CN108344546B - 一种汽轮机隔板挠度试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机隔板挠度试验装置及其实验方法，包括压块、用于测量的隔板半分体、主加载千斤顶、定位千斤顶、底座和液压控制系统，其特征在于，所述底座呈半圆形，且底座上开有若干个沿直径方向的T型导轨，所述压块顶部设有呈长方体状的悬臂，所述压块底部为T型，且压块的T型底部设于T型导轨内沿T型导轨滑动，可沿底座导轨进行滑动，满足不同尺寸隔板的挠度试验，采用多点集中载荷形式来模拟均布载荷进行挠度试验，根据汽轮机最大工况计算出每只主加载千斤顶的实际加载力，在隔板上所选取的加载点应尽量靠近隔板重心位置。
Description
技术领域
本发明属于汽轮机制造技术领域，尤其指一种汽轮机隔板挠度试验装置及其试验方法。
背景技术
隔板是汽轮机的主要通流部件，起着阻止级间漏气与固定静叶的作用。汽轮机在运行过程中，由于隔板要承受前后两级蒸汽压差产生的载荷，这些载荷会引起隔板轴向变形，也称挠度，当挠度过大时，就会影响隔板汽封的密封效果，甚至导致汽轮机内部的叶片与隔板发生动、静碰摩，严重影响汽轮机的正常运行。目前仅靠理论计算很难准确计算出隔板在实际受载情况下的变形量，因此有必要对新设计的汽轮机隔板做隔板挠度试验，以检验隔板真实的轴向变形量，测定隔板在实际受载情况下的挠度和永久性变形程度，判定隔板是否符合设计要求，为机组的安全运行提供科学依据。另外也可对工艺过程和产品质量稳定的老产品隔板进行抽样试验。
现有的隔板挠度试验装置虽然测量方便，适用范围广，但隔板的安装相对麻烦，并不适合所有的汽轮机制造厂家。因此，设计一套能兼顾隔板制造厂的实际情况，使隔板安装更加简单，操作更加便捷的挠度试验装置尤为重要。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能兼顾隔板制造厂的实际情况，因地制宜操作便捷的隔板挠度试验装置及其试验方法。
为了达到上述目的，本发明公开了一种汽轮机隔板挠度试验装置，包括压块、用于测量的隔板半分体、主加载千斤顶、定位千斤顶、底座和液压控制系统，所述底座呈半圆形，且底座上开有若干个沿直径方向的T型导轨，所述压块顶部设有呈长方体状的悬臂，所述压块底部为T型，且压块的T型底部设于T型导轨内沿T型导轨滑动，可沿底座导轨进行滑动，满足不同尺寸隔板的挠度试验，所述定位千斤顶设于底座上且位于压块的悬臂下方，所述隔板半分体通过压块悬臂和定位千斤顶固定，所述主加载千斤顶设于底座上且位于隔板半分体的下方，所述液压控制系统设于底座外且分别连接主加载千斤顶和定位千斤顶。此液压控制系统可以分别控制主加载千斤顶和定位千斤顶的动作，实现千斤顶的缓慢加载和卸载，实现隔板半分体贴合压块的定位作用以及控制隔板半分体进汽面压力的加载和卸载。
进一步的方案为，所述T型导轨的数量为六个，且位于两侧的T型导轨设于离半圆形底座中分面呈15°的位置，其余T型导轨间相互间隔为30°，导轨的设置可使压块根据隔板半分体直径大小调整位置，满足不同尺寸隔板的挠度试验。
更进一步的方案为，所述主加载千斤顶的个数为六个，且采用多点集中载荷形式来模拟均布载荷，按照理论计算出的加载位置均匀布置，用于对隔板半分实施缓慢加载和卸载。
进一步的方案为，所述压块顶部的悬臂与隔板半分体的接触弧长不小于隔板半分体圆周周长的1/3。
更进一步的方案为，所述底座径向上刻有同心刻度线，这有利于快速定位主加载千斤顶的加载位置。
进一步的方案为，所述定位千斤顶的头部为长方体状，为增加与隔板半分体的接触面积，设计成长方体，其在挠度试验开始时将隔板半分体顶起，让隔板半分体与压块贴合。
更进一步的方案为，所述液压控制系统连接有的液压缸及压力表。
进一步的方案为，所述隔板半分体的静叶根部所在的半圆均匀布置有三个数显千分表分别为A、B、C，所述隔板半分体的汽封所在的半圆均匀布置有三个数显千分表，分别D、E、F，所述 A、B、C数显千分表应尽可能靠近汽封，且A、B、C与X、E、F应各自处于一个同心圆上，A、D位于其各自所在同心圆的180°位置上，B、E位于其各自所在同心圆90°位置上，C、F位于其各自所在同心圆的0°位置上。
根据上述一种汽轮机隔板挠度试验装置的试验方法，其具体步骤为：
步骤1：将已清洗和去油污的隔板半分体吊装至主加载千斤顶和定位千斤顶上，因主加载千斤顶置于隔板半分体下面，为准确模拟隔板半分体所受压力，应让隔板半分体进汽侧朝下，符合真实受力方向；
