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摘要:本文对金牛坪镜板的工艺进行大胆创新,先将主轴吊装到机坑,然后将转子吊到机坑与主轴连接,再将镜板安装到主轴上,颠倒常规的检修工序,主要是通过100吨千斤顶顶住转子下部,防止转子安装后重力作用下主轴产生下挠,预留足够空间安装镜板。这项技术在金牛坪电厂2号机检修中取得巨大收益,在降低人工、物资成本的前提下,极大的提高检修工作效率。
关键词:镜板;安装;工艺;创新
引言
广西桂江金牛坪水电厂位于广西昭平县马江镇上游6.2km的桂江干流上,是桂江干流综合利用规划的第四级。电厂装设3台灯泡头贯流式机组,单机容量20MW,总装机容量60MW。本工程是以发电为主兼有航运等综合利用效益的水电水利枢纽工程。枢纽的建筑物主要包括拦河坝、河床式厂房、船闸及开关站。坝轴线全厂424.17m。溢流坝全长244.00m,设14孔净宽为14m的溢流孔。厂房坝轴线全长77.48m。
厂房设备进厂运输,采用垂直运输方式。厂房安装间上游侧布置有垂直运输竖井,顶面与坝顶同高程,底面与安装间同高程,坝顶布置有一台2×630KN门机,竖井底部至安装间布置有一台电动平板车通过轨道与安装间相通,厂房布置有一台125t/32t/10t桥式起重机,设备进厂利用坝顶的2×630KN门机将设备由运输竖井吊至与安装间同一高程,再用电动平板运输车运至安装,由桥式起重机吊至组装工位或安装位置。
1 机组检修情况
2016年冬至2017年春机组检修,金牛坪电厂2号灯泡贯流式水轮发电机组A级检修于2016年09月25日开始至2017年01月02日结束,计划工期100天。更换推力轴承镜板是2号水轮发电机组A级检修中主要项目之一。检修工作截至2016年11月19日,2号水轮发电机组已具备主轴回装条件,但根据镜板供货厂家反馈,新镜板要到2016年11月31日才能运抵金牛坪电厂,厂家原计划新镜板到货时间是2016年11月20日,如果等待新镜板到货后再安装到主轴上,再吊装主轴到流道,这样将严重影响工期。
2 吊装方案研究
2.1主要问题和难度分析
灯泡贯流式机组水导轴承和组合推导轴承装附在主轴上。新机组安装的标准工序和工艺:在安装间外按常规方法研刮好推力瓦,将轴承体套在主轴上,再将轴平放在支承架上调成水平。清洗主轴及轴承零部件,研刮导轴瓦,将研刮好的导轴瓦涂上透平油装于轴颈上.用把合螺钉使两瓣导轴瓦联成整体,并装球座包于导轴瓦之外,然后将分瓣式的导轴承座组合于球座上,并用限位螺钉定位。组合推力头,合缝间隙为零,局部间隙用0.03mm 塞尺检查,不应大于总面积的2 0%,检查镜面接缝处有无错牙,不平度应不大于0.05mm,镜面与主轴法兰面的不平行不大于0.02mm,镜面应无任何损伤。组装轴承盖及其它部件后,将正反推力瓦按编号就位,紧螺栓后使推力瓦能灵活摆动但不会脱落,调好轴承间隙,检查合格后将各孔口暂时封堵好。然后,水导轴承和组合推导轴承连同主轴一起吊人流道安装,该吊装方式操作方便,技术容易掌握,质量易于控制。
灯泡贯流式水轮发电机组安装程序性非常强,对工序顺序要求非常高,相比立式机组有其自身特点,如果工序安排不合理則可能给后续工作带来很大困难或返工。但是目前的情况是,厂家原计划新镜板到货时间是2016年11月20日,实际到货要到2016年11月31日才能运抵金牛坪电厂,比预计到货时间推迟12天,如果等新镜板到货再吊装主轴将导致检修工期严重滞后,业主非常着急。面对该情况,金牛坪项目部秉持“急业主之所急,想业主之所想”的服务态度,通过研究分析,认为如果能克服主轴因转子安装后产生的下挠度,先将主轴吊人流道,等转子安装到主轴上后,再安装镜板,技术上是可行的,可是如何能克服转子安装后主轴不产生下挠呢?当时项目部技术人员和业主都充满疑虑,也是金牛坪项目部面临的最大的技术难题,认为在机组A修中颠倒安装顺序,跟机组C修中单纯更换镜板完全是两回事,如果最后镜板到货后主轴镜板安装位上、下侧止口宽度不够,装不上怎么办?
