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【摘要】汽轮机不同位置的台板其设计承载能力是不同的，基础的承载能力也不尽相同，通过负荷分配可以保证汽缸的荷载合理的分配到各个承力面上，从而避免因载荷不均导致基础不均匀沉降、机组膨胀不均，进而引起机组振动，影响到机组长期安全运行。
【关键词】负荷分配 测力计法 垂弧法 抬差法
【中图分类号】TP277 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0216-02
1、前言
汽轮机安装时，将汽缸的重量合理的分配到各个台板承力面上称之为负荷分配。
汽轮机安装施工过程中，应检查汽缸、轴承座、台板等结合面检查无间隙，接触是否均匀，但这并不一定说明汽缸的负荷分配已经合理均匀，为了使台板承载应有的设计荷载，应在汽缸安装过程中，按照制造厂的要求对各个承力面的负荷分配情况进行检查和调整。对汽轮机承力面负荷分配检查和测量的主要方法有测力计法、猫爪垂弧法及抬差法，以下对这几种方法作简要描述。
2、测力计法
2.1 测力计法测汽缸负荷分配的施工准备
需用的工器具：专用测力计、0～5mm百分表及支架、扳手、千斤顶等。
采用测力计法测量负荷分配时应满足的条件，包括：
1）汽缸下半就位找中完成，对于负荷试验时汽缸的安装状态，不同的厂家可能会有不同的要求，部分厂家设计要求在半实缸状态下进行负荷分配，部分设计为全实缸状态，具体情况应根据厂家的设计要求确定。
2）汽缸水平调整完成，纵向水平符合转子扬度；
3）汽缸处于完全自由状态，不受任何外力，与汽缸连接的管道未焊接，与轴承座推拉装置、定中心梁未连接；
4）测力计使用前经校验合格且在有效使用期内；
5）核对测力计编号及出厂负荷试验曲线表；
6）测力计不应过负荷使用，在调整负荷分配时，各测力计应均匀微动顶起，每次顶起量不宜大于0.10mm，在顶起起过程中，不得中途回落；
7）测力计测得的最后负荷值和汽缸与轴承座的水平扬度值应记人安装记录，测力计测得的负荷值应满足设计要求，一般在汽缸中心线两侧横向对称位置的负荷差应不大于两侧平均负荷的5%。
2.2 测力计法测量负荷分配：（以高压缸为例）
1）将测力计插入猫爪专用螺栓孔内，A、B、c、D四点，如图一：高压缸测力计布置示例。测力计的工作原理类似于弹簧秤，即当测力计受力时，通过连杆使测力计内弹簧受力压缩，推动百分表显示弹簧的压缩量，通过百分表指示值核对测力计出厂负荷试验曲线即可得到此位置测力计所承受的荷载；
2）测量前将百分表端头插入测力计，用手预压0.5mm，拧紧百分表固定顶丝，百分表量程选择应合适，确保剩余行程满足测力计曲线要求。
3）开始测量时，将测力计螺杆拧入高压缸猫爪或汽缸台板设计螺栓孔内，猫爪上部使用带磁性表座的百分表监视猫爪抬高程度，如图二：测力计安装示例。
4）拆除猫爪横销，使用千斤顶顶起猫爪至原来安装高度，在测力计下部转入垫片后逐个旋人测力计，当测力计上的百分表开始动作说明测力计已经开始受力，旋转百分表表头使之刻度与零刻度线对其，此时作好记录填写入表一：猫爪荷载。
5）继续逐个旋转测力计使各猫爪均抬起约达0.03～0.05mm，抽出安装垫片，说明测力计已经承受所有荷载，继续调整各测力计的荷载值，直至符合要求。根据测力计上的百分表读数，查实各猫爪除承受的荷载，作好记录填写人表一：猫爪荷载。
6）Fa-Fb/F1≤5%，F1为Fa、Fb的平均值；
Fc-Fd/F2≤5%，Fl为Fc、Fd的平均值；
然而，对于中心线同一侧负荷的偏差也不能一概而论，应根据汽缸的结构和制造厂的设计视具体情况确定，对于对称结构一般应小于0.3T。
7）负荷分配调整过程中应兼顾汽缸水平及汽封洼窝中心，负荷分配完成后复测汽缸水平及洼窝中心并做好记录，填人表二：汽缸水平、洼窝中心及垫片变动量。
8）测量猫爪间隙，配准猫爪垫片的厚度。
3、猫爪垂弧法：（以高压缸为例）
3.1 猫爪垂弧法进行负荷分配的施工准备
工器具准备：百分表、千斤顶、不同厚度薄不锈钢垫片、扳手等；
采用猫爪垂弧法测量负荷分配时应满足的条件，包括：
1）汽缸找平、找中完成，一般以合空缸状态进行，但具体应以厂家安装图纸说明为准；
