汽轮机预扭动叶新型装配工具设计

王嘉钰 王耀民 王佳茂

【摘 要】针对汽轮机预扭动叶装配问题展开研究，基于SolidWorks特征建模技术，结合动叶装配关键工艺，设计了一套新型装配辅助工具，将填隙条打紧工具与叶根打紧工具合二为一，并由平衡系统辅助操作节省人力，可以有效提高转子动叶装配效率和企业产品质量。

【关键字】汽轮机;预扭动叶;装配工具

中图分类号： TK266 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）03-0022-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.006

Design of New Assembly Tool for Pre-twisted Blade of Steam Turbine

WANG Jia-yu1 WANG Yao-min2 WANG Jia-mao3

（1.College of Foreign Languages， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China;

2.Business School， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China;

3.School of Mechanical Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

【Abstract】Aiming at the assembly problem of pre-twisted blade of steam turbine， based on SolidWorks feature modeling technology and combined with the key assembly process of the rotor blade， a new type of assembly assistant tool is designed， which combines the filling strip strike tool with the blade root strike tool， and saves manpower by assistant operation of the balancing system. It can effectively improve the assembly efficiency of the rotor blade and the product quality of the enterprise.

【Key words】Steam turbine;Pre twisted blade;Assembly tool

0 引言

随着我国工业的快速发展，以及当前对火力发电的依赖，使得汽轮机产业也在不断的更新和进步，朝着工作效率更高、设备质量更可靠的方向发展[1]。当前T型根动叶片在汽轮机中已广泛使用，该型动叶片需安装在汽轮机转子的叶槽中，装配完成并检验合格后，汽轮机转子才可以正常使用。

当前对于动叶片的装配工作，几乎全部由工人手持相应的装配工具，通过人工操作完成装配。装配过程中工具更换频率较高，耗费时间和人力，继而拉低生产效率，限制了生产速度。因此开发一种能够更加高效进行装配的工具十分必要。

现阶段已有很多科研人员在动叶装配领域的多个方面展开研究工作，如申如国等人对汽轮机整体围带式预扭动叶的全流程装配工艺进行了研究，并通过试验验证了装配质量的可靠性[2];吴春冬等人对动叶扭转量测量进行了相关研究，经过方案对比和系统搭建，完成了扭转量检测工作[3]。本文在充分掌握当前预扭动叶装配现状及相关研究的条件下，设计了一套预扭动叶新型装配辅助工具，可以为动叶装配工作提供更加高效的装配方式。

1 汽轮机预扭动叶传统装配工艺研究

1.1 关键工艺概述

预扭动叶传统装配工艺中，在将动叶片放到汽轮机转子叶槽后，一般需经过两个装配步骤，一是在叶根底面和转子叶根槽底之间打入填隙条，沿转子径向胀紧叶片，二是锤击叶片根部，使其侧壁贴合到前一片叶片叶根的侧壁。

1.2 具体操作方式

以某级高压预扭动叶装配为例说明，在工人的车间现场操作中，会准备两个单独的工具，一个用来传递锤击力以打入填隙条，另一个用来传递锤击力以打紧叶根。装配动叶片时，工人先使用填隙条压紧工具配合专用锤击工具，将填隙条打入指定位置（即叶根底面和转子叶根槽底之间的空间）胀紧叶片，然后将该工具放下，重新去取叶根压紧工具，配合专用锤击工具，实现叶根的打紧操作，之后继续更换工具，进行下一片动叶片的装配工作。

2 预扭动叶新型装配工具结构设计

2.1 工具机械结构设计

装配工具主要组成包括：填隙条压紧端，传力杆，锤击端，叶根压紧端，悬挂绳，平衡器以及支架。

其中，填隙条压紧端的工作面是半径为4mm的半圆，是专为打入填隙条而设计的。叶根压紧端的底面是倾斜的，在竖直放置工具时，该面与地面成30°夹角，是专为预扭T型根动叶片的叶根设计的。

2.2 工作原理及操作方案设计

装配工具经悬挂绳与平衡器连接，平衡器经悬挂绳支架连接。在进行动叶片装配时，将填隙条放到待打入的位置，工人左手手持图示装配工具至工作位置，使填隙条压紧端与待打入的填隙条接触，右手持锤击工具，对锤击端进行锤击操作，锤击力经传力杆的传递，最终将填隙条打入指定位置，胀紧叶片;然后将该装配工具做180°旋转，由于平衡器向上的拉力和装配工具的重力相抵消，因此旋转操作十分轻松。之后工人左手手持装配工具至工作位置，使叶根压紧端与待打紧的叶根处接触，右手持锤击工具，对锤击端进行锤击操作，锤击力经传力杆的传递，最终将叶根打紧。至此完成一片动叶片的装配工作，重复上述操作，继续下一片动叶片的装配工作。

3 改良工具的创新及裝配工作优势

本文所设计的汽轮机预扭动叶新型装配工具，将传统装配工作中的填隙条打紧工具与叶根打紧工具进行重新组合设计，通过合理的机械结构和力平衡系统配合，形成使用更加方便、工作效率更高的新型辅助工具，解决了装配过程反复更换工具的问题，缩短了装配时间，减少了工人体力的耗费，减小了装配工作难度，提高企业产品质量。

【参考文献】

[1]杨建道，彭泽瑛.上海汽轮机厂先进超超临界汽轮机的发展[J].热力透平，2018，47（2）：85-91.

[2]申如国，顾剑勇，许雄国等.百万千瓦超超临界汽轮机预扭动叶装配工艺技术[J].热力透平，2017，36（4）：258-260.

[3]吴春冬，张文建，李衍佳等.基于LabVIEW的汽轮机转子动叶扭转量测量系统设计[J].工具技术，2014，49（3）：82-86.