论文部分内容阅读
【摘 要】介绍了在某电厂汽轮机检修过程中发现可倾瓦的问题，通过学习与实践，进一步掌握了可倾瓦的配瓦、调整、垫铁刮研等安装工艺，使机组可倾瓦运转正常，保证了机组稳定发电。
【关键词】可倾瓦；配瓦；调整；垫铁刮研
Turbine Characteristics and tilting pad maintenance process
Liu Shao-jie，Song Jie-kui
（China Energy Construction Group construction of four Shanxi Electric Power Company Taiyuan Shanxi 030012）
【Abstract】Introduced at a power plant turbine overhaul process found tilting pad problems， through learning and practice， and further understand the distribution of tilting pad tile， adjustment， horn scraping and other installation process， the unit tilting pad in normal operation， guarantee the unit stable electricity.
【Key words】Tilting-pad；Equipped watts；Adjustment；Horn scraping
1. 可倾瓦的结构与特点
（1）可倾瓦通常由3～5块或更多块能在支点上自由倾斜的弧形巴氏合金瓦块组成。瓦块在工作时可以随转速、载荷及轴承温度的不同而自由摆动，在轴径四周形成多个油楔。每一块瓦块通过其背面的球面销及垫片支撑在轴承套中，瓦块可以绕其球面支撑销摆动；轴承中分面上部瓦块、背面分别装有弹簧，从瓦块一端压迫瓦块，人为地建立油楔。润滑油从各瓦块之间的间隙进入轴承，从轴承的两端油封环开孔处排出。如果忽略瓦块的惯性，支点的磨擦力及油膜剪切内磨擦力等的影响，每个瓦块作用到轴径上的油膜作用力总是通过轴径的中心，不会产生引起轴径涡动的失稳力，因此具有较高的稳定性，理论上可以完全避免油膜震荡的产生。另外，由于瓦块可以自由摆动增加了支撑柔性，还具有吸收转轴振动能量的能力，即具有很好的减振性。可倾瓦剖面图如图1所示。
图1 可倾瓦剖面图
（2）可倾瓦有许多优点，但结构复杂、安装检修较困难、成本较高等是可倾瓦的不足之处。但是，随着大功率机组轴承在稳定性、功耗及承载力等方面的要求愈来愈高，可倾瓦正在被越来越多的大功率机组采用。可倾瓦轴承在稳定性、承载力及功耗等性能方面均居各种支持轴承之首，三油楔轴承、椭圆轴承次之，圆筒形轴承最差。
2. 可倾瓦的装配
2.1 配瓦。
可倾瓦的配瓦原则是：瓦块乌金接触良好；各瓦块与轴心对正要好，瓦块对中偏差不能超过0.02 mm，即4个瓦块的乌金面相对轴心距离偏差不能超过0.02 mm。
2.1.1 准备工作。
不管是更换新瓦块、销还是调整垫片，都需要重新测量、计算，重新配瓦。
可倾瓦乌金一般是厂家加工好的，表面不会有太大刮研量。在简单修刮乌金接触合格后，清理新瓦块、新垫片、新销及瓦壳，特别是瓦壳体与瓦块之间调整垫片和销的凹槽。要清理所有污垢，不允许有毛刺。最后用酒精擦拭干净。
2.1.2 测量。
测量工具是针对某种可倾瓦的专用量具：一个带有标准厚度垫片的深度尺，垫片大小应能宽松地放入凹坑内；一个专用千分尺，它是根据所测量可倾瓦瓦块厚度定做的，可保证量程在瓦块厚度以上100 mm以内，且张口大小、测爪长度能测量可倾瓦瓦块中间带垫片的总厚度。测量目的是保证4瓦块与轴心距离相等，通过调整平垫片的厚度来调整偏差值。
