CN102944182A - 一种汽轮机无转子测通流的方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽轮机无转子测通流的方法，它涉及一种测通流的方法，具体涉及一种汽轮机无转子测通流的方法。本发明为了解决现有汽轮机测通流方法操作复杂，安全性低，增加了工人的劳动强度的问题。本发明的具体步骤为：测量前的准备及记录卡的编制；静止部套轴向尺寸的初步测量；静止部套径向尺寸的初步测量；静止部套轴向间隙尺寸计算和静止部套径向间隙尺寸计算；拆分各部套并进行偏心销和支撑键的加工；加工完毕后重新扣缸；静止部套轴向尺寸和径向尺寸复测。本发明用于测量汽轮机静止部套通流间隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种测通流的方法，具体涉及一种汽轮机无转子测通流的方法。
背景技术
目前，在汽轮机转配中，需要对汽轮机的静止部分（气缸及静叶片等）与转动部分（转子及动叶片）进行实际装配，进而检查一些通流转配间隙。现有测通流的方法存在以下缺点：第一、由于需要将转子与静部套进行“碰头”，需要二者均完成装配后进行总装，进而检查装配间隙，这样就要求转子与气缸必须在检查完通流间隙并调整完间隙之后，才能进行发货；第二、需要将转子与静部套进行多次实际装配，增加了转子起吊次数，对转子的安全性有一定的影响；第三、“带转子”装配中需要进行来回的开合缸、装配螺栓的把紧等工作，增加了工作量。
发明内容
本发明为解决现有汽轮机测通流方法操作复杂，安全性低，增加了工人的劳动强度的问题，进而提出一种汽轮机无转子测通流的方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述测通流方法的具体步骤为：
步骤一、测量前的准备及记录卡的编制：根据汽轮机总装通流间隙图纸，将通流间隙尺寸分别分解到静止部套和转子的记录卡中，根据前后两次测量的特点，编制初测记录卡和精测记录卡，确定各测量点的位置；
步骤二、静止部套轴向尺寸的初步测量：静止部套轴向尺寸测量是在无转子开缸状态下将隔板套、隔板及气封等部套落入下半缸中，依据记录卡中的相关测量点位置进行测量，并在初测记录卡中记录相应的尺寸；
步骤三、静止部套径向尺寸的初步测量：在轴向尺寸测量完毕后，分别将相应的隔板套、隔板、气封的上半部和下半部进行合并，测量各个部套的中分面间隙合格后，进行上半气缸的安装和中分面间隙检查，各项检查合格后，依据径向尺寸记录卡测量天方向静子部分半径测量值RT、地方向静子部分半径测量值RB、右侧静子部分半径测量值RR、左侧静子部分半径测量值RL、转子直径测量值DRO；
步骤四、静止部套轴向间隙尺寸计算和静止部套径向间隙尺寸计算：根据步骤二测得的静止部套轴向各尺寸数值，通过公式（1）计算静止部套轴向间隙，
02=（04+K)-03（1）
公式（1）中02表示静止部套轴向间隙，03表示静部件间隙值，04表示转子测量值，K表示设计偏移量；
根据步骤三测得的静止部套径向各尺寸数值，通过公式（2）（3）（4）（5）计算静止部套径向间隙尺寸，
T=(RT+RB-DRO)/2+SSTB-SRTB-RDTB（2）
B=(RT+RB-DRO)/2-SSTB+SRTB+RDTB（3）
R=(RR+RL-DRO)/2+[SSRL+(-0.26)]-SRRL+RDRL（4）
L=(RR+RL-DRO)/2-[SSRL+(-0.26)]+SRRL-RDRL（5）
