипника 5) в вертикальном направлении применяют клиновые домкраты 6, а для бокового перемещения - упоры 3 с болтами 4, прикрепленные к блокам стенда. С этой целью можно также применить масляные и гидравлические домкраты. Кроме испытательных стендов в сборочном цехе строят вспомогательные стенды, на которых производят частичную или полную сборку турбины с последующей транспортировкой ее на испытательный стенд.
• Приспособления, предназначенные для выверки корпусных деталей.
• Для осуществления выверки и центровки корпусных деталей используются различные приборы и установки.
• Калибровый вал, или, иначе говоря, фальшвал, изготовляют из толстостенных труб с такой же точностью размеров опорных шеек, как и у рабочего вала турбины. Конусность шеек не должна превышать 0,06 мм на 1 метр длины. Биение шеек допускается не более 0,02 мм, а овальность - не более 0,01 мм. В связи с тем, что калибровый вал может прогибаться под действием собственного веса, при его конструировании выбирают такие сечения и вес вала, при которых стрела прогиба вала бы равна или очень близка к стреле прогиба ротора турбины. Применение калибрового вала значительно сокращает время сборки.
• При центровке калибровый вал укладывается на вкладыши подшипников турбины. Положение его проверяется по расточкам под уплотнения в корпусе турбины. Проверка осуществляется путём замера радиальных расстояний между калибровым валом и расточками. Замеры проводятся в трёх направлениях: два - в горизонтальной плоскости и один - в вертикальной. Ось калибрового вала будет совпадать с осью расточки, если все три измерения будут равны. Допускается отклонение не более 0,02 мм.

