CN102213110A - 汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法及其工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽封间隙测量尺，它包括测量杆以及位于测量杆上端部的百分表和位于测量杆下端部的测量头，所述的测量杆内设置通孔，通孔上部设置丝套，丝套内设置测量针，测量针顶部与百分表相连，测量针中部外套弹簧，弹簧顶部与丝套固定连接，弹簧末端连接紧力套管，紧力套管固定在测量针上。采用上述技术方案的本发明，使用汽封间隙测量尺对整圈的汽封间隙进行定量测量，读出其实际间隙值进行有目的、有针对性的修刮。这种施工方法对施工人员的专业技能要求不高，即使是新员工，在经过培训后，也能很快掌握，做出合格的汽封间隙。

Description

汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法及其工具

技术领域

本发明涉及一种对汽轮机组汽封径向间隙进行测量和修整方法，并提供测量工具和修整工具。

背景技术

火力发电厂汽轮发电机组的作用是通过电厂的锅炉将煤炭燃烧后加热水所产生的热能通过汽轮机发电机组做功转换为电能。为了确保蒸汽在汽轮机内部充分做功，产生了汽封装置。汽封装置按照其作用分为：轴端汽封(高压端、低压端)、隔板汽封和叶顶汽封。轴端汽封的作用是：阻止汽轮机组高压侧的蒸汽泄漏到外界空气中和阻止外界空气泄漏到汽轮机组负压侧，污染环境和降低蒸汽的做功效率。隔板汽封和叶顶汽封的作用是：阻止蒸汽从压力较高的区域经过非做功途径泄漏到低压区域，从而降低蒸汽做功的效率。据相关研究得知影响汽轮机组通流部分效率的主要因素分两大部分，即级内损失和机外损失。其中轴端汽封漏汽、隔板汽封和叶顶汽封漏汽占总级内损失的30％。从而如何控制汽封间隙的测量和制作精度，是控制降低级内损失的关键。制作汽轮机组汽封间隙的关键是准确判定汽封间隙、精确修刮汽封间隙。

以往施工时，汽封间隙的调整是通过磨胶布来判断的，然后根据经验进行定性分析，这种方式受施工人员个人专业技能影响较大，每个人根据磨胶布的情况，所做出的判断也不相同，所以造成了很大的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量精度高、误差小的汽轮机组汽封径向间隙测量和修整方法，并提供实施上述方法所采用的汽封间隙测量尺和汽封齿刮尖器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明中，汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法，包括以下步骤：

步骤一，在汽封块的两端，用硬质木楔将汽封块撑起；

步骤二，在汽封块的汽封齿上粘接铅丝，铅丝在汽封块上均匀分布；

步骤三，用转子压制铅丝，然后将转子吊走；

步骤四，使用测量头为月牙环心的汽封间隙测量尺，将测量头的月牙环心对准汽封齿并使其与汽封齿充分接触，保证测量杆与汽封齿垂直；通过在月牙环心部位的微量位移确定出百分表的最大稳定读数，在此状态下旋转百分表的表盘使其指针指向刻度“0”，完成汽封间隙测量尺的调零工序；

步骤五，将汽封间隙测量尺测量头放置在铅丝的位置，使测量针端部与铅丝顶部对齐，并使月牙环心与汽封齿充分接触，保证测量杆与汽封齿垂直；通过在月牙环心部位的微量位移确定出百分表的最大稳定读数A，该最大稳定读数A即为铅丝压缩后铅丝的厚度；

步骤六，将获取的铅丝压缩后铅丝的厚度A和设计值做比较，确定出此处汽封齿的修刮量；

步骤七，将汽封间隙测量尺的测量头换为矩形孔形状；将矩形孔对准汽封齿两侧表面光滑处并使其与汽封齿表面充分接触，调整汽封间隙测量尺的位置使测量针端部中心与汽封齿顶部对正；通过测量杆的微量摆动，读出百分表的最大读数B，该最大读数B即为汽封齿的绝对高度值；

步骤八，根据确定出的修刮量和汽封齿的绝对高度值B，采用汽封齿刮尖器对汽封齿进行修刮。

在所述的步骤八中，首先利用切削角度为30°的刀头对汽封齿进行修尖，然后再利用切削角度为45°的刀头对汽封齿进行径向刮削，最后再利用切削角度为30°的刀头对汽封齿修尖；且在步骤八的实施过程中，实时利用汽封间隙测量尺监控汽封齿的修刮量。