公式（2）（3）（4）（5）中T表示天方向间隙值，B表示地方向间隙值，R表示右侧方向间隙值，L表示左侧方向间隙值，RT表示天方向静子部分半径测量值，RB地方向表示静子部分半径测量值，RR表示右侧静子部分半径测量值，RL表示左侧静子部分半径测量值，DRO表示转子直径测量值，SSTB表示天地方向偏心值，SRTB表示天地方向转子设定值，RDTB表示天地方向转子挠度，SSRL表示左右方向偏心值，RDRL表示左右方向转子挠度；
步骤五、拆分各部套并进行偏心销和支撑键的加工：加工配准的径向销和支撑键尺寸，拆分各部套，根据实际尺寸加工径向销和支撑键；
步骤六、加工完毕后重新扣缸：安装加工合格后的各加工部件，重新扣气缸的内部套、气缸上半，重新对各间隙进行检查，无误后进行继续测量；
步骤七、静止部套轴向尺寸和径向尺寸复测：按照静止部套轴向尺寸安装加工好各个部件，重新装配静止部套，按照步骤二和步骤三重新测量静止部套的轴向尺寸和和径向尺寸，并计算间隙，即完成汽轮机无转子状态通流间隙的测量。
本发明的有益效果是：本发明缩短了汽轮机整体发货时间，利用本发明所述方法，静止部套具备总装条件后，无需等待转子，可以先进行静止部套的测量，测量完成后发货到电厂进行装配，缩短了机组的装配周期，节省了时间成本；本发明减少了带转子测量总装通流间隙的工作量，相对于常规带转子测通流间隙方法，本方法可以减少转子与静止部套装配的次数，无需操作人员、检查人员、监造人员等用常规量具进行反复的测量；本发明中静止部套与转子无需装配，使得两部套可以异地生产，同时可以通过测绘工作，满足电厂更换静止部套或者转子的大修条件；本发明所述无转子测通流方法，目前已经应用于AP1000百万核电机组主机部分汽轮机的装配间隙检查中，改革国内现有的“带转子”装配的方法，尤其对于百万核电机组，转子体积非常大，起吊一次成本、时间要求都比较高，将该无转子测通流的办法应用于世界首台AP1000百万核电机组装配中节省了很多的时间及成本；本发明操作简单，安全性高，降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明的流程框图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机无转子测通流的方法的具体步骤如下：
步骤一、测量前的准备及记录卡的编制：根据汽轮机总装通流间隙图纸，将通流间隙尺寸分别分解到静止部套和转子的记录卡中，根据前后两次测量的特点，编制初测记录卡和精测记录卡，确定各测量点的位置；
步骤二、静止部套轴向尺寸的初步测量：静止部套轴向尺寸测量是在无转子开缸状态下将隔板套、隔板及气封等部套落入下半缸中，依据记录卡中的相关测量点位置进行测量，并在初测记录卡中记录相应的尺寸；
步骤三、静止部套径向尺寸的初步测量：在轴向尺寸测量完毕后，分别将相应的隔板套、隔板、气封的上半部和下半部进行合并，测量各个部套的中分面间隙合格后，进行上半气缸的安装和中分面间隙检查，各项检查合格后，依据径向尺寸记录卡测量天方向静子部分半径测量值RT、地方向静子部分半径测量值RB、右侧静子部分半径测量值RR、左侧静子部分半径测量值RL、转子直径测量值DRO；
步骤四、静止部套轴向间隙尺寸计算和静止部套径向间隙尺寸计算：根据步骤二测得的静止部套轴向各尺寸数值，通过公式（1）计算静止部套轴向间隙，
02=（04+K)-03（1）
公式（1）中02表示静止部套轴向间隙，03表示静部件间隙值，04表示转子测量值，K表示设计偏移量；
根据步骤三测得的静止部套径向各尺寸数值，通过公式（2）（3）（4）（5）计算静止部套径向间隙尺寸，
T=(RT+RB-DRO)/2+SSTB-SRTB-RDTB（2）
B=(RT+RB-DRO)/2-SSTB+SRTB+RDTB（3）
R=(RR+RL-DRO)/2+[SSRL+(-0.26)]-SRRL+RDRL（4）
L=(RR+RL-DRO)/2-[SSRL+(-0.26)]+SRRL-RDRL（5）
