集电环转子可调整式假瓦设计

胡春雷

摘 要： 两转子三轴承的联轴器拆卸时需用假瓦支撑转子，通过经验总结法，将上海电气集团提供的假瓦重新设计，制作成某厂可调整式假瓦。可调整式假瓦利用顶丝与滚动轴承相结合，不仅能够支撑转子重量，而且可以有效的调整转子在水平和竖直方向的位置，大大降低了劳动强度，提高了工作效率。

关键词：集电环转子 假瓦 中心 效率

中图分类号：TM621.3 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）05-0246-01

概述

某厂三期600MW汽轮机，采用上海汽轮机厂有限责任公司引进西门子西屋公司最新技术生产，型号为CLN600 -24.2/566/566。该机组轴系由高中压转子、2个低压转子、发电机转子、集电环转子组成，其中发电机转子与集电环转子采用两转子三支点组成，#9轴承采用可倾瓦结构，发电机转子长9.1m，集电环转子长2.24m。

一、现状

某厂三期机组发电机转子与集电环转子是两转子三支点形式，机组检修解体对轮时需用假瓦对集电环转子前端进行支撑，由于随机配送的集电环假瓦支撑高度比集电环对轮中心低3mm，造成解体对轮后集电环中心与原中心相差较大，必须通过增加垫片的方式来抬高假瓦的高度。而且在找集电环转子的中心[1]时，采用百分表进行测量，得到中心记录表，通过计算得到集电环转子在假瓦和#9瓦处的调整值，再通过增减垫片的方式来实现。实际运用时，往往需要多次的增减垫片来找正转子的中心，时间长且工人劳动强度大。轴系找中心的目的：转子水平放置时由于自重势必产生静挠度，从而引起联轴器端面产生上张口现象；转子和轴瓦经过检修后，其几个转子之间也会发生中心的变化。而转子联轴器找中心的目的就在于使所连接各转子的中心线在同一条均匀、光滑连续的曲线上，且使各轴承所承受的负荷符合设计要求。要做到这一点必须使转子相邻两端的中心线一致，相邻轴颈的扬度相等，即相联接两半联轴器端面平行，中心线重合（即同心共线）。保证机组在运转时转动部件和静止部件之间的间隙在规定范围内，不致于造成摩擦而引起振动。

同时由于集电环转子找中心盘动转子时与原假瓦是滑动摩擦，容易产生毛刺，使中心数据不准确，给回装复测中心带来很大的麻烦。为防止转子中心测量的误差需要检查各轴瓦的安装位置是否正确，轴颈在轴瓦内和轴瓦在洼窝内的接触是否良好；盘动转子检查有无动静相磨的声音，应确信转子未压在油档上；在测量时，两半联轴器不能有任何刚性连接，需将两半联轴器之间的临时销子松动后才可记录处理数据，确保测量数据的真实可靠，为下一步中心调整提供理论基础。

二、存在问题分析

1.设计原因

1.1支撑高度调整费时费力。由于原厂配送的假瓦支撑高度不便调整，为保证假瓦能正确安装在集电环转子台板上，需留有足够的余量，故将假瓦安装到台板上比转子中心低了3mm，使集电环动静间隙和转子中心都产生了较大偏差，回装转子时需将假瓦垫高。而且在找发电机转子和集电环转子中心时，需要多次调整支撑高度，这些都极大的增加了劳动强度，也影响整个检修时间。为保证中心的一致，假瓦经过调整后，下部的垫片数量往往较多，不仅假瓦不容易固定，找中心时假瓦的晃动还会造成测量的误差，给下一步中心的调整带来不确定性，不能保证中心是否达到标准要求。

2.测量误差

2.1增加垫片造成中心测量误差。由于回装需用垫片将转子恢复到原先高度，这一过程无法避免的将和原来中心产生微小误差，使回装中心质量下降。

2.2毛刺造成中心测量误差。回装测量中心时需盘动转子，假瓦与转子滑动摩擦时容易产生毛刺，使转子中心发生改变产生误差，此时中心找的是不准确的，若消除误差，需将转子吊起，将毛刺打磨掉重新测量，不仅增加劳动强度和影响检修进度，还使转子产生了划痕的缺陷。

