【关键词】围带 销轴 销轴节距 焊接
1、概述
回转式空气预热器是电站锅炉重要设备，它主要作用是利用锅炉燃烧后的高温烟气加热传热元件，再由传热元件加热进入锅炉的空气，从而达到节能的目的。传热元件安装于转子部件上，随着转子的转动传热元件在烟道和风道之间来回运动，从而将烟气热量传递，驱动转子转动的机械部分称转动装置，回转式空预器的转动装置根据驱动方式分中心传动和围带传动两种。由于回转式预热器转子重量大（几百吨），直径大（十几米），转动速度低（0.9—1.3r/min），其转动特点是典型的大负载工况形式，即具有启动力矩大、转动惯性大、正常转动时驱动力矩较小的特点。故此围带传动又是大型回转式预热器常常采用的传动方式。它的优点是结构简单、传动力矩大，传动比小，运行稳定。
围带安装是转动装置最为重要的环节之一。其中围带销轴的径向跳动值的大小及销轴节距偏差的控制，也是历来空预器安装中较为棘手的问题，不仅返工率较高，而且安装质量差。
2、原因分析
2.1 回转式空预器的传动围带是由多个围带节现场拼接而成。相邻两个围带节用固定板焊接成一体，固定到转子模块壳板上。在固定板与围带节焊接过程中，围带会发生径向及环向的焊接收缩变化。
2.2 空预器生产厂一般均不提供有关围带焊接收缩变化量的数据和控制方法。
2.3 在围带的安装中，必须整体找正完后，才逐节、分段焊接。若整体焊接完后，某一节或几节出现超标，无法进行局部调整，只能返工进行整体调整后再焊接。
3、控制解决方法
3.1 通过局部试焊，掌握焊接收缩量的变化范围。
3.1.1 根据围带节与固定板焊接的焊缝高度，确定焊接层数与焊接道数。层数与道数的确定原则是在能满足设计焊接强度的条件下尽可能的少。
3.1.2 按照一定的焊接顺序施焊。即先点焊后施焊，先焊与传热元件连接部后焊与围带节连接部，先焊径向，再焊环向。
3.1.3 控制焊接件的温度。
3.1.3.1 焊接件温度的控制在没有测温仪器的情况下，只有控制焊接电流的大小和焊接量的多少。
3.1.3.2 在围带的焊接中，为了减少焊接收缩，只有尽量用小电流焊接，同时每次焊接的焊缝长度也尽可能短，因为焊接温度越高其收缩量越大。
3.1.3.3 每道焊缝的每一小段焊接完后，应等焊接件温度自然冷却后再施焊，不能在同一焊接件上连续焊接。
3.1.4 记录下点焊及每道焊接后径向、环向的收缩变化量。
3.2 根据试焊前后的数据变化量和围带安装的设计允许偏差值，确定正式焊接前，围带到转子中心的半径值，及围带节接头处的两销轴节距偏差，并找正围带。
3.3 按照试焊时的焊接方法，以相同的焊接顺序和相同的焊接层数与道数进行焊接，并在每道焊接完自然冷却后记录下变化量，以便按需要再次调整每一小段的焊接。
4.1 具体实施实例
蒲电二期工程3#炉配置两台φ10500×2850mm回转式空预器，转子以模块供货，围带传动。围带由二十节短围带节（17根销轴）和四节长围带节（18根销轴）组成，共412根销轴，其直径为φ38mm。两根节距（中心距）为79.8mm，允许偏差为±0.5mm.。径向跳动偏差为±1.5mm。围带节与固定板的焊接要求焊角高度为13mm。
4.2 试焊
以三到四节围带节来试验，半径及节距定位，可以按图纸的设计值暂时定位，同一节两侧由两位焊工同时施焊，每个每道焊接速度及焊接厚度应尽量相同。当一个围带节两侧序1小节焊缝焊完后，按空预器转子的旋转方向盘车，再在下一个围带节两侧相同位置，用相同的方法焊接，直至试焊的几个围带节图示序1都焊完后，依次再按同样的方法焊2、序3、序4。以上是指第一道焊缝的焊接顺序，以后的第二道、第三道也采用此法。详细的焊接位置、焊接方法及焊接顺序见下图。
4.3 根据试焊结果确定点焊前预留调整量
4.3.1 根据试焊时的数据统计及分析，两个围带节完全焊接后，径向收缩量约在2至3mm之间，环向收缩量约在0.5至0.8之间。
4.3.2 根据以上环向收缩量，确定点焊前两相邻围带节拼接处两根销轴节距为80.30mm。（标准节距79.80mmJI加上上偏差0.5mm）为了便于测量实际测量时按118.30mm控制（要求79.80+φ38=117.80mm）。
4.3.3 根据环向节距尺寸计算销轴中心到转子中心距：
（17×20+18×4）×79.80+24×0.5
=32889.6mm
则，销轴中心到转子中心距为：
32889.6÷2π
=5234.5mm
注：半径值的确定应综合考虑围带径向位置与转子T型钢以及轴向密封所在的径向位置关系。围带半径应略小于T型钢半径4～5mm，围带半径应比轴向密封略小10mm。
（后附3#炉空预器围带安装测量位置图）
4.4 按以上围带径向尺寸及节距，整体找正，找正后的实际尺寸，可能与计算值略有偏差，但只要能保证径向在-0.5～+0.5mm，节距在-0.1～+0.1mm即可。
4.5 按试焊时的方法逐节围带按转子旋转方向盘转分别焊接。
结论
用以上施工方法，在3#炉回转式空预器围带的安装中，成功地控制了围带的径向跳动值及节距偏差，而且一次性验收合格。在工作量方面，虽然增加了试焊及盘车的工作，但避免了大面积返工。在围带安装的外观质量和内在质量上得到了很大的提高。也为今后同类型空预器围带安装可行的施工方法和重要的技术资料。
参考文献：
[1]田杰，龚昌富.设计参数对轴向永磁联轴器的影响[J].机械工程师，2018（01）：26-28+32.
[2]郑成龙.考虑声—固—热耦合影响的盘式可调速永磁联轴器降噪研究[D].山东大学，2015.
论文作者:张新里
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年14期
论文发表时间:2019/12/2
标签：转子论文; 偏差论文; 半径论文; 方法论文; 点焊论文; 回转式论文; 完后论文; 《当代电力文化》2019年14期论文;