在所述的步骤二中，在粘接铅丝前，先用无水工业酒精或丙酮将铅丝和粘接位置的汽封齿清洗干净，然后将铅丝用瞬干胶固定粘接在汽封齿上。

对所述的步骤三～步骤八的过程重复2～5遍。

本发明中，汽封间隙测量尺包括测量杆以及位于测量杆上端部的百分表和位于测量杆下端部的测量头，所述的测量杆内设置通孔，通孔上部设置丝套，丝套内设置测量针，测量针顶部与百分表相连，测量针中部外套弹簧，弹簧顶部与丝套固定连接，弹簧末端连接紧力套管，紧力套管固定在测量针上。

所述测量头末端为月牙环心形或矩形孔形状。

在测量杆下部设置限位螺钉，限位螺钉与测量针接触连接。

在测量杆上部设置顶丝，顶丝通过套管与百分表相连接。

本发明中，汽封齿刮尖器包括杆身以及与杆身相连接的手柄和刀架，在所述的刀架上设置刀头；且在所述的刀架上设有缩紧稳钉。

所述刀头的切削角度为30°或45°。

采用上述技术方案的本发明，使用汽封间隙测量尺对整圈的汽封间隙进行定量测量，读出其实际间隙值进行有目的、有针对性的修刮。这种施工方法对施工人员的专业技能要求不高，即使是新员工，在经过培训后，也能很快掌握，做出合格的汽封间隙。通过以往做实验的几个工程得出如表1所示的比较：

新旧工艺对比

测量数据

人员技能要求

人员掌握难易

施工时间(600WM)

工作量

机组运行效率

磨胶布法

不准确

高

较难掌握

10～12天

大

低

铅丝测量法

准确

不高

容易掌握

4～6天

小

同

表1

优越性：在采用了新的工艺后的机组，汽封的圆周间隙得到量化，使得修整后整圈间隙更加均匀，避免了以往机组的局部间隙偏差过大的通病。阻止蒸汽从压力较高的区域经过非做功途径泄漏到低压区域，从而提高了蒸汽做功的效率。同时降低了因汽封间隙不均匀产生的不平衡作用力对转子产生激振的因素，增强转子运行的安全性、稳定性、高效性。

经济性方面，在施工材料投入上两种方法成本相差不大，但采用新工艺后可大大提高工作效率，减少劳动时间，在人工成本上远少于旧方法。可见在经济性上有很大优势。

附图说明

图1为本发明中汽封间隙测量尺的结构示意图；

图2为本发明汽封间隙测量尺的测量头为月牙环心形的结构示意图；

图3为本发明汽封间隙测量尺的测量头为矩形孔形状的结构示意图；

图4为本发明中汽封齿刮尖器的结构示意图；

图5为本发明在汽封块上粘接铅丝的结构示意图；

图6为本发明采用转子压制铅丝的示意图；

图7为本发明测量修整方法步骤四中将月牙环心测量头对准汽封齿时的状态结构示意图；

图8为本发明测量修整方法步骤四中将月牙环心测量头对准汽封齿时的放大状态结构示意图；

图9为本发明测量修整方法步骤四中旋转百分表进行调零的示意图；

图10为本发明测量修整方法步骤四中旋转百分表进行调零的放大示意图；

图11为本发明测量修整方法步骤五中测量铅丝厚度的示意图；

图12为本发明测量修整方法步骤五中测量铅丝厚度的放大示意图；

图13为本发明测量修整方法步骤七中将矩形方孔测量头对准汽封齿时的状态结构示意图；

图14为本发明测量修整方法步骤七中将矩形方孔测量头对准汽封齿时的放大状态结构示意图；

图15为本发明测量修整方法步骤七中微量摆动百分表测量汽封齿绝对高度的示意图；

图16为本发明测量修整方法步骤七中微量摆动百分表测量汽封齿绝对高度的放大示意图；

图17为本发明测量修整方法步骤八中采用汽封齿刮尖器进行修刮的示意图；

图18为本发明测量修整方法步骤八中采用汽封齿刮尖器进行修刮的放大结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明中实施测量的汽封间隙测量尺，是指：它包括起结构连接作用的测量杆4，在测量杆4的上端部设置百分表10，百分表10可将被测物体的实际高度通过表针显示出来。在测量杆4的上端部设置测量头2，测量头2对被测物体起确定测量基准定位作用。其中，测量杆4内设置通孔，通孔上部设置丝套7，丝套内设置测量针1，测量针1顶部与百分表10相连，这样测量针1将被测物体的高度传递给百分表10。测量针1中部外套弹簧6，弹簧6顶部与丝套7固定连接，弹簧6末端连接紧力套管5，紧力套管5固定在测量针1上。从而，丝套7通过螺纹配合旋紧在测量杆身4内从而压缩弹簧6，使弹簧6对紧力套管5产生一个轴向的推力，同时对测量针1起到导向作用；紧力套管5通过紧力套在测量针1上对弹簧6起支撑和改变弹簧6对测量针10的预应力作用；弹簧6通过压缩变形对测量针1产生下压力使之贴紧被测物。