公式（2）（3）（4）（5）中T表示天方向间隙值，B表示地方向间隙值，R表示右侧方向间隙值，L表示左侧方向间隙值，RT表示天方向静子部分半径测量值，RB地方向表示静子部分半径测量值，RR表示右侧静子部分半径测量值，RL表示左侧静子部分半径测量值，DRO表示转子直径测量值，SSTB表示天地方向偏心值，SRTB表示天地方向转子设定值，RDTB表示天地方向转子挠度，SSRL表示左右方向偏心值，RDRL表示左右方向转子挠度；
步骤五、拆分各部套并进行偏心销和支撑键的加工：加工配准的径向销和支撑键尺寸，拆分各部套，根据实际尺寸加工径向销和支撑键；
步骤六、加工完毕后重新扣缸：安装加工合格后的各加工部件，重新扣气缸的内部套、气缸上半，重新对各间隙进行检查，无误后进行继续测量；
步骤七、静止部套轴向尺寸和径向尺寸复测：按照静止部套轴向尺寸安装加工好各个部件，重新装配静止部套，按照步骤二和步骤三重新测量静止部套的轴向尺寸和和径向尺寸，并计算间隙，即完成汽轮机无转子状态通流间隙的测量。
实施例
以AP1000百万核电机组低压无转子测通流量为例：
AP1000百万核电机组低压无转子测通流轴向间隙测量的具体步骤如下：
步骤一、轴向尺寸测量是在无转子开缸状态下对已完成隔板套、隔板及气封等零部件装配，且未装配排汽导流环的下半低压缸进行测量，低压缸水平中分面、低压内缸电调端端面、低压内缸找正基准圆、各级隔板进汽侧平面和各级隔板出汽侧平面清理干净，无油污、淤泥等杂物，水平中分面螺栓出去，保证测量时不存在挡光现象，激光跟踪仪位于低压内缸调端外侧，跟踪仪支架所在的垫铁位置应保证不存在晃动现象，激光头高于汽缸水平中分面500mm以上；
步骤二、建立测量坐标系：对仪器进行校准后，对低压内缸水平中分面进行采点，要求采点数量不少于20个，范围要覆盖汽缸水平中分面80%以上，将测量点拟合成水平中分面平面；对低压内缸调端端面进行采点，并拟合成调端端面平面，对低压内缸基准外圆进行采点，并将测量点在调端平面上投影，拟合成调端圆，同样的方法采点并拟合出电端端面平面和电端圆，以调端圆圆心为起点，电端圆圆心为终点建立轴线向量，对低压调端1级隔板内环出汽侧端面进行采点，并拟合为平面，构造轴向向量与低压调端1级隔板内环出汽侧端面交点，以交点为坐标原点，以水平中分面平面的法向量为Z轴，以轴线向量方向为X轴，建立笛卡尔坐标系。该坐标系即为测量坐标系；
步骤三、静止部套轴向尺寸测量的具体步骤如下：
步骤三（一）、隔板及进汽导流环的B值、F值及B1、F1值测量：对电、调端各级隔板的内环进、出汽侧端面及进汽导流环端面进行采点，分别拟合成各级隔板内环端面平面及进汽导流环端面，平面中心的X坐标值为各级隔板内环进、出汽侧B、F、B1、F1的坐标值，其绝对值即为记录卡中所要求的各轴向通流值；
步骤三（二）、隔板的A值测量：对各级隔板外环出汽侧进行采点，左右各采1点，各级左右两点的X坐标的平均值为各级隔板外环出汽侧X坐标值，其绝对值为记录卡中A值；
步骤三（三）、根据记录卡要求，测量对记录卡中规定的汽封齿进行采点测量，采点方法为在水平中分面左右各采1点，其X平均值即为记录卡中所需的数据，汽封齿的厚度尺寸可用游标卡尺进行测量；
步骤四、静止部套轴向通流间隙计算：根据转子尺寸记录，计算出转子各级叶片进出汽侧端面到高压调端1级围带进汽侧端面的距离，利用通流图中给出的K值将转子各通流位置尺寸转化为X轴坐标，通过坐标差值计算出各轴向通流间隙值，其中调端轴向间隙是：02=（04+K)-03，电端轴向间隙是：02=（04+K)-03；
步骤五、将上述测量结果记录到记录卡中，保存SA的测量数据，并将间隙值记录到记录卡中。
AP1000百万核电机组低压无转子测通流径向间隙测量：
