关键词：燃气轮机；翻转；装配车
引言
燃气轮机是二十世纪新兴起的一种新型动力机械，随着社会发展以及对动力的需求的快速增长，燃气轮机技术已经成为对国民经济发展有重大影响的高技术。燃气轮机是一种高温高速的回转机械，运行时承受着高的离心力、振动力、高的温度引起的热应力、热冲击和热腐蚀等，由此形成了它不同于一般高速回转机械的很多特点，对结构设计提出了更高的要求。随着技术的进步，这方面已取得了很大的进展，使得在燃气总温最高已达到1430摄氏度的今天，不论是重型燃气轮机还是轻型燃气轮机，工作的可靠性已经达到很高的水平，近些年来，燃气轮机的需求与日俱增，随着燃气轮机产量的提升，针对整机装配过程中的效率提升成为生产单位的当务之急。由于燃气轮机单元体质量大，在装配过程中反复翻转较困难，且装配质量不稳定，故急需一种新的装配方案。
燃气轮机主要由压气机、燃烧室和动力涡轮组成，靠涡轮驱动而旋转的压气机连续不断地从大气中吸入空气并将其压缩升压，压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合燃烧成为高温燃气后流入涡轮中带动涡轮旋转做功，并进一步带动压气机运转形成动力循环。
燃气轮机的功率输出形式分为两种，一种为通过输出轴输出动力功，一种为通过高温燃气输出热能。本文所介绍的燃气轮机单元体为输出轴组件，其装配质量直接影响燃气轮机的动力输出性能，因此在结构上也较为复杂，单元体装配过程中包含两个主轴承的装配。
正文
1、装配过程
单元体部件：
该燃气轮机单元体主要由前锥壁组件、输出轴、封严盘、刷环、刷环座、№1支点密封装置、№1支点轴承、№2支点轴承及轴承座、各支点喷嘴等组成。前端由刷环及封严盘构成平衡腔。
改进前装配过程：
首先将输出轴组件前端朝下放置于工作台面上，将封严盘、№1支点轴承（不包含外环）经加温后装配到输出轴组合件上，装上№1支点轴承内环压紧螺母，用专用转接器拧紧限力；
将前锥壁组件的前端朝下放置于工作台面上，将№1支点轴承外环装配到前锥壁组件轴承座位置，装配轴承压紧螺母并用专用转接工装拧紧限力。翻转前锥壁组件180度，使前锥壁组件的后端朝下放置于工作台面上，装配№1支点密封装置及刷环座等；
翻转前锥壁组件至前端朝下，将装配好的前锥壁组件装配到输出轴组件上，装配№1支点喷嘴；
将№2支点轴承内环上半部经加温后装配到输出轴后端，将外环装配到№2支点轴承座上，将带外环的轴承座装配到前锥壁组件后端，装配№2支点轴承滚动体及№2支点轴承下半部；
翻转单元体至前部朝上，装配刷环及外罩。
装配过程中存在问题：
在单元体装配过程中前锥壁组件及输出轴组件需反复翻其转朝向，翻转过程中无夹持工装，全部由工人手动完成，存在较大的安全隐患和质量风险。
2、装配车结构
装配车需具备运输及装配过程中的翻转功能，组成部分如下：
标准翻转车架——按单元体外部轮廓尺寸配做，包含左右支撑和收油盘，是装配车的主要承力部件，且下部有可供周转运输的轮子，有手推把手；
摇臂——用来摇转；
前夹持——用来与输出轴组件前端连接，连接部位需配合输出轴组件前端固有结构设计，使前夹持能有效连接紧固输出轴组件，带有可供吊装的吊点，用来将输出轴组件定位在装配车上；
后夹持——用来与前锥壁组件后端连接，连接部位需配合前锥壁组件后端固有结构设计，使前夹持能有效连接紧固前锥壁组件，带有可供吊装的吊点，用来将前锥壁组件定位在装配车上；
左右摇架——用来连接前后夹持与标准翻转车架，且连接部位设计成销轴形式，便于拆分，与摇臂组合形成可360度摇转结构。
装配车示意图
3、使用效果
改进后装配流程：
首先将前夹持固定在输出轴组件前端，将输出轴组件固定到装配车上，通过调整装配车角度，使输出轴前段朝下，将封严盘、№1支点轴承（不包含外环）经加温后装配到输出轴组合件上，装上№1支点轴承内环压紧螺母，用专用转接器拧紧限力，分下前夹持与装配车的连接销子，将带前夹持的输出轴组件分下放置于工作平台上，待后续装配；
将后夹持固定在前锥壁组件后端，将带后夹持的前锥壁组件固定到装配车上，调整装配车角度，使前锥壁组件前段朝下，将№1支点轴承外环装配到前锥壁组件轴承座位置，装配轴承压紧螺母并用专用转接工装拧紧限力。翻转装配车使前锥壁组件前端朝上，装配№1支点密封装置及刷环座等。翻转装配车使前锥壁组件至前端朝下，分下后夹持与装配车的连接销子，将装配好的前锥壁组件装配到输出轴组件上，装配№1支点喷嘴；
将№2支点轴承内环上半部经加温后装配到输出轴后端，将外环装配到№2支点轴承座上，将带外环的轴承座装配到前锥壁组件后端，装配№2支点轴承滚动体及№2支点轴承下半部。将前锥壁及输出轴组件吊装到装配车上，固定好后夹持，翻转单元体至前部朝上，装配刷环及外罩。
固定好前夹持，待后续整机装配。
使用收益：
通过使用该型翻转装配车，完全杜绝了装配过程中的手动翻转操作，进一步规范了装配工步，有效减少了在装配过程中造成的磕碰伤等低层次质量问题。大大减轻了装配人员的体力输出，从了提高了生产效率。
结束语
装配是一个动态流程，为了提高装配质量，我们需要考虑过程中的每一个环节，从细节入手，使整个流程可操作性强，安全系数高，还需要取消重复工步，简化繁琐工作，提高产品的生产效率。
因此需要使用针对产品生产的专用工装设备，在设计这些工具之初，需考虑产品的现有生产过程，发现现有生产过程中的问题及存在隐患，通过针对提出问题明确设计方向，并使工具的结构尽量简化。待新工具投入使用之后，完善现有工艺流程，校验修正工具，并不断完善之。
参考文献：
[1]姜伟，赵士杭等。燃气轮机原理、结构与应用/沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司。北京：科学出版社，2002.
论文作者:王欢1,张强2,张贤明3,王铁楠4
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：组件论文; 燃气轮机论文; 支点论文; 轴承论文; 过程中论文; 单元论文; 后端论文; 《防护工程》2018年第31期论文;