另外，还可以在测量杆4下部设置限位螺钉3，限位螺钉3与测量针1接触连接，它可对测量针1的运动行程起限位作用。还可以在测量杆4上部设置顶丝8，顶丝8通过套管9与百分表10相连接，这样旋紧顶丝8使之压紧套管9从而夹紧百分表1；在此过程中，套管9可对百分表10起支撑、夹紧和保护百分表杆作用。

需要说明的是，测量头2末端既可以为月牙环心形，也可以为矩形孔形状。如图2所示，当测量头2末端为月牙环心形时，该汽封间隙测量尺可用来进行调零位和测量铅丝压缩后铅丝的厚度。如图3所示，当测量头2末端为矩形孔形状时，该汽封间隙测量尺可用来进行测量汽封齿的绝对高度值。

如图4所示，本发明中的汽封齿刮尖器是指：它包括杆身12以及与杆身12相连接的手柄11和刀架13，在刀架13上设置刀头14。

其中，刀头14用于汽封齿进行修尖，那么，刀头14的切削角度既可以为30°，也可以为45°。

另外，为更好地缩紧固定刀头14，在刀架13上设有缩紧稳钉15。

本发明中汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法，包括以下步骤：

步骤一，在汽封块16的两端，用硬质木楔18将汽封块16撑起，这样做能防止在测量的过程中汽封块16产生相对位移，使测量不准确。

步骤二，在汽封块16的汽封齿19上粘接铅丝17，铅丝17选择应保证铅丝的压缩量在20％～30％范围内。对于汽封块16长度≤20cm的，在汽封块16两端部铺设两处，铅丝17距离端部1.5cm；对于汽封块16长度＞20cm的，保证在汽封块16两端部铺设的铅丝17距离端部1.5cm，中间铺设的铅丝17保证在20cm以内，且铅丝17在汽封块上等分均匀分布，如图5所示。

为更好地将铅丝17粘接在汽封齿19上，粘接前应使用无水工业酒精或丙酮将铅丝17和粘接位置的汽封齿19清洗干净，然后将铅丝17用瞬干胶固定粘接在汽封齿19上。

步骤三，以压下缸汽封间隙为例，在汽封块上的铅丝布置完毕后，将转子缓慢平稳的落入汽缸内，用转子压制铅丝17；待压制铅丝后，再缓慢将转子吊走，如图6所示。

步骤四，使用测量头2为月牙环心的汽封间隙测量尺，将测量头2的月牙环心对准汽封齿19并使其与汽封齿19充分接触，保证测量杆4与汽封齿19垂直，如图7、图8所示。通过在月牙环心部位的微量位移确定出百分表的最大稳定读数，在此状态下旋转百分表的表盘使其指针指向刻度“0”，完成汽封间隙测量尺的调零工序，如图9、图10所示。

步骤五，将汽封间隙测量尺测量头放置在铅丝的位置，使测量针端部与铅丝顶部对齐，并使月牙环心与汽封齿充分接触，保证测量杆与汽封齿垂直；通过在月牙环心部位的微量位移确定出百分表的最大稳定读数A，该最大稳定读数A即为铅丝压缩后铅丝的厚度，也可以说是汽封齿相对于转子的汽封间隙绝对值，如图11、图12所示。

步骤六，将获取的铅丝压缩后铅丝的厚度A和设计值做比较，确定出此处汽封齿的修刮量。

步骤七，将汽封间隙测量尺的测量头换为矩形孔形状；将矩形孔对准汽封齿两侧表面光滑处并使其与汽封齿表面充分接触，调整汽封间隙测量尺的位置使测量针端部中心与汽封齿顶部对正，如图13、图14所示。通过测量杆的微量摆动，读出百分表的最大读数B，该最大读数B即为汽封齿的绝对高度值，如图15、图16所示。

步骤八，根据确定出的修刮量和汽封齿的绝对高度值B，采用汽封齿刮尖器对汽封齿进行修刮。值得注意的是：应将汽封间隙控制在设计值的中、下限范围内。如图17、图18所示，如果原有的汽封齿19顶部较钝或呈矩形时应将切削角度为30°的刀头14装在专用刮刀刀头架13内，先将汽封齿19进行修尖工作，然后再替换切削角度为45°的刀头14进行汽封齿的径向刮削工作。在刮削的过程中一定要用汽封齿高度测量工具监控汽封齿的修刮量。由于在修尖的过程中也会产生对汽封齿高度方向的刮削作用，故最后留0.03mm的量，将刀头14更换切削角度为30°的刀头将汽封齿19修尖即可。再次确认该处的汽封齿修刮量。如果原有的汽封齿顶部较为锐利时可直接安装切削角度为45°的刀片装在专用刮刀刀头架13内，进行修刮工作，最后再使用30°的刀头进行修尖工作。