2）汽缸处于完全自由状态，不受任何外力，与汽缸连接的管道未焊接，与轴承座推拉装置、定中心梁未连接；
3）汽缸猫爪已采用工艺垫片临时安装就位；
4）在进行负荷分配时应检查猫爪横销的承力面、滑动面及台板的滑动面等，均应接触良好，用0.05mm塞尺检查应无问；
5）左右允许偏差值一般应不大于0.10mm，具体要求应符合厂家图纸设计要求。
3.2猫爪垂弧法测量负荷分配：
1）使用扳手拧紧全部猫爪螺栓，确保螺栓处于紧固状态；
2）拆卸猫爪螺栓A，在猫爪上表面安装一块0～5mm百分表并调整至2mm位，如图三，图四；
3）使用千斤顶顶起A猫爪约0.30mm～0.50mm，抽出A猫爪下部工艺垫片，记录百分表读数sal=Xl X2，如图四；
4）复装入A猫爪工艺垫片，至百分表恢复2mm位，紧固猫爪螺栓；
5）计算猫爪垂弧Ha 2mm Sal，按照相同的方法测量Hb.Hc.Hd，通过加减猫爪下部垫片厚度的方法调整各猫爪的垂弧，要求：
Ha-Hb≤0.10mm
Hc-Hd≤0.10mm
6）加减垫片的厚度为△H1=Ha-Hb/2，△H2=Hc-Hd/2，调整过程中应兼顾汽缸水平和洼窝中心的调整，负荷分配完成后复测汽缸水平及洼窝中心并做好记录。
4、猫爪抬差法：（以高压缸为例）
抬差法测量负荷分配基本原理与垂弧法相同，采用猫爪抬差法进行负荷分配的机组，前后猫爪应分别进行，并在半实缸和全实缸各作一次。
1）做前猫爪时应先紧固后猫爪螺栓，松开前猫爪螺栓，在猫爪上表面安装一块0～5mm百分表并调整至合适刻度上，在左侧猫爪下加0.50mm不锈钢垫片用百分表测量右猫爪抬升值Hb，然后再抽去左侧所加垫片，百分表应回原位；
2）在右侧猫爪下加0.5mm不锈钢垫片，测左侧猫爪的抬升值Ha，然后再抽去左侧所加垫片，百分表应回原位；
3）两侧抬升值偏差应符合制造厂规定，一般要求1 Ha-Hb ≤0.05mm，具体要求以厂家设计为准；
4）后猫爪的作法和要求同前侧，负荷分配以全实缸所测值为主。
5、结束语
以上是负荷分配测量和调整工作中常用的三种方法，其中测力计法最为准确、测量结果也更直观，但测量工作过程较为复杂；垂弧法是目前施工中较为普及的方法，因其过程简单、操作也较为容易，抬差法与垂弧法原理相同、过程相似，施工单位可以在在施工过程中根据实际情况和制造厂设计要求选择合适的方法。
【关键词】负荷分配 测力计法 垂弧法 抬差法
【中图分类号】TP277 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0216-02
1、前言
汽轮机安装时，将汽缸的重量合理的分配到各个台板承力面上称之为负荷分配。
汽轮机安装施工过程中，应检查汽缸、轴承座、台板等结合面检查无间隙，接触是否均匀，但这并不一定说明汽缸的负荷分配已经合理均匀，为了使台板承载应有的设计荷载，应在汽缸安装过程中，按照制造厂的要求对各个承力面的负荷分配情况进行检查和调整。对汽轮机承力面负荷分配检查和测量的主要方法有测力计法、猫爪垂弧法及抬差法，以下对这几种方法作简要描述。
2、测力计法
2.1 测力计法测汽缸负荷分配的施工准备
需用的工器具：专用测力计、0～5mm百分表及支架、扳手、千斤顶等。
采用测力计法测量负荷分配时应满足的条件，包括：
1）汽缸下半就位找中完成，对于负荷试验时汽缸的安装状态，不同的厂家可能会有不同的要求，部分厂家设计要求在半实缸状态下进行负荷分配，部分设计为全实缸状态，具体情况应根据厂家的设计要求确定。
2）汽缸水平调整完成，纵向水平符合转子扬度；
3）汽缸处于完全自由状态，不受任何外力，与汽缸连接的管道未焊接，与轴承座推拉装置、定中心梁未连接；
4）测力计使用前经校验合格且在有效使用期内；
5）核对测力计编号及出厂负荷试验曲线表；
6）测力计不应过负荷使用，在调整负荷分配时，各测力计应均匀微动顶起，每次顶起量不宜大于0.10mm，在顶起起过程中，不得中途回落；
7）测力计测得的最后负荷值和汽缸与轴承座的水平扬度值应记人安装记录，测力计测得的负荷值应满足设计要求，一般在汽缸中心线两侧横向对称位置的负荷差应不大于两侧平均负荷的5%。
2.2 测力计法测量负荷分配：（以高压缸为例）