径向通流尺寸测量是在无转子合缸状态下对已完成隔板套、隔板等零部件装配，且未装配排汽导流环的下半低压内缸进行测量，合缸前需将各靶球利用工装固定在各级汽封上，每级汽封固定1圈长齿，每圈固定天、地、左、右四个点，其中左右测量点要固定在下半上。将测量导轨安放在汽缸中心线下，保证激光头低于水平中分面50-300mm，激光头面向汽缸的电端，合缸后，将激光头固定到导轨上，测量完围带汽封后进行隔板汽封的测量，测通流径向间隙测量的具体步骤如下：
步骤一、测量前的准备，具体步骤为：
步骤一（一）、在各部套安装前，由工艺出方案，保证在安装前各汽封弧段弹簧完全涨起；
步骤一（二）、径向尺寸基准面进行检查，保证粗糙度要求，对装配上半缸体后接配面进行检查，两侧外汽封体接配面应无错牙；
步骤一（三）、安装H03.027Z下半靶球测量工装，在安装时，对工装位置进行简单标号，以保证在测量时摄像头方便识别，同时应该保证各个位置的测量点应该尽量靠近天地水平四个方向，且每级隔板的位置应该尽量保证一致；
步骤一（四）、安装仪器支架垫箱：垫箱应该进行固定及调平工作，保证垫箱位固定不存在晃动现象，保证高度调节好后，激光头位于中分面以下位置，位置确认后将导轨用压板压死，固定在垫箱上；
步骤一（五）、安装H03.027Z上半靶球工装：在各部套落入时安装相关的工装，等把紧上班后进行工装安装质量检查；
步骤一（六）、对检查无误后的各工装位置进行靶球安装，先对调端侧144个转站点进行安装，安装时注意检查工装的安装质量；
步骤一（七）、安装仪器：将测量仪器安装在仪器支架上，保证测量仪器的稳定性，将激光跟踪仪主机放置于测量支架滑动小车上，对应螺扣，顺时针旋转螺扣将跟踪仪与小车连接牢固，确定跟踪仪无轴向及径向位移，依次连接跟踪仪主线缆、气象站、串口线及电源线，注意插头上的豁口冲向正上方，最后将电源线接入UPS电源输出端并确保电源接地；
步骤一（八）、安装转站点：在低压外缸电调端末级隔板面，各安装两个转站工装，用于坐标系转换，安装转站工装时对位置的稳定性进行检查，无误后对转站点安装靶球；
步骤二、仪器的校准，具体步骤为：
步骤二（一）、在开机约在15分钟以后，跟踪仪头部红色LED停止闪烁，表明仪器已经稳定，在此基准上继续等待15分钟，使仪器内部部件达到热平衡状态；
步骤二（二）、开启红色伺服开关，启动校准软件“TrackerCal”；
步骤二（三）、前后视检查：将靶球放置在靶球座上，进行前后视检查，要求回转和俯仰角精度小于千分之五，检查范围与数量力求覆盖实际工件。上述检查如果超出千分之四，或测量高精度工件时可以进行QVC及一点QVC校准；
步骤二（四）、进行ADM精度检查，如果精度不好，要进行ADM校准，
仪器调整完毕，等待测量；
步骤三、径向尺寸测量，具体步骤为：
步骤三（一）、设置转站点，低压外缸电调端末级隔板面，各安装两个转站工装，用于坐标系转换，安装转站工装时对位置的稳定性进行检查；
步骤三（二）、建立测量坐标系：开动导轨上的小车，将激光头的位置调整至调端端面外，对低压内缸调端端面及低压内缸调端找正圆行采点，在调端找正圆的左侧中分面处采1点，并对其命名为Y点。测量转站点，将激光头开至电端端面外，测量转站点，并转站。对低压内缸电端端面及低压内缸电端找正圆行采点，将电调端端面的测量点分别拟合为平面，作为电、调端端面，将电、调端找正圆点向相应的端面进行投影，并拟合为圆，作为电、调端圆，调端圆为坐标原点，连接电、调端圆的圆心构造X轴向量，将Y点投影到调端平面上，连接原点与该投影点构造Y轴向量，以X轴向量为主要元素，Y轴向量为次要元素建立测量坐标系；