• 7. Расположение гнезд для испытания ПТ различных типов
• После испытания и снятия предыдущей турбины со стенда данное гнездо стенда очищается от грязи, приводится в порядок, устанавливаются (или проверяются, если уже были поставлены) чугунные поперечные стойки: одни под заднюю фундаментную раму цилиндра низкого давления, четыре коротких стойки под четыре средних фундаментных рамы цилиндра низкого давления, одна под переднюю фундаментную раму цилиндра низкого давления, две под фундаментную раму корпуса среднего подшипника и две под фундаментную раму корпуса переднего подшипника. Все стойки устанавливаются в плане согласно чертежу расположения фундаментных рам и надежно закрепляются к силовому полу стенда. На чугунные стойки устанавливаются клиновые домкраты, на которые ставятся фундаментные рамы с приводкой их по отношению к осям стендового приемного патрубка пара из цилиндра низкого давления. По высоте фундаментные рамы устанавливаются при помощи уровня и монтажной линейки. Конструкция проверочной монтажной линейки имеет разную длину, в зависимости от типа применяемой турбины. Обычно длина линейки равна 3,5; 4,5; 6 и 7 м. Нижняя поверхность линейки и поверхность верхней полки для установки уровня должны быть строго параллельны. Каждая линейка снабжается комплектом призм, имеющих одну и ту же высоту.
• Подъем рам производится клиновыми домкратами, а если он мал, то под домкраты устанавливаются дополнительные прокладки. Положим, что обе рамы под цилиндром низкого давления находятся на одном горизонтальном уровне и уровень "Геологоразведка", поставленный на проверочную линейку, показывает нуль. Необходимо поднять цилиндр низкого давления влево на три деления по уровню, т. е. переднюю раму цилиндра низкого давления нужно поднять по отношению к задней раме. Величина этого подъема будет равна 0,1x7x3 -- 2,1 мм, учитывая, что одно деление уровня составляет 0,1 мм/м. Таким же образом производится и поочередно установка фундаментных рам под корпуса среднего и переднего подшипников.
• Для сокращения времени отдельной установки фундаментных рам (как самостоятельной операции) на стойки можно и не производить. В этом случае вне стенда к перевернутому корпусу цилиндра низкого давления подводятся и пригоняются передняя, задняя и средняя рамы (так же как в дальнейшем к корпусам среднего и переднего подшипников пригоняются их фундаментные рамы) и в таком собранном виде после перекантовки корпус цилиндра низкого давления и корпуса подшипников вместе с рамами поступают на общую сборку.
• При этой пригонке рам проверяются запоры в продольных шпоночных соединениях между фундаментной рамой и корпусом подшипника и соответственно рамой и цилиндром низкого давления. Величина этих зазоров по бокам должна находиться в пределах 0,04-0,06 мм (суммарная), а сверху минимум 0,20 мм.
• Правильная пригонка шпонок должна обеспечить нормальное тепловое продольное перемещение корпусов по рамам.
• Организация теплового расширения турбины выглядит следующим образом: каждый из цилиндров установлен на двух продольных шпонках, расположенных на фундаментных рамах и обеспечивающих совпадение вертикальных плоскостей всех цилиндров. Вдоль этих шпонок они могут свободно расширяться. Однако расширение должно быть не только свободным, но определённым.
• Поэтому кроме продольных устанавливают ещё и поперечные шпонки. Пересечение осей продольных и поперечных шпонок образует фикс-пункт турбины по отношению к фундаменту. От фикс-пункта цилиндры будут расширяться по фундаментным рамам вдоль продольных шпонок.
• Фикс-пункт размещён в зоне конденсатора.
• Для исключения расцентровки корпуса и ротора устанавливают вертикальные шпонки, обеспечивающие совпадение вертикальных плоскостей симметрии подшипников и статора, но допускающие свободное тепловое расширение корпуса от плоскости опирания.
• 1. 
• 8. Приспособления, использующиеся в процессе стендовой сборки
• Для обеспечения качества и производительности процесса стендовой сборки необходимо хорошо подготовить на рабочих местах специальное оборудование, приспособления и инструменты и доставить сюда требуемый комплект узлов и деталей турбины. Набор наиболее часто применяемых цеховых сборочных универсальных приспособлений показан на рис. 245. Кроме того, для сборки турбин требуется подъемно-транспортное оборудование - мостовые краны, стрелы и другие устройства.
• Калибровые валы
• Центровкой турбины с помощью калибрового вала по расточкам достигается совпадение оси ротора с осями расточек корпуса турбины и подшипников. При этом обеспечиваются равномерные радиальные зазоры между ротором и всеми узлами и деталями статора. Для центровки в корпусах подшипников 2,6 (рис. 256) устанавливают ранее отцентрированные опорные вкладыши 9, 10, на которые укладывают калибровый вал 3, представляющий собой материальную ось ротора. На корпусах подшипников устанавливают корпус турбины 5. Работу по центровке по валу производят одновременно с проверкой центровки по уровню в продольном и поперечном направлениях, распределение нагрузки осуществляют, регулируя положение динамометров. В лапы корпуса турбины вворачивают динамометры 4, а на разъемы корпусов подшипника и турбины устанавливают стойки 8, на которые укладывают призмы 1 и уровень 7.
• Динамометры
• В процессе эксплуатации происходит значительное изменение нагрузок на опоры в результате коробления цилиндров, деформации пружин подвесок трубопроводов, деформации самих трубопроводов и других факторов.
• Для нормальных тепловых перемещений деталей статора необходимо обеспечить равномерное распределение весовых нагрузок от цилиндров на их опоры (стулья, фундаментные рамы).
• В связи с этим в период ремонта осуществляется исправление (корректировка) реакций опор цилиндров. Эта операция проводится после ревизии скользящих поверхностей стульев, шпоночных соединений, центровки роторов и определения положения паровых расточек цилиндра относительно заново установленной во время центровки оси роторов.
• Исправление нагрузок на лапы цилиндра проводится изменением толщины консольных шпонок под лапами цилиндров, что, в свою очередь, приводит к изменению положения оси цилиндра относительно оси роторов.
• Рис. 3.18. Установка динамометра на консольной лапе цилиндра: 1 -- индикатор; 2 -- шток динамометра; 3 -- закладная прокладка; 4 -- консольная лапа; 5 -- индикатор динамометра; 6 -- тарельчатая пружина; 7 -- корпус динамометра; 8 -- консольная шпонка