2.2技术方案研究
金牛坪项目部通过组织检修技术人员和业主方共同对安装现场进行勘察测量和反复对图纸进行研究分析,经反复筛选,最终决定采用在转子底部略靠下游设置百分表,监测转子下沉量。拆除转子底部两块制动板,其下方装设一台100吨千斤顶。将转子翻身座的两块150mm厚的档块重叠,用8根M48的螺栓把合在面向上游侧的转子翻身座法兰上,作为千斤顶支撑点。通过100吨千斤顶向上托举转子,从而达到转子安装后主轴不产生下挠的目的,确保整个吊装过程的安全可靠。
3 吊装工艺概述
3.1主轴吊入流道
2016年11月21日,金牛坪电厂2号水轮发电机组主轴安全吊入流道安装,项目部技术人员随即用内径千分尺对主轴镜板安装位置的上、下侧止口宽度进行测量对比,上、下止口宽度一致。主轴吊入流道后,在主轴密封抗磨环位置与内导环之间装设一只50吨的千斤顶,防止因转子与主轴连接后造成主轴下游侧上翘,另外也是为了防止转子安装到主轴后重力作用下损坏水导轴承。为了便于监控主轴的上翘量,在主轴与内导环之间装设一个百分表。
3.2发电机转子吊装
2016年11月24日,在转子安装前,将转子翻身座的两块150mm厚的档块重叠,用8根M48的螺栓把合在面向上游的转子翻身座法兰上,作为千斤顶支撑点;转子安装到主轴上后,用内径千分尺测量主轴镜板安装位置上、下侧止口宽度,发现止口上部宽度比下部宽度大0.13mm,主要原因是在转子重力作用下使主轴产生向下的挠度。为了防止转子重力长期作用在主轴上,导致主轴发生变形,所以将拆除转子底部两块制动板,然后在翻身座法兰的顶点下面装设一只100吨千斤顶。通过100吨千斤顶向上托举转子,使转子的部分重量压千斤顶上,在从而达到转子安装后主轴不产生下挠的目的,确保整个吊装过程的安全可靠。通过不断提升千斤顶将转子托举和测量镜板安装位置止口宽度,直到上、下部宽度基本一致,相差不大于0.02mm,则视为合格;并且提升千斤顶的过程中也要监视主轴与内导环之间装设的百分表读数,如果有变化,则要适当的调整主轴密封抗磨环位置与内导环之间装设的50吨千斤顶,以达到前后两端受力平衡,主轴的水平度达到合格的要求。
3.3新镜板安装
2016年11月31日,新镜板到货后,经过全面清扫干净后,测量镜板的厚度和复测镜板安装位置止口上、下部宽度相差不大于0.02mm,而且止口上、下部宽度大于镜板的厚度0.02mm,经过一系列的验算,理论证明镜板是可以正常安装到位。首先,将下部镜板吊到主轴上部后,再慢慢将下部镜板旋转到底部,并用葫芦不断调整下部镜板的水平度,防止倾斜憋劲无法套入下部止口;最后再吊装上部镜板到位,调整镜板键槽位,打紧上下部镜板组合面螺栓,使用塞尺检查组合面间隙0.05mm通不过。镜板安装的工艺要求:镜板工作面合缝处错牙小于0.02mm,按旋转方向前一块应高于后一块,镜板垂直度偏差小于0.05mm。由于这次提前制定了科学合理的技术方案和相关措施完备,新镜板一次吊装成功。
4 结语
在金牛坪电厂的2号水轮发电机组A级检修的镜板更换工作中,金牛坪项目部通过开展研究讨论,挖掘集体智慧,提前谋划、技术创新、改进安装工艺、工序,避免了因设备供货推迟而导致检修工期的严重滞后,有效提高机组检修效率,为金牛坪2号水轮发电机组A级检修工作抢回10天工期,降低了检修人员的工作强度,节约了检修物资材料和人工成本,直接为发电机企业创造了经济收益70万元。推力轴承镜板吊装工艺创新能够为同行业其他灯泡贯流式机组的检修安装提供借鉴与参考。
参考文献:
[1]DL/T5038-94,灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺导则
[2]赵兴涛,于春玲,韩宗记.江口灯泡贯流式机组轴承系统工艺分析,1997