图2 配瓦计算示意图
2.1.3 计算。
以#1轴承为例说明测量与计算过程，配瓦计算时参见图2。
（1）按图纸查得以下标准数据备用：#1瓦壳体内径（463.55±0.05）mm，则半径r1=231.77 mm；瓦块内径（304.8+0.05） mm，则半径r2=152.4 mm。
（2）用记号笔将4块瓦块、瓦壳体凹窝以及各自配套垫片、销编号，并做记录，如分别记作：1-1、2-2、3-3、4-4，以免混淆。
（3）测量1-1壳体凹窝的深度。将标准垫片（厚度为8.8 mm）放入凹窝内，用深度尺测量，显示深度9.91 mm。则壳体凹窝深度为（9.91+8.8）mm，做好记录。
（4）将带凸起的销子放入瓦块凹窝内，用千分尺测量销子与瓦块的总厚度。测量需有经验人员进行，测出最高点数值即为总厚度m。记作m=瓦块厚度+销子厚度=86.9mm。
（5）计算平垫片的厚度。σ1-1=壳体凹窝深度+壳体半径r1-瓦块与销子厚度m-瓦块半径r2=9.91+8.8+231.77-86.9-152.4=11.18 mm。
（6）同样求出σ2-2、σ3-3、σ4-4。根据数据修磨平垫片的厚度，将4个平垫片的厚度之差调整到0.02 mm以内即可。
2.1.4 注意事项。
（1）测量手法要一致，4块瓦块要由同一个有经验的人员测量。
（2）测量前要校对好千分尺和深度尺；使用前应擦净千分尺和深度尺的测量面，当测量面与工件接触后必须使用棘轮；使用后，将测量面擦净，两测量面不应接触。
（3）测量前一定要将各部位清理干净，不能有毛刺。 （4）做好各瓦块、垫片的测量记录，不可混淆。
2.2 可倾瓦的调整与垫铁刮研。
检修中如果发现垫铁接触不好，就要进行刮研。如果在轴系找中心时，可倾瓦上下或左右的调整量较大，则除对垫铁进行调整外还要进行刮研。
2.2.1 可倾瓦的调整。
仍以图1所示可倾瓦为例。下半有3块调整垫铁，上瓦2块，分布于45°角方向。可以通过改变下半轴瓦上3块调整垫铁的垫片厚度来移动轴瓦位置。两侧垫铁的中心线和垂直中心线夹角为45°，其关系如图3所示。
图3 可倾瓦的调整图
a. 垂直方向移向y时，下部垫铁垫片加减值同y，两侧垫铁垫片厚
度加减为ycosα，对应上半两侧垫铁各减去ycosα。
b. 水平方向移动x时，下部垫铁不动，两侧垫铁垫片加减xsinα。向右移动时，下半右侧垫铁垫片减xsinα，下半左侧垫铁加xsinα。上半同样。
2.2.2 垫铁刮研。
（1）该可倾瓦设有5块垫铁，刮研工作相对较重，耗费工时较多，应提高刮研水平，注意技巧，以提高工作效率。
（2）由于轴瓦调整量过大时，对垫铁接触影响较大。因此，刮研垫铁应与找中心工作同时进行。可以先测量中心，根据中心调整要求，计算出轴瓦下部3块垫铁内垫片的调整数。根据计算结果，再加上接触情况，用估计的研磨量预先调整垫片厚度。预留研刮量不宜过大，在0.10 mm左右即可。
（3）由于垫铁是三点接触，下部垫铁稍高可使两侧垫铁产生间隙，这样轴瓦会发生摆动，接触点不真实。因此在刮研垫铁时应使两侧垫铁接触，下部垫铁可稍有间隙。先将侧垫铁刮研基本合格后，再重点刮研下部垫铁。
（4）另外，垫铁刮研至最后阶段时，应注意底部垫铁和侧垫铁的修刮量，一般应增加底部垫铁的修刮次数以保证底部垫铁和侧垫铁同时达到接触面的要求。
（5）垫铁刮研的验收标准：接触痕迹应占总面积的70%以上，接触点呈点状均匀分布；不放转子时，两侧垫铁0.03 mm塞不进，底部垫铁0.05 mm塞不进；放转子后，所有垫铁0.03 mm塞不进。
3. 结束语
经过对可倾瓦的多次检修，在工作中积累了一定的检修经验。
参考文献
[1] 席洪藻.汽轮机设备及运行[M].北京：水利电力出版社，1988.
[2] 华东六省一市电机工程学会.汽轮机设备及其系统[M]北京：中国电力出版社，2000.