• Для определения реакции опор в лапы нижней половины цилиндра устанавливаются специальные динамометры (динамометрические болты). Динамометры вворачиваются в консольные лапы цилиндра таким образом, чтобы отделить их от консольных шпонок. Для контроля отрыва лап от опоры на горизонтальный разъем корпусов подшипников устанавливаются индикаторы часового типа, как это показано на рис. 3.18. Взвешивание нижней половины цилиндра проводится при одинаковом отрыве лап на 0,05...0,10 мм от консольных шпонок или технологических прокладок (для турбин ХТЗ). В случае значительной (более 500 кг) разницы нагрузок на лапы (передние и задние попарно) необходимо провести корректировку реакции опор цилиндра.
• В основу конструкции динамометров положен принцип определения нагрузок по величине деформации тарельчатых пружин 2 под воздействием штока 3. В шток 3 упирают индикатор 1, стрелка которого показывает нагрузку. Динамометры предварительно тарируют на лабораторном прессе. Корпуса 4 динамометров ввинчивают в резьбовые отверстия лап корпуса турбины и под шток каждого динамометра укладывают прокладку 6 со стойкой 7, устанавливаемой на корпусе подшипника 8. При центровке изменение нагрузок регулируют динамометрами. Отклонения нагрузок у динамометров, стоящих рядом на одной и той же опоре по одну сторону оси, составляют ±300 кг, а отклонения величин нагрузок симметрично расположенных динамометров ±5 % от величины нагрузки, приходящейся на динамометр при равномерном распределении нагрузок. Проводимая при этом проверка по уровню в поперечном направлении является лишь только контрольной операцией. После установки по динамометрам под фундаментные рамы корпуса турбины подводят клиновые домкраты. Под лапы цилиндров подводят шпонки так, чтобы достигнутая нагрузка осталась неизменной.
• Расположение динамометров и индикаторов на цилиндре показано на рис. 255, а схема расположения динамометров при определении опорных реакций многоцилиндровых турбин на рис. 256.
• Комплект оптических приборов
• Центровку корпусов цилиндров и подшипников многоцилиндровых турбин наиболее точно и с меньшими трудозатратами можно произвести при помощи оптических или более совершенных оптико-электронных и лазерных приборов. При этом за измерительную базу применяется или оптическая ось визирования, или ось пучка излучений.
• В настоящее время в основном применяется оптический способ центровки.
• За базу отсчета в процессе центровки при помощи оптического метода принимается не меняющая своего положения оптическая ось зрительной трубы, выверенная по проектной оси турбоустановки (рис. 11, а). В качестве зрительной трубы используется микротелескоп ППС-11.
• Телескоп снабжен измерительной системой (рис. 12), сконструированной на основе закона преломления световых лучей плоскопараллельной пластиной (рис. 11, д). Сущность измерений заключается в создании с помощью микрометрического устройства телескопа такого угла Ф наклона пластины, при котором луч, проходящий через центр, преломляясь, совмещался бы с оптической осью трубы.
• Наклон пластины может осуществляться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях микрометрическими винтами, снабженными барабанчиками с микрометрическими шкалами. Определенному углу наклона Ф пластины соответствует линейное смещение изображения предмета в миллиметрах, фиксируемое на шкалах барабанчиков. Точность измерения-0,01 мм.
• Оптическая система зрительной трубы размещена в стальном цилиндрическом тубусе. Труба 4 имеет объектив и окуляр 1. В пространстве, расположенном между объективом и окуляром, находятся фокусирующая линза и сетка, представляющая собой прозрачный экран, на поверхности которого нанесено перекрестье, совпадающее с оптической осью объектива. При совмещении крестообразных рисок с прорезями целевого знака или марки 3 производится замер величины отклонения визируемого предмета от оптической оси зрительной трубы. В тубусе зрительной трубы размещены три барабанчика: барабаны 3 и 7 смещают перекрестие трубы соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях, а барабан 2 служит для получения изображения целевого знака или марки.
• Допустимая величина смещения изображения перекрестия с помощью барабанов равна ±1 мм. На трубе устанавливают прецизионный уровень 5. Труба крепится к рамке 6.
• В качестве визира используется специальная деталь, называемая маркой. Она представляет собой металлический стаканчик 3 (рис. 11, б, в), в донышке которого имеются вертикальные и горизонтальные прорези с определенным расстоянием между их осями. Совмещенные изображения центра марки 3 и перекрестия телескопа 4 в нулевом положении показаны на рис. 11, в.
• Устройство центроискателя, названного конусным (рис. 11, г), базируется на том принципе, что через три точки можно провести только одну окружность. Поэтому основой конструкции являются три опоры 5, которые под влиянием винтовых пружин контактируют с конусом 6, а он в свою очередь через двурогий рычаг 7 и шток 8 связан с рычагом рукоятки 9. При нажатии на рычаг рукоятки конус 6 перемещается в крайнее правое положение, показанное на эскизе. При этом опоры 5 минимально выступают из корпуса.
• При установке центроискателя в расточку корпуса турбины оператор нажимает на рычаг рукоятки. Опоры при этом убираются в корпус. После освобождения рычага 9 опоры выступают и прижимаются к расточкам корпуса турбины. Для уменьшения трения конус 6 перемещается по направляющей втулке 12 на шариках, связанных между собой сепаратором.
• Перемещение опор под действием конуса равно 12 мм. При большем увеличении радиусов к опорам привинчиваются удлинители, как показано на рис. 257, г.
• Трубу настраивают таким образом, чтобы перекрестье зрительной трубы совпало с центральными рисками или прорезями целевого знака или марки.
• В расточку корпуса турбины, которую необходимо отцентрировать с продольной осью, устанавливают центроискатель, в который вставляют марку.
• Центроискатель (рис. 11, б, г) обеспечивает автоматическое совпадение точки пересечения центральных осей (вертикальной и горизонтальной), прорезей марки с центром расточек корпусов цилиндров и подшипников, диафрагм, обойм уплотнений и других узлов статора, где установлен центроискатель. В процессе центровки при помощи барабанов оптических микрометров горизонтального и вертикального перемещения совмещают риски зрительной трубы с серединой прорезей марки. По расположению прорези относительно центральной прорези и величины показаний на барабанах определяют величину, на которую следует переместить корпус турбины для совмещения центра его расточки с проектной осью оптической трубы.