1）将测力计插入猫爪专用螺栓孔内，A、B、c、D四点，如图一：高压缸测力计布置示例。测力计的工作原理类似于弹簧秤，即当测力计受力时，通过连杆使测力计内弹簧受力压缩，推动百分表显示弹簧的压缩量，通过百分表指示值核对测力计出厂负荷试验曲线即可得到此位置测力计所承受的荷载；
2）测量前将百分表端头插入测力计，用手预压0.5mm，拧紧百分表固定顶丝，百分表量程选择应合适，确保剩余行程满足测力计曲线要求。
3）开始测量时，将测力计螺杆拧入高压缸猫爪或汽缸台板设计螺栓孔内，猫爪上部使用带磁性表座的百分表监视猫爪抬高程度，如图二：测力计安装示例。
4）拆除猫爪横销，使用千斤顶顶起猫爪至原来安装高度，在测力计下部转入垫片后逐个旋人测力计，当测力计上的百分表开始动作说明测力计已经开始受力，旋转百分表表头使之刻度与零刻度线对其，此时作好记录填写入表一：猫爪荷载。
5）继续逐个旋转测力计使各猫爪均抬起约达0.03～0.05mm，抽出安装垫片，说明测力计已经承受所有荷载，继续调整各测力计的荷载值，直至符合要求。根据测力计上的百分表读数，查实各猫爪除承受的荷载，作好记录填写人表一：猫爪荷载。
6）Fa-Fb/F1≤5%，F1为Fa、Fb的平均值；
Fc-Fd/F2≤5%，Fl为Fc、Fd的平均值；
然而，对于中心线同一侧负荷的偏差也不能一概而论，应根据汽缸的结构和制造厂的设计视具体情况确定，对于对称结构一般应小于0.3T。
7）负荷分配调整过程中应兼顾汽缸水平及汽封洼窝中心，负荷分配完成后复测汽缸水平及洼窝中心并做好记录，填人表二：汽缸水平、洼窝中心及垫片变动量。
8）测量猫爪间隙，配准猫爪垫片的厚度。
3、猫爪垂弧法：（以高压缸为例）
3.1 猫爪垂弧法进行负荷分配的施工准备
工器具准备：百分表、千斤顶、不同厚度薄不锈钢垫片、扳手等；
采用猫爪垂弧法测量负荷分配时应满足的条件，包括：
1）汽缸找平、找中完成，一般以合空缸状态进行，但具体应以厂家安装图纸说明为准；
2）汽缸处于完全自由状态，不受任何外力，与汽缸连接的管道未焊接，与轴承座推拉装置、定中心梁未连接；
3）汽缸猫爪已采用工艺垫片临时安装就位；
4）在进行负荷分配时应检查猫爪横销的承力面、滑动面及台板的滑动面等，均应接触良好，用0.05mm塞尺检查应无问；
5）左右允许偏差值一般应不大于0.10mm，具体要求应符合厂家图纸设计要求。
3.2猫爪垂弧法测量负荷分配：
1）使用扳手拧紧全部猫爪螺栓，确保螺栓处于紧固状态；
2）拆卸猫爪螺栓A，在猫爪上表面安装一块0～5mm百分表并调整至2mm位，如图三，图四；
3）使用千斤顶顶起A猫爪约0.30mm～0.50mm，抽出A猫爪下部工艺垫片，记录百分表读数sal=Xl X2，如图四；
4）复装入A猫爪工艺垫片，至百分表恢复2mm位，紧固猫爪螺栓；
5）计算猫爪垂弧Ha 2mm Sal，按照相同的方法测量Hb.Hc.Hd，通过加减猫爪下部垫片厚度的方法调整各猫爪的垂弧，要求：
Ha-Hb≤0.10mm
Hc-Hd≤0.10mm
6）加减垫片的厚度为△H1=Ha-Hb/2，△H2=Hc-Hd/2，调整过程中应兼顾汽缸水平和洼窝中心的调整，负荷分配完成后复测汽缸水平及洼窝中心并做好记录。
4、猫爪抬差法：（以高压缸为例）
抬差法测量负荷分配基本原理与垂弧法相同，采用猫爪抬差法进行负荷分配的机组，前后猫爪应分别进行，并在半实缸和全实缸各作一次。
1）做前猫爪时应先紧固后猫爪螺栓，松开前猫爪螺栓，在猫爪上表面安装一块0～5mm百分表并调整至合适刻度上，在左侧猫爪下加0.50mm不锈钢垫片用百分表测量右猫爪抬升值Hb，然后再抽去左侧所加垫片，百分表应回原位；
2）在右侧猫爪下加0.5mm不锈钢垫片，测左侧猫爪的抬升值Ha，然后再抽去左侧所加垫片，百分表应回原位；
3）两侧抬升值偏差应符合制造厂规定，一般要求1 Ha-Hb ≤0.05mm，具体要求以厂家设计为准；
4）后猫爪的作法和要求同前侧，负荷分配以全实缸所测值为主。
5、结束语
以上是负荷分配测量和调整工作中常用的三种方法，其中测力计法最为准确、测量结果也更直观，但测量工作过程较为复杂；垂弧法是目前施工中较为普及的方法，因其过程简单、操作也较为容易，抬差法与垂弧法原理相同、过程相似，施工单位可以在在施工过程中根据实际情况和制造厂设计要求选择合适的方法。