[3] 郝开国.汽轮机设备检修技术[M].北京：水利电力出版社，1985.
[文章编号]1006-7619（2013）05-24-447
【关键词】可倾瓦；配瓦；调整；垫铁刮研
Turbine Characteristics and tilting pad maintenance process
Liu Shao-jie，Song Jie-kui
（China Energy Construction Group construction of four Shanxi Electric Power Company Taiyuan Shanxi 030012）
【Abstract】Introduced at a power plant turbine overhaul process found tilting pad problems， through learning and practice， and further understand the distribution of tilting pad tile， adjustment， horn scraping and other installation process， the unit tilting pad in normal operation， guarantee the unit stable electricity.
【Key words】Tilting-pad；Equipped watts；Adjustment；Horn scraping
1. 可倾瓦的结构与特点
（1）可倾瓦通常由3～5块或更多块能在支点上自由倾斜的弧形巴氏合金瓦块组成。瓦块在工作时可以随转速、载荷及轴承温度的不同而自由摆动，在轴径四周形成多个油楔。每一块瓦块通过其背面的球面销及垫片支撑在轴承套中，瓦块可以绕其球面支撑销摆动；轴承中分面上部瓦块、背面分别装有弹簧，从瓦块一端压迫瓦块，人为地建立油楔。润滑油从各瓦块之间的间隙进入轴承，从轴承的两端油封环开孔处排出。如果忽略瓦块的惯性，支点的磨擦力及油膜剪切内磨擦力等的影响，每个瓦块作用到轴径上的油膜作用力总是通过轴径的中心，不会产生引起轴径涡动的失稳力，因此具有较高的稳定性，理论上可以完全避免油膜震荡的产生。另外，由于瓦块可以自由摆动增加了支撑柔性，还具有吸收转轴振动能量的能力，即具有很好的减振性。可倾瓦剖面图如图1所示。
图1 可倾瓦剖面图
（2）可倾瓦有许多优点，但结构复杂、安装检修较困难、成本较高等是可倾瓦的不足之处。但是，随着大功率机组轴承在稳定性、功耗及承载力等方面的要求愈来愈高，可倾瓦正在被越来越多的大功率机组采用。可倾瓦轴承在稳定性、承载力及功耗等性能方面均居各种支持轴承之首，三油楔轴承、椭圆轴承次之，圆筒形轴承最差。
2. 可倾瓦的装配
2.1 配瓦。
可倾瓦的配瓦原则是：瓦块乌金接触良好；各瓦块与轴心对正要好，瓦块对中偏差不能超过0.02 mm，即4个瓦块的乌金面相对轴心距离偏差不能超过0.02 mm。
2.1.1 准备工作。
不管是更换新瓦块、销还是调整垫片，都需要重新测量、计算，重新配瓦。
可倾瓦乌金一般是厂家加工好的，表面不会有太大刮研量。在简单修刮乌金接触合格后，清理新瓦块、新垫片、新销及瓦壳，特别是瓦壳体与瓦块之间调整垫片和销的凹槽。要清理所有污垢，不允许有毛刺。最后用酒精擦拭干净。
2.1.2 测量。
测量工具是针对某种可倾瓦的专用量具：一个带有标准厚度垫片的深度尺，垫片大小应能宽松地放入凹坑内；一个专用千分尺，它是根据所测量可倾瓦瓦块厚度定做的，可保证量程在瓦块厚度以上100 mm以内，且张口大小、测爪长度能测量可倾瓦瓦块中间带垫片的总厚度。测量目的是保证4瓦块与轴心距离相等，通过调整平垫片的厚度来调整偏差值。
图2 配瓦计算示意图
2.1.3 计算。
以#1轴承为例说明测量与计算过程，配瓦计算时参见图2。