• б в
• Рис. 11. Схема центровки изделий с помощью оптических приборов:
• а - принцип измерения при помощи оптического метода; б - конструкция центроискателя; в - конструкция марки; г - установка центроискателя в расточку; д - принцип работы измерительной системы; 1 - зрительная труба; 2 - центроискатель; 3 - марка; 4 - перекрестие зрительной трубы, 5 - ножки с удлинителями; 6 - корпус; 7 - двурогий рычаг; 8 - шток; 9 - рычаг рукоятки; 10 - валик; 11 - цилиндрические отсеки; 12 - направляющая втулка.

• Рис. 12. Оптико-механический комплект:
• 1 - окуляр; 2 - барабан фокусирующей системы; 3,7- барабаны оптического микрометра для измерения горизонтального и вертикального смещений марки; 4 - зрительная труба; 5 - прецизионный уровень; 6 - рамка крепления зрительной трубы.
• Приспособления для осевого сдвига ротора.
• Рис.4. Схема центровки по струне:
• 1 - расточка; 2 - микрометрический нутромер; 3 - струна; 4 - бумага; 5 - лампочка хвостовик лопатка вильчатый проволока
• Центровка по струне является первой операцией в установке на стенде корпусов турбины и подшипников и имеет целью установить оси их расточек в одной вертикальной плоскости.
• Проверка центровки корпусов цилиндров производится по расточкам под паровые или масляные уплотнения, а в корпусах подшипников - по расточкам под масляные уплотнения.
• В качестве струны применяют стальную проволоку толщиной 0,3-0,5 мм. Возле турбины ставят стойки с приспособлением для крепления и перемещения струны. Струна 3 с одной стороны крепится к стойке, а с другой стороны натягивается подвешенным к ней грузом весом, равным 2/3 разрывающего усилия.
• Сперва струну устанавливают при помощи отвесов вдоль оси стенда, перемещая стойки в необходимые направления.
• Стойки укрепляют к блокам стенда.
• Затем после установки корпуса турбины и подшипников на блоках стенда их положение проверяют при измерении микрометрическим нутромером 2 расстояния от струны до расточки.
• Перемещая корпус турбины и подшипников, достигают положения, при котором струна располагается в центре расточек и разница в боковых замерах l' и l" не превышает 0,2-0,3 мм (рис. 4).
• Допускается незначительное смещение струны от ранее принятого положения при ее установке вдоль стенда.
• Для удобства при замерах в проверяемой расточке 1 под струной устанавливают лампочку 5, которую накрывают белой бумагой 4. Перемещение корпусных деталей осуществляют с помощью упоров.
• Поскольку после центровки по струне осуществляют центровку по валам, возможная разница в боковых замерах от струны до расточек корпусов подшипников и ЦВД составляет 0,3-0,5 мм.
• При необходимости измерения нижнего размера от струны до расточек следует учитывать прогибы струны на всех участках замеров.
• Рис. 5. Схема центровки по струне корпусов турбин и подшипников:
• а - схема центровки турбины (вид в плане); б - схема замеров расточек штихмасом; в - приспособление для крепления струны; 1 - места крепления струны в приспособлениях; 2 - передний подшипник турбины; 3 - корпус высокого давления; 4 - средний подшипник; 5 - корпус низкого давления; 6 - струна; 7 - телефонные трубки; 8 - сигнальная лампа; 9 - источник тока; 10 - штихмас; 11 - трубчатая стойка; 12 - выдвижная вилка для регулировки высоты; 13 - ось-винт для перемещения ролика с подвешенным к струне грузом в поперечном направлении; 14 - ролик; 15 - стопорный винт
• Перемещение корпусных деталей по результатам измерений осуществляют с помощью упорных болтов, имеющихся на стенде. Схема центровки изображена на рис. 5.
• Центровка по уровню (рис. 6) предусматривает установление геометрической оси расточек корпусов цилиндров и подшипников с требуемым уклоном в продольном направлении. Разъемы с отсутствием уклонов должны быть установлены в поперечном направлении. Геометрической осью расточки является ось, совпадающая с центром окружности расточки. Для определения положения корпуса турбины 2 или подшипника по уровню на разъеме крайних расточек под уплотнения устанавливают призмы 4, на которых размещают линейку 5, а на линейке - уровень 6. Для проверки положения разъема в поперечном направлении уровень устанавливают на призмах вблизи линейки. Призмы должны быть одинаковы по высоте, а верхняя площадка линейки - параллельна основанию.
• Рис 6.. Схема центровки по уровню:
• А - плоскость разъема; Б - геометрическая ось; I, II - положения разъема корпуса турбины относительно геометрической оси; 1,5 - линейки; 2 - корпус цилиндра; 3 - прокладка; 4 - призма; 6 - уровень.
• Вследствие недостаточно точной механической обработки корпусов цилиндров и подшипников плоскости их горизонтальных разъемов в продольном направлении не совпадают с плоскостями, проходящими через геометрические оси расточек. Поэтому необходимо учитывать отклонение плоскостей разъемов от геометрических осей расточек, принятых для установки призм. Для этого измеряют диаметры расточек D и размер l от линейки 1. Если размер l меньше радиуса, то разъем расположен ниже оси. В этом случае его величину обозначают со знаком минус, а если размер l больше радиуса, то разъем находится выше оси и его величину обозначают со знаком плюс. Для установки по уровню следует на плоскость разъема в месте максимального плюсового значения разместить призму 4 непосредственно на разъем. Под второй призмой следует уложить прокладку 3, толщина которой характеризуется разницей величин отклонений разъема от геометрической оси.
• Для проверки центровки обычно применяют уровень с микрометрической подачей ампулы с ценой делений 0,02 мм на его длину 200 мм или 0,1 мм на 1 м длины. Для определения уклона корпуса турбины отсчитывают число делений на шкале барабана головки уровня, умножают на цену деления уровня (0,1) и на длину между призмами, на которых установлена линейка. Полученная величина дает толщину подкладки в миллиметрах, которую следует подложить под корпус турбины в месте расположения призмы для достижения необходимого положения по уровню.
• В одноцилиндровой турбине ротор турбины устанавливают горизонтально или с подъемом в сторону переднего подшипника. Уклон шеек ротора в делениях уровня зависит от величины статического прогиба ротора. Каждому положению оси ротора соответствуют определенные величины уклонов его шеек и уклоны корпусов турбины и подшипников.
• В многоцилиндровых турбинах за базу для установки принимается корпус цилиндра низкого давления, а затем к нему последовательно прицентровываются корпуса подшипников, а затем и цилиндров. В настоящее время этот вид центровки практически не используется.
• Приспособление для проворачивания ротора.
• Прокручивают валопровод при помощи валоповоротного устройства (прослушивают турбину при ее работе, чтобы убедиться в отсутствии задеваний вращающихся частей за неподвижные).
• Валоповоротное устройство предназначено для прокручивания ротора паровой турбины, предохраняет вал турбины от прогиба. ВПУ содержит электропривод, редукционную механическую передачу, конечное зубчатое колесо которой является ободом обгонной муфты с упорными площадками для поворотных подпружиненных защелок на ведомом кольце валопровода, и опорные элементы. При этом последние расположены так, что ось образуемой ими опорной цилиндрической поверхности расположена ниже оси ведомого кольца валопровода, а упорные площадки под таким углом к радиальным сечениям зубчатого колеса, чтобы при контакте с подпружиненными защелками ведомого кольца возникала радиальная составляющая, способная сместить зубчатое колесо в радиальном направлении и поднять его над опорными элементами.
• Проворачивая ротор с помощью ВПУ следует убедиться в отсутствие маятниковых колебаний дальнего конца ротора.

