200MW汽輪機(jī)組高-中壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器對(duì)中鉸孔

顧劍英

（華電能源牡丹江第二發(fā)電廠，黑龍江 牡丹江 157015）

1 引言

200 MW汽輪機(jī)組高、中壓轉(zhuǎn)子常采用兩轉(zhuǎn)子三支點(diǎn)的支承方法，這種支承形式的特點(diǎn)是高壓轉(zhuǎn)子只有一個(gè)軸瓦，無(wú)軸瓦的一端，借助于中壓轉(zhuǎn)子的聯(lián)軸器止口來(lái)支承。由于高壓轉(zhuǎn)子減少了一個(gè)軸瓦，縮短了高壓轉(zhuǎn)子軸端長(zhǎng)度，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)子剛度和運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。但隨著機(jī)組檢修次數(shù)的增多，聯(lián)軸器止口由于磨損導(dǎo)致間隙逐漸增大，對(duì)輪銷和銷孔也因反復(fù)拆裝而逐漸磨損和拉傷，使轉(zhuǎn)子圓周得不到止口的輻向控制，聯(lián)軸器在連接后的圓周值不能保證在合格范圍內(nèi)，導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)最簡(jiǎn)單實(shí)際的辦法是對(duì)高、中壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器進(jìn)行鉸孔重新配制新對(duì)輪銷。

2 三支點(diǎn)兩轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)介紹

華電能源牡丹江第二發(fā)電廠#5、#6機(jī)組為前蘇聯(lián)產(chǎn)K-215-130-Ⅰ型高壓汽輪機(jī)組，#7機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠產(chǎn)N200-130-535/535型高壓汽輪機(jī)組，這兩種機(jī)組的高、中壓轉(zhuǎn)子均采用兩轉(zhuǎn)子三支點(diǎn)的支承方法，見(jiàn)圖1。

圖1 高、中壓轉(zhuǎn)子支承示意圖

因止口控制輻向位置，這種對(duì)輪在聯(lián)軸器找中心時(shí)只測(cè)端面值，圓周值不必測(cè)量。這種聯(lián)軸器在測(cè)量中心時(shí)有兩種方法：第一種是高壓轉(zhuǎn)子借助聯(lián)軸器止口支承來(lái)測(cè)量；第二種方法是高壓轉(zhuǎn)子借助軸瓦支承進(jìn)行測(cè)量。

3 聯(lián)軸器晃度增大的原因

該廠#5、#6機(jī)組于1990年投產(chǎn)，在2003年的#5機(jī)組大修工作中，工作人員采用高壓轉(zhuǎn)子借助聯(lián)軸器止口支承的方法進(jìn)行了聯(lián)軸器找中心的工作，在大修結(jié)束后，用#2軸承蓋上的撓度表進(jìn)行測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)#2聯(lián)軸器的晃度值為0.13 mm，而大修前測(cè)量的晃度值為0.07 mm。為此筆者進(jìn)行了以下分析：

（1）查閱該機(jī)組的安裝記錄，#2聯(lián)軸器的晃度值為0.075 mm，說(shuō)明該晃度增大是在此次大修中造成的。

（2）鑒于在大修期間測(cè)量高、中壓轉(zhuǎn)子晃度沒(méi)有出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，所以基本上可以排除高、中壓轉(zhuǎn)子彎曲的可能。

