600MW汽輪機中間軸聯軸器晃度和瓢偏超標的現場處理

摘 要：針對某600MW超臨界汽輪機組在安裝過程中，中間軸與#1低壓轉子正常連接后，中間軸電端聯軸器外圓晃度和端面瓢偏超標的問題，通過手工研磨中間軸兩端聯軸器端面，消除端面的偏斜，找正聯軸器端面與軸心線的垂直度，現場解決了需返廠才能消除的發電主設備制造缺陷，保證了汽輪機的安裝質量，節約了安裝工期。

關鍵詞：汽輪機；聯軸器；瓢偏；處理

某公司#3汽輪機為哈爾濱汽輪機廠制造的CH01型600MW單軸、三缸四排汽純凝汽式汽輪機，型號CLN600-24.2/566/566。該型機組整個軸系有9道支持軸承和1道推力軸承， #1、#2低壓轉子之間由中間軸連接。

該汽輪機的中間軸到現場后，各外形尺寸校核合格，將中間軸調端聯軸器按制造廠鋼印標記與#1低壓轉子電端聯軸器標記相對應連接后，當同心度在0.02mm以內時，測得中間軸電端聯軸器的外圓晃度為0.085mm、瓢偏卻在0.02mm以內，具體數據見表1、2、3。

從表1數據分析，中間軸的晃度在各斷面的最大值基本上都在①點方位，并且自調端至電端逐漸放大，電端聯軸器處的最大晃度值達0.085mm，遠超標準的要求（≤0.04mm）。

從表3數據分析，#1低壓轉子電端聯軸器的端面瓢偏值僅為0.005mm，最大值在⑥、⑦點方位，瓢偏度非常好。

從表2數據可以，中間軸與#1低壓轉子臨時連接后，中間軸電端聯軸器端面瓢偏值0.0175mm，符合標準（≤0.02mm）要求，最大值在③點方位；中間軸兩端聯軸器端面的平行度較好；結合表一所列中間軸的晃度數據分析，中間軸的兩個聯軸器端面與軸心線不垂直。

處理方案：經多方討論，確定了手工研磨中間軸兩端聯軸器端面來消除端面的偏斜，找正端面與軸心線的垂直度。

中間軸電端聯軸器①點方位晃度大，將調端聯軸器與①點相對的⑤點方位適當磨低，即可達到消除連軸后電端聯軸器晃度大的目的。查制造廠圖紙，中間軸聯軸器的外圓直徑為978mm，長度為1576.3mm。⑤點方位的研磨量Δ為：

Δmax=（0.085÷2）×978÷1576.3=0.026（mm）；其它各方位的研磨量應自⑤點至①點沿直徑方向比例遞減，①點方位需研磨的理論值為0。如圖2所示。

具體研磨方法：

（1）準備一塊500×500mm零級精研平板，作為調端聯軸器端面研磨后的平面度檢測工具。

（2）將中間軸調端聯軸器向上置于大型立式車床夾具上，在車床刀架上固定一只百分表，并找正、將中間軸夾牢固，使①點百分表讀數為2.50，而⑤點讀數為2.526（2.50+Δmax）；同時，以①-⑤點直徑線為對稱線，兩邊點位的百分表讀數應相同，防止磨偏。

（3）以最高點⑤點為中心，用油石沿圓周方向研磨聯軸器端面。

（4）在研磨幾次后，要盤動中間軸，用百分表檢查各方位的研磨量，并用平板涂紅丹粉檢查聯軸器端面的平面度。

（5）多次重復研磨、測量，防止過量研磨及磨偏。直至研磨量偏差≤0.005mm；聯軸器端面與平板的接觸面積≥80%且接觸均勻。

調端聯軸器端面研磨完成后，將中間軸連到#1低壓轉子上，測得中間軸電端聯軸器的圓周晃度值見表4。

上表數據表明，經過研磨中間軸調端聯軸器端面后，電端聯軸器的外圓晃度最大值為0.02mm，完全達到了預期的目標。

但隨之而來的是電端聯軸器端面瓢偏超標，同樣采用油石對電端聯軸器端面瓢偏高點進行研磨。不同的是，因電端聯軸器端面的中部為凸臺結構，無法用標準平板檢驗端面的平面度，必須事先自制一塊弧形平板，其內外徑與電端聯軸器端面需研磨部分的內外徑相同，約80?～90?弧長。另外，研磨電端聯軸器時，可直接連在#1低壓轉子上，檢驗時盤動轉子檢測瓢偏，可省去一次拆裝中間軸的工序，節省了工期和勞動力。研磨后中間軸聯軸器電端的瓢偏為0.01mm，符合要求。如表5所示。

經過對中間軸兩端聯軸器端面的現場手工研磨處理，中間軸與#1低壓轉子連接后，其電端聯軸器的圓周晃度和瓢偏值都達到標準（≤0.02mm）的要求。機組啟動后，機組滿負荷工況下各軸承處的軸振和瓦振動都良好（如表6所示），這次中間軸制造缺陷的現場處理是非常成功。

對于這種汽輪機轉軸的制造缺陷，按以往返廠修理的常規處理方法，返修至少需要12～15天，將嚴重影響汽輪機本體安裝乃至工程建設的整體進度，損失較大。本次中間軸缺陷的現場處理，從確定方案到處理完工，僅用了3天時間，保證了現場安裝的工程進度，且成本費用也很低，在工程中遇到同類問題時，值得借鑒。

參考文獻：

[1]山西電力工業局.汽輪機設備檢修[M].中國電力出版社，1997.

[2]中國大唐集團公司.長沙理工大學.汽輪機設備檢修[M].中國電力出版社，2009.

[3]逯萍.鉗工工藝學[M].機械工業出版社，2008.

[4]郭延秋.大型火電機組檢修實用技術叢書（汽輪機分冊）[M].中國電力出版社，2003.

作者簡介：陳習軍（1980—），男，湖南人，助理工程師，主要從事：火力發電廠汽輪機設備管理與檢修工作。