步骤2：根据隔板半分体大小调整压块位置并固定好，而且要保证压块与隔板半分体的接触弧长不小于隔板半分体2外侧圆周弧长的1/3；
步骤3：将定位千斤顶的位置调整到压块附近，松开起吊装置，由定位千斤顶支撑隔板半分体；
步骤4：布置A、B、C、D、E、F六个数显千分表安装位置，所述 A、B、C应尽可能靠近汽封，且A、B、C与D、E、F的数显千分表应各自处于一个同心圆上，A、D位于其各自所在同心圆的180°位置上，B、E位于其各自所在同心圆90°位置上，C、F位于其各自所在同心圆的0°位置上；
步骤5：根据隔板加载力要求，计算出加载位置与大小，设置好试验参数，开启液压控制系统，启动定位千斤顶，缓慢的将隔板半分体贴合于压块；
步骤6：关掉定位千斤顶，启动主加载千斤顶，先进行20%载荷的试压加载，以消除隔板半分体与压块的接触间隙，并测量其间隙，要求间隙≤0.05mm，将千分表读数调零；
步骤7：再次启动主加载千斤顶缓慢加载压力至试验要求载荷，在试验压力的作用下，千分表读数应保持2~5分钟稳定，此时记录千分表的数值为各点的挠度值，并计算得出平均挠度值；
步骤8：卸载，测量隔板半分体基准面到汽封档的轴向尺寸，确定隔板半分体的残余变形量，判定隔板设计是否符合设计要求。
本发明具有以下有益效果：
本发明所公开的这种装置及其试验方法采用多点集中载荷形式来模拟均布载荷进行挠度试验，根据汽轮机最大工况计算出每只主加载千斤顶的实际加载力，在隔板上所选取的加载点应尽量靠近隔板重心位置，并且所有加载点应处于一个同心圆位置，相较于以往从上往下施加载荷，本方法采用从下往上的方式实现加载，本方法采用的试验装置能满足不同直径的隔板的挠度试验，且隔板安装更为简单，操作更为便捷，能够用于检验汽轮机隔板轴向变形量，测定隔板在实际受载情况下的挠度和永久性变形程度，以判定隔板是否符合设计要求。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明装置中数显千分表安装位置示意图。
图3为本发明装置中底座的结构示意图。
图4为本发明装置中压块的结构示意图。
图5为实施例1中用于测量的隔板半分体结构示意图。
图6为实施例1隔板半分体加载位置选择示意图。
具体实施方式
下面通过实例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1至6所示，一种汽轮机隔板挠度试验装置，包括压块1、用于测量的隔板半分体2、主加载千斤顶3、定位千斤顶4、底座5和液压控制系统6，所述底座5呈半圆形，且底座5上开有若干个沿直径方向的T型导轨7，所述压块1顶部设有呈长方体状的悬臂，所述压块1底部为T型，且压块1的T型底部设于T型导轨7内沿T型导轨7滑动，所述定位千斤顶4设于底座5上且位于压块1的悬臂下方，所述隔板半分体2通过压块1悬臂和定位千斤顶4固定，所述主加载千斤顶3设于底座5上且位于隔板半分体2的下方，所述液压控制系统6设于底座5外且分别连接主加载千斤顶3和定位千斤顶4。所述T型导轨7的数量为六个，且位于两侧的T型导轨7设于离底座5中分面呈15°的位置，其余T型导轨7间相互间隔为30°。所述主加载千斤顶3的个数为六个。且采用多点集中载荷形式来模拟均布载荷，按照理论计算出的加载位置均匀布置，用于对隔板半分体2实施缓慢加载和卸载。所述压块1顶部的悬臂与隔板半分体2的接触弧长不小于隔板半分体2圆周周长的1/3。所述底座5径向上刻有同心刻度线。所述定位千斤顶4的头部为长方体状。所述液压控制系统6连接有的液压缸及压力表。所述隔板半分体2的静叶根部所在的半圆均匀布置有三个数显千分表，所述隔板半分体2的汽封所在的半圆均匀布置有三个数显千分表，分别为A、B、C、D、E、F，所述 A、B、C处的数显千分表应尽可能靠近汽封，且位置A、B、C与位置X、E、F的数显千分表应各自处于一个同心圆上，A、D位于其各自所在同心圆的180°位置上，B、E位于其各自所在同心圆90°位置上，C、F位于其各自所在同心圆的0°位置上。
一种汽轮机隔板挠度试验装置的试验方法，其具体步骤为：
步骤1：将已清洗和去油污的隔板半分体2吊装至主加载千斤顶3和定位千斤顶4上，因主加载千斤顶3置于隔板半分体2下面，为准确模拟隔板半分体2所受压力，应让隔板半分体2进汽侧朝下，符合真实受力方向；
步骤2：根据隔板半分体2大小调整压块1位置并固定好，而且要保证压块1与隔板半分体2的接触弧长不小于隔板半分体2外侧圆周弧长的1/3；
