摘要：汽轮机转子的加工周期较长，汽轮机的最终装配往往受到转子加工周期的制约。
关键词：汽轮机;总装工艺;低压缸;无转子
1前言
近年来，由于国民经济的迅速发展，我国用电激增，引发火力电厂建设新一轮高潮，汽轮机制造订单纷至沓来，呈现井喷现象，在如此背景下，必须加快汽轮机生产，缩短机组加工和装配周期才能满足市场要求。通常，由于汽轮机体积膨大，在制造厂完成总装后，必须拆除以便于运输，在电厂现场再重新安装。按照制造厂常规的汽轮机总装工艺，300MW，600MW等级大功率汽轮机组的低压部分总装时，低压外缸、内缸、隔板、轴承、转子、盘车设备等都必须参与总装，以调准各零部件的位置，测量和修准通流间隙。但是由于转子的加工和装配周期相对较长，成为拖长机组生产周期、影响企业产能的瓶颈。为此，笔者提出低压缸无转子总装工艺，以突破此生产瓶颈。
2对低压缸常规总装工艺分析
在常规的总装工艺中，涉及到转子的总装工艺道序有:端部汽封体轴向余量的确定、端部汽封体径向位置的确定、动静间隙的测量与调整、轴承中心的调整、盘车设备位置的确定等。下面对这些总装道序进行逐一分析:
(1)端部汽封体轴向余量的确定:为了确保端部汽封与转子之间的轴向间隙准确，汽封体留有一定的轴向加工余量，必须在总装时根据转子的实际位置确定该余量，然后再根据实测的余量值加工汽封体，去除余量。
(2)端部汽封体径向中心位置的确定:为确保端部汽封与转子之间的径向间隙，总装时根据转子中心的实际位置确定汽封体的位置，然后同钻铰端部汽封体与汽缸之间的定位销孔。
(3)动静间隙的测量与调整:转子与静子之问的问隙对机组的效率和安全至关重要，总装时落入转子用压铅或滚橡皮膏的方法实测各动静间隙，并根据测得值进行调整和修正，直至符合要求。
(4)轴承中心的调整:由于转子由轴承支承，转子重达数十吨，在转子的重力作用下，轴承中心会有一定的下降量，总装时落入产品转子确定轴承中心下降量以调准轴承中心。
(5)盘车设备位置的确定:盘车设备与转子之间通过一对齿轮副啮合，因此盘车设备的位置要根据转子的实际位置来确定才能保证齿轮副啮合良好。传统的工艺是按盘车设备上已加工好的固定孔号划出汽缸上相应的螺孔位置，再加工汽缸上这些螺孔，待落转子之后再根据齿轮啮合情况确定盘车设备定位销位置并钻铰定位销。从分析可见，如果没有产品转子参与总装，上述这些道序将较难进行，必须采用新的操作方法来解决。
3解决方案的选择
下面对上述五个道序进行分析，以寻求最佳解决方案:
(1)端部汽封体轴向余量的确定:有两种备选的方案:一是更改端部汽封体轴向定位结构，在汽封体上不留余量，增加一块带余量的轴向垫片，垫片的余量可以在电厂现场根据实际测得值加工去除。二是设计专用的工具，模拟产品转子，设法测量出汽封体的轴向余量，在制造厂内把汽封体的轴向余量加工掉。对比该两种方案，方案一会增加电厂现场的工作量，而且增加轴向垫片后汽封体的汽密性会受到影响。而方案二中，如果能利用假轴模拟产品转子，辅助测量工具，测出端部汽封体到第一级隔板之间的轴向距离A，那么汽封体的轴向余量就能通过测得值A计算确定下来，这个方案简单且准确，因此选择此方案。
(2)端部汽封体径向位置的确定:端部汽封与转子之间的径向间隙只有0.7~0.9mm，因此端部汽封体径向位置要求较高，在制造厂内总装时没有转子的情况下难以确定其径向位置。如果端部汽封体径向位置的定位销孔在制造厂内不加工，而留到电厂现场加工的话，势必增加电厂现场安装工作量。为此，更改端部汽封体的定位结构，把定位直销改成偏心套加偏心销的结构，现场只需要调节，而不必加工，可以大大减少工作量，并且可以保证汽封体径向位置准确无误。
(3)动静间隙的测量与调整:可以采用间接的方法进行测量，分别测量各隔板、持环、内缸相关位置的内圆尺寸(设为A)，根据转子相应位置的外圆尺寸设计值(设为B)，得到单边径向间隙值为(A-B)/2。轴向间隙值则可以通过测量各隔板之间的轴向间距，然后根据转子动叶之间的轴向间距，计算得出轴向间隙。根据测得的间隙值，就可以在制造厂内把动静径向和轴向间隙调整准确。
(4)轴承中心的调整:轴承中心通过垫片进行调整，调整较为方便，在制造厂内可以采用落入与产品转子重量相当的工艺转子(用其它同类型机组的产品转子充当)进行测量和调整。由于加工垫片的工作量较少，一般的电厂现场均可以加工，因此也可以将轴承中心留到现场再进行调整。
(5)盘车设备位置的确定:盘车设备在汽缸上的固定螺孔通过数控机床加工准确，这样就不会发生螺孔对不准的情况。而盘车设备的定位销而留在电厂现场按转子实际位置确定后再钻攻。
4工艺方案的实施与验证
为了保证不落转子总装工艺能顺利实施并达到预期效果，笔者对上海汽轮机厂首台采用该工艺方案进行总装的南京苏源热电厂1号机组进行跟踪调研。
在制造厂内采用专用工具测量端部汽封体轴向余量，测得电机端汽封体余量为4.5mm，调阀端汽封体余量为7.Smm，与常规总装工艺方法测得数据接近。现场安装时落产品转子测量并验证数据，用偏心套调整汽封体的径向位置后，实测各间隙，得到端部汽封体的轴向间隙及径向间隙如下表所示，所有间隙都符合设计要求。
表1 端部汽封体轴向间隙及径向间隙
电厂现场落产品转子后实测通流间隙，轴向间隙与设计值最大偏差7%，符合设计士10%的偏差要求，径向间隙值有少数几个超差，但在现场仍可以调整到合格值。
低压缸两只轴承在制造厂内落工艺转子测量后，测得电机端轴承偏心0.1mm，调阀端轴承偏0.3mm，经过修正后重新落工艺转子测量，偏差被修正到士0.005mm的设计允许范围内，在电厂现场落产品转子测量后偏差仍在0.05mm的设计允许范围内。从现场测得数据观察，只要严格按工艺实施，采用无转子总装工艺方案对总装质量没有影响。
5结束语
从首台实施情况来看，不落转子的总装工艺方案能缩短机组生产周期，使机组提前交付用户，总装后的各技术参数也能符合相关设计要求，值得推广。该工艺方案己在上海汽轮机厂推广实施，到目前为此已有数十家电厂100多个低压缸使用该方案完成总装，在电厂安装后，机组的运行性能、效率都能满足设计要求。
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论文作者:王立鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：转子论文; 总装论文; 间隙论文; 余量论文; 位置论文; 轴向论文; 工艺论文; 《电力设备》2018年第27期论文;