（3）由于中壓轉(zhuǎn)子在此次大修中曾返哈汽廠車削#2軸頸，所以不能排除#2軸頸由于加工所造成的晃度大或與原軸心有偏差的可能。

（4）高、中壓轉(zhuǎn)子雖然是剛性止口連接，但由于檢修次數(shù)較多，原止口間隙已經(jīng)達(dá)到0.35 mm左右，基本失去了對(duì)輪靠止口對(duì)中的作用，兩轉(zhuǎn)子的對(duì)中只是靠12個(gè)對(duì)輪銷孔對(duì)中。但由于機(jī)組安裝鉸孔時(shí)，高、中壓轉(zhuǎn)子對(duì)中質(zhì)量就不高（高壓轉(zhuǎn)子對(duì)中后對(duì)輪處晃度為0.075 mm），加之在前4次大修和前幾次搶修過(guò)程中，對(duì)輪銷孔的損傷非常嚴(yán)重，早已不符合檢規(guī)要求“對(duì)輪銷孔若拉毛嚴(yán)重，應(yīng)重新鉸孔并配制新銷”的規(guī)定（由于本廠沒(méi)有鉸孔的刀具，所以不具備條件）。所以不能排除由于對(duì)輪銷孔拉毛嚴(yán)重造成的高、中壓轉(zhuǎn)子對(duì)中偏差。

4 處理過(guò)程

基于以上的分析，工作人員采取了比較穩(wěn)妥的方法，決定先將高、中壓缸上缸全部揭開(kāi)，測(cè)量高、中壓轉(zhuǎn)子軸彎曲（自由狀態(tài)），排除轉(zhuǎn)子彎曲的可能；同時(shí)也可以排除#2軸頸機(jī)械加工可能造成的軸頸晃度大和與轉(zhuǎn)子中心偏差的可能。排除了以上兩點(diǎn)，最終確定了是由于#2對(duì)輪銷孔拉毛嚴(yán)重造成的高、中壓轉(zhuǎn)子對(duì)中不好，只能采取重新鉸銷孔，配制新對(duì)輪銷子的方法予以解決。

找到了問(wèn)題所在，剩下的關(guān)鍵工作就是具體實(shí)施：首先要進(jìn)行兩轉(zhuǎn)子重新對(duì)中工作，保證聯(lián)軸器找中心符合規(guī)定要求；然后用4個(gè)工藝銷子（比銷孔直徑小1 mm）臨時(shí)連接并測(cè)量高壓轉(zhuǎn)子圓周晃度，每次測(cè)量后將晃度最大點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到頂端，微微松開(kāi)工藝銷子，輕輕用紫銅棒在高壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器上敲打，并用一只百分表在上面監(jiān)測(cè)，見(jiàn)圖2。

圖2 晃度調(diào)整示意圖

當(dāng)百分表讀數(shù)指示高壓轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器下降了晃度值的1/5時(shí)，就立即對(duì)稱擰緊4個(gè)工藝銷子，再次進(jìn)行晃度值的測(cè)量。如此反復(fù)幾次，直至達(dá)到兩半聯(lián)軸器在工藝銷子擰緊后晃度差值與轉(zhuǎn)子單獨(dú)測(cè)量時(shí)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的晃度差值相符，其誤差不大于0.02 mm（對(duì)中后高壓轉(zhuǎn)子對(duì)輪處晃度最大為0.02 mm，中壓轉(zhuǎn)子對(duì)輪處晃度最大為0.03 mm）。

進(jìn)行鉸孔時(shí)，先在對(duì)稱部位鉸好兩個(gè)孔，配穿正式銷子；盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，依次鉸其他銷孔，鉸好的銷孔應(yīng)與聯(lián)軸器的法蘭端面垂直，不得偏斜。要求按垂直直徑上的4個(gè)銷子質(zhì)量配制（包括螺帽和墊圈），各銷子質(zhì)量誤差不大于10 g。新鉸銷孔和新配銷子的公差為間隙配合，一般銷子與銷孔之間應(yīng)為H7（0～+0.025 mm）、H6（0～-0.016 mm）的間隙配合，銷柱表面粗糙度Ra值為6.3 μm，銷孔表面粗糙度Ra值為3.2 μm，螺孔與螺栓的錐度及橢圓度均≤0.02 mm，符合國(guó)標(biāo)GB1800～1804—79的標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL5011—92的要求。