步骤三（三）、测量步骤三（一）中设置的4个转站点，然后移动激光头至相应的测量部位，并重新测量上述4个转站点，进行转站工作，在转站点测量时，必须全部使用四个转站点，转站点X、Y、Z各坐标的偏差都应该不超过0.03，如果超过上述值，则应该进行复测，无误后实施转站；
步骤三（四）、利用航空相机将激光跟踪仪对准隔板各测量点并测量，开动小车调整激光头的位置，测量各级隔板套汽封的测量点，注意每次移动激光头后，需首先进行转站工作，然后再进行测量，利用点到直线距离命令查询各测量点到X轴线的距离，天部测量点到轴线的距离为记录卡中的RT值，地部测量点到轴线的距离为记录卡中的RB值，左部测量点到轴线的距离为记录卡中的RL值，右部测量点到轴线的距离为记录卡中的RR值，保存SA中的测量数据；
步骤三（五）、更换靶球，测量电端侧的静部套径向通流尺寸。
Claims (1)
1.一种汽轮机无转子测通流的方法，其特征在于：所述一种汽轮机无转子测通流的方法的具体步骤如下：
步骤一、测量前的准备及记录卡的编制：根据汽轮机总装通流间隙图纸，将通流间隙尺寸分别分解到静止部套和转子的记录卡中，根据前后两次测量的特点，编制初测记录卡和精测记录卡，确定各测量点的位置；
步骤二、静止部套轴向尺寸的初步测量：静止部套轴向尺寸测量是在无转子开缸状态下将隔板套、隔板及气封等部套落入下半缸中，依据记录卡中的相关测量点位置进行测量，并在初测记录卡中记录相应的尺寸；
步骤三、静止部套径向尺寸的初步测量：在轴向尺寸测量完毕后，分别将相应的隔板套、隔板、气封的上半部和下半部进行合并，测量各个部套的中分面间隙合格后，进行上半气缸的安装和中分面间隙检查，各项检查合格后，依据径向尺寸记录卡测量天方向静子部分半径测量值RT、地方向静子部分半径测量值RB、右侧静子部分半径测量值RR、左侧静子部分半径测量值RL、转子直径测量值DRO；
步骤四、静止部套轴向间隙尺寸计算和静止部套径向间隙尺寸计算：根据步骤二测得的静止部套轴向各尺寸数值，通过公式（1）计算静止部套轴向间隙，
02=（04+K)-03（1）
公式（1）中02表示静止部套轴向间隙，03表示静部件间隙值，04表示转子测量值，K表示设计偏移量；
根据步骤三测得的静止部套径向各尺寸数值，通过公式（2）（3）（4）（5）计算静止部套径向间隙尺寸，
T=(RT+RB-DRO)/2+SSTB-SRTB-RDTB（2）
B=(RT+RB-DRO)/2-SSTB+SRTB+RDTB（3）
R=(RR+RL-DRO)/2+[SSRL+(-0.26)]-SRRL+RDRL（4）
L=(RR+RL-DRO)/2-[SSRL+(-0.26)]+SRRL-RDRL（5）
公式（2）（3）（4）（5）中T表示天方向间隙值，B表示地方向间隙值，R表示右侧方向间隙值，L表示左侧方向间隙值，RT表示天方向静子部分半径测量值，RB地方向表示静子部分半径测量值，RR表示右侧静子部分半径测量值，RL表示左侧静子部分半径测量值，DRO表示转子直径测量值，SSTB表示天地方向偏心值，SRTB表示天地方向转子设定值，RDTB表示天地方向转子挠度，SSRL表示左右方向偏心值，RDRL表示左右方向转子挠度；
步骤五、拆分各部套并进行偏心销和支撑键的加工：加工配准的径向销和支撑键尺寸，拆分各部套，根据实际尺寸加工径向销和支撑键；
步骤六、加工完毕后重新扣缸：安装加工合格后的各加工部件，重新扣气缸的内部套、气缸上半，重新对各间隙进行检查，无误后进行继续测量；
步骤七、静止部套轴向尺寸和径向尺寸复测：按照静止部套轴向尺寸安装加工好各个部件，重新装配静止部套，按照步骤二和步骤三重新测量静止部套的轴向尺寸和和径向尺寸，并计算间隙，即完成汽轮机无转子状态通流间隙的测量。
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