[3]钟小华,王元文,杨应武. 大型灯泡贯流式水轮发电机组 安装,2010
作者简介:
蓝青旋,男,广西忻城,1987年出生,大学本科,助理工程师,从事水电站水力机械设备检修及现场技术管理工作。
关键词:镜板;安装;工艺;创新
引言
广西桂江金牛坪水电厂位于广西昭平县马江镇上游6.2km的桂江干流上,是桂江干流综合利用规划的第四级。电厂装设3台灯泡头贯流式机组,单机容量20MW,总装机容量60MW。本工程是以发电为主兼有航运等综合利用效益的水电水利枢纽工程。枢纽的建筑物主要包括拦河坝、河床式厂房、船闸及开关站。坝轴线全厂424.17m。溢流坝全长244.00m,设14孔净宽为14m的溢流孔。厂房坝轴线全长77.48m。
厂房设备进厂运输,采用垂直运输方式。厂房安装间上游侧布置有垂直运输竖井,顶面与坝顶同高程,底面与安装间同高程,坝顶布置有一台2×630KN门机,竖井底部至安装间布置有一台电动平板车通过轨道与安装间相通,厂房布置有一台125t/32t/10t桥式起重机,设备进厂利用坝顶的2×630KN门机将设备由运输竖井吊至与安装间同一高程,再用电动平板运输车运至安装,由桥式起重机吊至组装工位或安装位置。
1 机组检修情况
2016年冬至2017年春机组检修,金牛坪电厂2号灯泡贯流式水轮发电机组A级检修于2016年09月25日开始至2017年01月02日结束,计划工期100天。更换推力轴承镜板是2号水轮发电机组A级检修中主要项目之一。检修工作截至2016年11月19日,2号水轮发电机组已具备主轴回装条件,但根据镜板供货厂家反馈,新镜板要到2016年11月31日才能运抵金牛坪电厂,厂家原计划新镜板到货时间是2016年11月20日,如果等待新镜板到货后再安装到主轴上,再吊装主轴到流道,这样将严重影响工期。
2 吊装方案研究
2.1主要问题和难度分析
灯泡贯流式机组水导轴承和组合推导轴承装附在主轴上。新机组安装的标准工序和工艺:在安装间外按常规方法研刮好推力瓦,将轴承体套在主轴上,再将轴平放在支承架上调成水平。清洗主轴及轴承零部件,研刮导轴瓦,将研刮好的导轴瓦涂上透平油装于轴颈上.用把合螺钉使两瓣导轴瓦联成整体,并装球座包于导轴瓦之外,然后将分瓣式的导轴承座组合于球座上,并用限位螺钉定位。组合推力头,合缝间隙为零,局部间隙用0.03mm 塞尺检查,不应大于总面积的2 0%,检查镜面接缝处有无错牙,不平度应不大于0.05mm,镜面与主轴法兰面的不平行不大于0.02mm,镜面应无任何损伤。组装轴承盖及其它部件后,将正反推力瓦按编号就位,紧螺栓后使推力瓦能灵活摆动但不会脱落,调好轴承间隙,检查合格后将各孔口暂时封堵好。然后,水导轴承和组合推导轴承连同主轴一起吊人流道安装,该吊装方式操作方便,技术容易掌握,质量易于控制。
灯泡贯流式水轮发电机组安装程序性非常强,对工序顺序要求非常高,相比立式机组有其自身特点,如果工序安排不合理則可能给后续工作带来很大困难或返工。但是目前的情况是,厂家原计划新镜板到货时间是2016年11月20日,实际到货要到2016年11月31日才能运抵金牛坪电厂,比预计到货时间推迟12天,如果等新镜板到货再吊装主轴将导致检修工期严重滞后,业主非常着急。面对该情况,金牛坪项目部秉持“急业主之所急,想业主之所想”的服务态度,通过研究分析,认为如果能克服主轴因转子安装后产生的下挠度,先将主轴吊人流道,等转子安装到主轴上后,再安装镜板,技术上是可行的,可是如何能克服转子安装后主轴不产生下挠呢?当时项目部技术人员和业主都充满疑虑,也是金牛坪项目部面临的最大的技术难题,认为在机组A修中颠倒安装顺序,跟机组C修中单纯更换镜板完全是两回事,如果最后镜板到货后主轴镜板安装位上、下侧止口宽度不够,装不上怎么办?