（1）按图纸查得以下标准数据备用：#1瓦壳体内径（463.55±0.05）mm，则半径r1=231.77 mm；瓦块内径（304.8+0.05） mm，则半径r2=152.4 mm。
（2）用记号笔将4块瓦块、瓦壳体凹窝以及各自配套垫片、销编号，并做记录，如分别记作：1-1、2-2、3-3、4-4，以免混淆。
（3）测量1-1壳体凹窝的深度。将标准垫片（厚度为8.8 mm）放入凹窝内，用深度尺测量，显示深度9.91 mm。则壳体凹窝深度为（9.91+8.8）mm，做好记录。
（4）将带凸起的销子放入瓦块凹窝内，用千分尺测量销子与瓦块的总厚度。测量需有经验人员进行，测出最高点数值即为总厚度m。记作m=瓦块厚度+销子厚度=86.9mm。
（5）计算平垫片的厚度。σ1-1=壳体凹窝深度+壳体半径r1-瓦块与销子厚度m-瓦块半径r2=9.91+8.8+231.77-86.9-152.4=11.18 mm。
（6）同样求出σ2-2、σ3-3、σ4-4。根据数据修磨平垫片的厚度，将4个平垫片的厚度之差调整到0.02 mm以内即可。
2.1.4 注意事项。
（1）测量手法要一致，4块瓦块要由同一个有经验的人员测量。
（2）测量前要校对好千分尺和深度尺；使用前应擦净千分尺和深度尺的测量面，当测量面与工件接触后必须使用棘轮；使用后，将测量面擦净，两测量面不应接触。
（3）测量前一定要将各部位清理干净，不能有毛刺。 （4）做好各瓦块、垫片的测量记录，不可混淆。
2.2 可倾瓦的调整与垫铁刮研。
检修中如果发现垫铁接触不好，就要进行刮研。如果在轴系找中心时，可倾瓦上下或左右的调整量较大，则除对垫铁进行调整外还要进行刮研。
2.2.1 可倾瓦的调整。
仍以图1所示可倾瓦为例。下半有3块调整垫铁，上瓦2块，分布于45°角方向。可以通过改变下半轴瓦上3块调整垫铁的垫片厚度来移动轴瓦位置。两侧垫铁的中心线和垂直中心线夹角为45°，其关系如图3所示。
图3 可倾瓦的调整图
a. 垂直方向移向y时，下部垫铁垫片加减值同y，两侧垫铁垫片厚
度加减为ycosα，对应上半两侧垫铁各减去ycosα。
b. 水平方向移动x时，下部垫铁不动，两侧垫铁垫片加减xsinα。向右移动时，下半右侧垫铁垫片减xsinα，下半左侧垫铁加xsinα。上半同样。
2.2.2 垫铁刮研。
（1）该可倾瓦设有5块垫铁，刮研工作相对较重，耗费工时较多，应提高刮研水平，注意技巧，以提高工作效率。
（2）由于轴瓦调整量过大时，对垫铁接触影响较大。因此，刮研垫铁应与找中心工作同时进行。可以先测量中心，根据中心调整要求，计算出轴瓦下部3块垫铁内垫片的调整数。根据计算结果，再加上接触情况，用估计的研磨量预先调整垫片厚度。预留研刮量不宜过大，在0.10 mm左右即可。
（3）由于垫铁是三点接触，下部垫铁稍高可使两侧垫铁产生间隙，这样轴瓦会发生摆动，接触点不真实。因此在刮研垫铁时应使两侧垫铁接触，下部垫铁可稍有间隙。先将侧垫铁刮研基本合格后，再重点刮研下部垫铁。
（4）另外，垫铁刮研至最后阶段时，应注意底部垫铁和侧垫铁的修刮量，一般应增加底部垫铁的修刮次数以保证底部垫铁和侧垫铁同时达到接触面的要求。
（5）垫铁刮研的验收标准：接触痕迹应占总面积的70%以上，接触点呈点状均匀分布；不放转子时，两侧垫铁0.03 mm塞不进，底部垫铁0.05 mm塞不进；放转子后，所有垫铁0.03 mm塞不进。
3. 结束语
经过对可倾瓦的多次检修，在工作中积累了一定的检修经验。
参考文献
[1] 席洪藻.汽轮机设备及运行[M].北京：水利电力出版社，1988.
[2] 华东六省一市电机工程学会.汽轮机设备及其系统[M]北京：中国电力出版社，2000.
[3] 郝开国.汽轮机设备检修技术[M].北京：水利电力出版社，1985.
[文章编号]1006-7619（2013）05-24-447