600MW汽轮机中间轴联轴器晃度和瓢偏超标的现场处理

摘 要：针对某600MW超临界汽轮机组在安装过程中，中间轴与#1低压转子正常连接后，中间轴电端联轴器外圆晃度和端面瓢偏超标的问题，通过手工研磨中间轴两端联轴器端面，消除端面的偏斜，找正联轴器端面与轴心线的垂直度，现场解决了需返厂才能消除的发电主设备制造缺陷，保证了汽轮机的安装质量，节约了安装工期。

关键词：汽轮机；联轴器；瓢偏；处理

某公司#3汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的CH01型600MW单轴、三缸四排汽纯凝汽式汽轮机，型号CLN600-24.2/566/566。该型机组整个轴系有9道支持轴承和1道推力轴承， #1、#2低压转子之间由中间轴连接。

该汽轮机的中间轴到现场后，各外形尺寸校核合格，将中间轴调端联轴器按制造厂钢印标记与#1低压转子电端联轴器标记相对应连接后，当同心度在0.02mm以内时，测得中间轴电端联轴器的外圆晃度为0.085mm、瓢偏却在0.02mm以内，具体数据见表1、2、3。

从表1数据分析，中间轴的晃度在各断面的最大值基本上都在①点方位，并且自调端至电端逐渐放大，电端联轴器处的最大晃度值达0.085mm，远超标准的要求（≤0.04mm）。

从表3数据分析，#1低压转子电端联轴器的端面瓢偏值仅为0.005mm，最大值在⑥、⑦点方位，瓢偏度非常好。

从表2数据可以，中间轴与#1低压转子临时连接后，中间轴电端联轴器端面瓢偏值0.0175mm，符合标准（≤0.02mm）要求，最大值在③点方位；中间轴两端联轴器端面的平行度较好；结合表一所列中间轴的晃度数据分析，中间轴的两个联轴器端面与轴心线不垂直。

处理方案：经多方讨论，确定了手工研磨中间轴两端联轴器端面来消除端面的偏斜，找正端面与轴心线的垂直度。

中间轴电端联轴器①点方位晃度大，将调端联轴器与①点相对的⑤点方位适当磨低，即可达到消除连轴后电端联轴器晃度大的目的。查制造厂图纸，中间轴联轴器的外圆直径为978mm，长度为1576.3mm。⑤点方位的研磨量Δ为：

Δmax=（0.085÷2）×978÷1576.3=0.026（mm）；其它各方位的研磨量应自⑤点至①点沿直径方向比例递减，①点方位需研磨的理论值为0。如图2所示。

具体研磨方法：

（1）准备一块500×500mm零级精研平板，作为调端联轴器端面研磨后的平面度检测工具。

（2）将中间轴调端联轴器向上置于大型立式车床夹具上，在车床刀架上固定一只百分表，并找正、将中间轴夹牢固，使①点百分表读数为2.50，而⑤点读数为2.526（2.50+Δmax）；同时，以①-⑤点直径线为对称线，两边点位的百分表读数应相同，防止磨偏。

（3）以最高点⑤点为中心，用油石沿圆周方向研磨联轴器端面。

（4）在研磨几次后，要盘动中间轴，用百分表检查各方位的研磨量，并用平板涂红丹粉检查联轴器端面的平面度。

（5）多次重复研磨、测量，防止过量研磨及磨偏。直至研磨量偏差≤0.005mm；联轴器端面与平板的接触面积≥80%且接触均匀。

调端联轴器端面研磨完成后，将中间轴连到#1低压转子上，测得中间轴电端联轴器的圆周晃度值见表4。

上表数据表明，经过研磨中间轴调端联轴器端面后，电端联轴器的外圆晃度最大值为0.02mm，完全达到了预期的目标。

但随之而来的是电端联轴器端面瓢偏超标，同样采用油石对电端联轴器端面瓢偏高点进行研磨。不同的是，因电端联轴器端面的中部为凸台结构，无法用标准平板检验端面的平面度，必须事先自制一块弧形平板，其内外径与电端联轴器端面需研磨部分的内外径相同，约80?～90?弧长。另外，研磨电端联轴器时，可直接连在#1低压转子上，检验时盘动转子检测瓢偏，可省去一次拆装中间轴的工序，节省了工期和劳动力。研磨后中间轴联轴器电端的瓢偏为0.01mm，符合要求。如表5所示。

经过对中间轴两端联轴器端面的现场手工研磨处理，中间轴与#1低压转子连接后，其电端联轴器的圆周晃度和瓢偏值都达到标准（≤0.02mm）的要求。机组启动后，机组满负荷工况下各轴承处的轴振和瓦振动都良好（如表6所示），这次中间轴制造缺陷的现场处理是非常成功。

对于这种汽轮机转轴的制造缺陷，按以往返厂修理的常规处理方法，返修至少需要12～15天，将严重影响汽轮机本体安装乃至工程建设的整体进度，损失较大。本次中间轴缺陷的现场处理，从确定方案到处理完工，仅用了3天时间，保证了现场安装的工程进度，且成本费用也很低，在工程中遇到同类问题时，值得借鉴。

参考文献：

[1]山西电力工业局.汽轮机设备检修[M].中国电力出版社，1997.

[2]中国大唐集团公司.长沙理工大学.汽轮机设备检修[M].中国电力出版社，2009.

[3]逯萍.钳工工艺学[M].机械工业出版社，2008.

[4]郭延秋.大型火电机组检修实用技术丛书（汽轮机分册）[M].中国电力出版社，2003.

作者简介：陈习军（1980—），男，湖南人，助理工程师，主要从事：火力发电厂汽轮机设备管理与检修工作。