• 9. Приспособления для установки и выверки зрительной трубы ППС - 11
• С помощью зрительной трубы (микротелескопа) и системы специальных приспособлений можно весьма точно определить смещения центров расточек турбины от оптической оси зрительной трубы как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, а также взаимные высотные отметки определенных точек горизонтальных разъемов цилиндров и корпусов подшипников.
• Существо оптического способа визирования состоит в том, что за отправную базу для центровки (контроля соосности) принимается неменяющая своего положения в процессе центровки оптическая ось зрительной трубы.
• Точность измерения превышения центров контрольных расточек ЦНД может быть определена как сумма максимальных погрешностей определения положения центра расточки относительно оптической оси зрительной трубы и выверки оптической оси зрительной трубы в горизонтальное положение.
• Объектив с фокусирующей системой, сеткой и оптическим микрометром заключен в стальной цилиндрический тубус наружным диаметром 63,9 мм, продольная ось которого с большой точностью совпадает с оптической осью зрительной трубы. В тубус зрительной трубы ввернут окуляр.
• Максимальная погрешность одного измерения высотного положения контролируемой точки фланца горизонтального разъема равна мм в зависимости от расстояния визирования и складывается из постоянной составляющей, равной сумме погрешностей зрительной трубы, визирования марки и самой марки, и переменной составляющей, зависящей от точности выверки оптической оси зрительной трубы в горизонтальном положении.
• Зрительную трубу со штативом для ее выверки и крепления устанавливают на фланце горизонтального разъема корпуса переднего подшипника ЦНД со стороны ЦСД. Выверку оптической оси зрительной трубы относительно контрольных расточек ЦНД выполняют так же, как для выполнения работ по центровке корпусных деталей турбины: оптическая ось при горизонтальном положении зрительной трубы должна с точностью 0,05 мм проходить через центр передней контрольной расточки в горизонтальном и - вертикальном направлениях и через центр задней контрольной расточки - в горизонтальном направлении.

