李新杰，許雄國

(上海電氣電站設(shè)備有限公司汽輪機(jī)廠，上海 200240)

上海汽輪機(jī)廠制造的超超臨界汽輪機(jī)機(jī)組通流部分的動葉片設(shè)計廣泛采用了預(yù)扭T型葉根整體圍帶的結(jié)構(gòu)形式。這種形式的動葉片需設(shè)計單獨(dú)的末葉片，葉片穿過末葉窗口直接插入到轉(zhuǎn)子上，然后鉆攻騎縫螺釘孔，用騎縫螺釘對末葉片進(jìn)行固定[1-3]。這不但增大了設(shè)計工作量，還增加了轉(zhuǎn)子輪槽的制造成本。而且，對于運(yùn)行后的返修轉(zhuǎn)子，通常需要對舊葉片進(jìn)行破壞性拆除，安裝新葉片后，直接在原有騎縫螺釘孔上進(jìn)行擴(kuò)孔，而騎縫銷孔的擴(kuò)大會影響轉(zhuǎn)子的壽命，且不能進(jìn)行多次擴(kuò)孔。因此，目前上海汽輪機(jī)廠開發(fā)了一種新型無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片裝配方法，已獲得了發(fā)明專利授權(quán)[4]。

無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片與常規(guī)動葉片相比，具有完全不同的裝配方法。本文從工藝方法、工裝、檢驗測量等方面對其裝配工藝進(jìn)行了分析研究，為今后同類型轉(zhuǎn)子的裝配投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

1 葉片結(jié)構(gòu)及裝配特點(diǎn)

無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片裝配示意圖如圖1所示。

圖1 無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片裝配

與常規(guī)預(yù)扭T型葉根動葉片相比，該新型葉片具有以下特點(diǎn)：

1)整級動葉片均為標(biāo)準(zhǔn)葉片，無末葉片，無加厚葉片，轉(zhuǎn)子輪槽上無末葉窗口。

2)在相鄰2個葉片的葉根之間安裝間隔片，間隔片的形狀與葉根型線一致。間隔片分為整體、兩半式、三片式三種形式，通過使用不同厚度的間隔片來保證整圈動葉片的裝配封口。

3)在葉根與轉(zhuǎn)子輪槽之間采用帶狀墊片撐緊，葉根與底部墊片之間的間隙最大為0.05 mm。

2 裝配工藝方案

由于轉(zhuǎn)子上沒有設(shè)置末葉窗口，因此采用一銅質(zhì)楔形塊作為起始定位。同時，采用工藝墊片替代間隔片的形式進(jìn)行試裝，來計算封口所需不同厚度間隔片的數(shù)量。

對于單級整圈動葉片，擬定的裝配道序如圖2所示。

圖2 無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片裝配

3 工藝要點(diǎn)分析

3.1 試裝檢查

正式裝配前對所有葉片、工藝墊片及間隔片進(jìn)行試裝檢查，具體要求如下：

1)所有葉片應(yīng)與輪槽試裝，自由無卡澀，否則應(yīng)對輪槽或葉片中間體進(jìn)行修磨，以消除各種加工誤差的影響；

2)檢查工藝墊片和間隔片是否能插入輪槽，自由無卡澀；

3)試裝葉片，測出所需底部墊片的厚度，一般墊片最多3層，最厚的墊片應(yīng)放在最上面，墊片之間不允許有搭接。

3.2 葉片裝配

3.2.1 葉片定位

轉(zhuǎn)子輪槽上沒有末葉窗口，因此安裝時不能像常規(guī)T型葉根動葉那樣靠末葉片來定位。本文的研究設(shè)計了一個銅質(zhì)楔形塊，如圖3所示。

圖3 銅質(zhì)楔形塊

3.2.2 葉片安裝

由于沒有加厚葉片和末葉片，因此整圈葉片的封口靠配備不同厚度的間隔片來完成。間隔片的厚度有三種不同的規(guī)格尺寸，第一次試裝時，全部采用工藝墊片替代，工藝墊片的厚度略小于最小間隔片的厚度。

將首支葉片旋轉(zhuǎn)一定角度后裝入輪槽，并將葉片推向銅質(zhì)楔形定位塊，然后依次裝入工藝墊片和葉片，直至所有葉片裝配完畢。測量首葉片和最后一支葉片葉根處的開檔L1，示意圖如圖4所示。然后，通過計算獲得理論上每個間隔片的厚度。

圖4 測量首末葉片葉根處開檔

根據(jù)上述計算結(jié)果，確認(rèn)所需的三種規(guī)格的產(chǎn)品間隔片的數(shù)量，按試裝時的反方向依次安裝產(chǎn)品間隔片，用以替換工藝墊片。首先安裝中等厚度的間隔片，替換約一半的工藝墊片后，重復(fù)測量剩余首末葉片葉根處的開檔L2，通過再次計算，獲得封口所需剩余間隔片的平均厚度。

根據(jù)上述結(jié)果重新計算需要安裝不同規(guī)格間隔片的數(shù)量。當(dāng)葉片開檔間隙小到不能裝入整體間隔片時，則裝入兩半式間隔片，如圖5所示。

圖5 兩半式間隔片

3.2.3 葉片封口

用最后的鎖緊間隔片來保證葉片的封口鎖緊。三片式鎖緊間隔片及沖鉚示意圖如圖6所示。裝入三片式的鎖緊間隔片，然后對中間銷子進(jìn)行沖鉚鎖緊。由于葉片之間空間很小，必須設(shè)計專用的沖鉚工裝。

圖6 三片式鎖緊間隔片及沖鉚

3.3 測量檢驗

為了檢驗裝配質(zhì)量是否合格，分別對葉片圍帶扭轉(zhuǎn)量、圍帶間隙及葉片中間體處間隙進(jìn)行測量，如圖7所示。測量結(jié)果滿足圖紙設(shè)計要求。

圖7 測量檢查

4 結(jié) 論

無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片裝配工藝的重點(diǎn)在于通過使用間隔片的方式使得葉片封口，其難點(diǎn)是計算確定不同厚度產(chǎn)品間隔片的數(shù)量，以及封口處間隔片的沖鉚。本文通過對無末葉窗口轉(zhuǎn)子的預(yù)扭動葉片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，提出了裝配方案，并從工藝要點(diǎn)、工裝、測量檢驗等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。通過試裝和理論計算完成了整圈動葉片的裝配，裝配結(jié)果滿足圖紙設(shè)計要求。本文的研究實踐為后續(xù)正式的轉(zhuǎn)子動葉片的裝配積累了寶貴經(jīng)驗。