新型转子叶片装配辐射线偏差测量方法

2012-10-23孙英娣谢方明

制造技术与机床 2012年11期

孙英娣谢方明

（①哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046;②哈尔滨电气国际工程有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150046）

汽轮机转子叶片装配的辐射线偏差直接影响到叶片的汽道通流参数，通流参数决定机组的发电功率。在叶片装配过程中必须严格控制好叶片辐射线偏差，才能提高机组发电效率。汽轮机产品600 MW以上的大功率机组，低压转子的次末级叶片多采用锁片槽结构的叶片锁紧方式，这种结构叶轮轮面多为斜面，两叶轮开档底部外圆与叶轮外圆径向相差800 mm左右，叶片多为515 mm的叶片。叶片装配时，如果采用传统的辐射线偏差测量方法，设计的辐射线量具定位在两叶轮开档底部外圆上，量具底部定位销伸出一百多毫米与叶根中间体接触，量具顶部表头伸出一百多毫米顶在叶冠上，量具体支架长度要1 m左右。如此笨重的量具自身精度根本无法保证，同时也不便于工人手工进行测量。所以这种大功率机组的低压转子次末级叶片辐射线偏差采用传统方式根本无法进行测量，迫切需要一种新的测量方法。

1 测量方法原理说明

本测量方法原理见图1，转子叶片的辐射线B是通过叶冠与叶根中间体的一条直线，这条线在叶片装配到转子上时通过转子中心。为了保证叶片装配后辐射线位于此正确位置，量具的测量定位基准必须通过转子中心线。在辐射线量具设计时利用转子叶轮两侧的锁片槽外圆面8作为量具的定位支撑，量具底座两侧边板上对称安放4个圆柱销3（图1c），当圆柱销3沿叶轮锁片槽外圆8移动时，边板上两圆柱销连线的垂直平分线始终通过转子中心（图1a）。在量具支架5上安装一个定位销6，定位销的顶点位于两圆柱销3连线的垂直平分线上（图1a），高度与叶片中间体2一致。量具支架5顶部安装一个百分表4，高度与叶冠1基本一致。调整百分表4使表头位于两圆柱销3连线的垂直平分线上。将量具安装到叶轮上，量具体上的定位销6顶在叶片中间体2上，百分表4打在叶冠上，这种测量方法能够准确测量出叶片的辐射线偏差，保证叶片处于正确的装配位置。

2 具体操作方法

步骤一:百分表4调零:将量具底座7放在平板之上，百分表4安装于量具支架5顶部，安装定位块9，定位块9采用磁吸式固定到量具支架5的左端面，量具支架5的左端面与两圆柱销3连线的垂直平分线平行，定位块9的内侧面位于两圆柱销3连线的垂直平分线上。调整百分表，根据叶片装配图纸辐射线偏差要求，确定百分表表头顶在定位块9内侧面上的预压缩量。如果辐射线偏差要求在±0.5 mm之内，则使表头与定位块内侧面接触，并且在压缩量为0.5 mm处将指针示数调为零。测量时表示数在±0.5 mm之内证明叶片辐射线偏差合格。百分表调好后将定位块9取下放好。

步骤二:安装量具:将量具底座7骑到转子叶轮上，底座边板上的4个圆柱销3落在转子叶轮两侧的锁片槽外圆8上，量具沿转子锁片槽外圆移动，使定位销6顶在叶根中间体2上，百分表表打在叶冠1上。

步骤三:读取百分表示数，确定叶片装配辐射线偏差。如果百分表示数在图纸要求的±0.5 mm之内，证明叶片辐射线偏差合格;如果读数超出此范围，则需要根据叶片装配图要求进行修磨叶片。叶片装配图要求一般是:以叶片内弧为基准修背弧，叶根中间体装配间隙要求0.2～0.7 mm之内，叶片围带装配要求紧密贴合0.02 mm塞尺不入。为了保证叶片围带装配后紧密贴合，叶片在加工过程中背弧侧叶冠按基本尺寸上差加工，留有修配余量。如果测量辐射线偏差大于+0.5 mm，则需要修磨叶冠背弧后重新测量，如果测量辐射线偏差小于－0.5 mm则需要调换对称位置叶片或者使用加厚叶片调整后重新测量。

按照上述辐射线偏差测量步骤进行反复测量，直至百分表读数在叶片装配图要求的辐射线偏差范围之内，叶片装配合格。