3.中心不正的危害

3.1转子和轴封摩擦，从而增大轴封间隙。隔板轴封间隙的增大不仅增加了漏汽损失，降低了效率，同时会造成轴向推力的增加。轴端汽封间隙的增大，增加了轴封的漏汽量，从而使泄漏的蒸汽窜入轴承室里，导致润滑油中含水、变质，严重时，会影响轴瓦的润滑油膜的建立外，还会使调速部件产生锈蚀，产生卡涩现象，影响了汽轮发电机组的安全、稳定运行。

3.2转子和静止部件的摩擦，使摩擦部位发热，由于热膨胀的不均使轴发生弯曲变形，特别是在转子发生单侧局部摩擦时，最容易使轴产生弯曲变形，这时摩擦发热部位产生挤压应力，此应力若超过发热温度下的屈服极限时，使转子发生永久弯曲变形，转子产生异常的振动。

3.3转子中心不正改变了轴承的负荷分配，导致运行中轴瓦温度偏高或偏低，严重影响了机组的安全、稳定长期运行。

3.4转子中心不正，是汽轮发电机组常见的激振源之一。

三、改造的具体情况

针对毛刺产生的测量误差，在原假瓦上加装2个6306滚动轴承[2]（如下图），滚动轴承安装在合适的轴承座上，既能让滚动轴承可以沿径向运动不沿轴向运动，也能支撑集电环转子的重量。通过加装滚动轴承，使转子在假轴上的运动方式发生本质变化，从原来的滑动运动变成了滚动运动。不仅滚动摩擦[3]系数远小于滑动摩擦系数，而且滚动轴承与转子的接触面积也远远小于原假瓦与转子的，只要滚动轴承和转子表面光滑无硬物，便不会产生毛刺。

针对调整假瓦支撑高度而产生的不利影响，在原假瓦上加装两个顶丝（如下图）。顶丝的运动方向与竖直线成45°角，通过螺栓的拧松拧紧，改变滚动轴承的径向位置，从而改变支撑高度。相比以前用千斤顶顶起台板增减垫片来改变假瓦支撑高度，即安全、方便、有效，也极大的减轻了劳动强度，使原来一件费时费力的事变得容易。具体是这样改变支撑高度，比如：在假瓦处竖直抬高转子0.1mm ，拧紧两个螺栓长度0.70.1=0.07mm ；向右移动转子0.1mm ，右边的螺栓拧松长度0.70.1=0.07mm ，左边的螺栓拧紧长度0.70.1=0.07mm。

改造后假瓦利用顶丝与滚动轴承相结合的结构，顶丝运动方向与滚动轴承及轴承座的径向运动方向在一条直线上，保证在找转子中心时，转子在竖直和水平两个方向容易调节，顶丝也能保证解体后对轮不发生位置变化，提高了工作效率。由于假瓦是通过6306滚动轴承与转子接触，盘动转子时摩擦力较小，不仅保护了转子表面不会划伤，还使盘动转子变的很轻松，提高了工作效率。

结语

由于可调整式假瓦利用顶丝和滚动轴承相结合，避免了原厂家配送假瓦的诸多缺点，特总结如下：

1.由于滑动运动改成了滚动运动，操作方便省力，大大降低劳动强度，提高了工作效率。

2.保护了转子表面不被划伤，消除了因毛刺造成的测量误差，保护了主设备的完好性。

3.因顶丝起到了很好的调整高度的作用，解体对轮前只需将顶丝旋紧即可保证转子的位置不发生改变，比用垫片调整假瓦底座高度省时省力，大大降低了劳动强度，精确度也得到提高，提高了工作质量和效率。

参考文献

[1]殷明. 转子找中心方法探讨[J].中国高新技术企业，2009 （19）

[2]祝燮权.实用五金手册[M].上海：上海科学技术出版社.

[3]汪志城.滾动摩擦机理和滚动摩擦系数[J].上海机械学院学报，1993 （04）