穿新銷時(shí)要涂加潤(rùn)滑劑后用小銅棒或小鉛錘輕輕打入（注意開(kāi)口銷孔的方向），若有打不動(dòng)或感覺(jué)較緊時(shí)，不允許用大錘硬打進(jìn)去，要馬上反方向退出，處理拉傷的銷孔和銷子，對(duì)拉毛嚴(yán)重的要馬上重新鉸孔，重新配制新銷。在對(duì)稱穿進(jìn)的第二個(gè)、第四個(gè)銷子時(shí)都要復(fù)查聯(lián)軸器圓周晃度符合要求后將螺母鎖緊。最后全部穿入后還要復(fù)查聯(lián)軸器圓周晃度符合要求，此時(shí)的高壓轉(zhuǎn)子對(duì)輪處晃度最大為0.04 mm，相位是第四點(diǎn)（#1飛錘對(duì)應(yīng)相位1點(diǎn)位置，逆旋轉(zhuǎn)方向排列1～8點(diǎn)），然后又將各銷子對(duì)稱依次退出，同時(shí)再次穿上4個(gè)工藝銷子，保持高、中壓轉(zhuǎn)子對(duì)中不變，目的是對(duì)剛退出的銷子孔拉毛的部位進(jìn)行機(jī)械磨光處理，對(duì)拉毛嚴(yán)重的#1、#8銷孔采取了重新鉸孔，重新配制新銷的方法，直至保證各銷子在對(duì)中狀態(tài)下穿入、退出不發(fā)生嚴(yán)重拉毛為止。

5 處理后的結(jié)果

經(jīng)過(guò)以上的處理，完全消除了由于對(duì)輪銷孔拉毛嚴(yán)重而造成的高、中壓轉(zhuǎn)子對(duì)中不合格的問(wèn)題。實(shí)踐證明，在扣缸之后，穿上所有對(duì)輪銷子并鎖緊螺帽后測(cè)量高壓轉(zhuǎn)子對(duì)輪處最大晃度值為0.05 mm，中壓轉(zhuǎn)子對(duì)輪最大晃度值為0.04 mm。比安裝時(shí)的0.075 mm還小了0.025 mm。總結(jié)這次問(wèn)題處理過(guò)程，筆者認(rèn)為，首先要保證鉸孔前轉(zhuǎn)子的對(duì)中晃度值越小越好，最好不超過(guò)0.02 mm；其次是鉸孔的工藝，要保證錐度和光潔度；最后是始終要盡量保持轉(zhuǎn)子最初的對(duì)中狀態(tài)不被破壞，配穿銷子時(shí)要注意工藝，防止再次拉毛而被迫重新鉸孔，因?yàn)槎啻蔚你q孔會(huì)造成鉸刀尺寸不夠大而無(wú)法進(jìn)行繼續(xù)鉸孔的嚴(yán)重后果（如果真發(fā)生此類情況，只能采取鏜擴(kuò)孔后重新配制套筒的方法予以彌補(bǔ)，但此方法過(guò)于復(fù)雜和耽誤時(shí)間，最好避免）。另外要注意的是，在鉸孔前準(zhǔn)備新銷子數(shù)量要比實(shí)際使用銷子的數(shù)量多10個(gè)左右（此次12個(gè)銷孔共準(zhǔn)備了20個(gè)新銷子，全部使用）。

6 結(jié)束語(yǔ)

200 MW機(jī)組目前屬于我國(guó)火力發(fā)電廠的主力機(jī)組，數(shù)量較多，因此在檢修中一定要注意對(duì)輪拆前和拆后的圓周晃度測(cè)量和檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。另外，在類似的剛性聯(lián)軸器與半撓性聯(lián)軸器上，也常因?qū)嗕N與銷孔損壞而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子連接后對(duì)輪晃度大，如果不能得到重視和處理，勢(shì)必造成機(jī)組啟動(dòng)后軸振、瓦振超標(biāo)的缺陷，威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。