汽轮发电机液压联轴螺栓安装注意问题

孙启利

摘  要：随着我国电力事业的发展，汽轮发电机组向着大功率发展，汽轮机联轴器尺寸越来越大，联轴螺栓的拆装一直困扰着电厂安装及检修工作，转子联轴器螺栓装配与拆卸愈加困难，在拆卸中易发生螺栓咬伤、损坏严重等问题。当前，国外大型发电机组普遍采用了液压式螺栓，有效解决了联轴器螺栓拆装的难题，近几年国内发电机组也逐步推广使用液压螺栓。随着汽轮发电机向着功率发展，汽轮机联轴器液压式连接螺栓也日趋国产化，液压螺栓既满足了汽轮发电机组大扭矩传递的要求，安拆采用液压工具，也为安装和日常检修提供了便利。为更好地掌握该类型螺栓的装配技术，该文对螺栓装配过程中注意的问题进行介绍和总结。

关键词：液压联轴螺栓  汽轮发电机组  装配

中图分类号：TM31                文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（b）-0061-02

与普通联轴螺栓相比，液压联螺栓通过锥套的膨胀使联轴螺栓与法兰孔间形成过盈配合，用在大型连接法兰之间产生稳定的刚性连接，从而可使螺栓通过传递剪切力来传递扭矩。液压联螺栓传递扭矩与功率更直接、可靠性更好。同时，安装和拆卸过程全部由液压力来控制，操作可靠准确，极大地简便了安装和拆卸过程。通过多个工程的安拆实践，对该螺栓的安装工艺进行了总结，提炼出了一些应注意的问题。

1  安装工艺及原理

液压联轴螺栓的两端带有内外螺纹，中间是带有锥度的螺杆，螺杆上配有一个内径带相应锥度的膨胀衬套，与另外两个螺母组成了一套联轴螺栓，衬套外圆为圆柱型，并且根据与螺孔的间隙配合要求设定了其尺寸，满足在确定的液压拉力下，衬套膨胀到预期状态，以达到与螺栓孔形成预期的过盈配合量。螺栓与锥套如图1所示。

液压螺栓连同螺栓锥套穿进螺栓孔后，采用液压顶紧装置使锥套牢固地套在螺栓上，产生一个轴向力使得锥套在弹性范围内径向在胀大，消除与螺栓孔之间的径向间隙，实现过盈配合。当轴向力卸去后，锥套恢复为原加工尺寸，方便拆卸。在紧固或者松开螺栓过程中，也使用液压螺栓拉伸装置控制螺栓，然后手动拧紧或松开螺栓，使螺栓保持一定的预紧力。由于操作过程全部采用液压装置，便于控制，也节省了人力。

2  注意问题

2.1 保持零部件清洁

装配前，必须检查零件的清洁度，使用有机溶剂清洁螺栓及所有部件，去除防护零件出厂时带的保护涂层。用稀释的矿物油润滑所有部件，包括衬套内表面，然后揩干。仔细检查法兰的螺栓孔（以及其间隔件）确保没有尖锐的边缘和毛刺。装配前必须清洁所有的孔和法兰面，并揩干。

拆卸前，确保螺纹部位无锈蚀和油迹，并进行清洁和润滑。拆除时，注意保护螺栓和衬套的锥面防止任何损坏。任何刮伤或表面损伤都可能会影响注油法拆卸。螺栓拆卸后，必须对螺栓和衬套的锥形面进行清洁、防腐蚀处理并小心存放。必须保证螺栓孔及液压螺栓各接触面的清洁，特别是不能有硬质异物的存在，以免施压后引起接触面局部变形，从而影响液压螺栓的使用效果。锥形面区域的任何损伤都可对注油法拆卸造成影响。

2.2 锥套的配车和称重

锥套加工必须精确，控制公差和粗糙度，例如：螺栓孔直径-（0.05～0.08）mm、圆度0.02mm、直线度0.02mm、表面粗糙度 Ra1.6;车削前，应检查车床、芯轴及量具等，是否满足加工精度要求;芯轴和锥套锥面配合必须清洁无异物，并施加一定轴向力使配合面贴紧，以免锥面配合不充分，车削过程中打滑，导致锥面拉毛;由于锥套是按螺栓孔照配，尺寸可能不一样，最终重量也会不一样，所以必须对整套螺栓称重并形成记录。

2.3 注意螺栓的安装方向

螺栓及锥套安装端都有厂商代号、批号、材料代号及序号等出厂标识。安装端为螺栓锥段小端、锥套的厚壁端。同时，胀紧动作必须在安装端操作，不能把方向搞混，以免损坏胀紧环;拆卸环拆卸动作必须在非安装端操作。但是预紧动作两端都可以操作。

2.4 工具的使用

安装前检查各工具，确保能够正常工作。例如，装拆过程中，务必保证拉杆锥螺纹与螺栓锥螺纹正确旋合，否则将导致拉杆锥螺纹损坏，注意拉杆与螺栓锥螺纹连接无需用扳手加力拧紧。同时必须保证其余各工具之间的位置正确。

2.5 胀紧环的使用和胀紧

胀紧环有基本型和可调型。可调型在使用前应调节好定位长度，确保螺栓在螺栓孔中居中安装;胀紧环定位面与联轴器端面贴合，安装过程中若因震动引起的偏离，应消除后继续加压。胀紧时，不安装螺母。如果安装端螺母也安装了，则必须保证螺母与联轴器端面至少保留10mm 的间隙，以确保螺母不会影响螺栓的轴向移动。

2.5.1 螺栓的预紧

预紧前必须检查螺栓孔端面是否平整，保证螺栓孔端面平整。如果端面不平整，预紧后会引起螺母端面局部变形，从而影响拆卸。同时，每套螺栓预紧螺母时，螺母的旋转量应基本一致的，如发现螺母旋转量异常，应检查处理后再操作。

2.5.2 注油法拆卸

注油杆安装时，仅需用扳手稍微加力，可避免密封面漏油及注油杆难拆卸等问题。但必须强调的是注油法拆卸时，两端的螺母严禁完全移除。拆卸时，螺栓和锥套分开的瞬间，会释放很大的液压能，产生冲击，若没有两端螺母阻挡，螺栓或锥套会飞出螺栓孔，引发安全事故;拆卸时，有巨大噪音，人员需离开液压螺栓2m以上，同时螺栓轴向禁止驻留。

3  结语

汽轮发电机组联轴器安拆是电厂安装和检修的常规项目，液压螺栓的使用既提高了工作效能，也提高了安装精度。在实际应用中，要充分了解作业工序和工艺流程，关注在工具使用中的细节，熟悉操作方法，以达到事半功倍的效果。

参考文献

[1] 周礼泉.大功率汽轮机检修[M].北京：中国电力出版社，1997.

[2] 西安电力学校.大功率汽轮机设备及运行[M].北京：电力工业出版社，1980.

[3] 史进渊，邓志成，杨宇，等.大功率汽轮机叶轮輪缘传热系数的研究[J].动力工程学报，2007，27（2）：153-156.

[4] 颜尚君，李录平，周曙明，等.大功率汽轮机末级轮盘-叶片结构接触状态有限元分析[J].汽轮机技术，2018（3）：185-188.