摘要：本文旨在探讨研究以往汽轮机轴瓦垫铁调整时容易出现误差的原因，并提出切实可行的解决方案，有效提高了轴瓦垫铁调整的精度和效率，从而大大缩短汽轮机检修工作中轴系中心找正环节的工期。
关键词：汽轮机；轴瓦；垫铁调整
前言：在汽轮机主机大修工作中，轴瓦垫铁的调整和研刮是十分重要的一步工序，调整轴瓦垫铁、保证垫铁和轴承座之间接触良好，有助于解决机组运行时因轴瓦垫铁接触不良导致的振动缺陷，但是这一工序非常消耗人力、工时。用传统垫铁调整计算方法得出的垫铁调整量来进行垫铁的调整、研刮后，复测中心往往不在所需调整量的范围内，需要再次调整研刮，有时甚至要重复好多次，中心才能合格，浪费大量的人力、时间，甚至会影响工期。因此，只有找出误差原因，才能提高检修效率和质量。
1.传统轴瓦垫铁调整方法：
1.1轴瓦位置的变动量与垫片的调整量之间的关系
底部垫块的调整量与轴瓦在高低方向的调整一致，轴瓦仅左右移动时底部垫片不必调整；两侧垫块的调整量和垫块中心线与轴瓦垂直中心线的夹角θ有关，在垂直方向上的移动量为x时，垫块下的垫片的调整量为xcosθ，水平方向上的移动量为y时，垫块下的垫片的调整量为ysinθ。
1.2传统轴瓦垫铁调整工序
对垫铁按需增减垫片后使用电动工具对垫铁进行研刮，涂上红丹后放入轴瓦后摩擦吊起看垫铁接触情况。通过研刮使垫铁与瓦枕之间接触面积在75%以上，接触点分布均匀，放入转子后0.03mm塞尺塞不进去。
1.3传统轴瓦垫铁调整和计算方法存在的问题
通过无数次的检修我们发现通过这种方法来调整，然后再对调整后的垫块与轴承座洼窝进行研磨，结果轴瓦的位置并没有发生与设想值一致的变动，而是存在一定的偏差量，但这种偏差量只有通过轴系找中心才能被发现，或者通过放入转子再测量轴颈与油挡洼窝的左右及下部三点间隙才能发现。
2.改进轴瓦垫铁计算和调整方法
2.1 原垫铁调整方法存在误差的原因分析
原调整方法是视垫铁为一个整体来调整，且不考虑垫铁调整以后的磨削量，这样会导致调整完毕后，侧方垫铁的上部和下部与轴承座洼窝之间的间隙值是不一样的。
举例说明：
通过测量垫块所占弧长发现垫块所占角度为18°左右。两侧垫块中心线与轴瓦垂直中心线的夹角为70°。当轴瓦中心需要上抬0.30mm时会是什么情况呢？轴瓦上抬0.30mm以后，底部垫块与轴承座洼窝之间会产生0.30mm的间隙，两侧垫块与轴承座洼窝之间也会产生间隙，将图放大我们就会发现，侧部垫块上下边与轴承座洼窝之间的间隙值a和b是不一致的。 通过计算我们可以得出：上部间隙a=0.30mm×cos(70°＋9°)≈0.06mm 下部间隙b=0.30mm×cos(70°－9°)≈0.16mm 也就是说对于上边来说只要增加0.06mm就可以与轴承座洼窝接触，对于下边来说需要增加0.16mm才可以与轴承座洼窝接触。
2.2 改进计算和调整方法
A)垂直方向上两侧垫铁的调整量。用原来的调整方法，即两侧垫块下的垫片均应增加0.30mm×cos70°≈0.10mm。这样调整对于垫块上边来说肯定是加多了，而对于垫块下边来说也肯定是加少了。所以将轴瓦放入轴承座，则仅有上边与轴承座洼窝相接触，而且轴瓦中心的上抬量肯定要大于0.30mm。