2.2技术方案研究
金牛坪项目部通过组织检修技术人员和业主方共同对安装现场进行勘察测量和反复对图纸进行研究分析,经反复筛选,最终决定采用在转子底部略靠下游设置百分表,监测转子下沉量。拆除转子底部两块制动板,其下方装设一台100吨千斤顶。将转子翻身座的两块150mm厚的档块重叠,用8根M48的螺栓把合在面向上游侧的转子翻身座法兰上,作为千斤顶支撑点。通过100吨千斤顶向上托举转子,从而达到转子安装后主轴不产生下挠的目的,确保整个吊装过程的安全可靠。
3 吊装工艺概述
3.1主轴吊入流道
2016年11月21日,金牛坪电厂2号水轮发电机组主轴安全吊入流道安装,项目部技术人员随即用内径千分尺对主轴镜板安装位置的上、下侧止口宽度进行测量对比,上、下止口宽度一致。主轴吊入流道后,在主轴密封抗磨环位置与内导环之间装设一只50吨的千斤顶,防止因转子与主轴连接后造成主轴下游侧上翘,另外也是为了防止转子安装到主轴后重力作用下损坏水导轴承。为了便于监控主轴的上翘量,在主轴与内导环之间装设一个百分表。
3.2发电机转子吊装
2016年11月24日,在转子安装前,将转子翻身座的两块150mm厚的档块重叠,用8根M48的螺栓把合在面向上游的转子翻身座法兰上,作为千斤顶支撑点;转子安装到主轴上后,用内径千分尺测量主轴镜板安装位置上、下侧止口宽度,发现止口上部宽度比下部宽度大0.13mm,主要原因是在转子重力作用下使主轴产生向下的挠度。为了防止转子重力长期作用在主轴上,导致主轴发生变形,所以将拆除转子底部两块制动板,然后在翻身座法兰的顶点下面装设一只100吨千斤顶。通过100吨千斤顶向上托举转子,使转子的部分重量压千斤顶上,在从而达到转子安装后主轴不产生下挠的目的,确保整个吊装过程的安全可靠。通过不断提升千斤顶将转子托举和测量镜板安装位置止口宽度,直到上、下部宽度基本一致,相差不大于0.02mm,则视为合格;并且提升千斤顶的过程中也要监视主轴与内导环之间装设的百分表读数,如果有变化,则要适当的调整主轴密封抗磨环位置与内导环之间装设的50吨千斤顶,以达到前后两端受力平衡,主轴的水平度达到合格的要求。
3.3新镜板安装
2016年11月31日,新镜板到货后,经过全面清扫干净后,测量镜板的厚度和复测镜板安装位置止口上、下部宽度相差不大于0.02mm,而且止口上、下部宽度大于镜板的厚度0.02mm,经过一系列的验算,理论证明镜板是可以正常安装到位。首先,将下部镜板吊到主轴上部后,再慢慢将下部镜板旋转到底部,并用葫芦不断调整下部镜板的水平度,防止倾斜憋劲无法套入下部止口;最后再吊装上部镜板到位,调整镜板键槽位,打紧上下部镜板组合面螺栓,使用塞尺检查组合面间隙0.05mm通不过。镜板安装的工艺要求:镜板工作面合缝处错牙小于0.02mm,按旋转方向前一块应高于后一块,镜板垂直度偏差小于0.05mm。由于这次提前制定了科学合理的技术方案和相关措施完备,新镜板一次吊装成功。
4 结语
在金牛坪电厂的2号水轮发电机组A级检修的镜板更换工作中,金牛坪项目部通过开展研究讨论,挖掘集体智慧,提前谋划、技术创新、改进安装工艺、工序,避免了因设备供货推迟而导致检修工期的严重滞后,有效提高机组检修效率,为金牛坪2号水轮发电机组A级检修工作抢回10天工期,降低了检修人员的工作强度,节约了检修物资材料和人工成本,直接为发电机企业创造了经济收益70万元。推力轴承镜板吊装工艺创新能够为同行业其他灯泡贯流式机组的检修安装提供借鉴与参考。
参考文献:
[1]DL/T5038-94,灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺导则
[2]赵兴涛,于春玲,韩宗记.江口灯泡贯流式机组轴承系统工艺分析,1997
[3]钟小华,王元文,杨应武. 大型灯泡贯流式水轮发电机组 安装,2010
作者简介:
蓝青旋,男,广西忻城,1987年出生,大学本科,助理工程师,从事水电站水力机械设备检修及现场技术管理工作。