• Список литературы

1. Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС / Под ред. А.И. Андрющенко. М.: Высшая школа, 1991. 303 с.

2. Штромберг Ю.Ю., Терентьев И.А. Итоги работы энергоблоков ТЭС в период 1993--1997 годов // Электрические станции. 1998. № 5. С. 11--12.

3. Терентьев И. А. Оценка надежности турбин энергоблоков мощностью 300, 800 и 1200 МВт // Электрические станции. 1998. № 6. С. 2--5.

4. Штромберг Ю.Ю., Понасечкин С.А., Копсов А.Я. Повреждаемость теплоэнергетических блоков мощностью 300 МВт // Электрические станции. 2000. № 3. С. 16--18.

5. Бродов Ю.М., Мурманский Б.Е., Мительман М.М. и др. Анализ показателей надежности турбоустановок и энергоблоков в целом АО "Свердловэнерго" // Теплоэнергетика. 1997. № 1. С. 9--14.

6. Паровые и газовые турбины / Трубилов М. А., Арсеньев Г. В., Фролов В. В. и др.; Под ред. А. Г. Костюка и В.В. Фролова. М.: Энергоиздат, 1985. 352 с.

7. Костюк А..Г. Динамика и прочность турбомашин: Учебник для вузов. М.: Издательство МЭИ, 2000.480с.

8. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. М.: Энергоатомиздат,1986. 272 с.

Размещено на Allbest.ru