修刮工作完成，经复测合格后，可重复前面压铅丝工作，进行复测汽封间隙，即对步骤三～步骤七的过程重复2～5遍，检验其是否在设计范围内。上述重复的遍数可根据实际测量修整情况而定，可为2遍、3遍、4遍、5遍等等。

Claims (10)

1.一种汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一，在汽封块的两端，用硬质木楔将汽封块撑起；

步骤二，在汽封块的汽封齿上粘接铅丝，铅丝在汽封块上均匀分布；

步骤三，用转子压制铅丝，然后将转子吊走；

步骤四，使用测量头为月牙环心的汽封间隙测量尺，将测量头的月牙环心对准汽封齿并使其与汽封齿充分接触，保证测量杆与汽封齿垂直；通过在月牙环心部位的微量位移确定出百分表的最大稳定读数，在此状态下旋转百分表的表盘使其指针指向刻度“0”，完成汽封间隙测量尺的调零工序；

步骤五，将汽封间隙测量尺测量头放置在铅丝的位置，使测量针端部与铅丝顶部对齐，并使月牙环心与汽封齿充分接触，保证测量杆与汽封齿垂直；通过在月牙环心部位的微量位移确定出百分表的最大稳定读数A，该最大稳定读数A即为铅丝压缩后铅丝的厚度；

步骤六，将获取的铅丝压缩后铅丝的厚度A和设计值做比较，确定出此处汽封齿的修刮量；

步骤七，将汽封间隙测量尺的测量头换为矩形孔形状；将矩形孔对准汽封齿两侧表面光滑处并使其与汽封齿表面充分接触，调整汽封间隙测量尺的位置使测量针端部中心与汽封齿顶部对正；通过测量杆的微量摆动，读出百分表的最大读数B，该最大读数B即为汽封齿的绝对高度值；

步骤八，根据确定出的修刮量和汽封齿的绝对高度值B，采用汽封齿刮尖器对汽封齿进行修刮。

2.根据权利要求1所述的汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法，其特征在于：在所述的步骤八中，首先利用切削角度为30°的刀头对汽封齿进行修尖，然后再利用切削角度为45°的刀头对汽封齿进行径向刮削，最后再利用切削角度为30°的刀头对汽封齿修尖；且在步骤八的实施过程中，实时利用汽封间隙测量尺监控汽封齿的修刮量。

3.根据权利要求1所述的汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法，其特征在于：在所述的步骤二中，在粘接铅丝前，先用无水工业酒精或丙酮将铅丝和粘接位置的汽封齿清洗干净，然后将铅丝用瞬干胶固定粘接在汽封齿上。

4.根据权利要求1～3任一所述的汽轮机组汽封径向间隙测量修整方法，其特征在于：对所述的步骤三～步骤八的过程重复2～5遍。

5.一种实施如权利要求4所述测量方法的汽封间隙测量尺，其特征在于：它包括测量杆(4)以及位于测量杆(4)上端部的百分表(10)和位于测量杆(4)下端部的测量头(2)，所述的测量杆(4)内设置通孔，通孔上部设置丝套(7)，丝套内设置测量针(1)，测量针(1)顶部与百分表(10)相连，测量针(1)中部外套弹簧(6)，弹簧(6)顶部与丝套(7)固定连接，弹簧(6)末端连接紧力套管(5)，紧力套管(5)固定在测量针(1)上。

6.根据权利要求5所述的汽封间隙测量尺，其特征在于：所述测量头(2)末端为月牙环心形或矩形孔形状。

7.根据权利要求5所述的汽封间隙测量尺，其特征在于：在测量杆(4)下部设置限位螺钉(3)，限位螺钉(3)与测量针(1)接触连接。

8.根据权利要求5所述的汽封间隙测量尺，其特征在于：在测量杆(4)上部设置顶丝(8)，顶丝(8)通过套管(9)与百分表(10)相连接。

9.一种实施如权利要求4所述修整方法的汽封齿刮尖器，其特征在于：它包括杆身(12)以及与杆身(12)相连接的手柄(11)和刀架(13)，在所述的刀架(13)上设置刀头(14)；且在所述的刀架(13)上设有缩紧稳钉(15)。

10.根据权利要求9所述的汽封齿刮尖器，其特征在于：所述刀头(14)的切削角度为30°或45°。

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