这时为了使垫块与轴承座洼窝接触面积达到75%以上，我们就必须进行研磨，随着接触面积的逐渐增加，轴瓦中心也就逐渐下移，当垫块中部与轴承座洼窝接触时，底部垫块下的间隙应该正好是0.30mm，这时垫块下边与轴承座洼窝之间还存有0.06mm的间隙，也就是说垫块下部一半面积与轴承座洼窝没有接触，这肯定是与接触面积必须大于75%的要求不相符的，因此我们还是会继续进行研磨，当垫铁与轴承座洼窝全部接触时，轴瓦中心又下移了不少，通过计算我们可以看到此时底部仅存0.20mm左右的间隙，与我们设想的0.30mm的调整量存在0.10mm的差值。说到这里我想大家也就可能明白了，如果垫片增厚0.16mm，随着研磨的进行，当垫块下边与轴承座洼窝相接触时底部间隙应该正好是0.30mm，这也正是我们需要的上抬量。也就是说要想让轴瓦上抬0.30mm，则侧边垫块的垫片应加厚0.16mm，当垫块研磨合格以后垫块最上边减薄了0.10mm，刚好符合要求。
反之，如果轴瓦要向下降0.30mm，因为根据公式我们知道：对于上边来说只需要减薄0.06mm，而对于下边来说要减薄0.16mm,如果直接减掉了0.16mm，则上边肯定会与轴承座洼窝失去接触，因此只能减薄0.06mm，轴瓦放入轴承座洼窝后也肯定是仅有下边接触，随着研磨的进行接触面逐渐向上延伸，直到上边也和轴承座洼窝接触到为止。
也就是说，轴瓦中心上抬与下降相同数值时垫块下的垫片的调整量并不是一样的，我们应该遵循“少抽多加”的原则，将“少抽”或“多加”的量作为研磨时的磨削量保留，这样才能做到调整的精确。
B)水平方向上两侧垫铁的调整量。同理，轴瓦在水平方向上的移动也应遵循“少抽多加”的原则。当轴瓦向左侧移动时垫铁一定要去除一部分并和轴承座洼窝相接触，而该去除掉的这一部分上下边厚度并不一样，通过计算可知：上边应去除量为0.30mm×sin(70°＋9°)≈0.29mm ，下边应去除量为0.30mm×sin(70°－9°)≈0.26mm同理，轴瓦向左移动0.30mm以后右侧垫块与轴承座洼窝之间会产生间隙且上、下边并不一至）：上边间隙为：0.30mm×sin(70°＋9°)≈0.29mm，下边间隙为：0.30mm×sin(70°－9°)≈0.26mm，根据以上所述的“少抽多加”的原则，左则垫片应减少0.26mm，右侧垫片应增厚0.29mm。
C)底部垫铁的调整量。无论抬升还是降低轴瓦，对底部的垫块与轴承座洼窝的接触面是没有什么影响的，因此底部垫块的增减量可以根据实际调整量来进行调整，当轴瓦左右移动时，对底部垫块的接触面肯定是有影响的，轴瓦向右侧移动0.30mm，则垫块左边需要去除0.30mm×sin9°≈0.05mm，右侧需要增加0.30mm×sin9°≈0.05mm，根据“少抽多加”的原则就应该给底部垫块增加0.05mm的垫片，否则底部垫块研磨合格后会造成轴瓦中心 下降0.05mm。
需要注意的是，如果轴瓦弧度越大，那么老方法调整后的误差也越大。
由此可见，使用老方法进行调整会增加大量的后期研刮工作，浪费人力、工时，延误工期。我们把垫铁研刮时切屑量考虑在内总结了一个原则--“少抽多加”，将“少抽”或“多加”的量作为研磨时的磨削量保留，这样才能做到调整的精确。降低检修过程中垫铁调整与刮研的误差率与反复性，缩短中心调整工作的时间，提高检修质量，确保检修进度。
论文作者:傅少甫
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
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