步骤3：将定位千斤顶4的位置调整到压块1附近，松开起吊装置，由定位千斤顶4支撑隔板半分体2；
步骤4：布置A、B、C、D、E、F六个数显千分表安装位置，所述 A、B、C应尽可能靠近汽封，且A、B、C与D、E、F的数显千分表应各自处于一个同心圆上，A、D位于其各自所在同心圆的180°位置上，B、E位于其各自所在同心圆90°位置上，C、F位于其各自所在同心圆的0°位置上；
步骤5：根据隔板加载力要求，计算出加载位置与大小，设置好试验参数，开启液压控制系统6，启动定位千斤顶4，缓慢的将隔板半分体2贴合于压块1；
步骤6：关掉定位千斤顶4，启动主加载千斤顶3，先进行20%载荷的试压加载，以消除隔板半分体2与压块1的接触间隙，并测量其间隙，要求间隙≤0.05mm，将千分表读数调零；
步骤7：再次启动主加载千斤顶3缓慢加载压力至试验要求载荷，在试验压力的作用下，千分表读数应保持2~5分钟稳定，此时记录千分表的数值为各点的挠度值，并计算得出平均挠度值；
步骤8：卸载，测量隔板半分体2基准面到汽封档的轴向尺寸，确定隔板半分体2的残余变形量，判定隔板设计是否符合设计要求。
以上对本发明提供的汽轮机隔板挠度试验装置进行了详细的介绍，并对本发明的原理与实施方式进行了阐述。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种汽轮机隔板挠度试验装置，包括压块（1）、用于测量的隔板半分体（2）、主加载千斤顶（3）、定位千斤顶（4）、底座（5）和液压控制系统（6），其特征在于，所述底座（5）呈半圆形，且底座（5）上开有若干个沿直径方向的T型导轨（7），所述压块（1）顶部设有呈长方体状的悬臂，所述压块（1）底部为T型，且压块（1）的T型底部设于T型导轨（7）内沿T型导轨（7）滑动，所述定位千斤顶（4）设于底座（5）上且位于压块（1）的悬臂下方，所述隔板半分体（2）通过压块（1）悬臂和定位千斤顶（4）固定，所述主加载千斤顶（3）设于底座（5）上且位于隔板半分体（2）的下方，所述液压控制系统（6）设于底座（5）外且分别连接主加载千斤顶（3）和定位千斤顶（4）。
2.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述T型导轨（7）的数量为六个，且位于两侧的T型导轨（7）设于离底座（5）中分面呈15°的位置，其余T型导轨（7）间相互间隔为30°。
3.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述主加载千斤顶（3）的个数为六个。
4.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述压块（1）顶部的悬臂与隔板半分体（2）的接触弧长不小于隔板半分体（2）圆周周长的1/3。
5.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述底座（5）径向上刻有同心刻度线。
6.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述定位千斤顶（4）的头部为长方体状。
7.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述液压控制系统（6）连接有的液压缸及压力表。
8.根据权利要求书1所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置，其特征在于，所述隔板半分体（2）的静叶根部所在的半圆均匀布置有三个数显千分表，所述隔板半分体（2）的汽封所在的半圆均匀布置有三个数显千分表，分别为A、B、C、D、E、F，所述 A、B、C处的数显千分表应尽可能靠近汽封，且位A、B、C与D、E、F的数显千分表应各自处于一个同心圆上，A、D位于其各自所在同心圆的180°位置上，B、E位于其各自所在同心圆90°位置上，C、F位于其各自所在同心圆的0°位置上。
9.根据1-8所述的一种汽轮机隔板挠度试验装置的试验方法，其具体步骤为：
步骤1：将已清洗和去油污的隔板半分体（2）吊装至主加载千斤顶（3）和定位千斤顶（4）上，因主加载千斤顶（3）置于隔板半分体（2）下面，为准确模拟隔板半分体（2）所受压力，应让隔板半分体（2）进汽侧朝下，符合真实受力方向；
步骤2：根据隔板半分体（2）大小调整压块（1）位置并固定好，而且要保证压块（1）与隔板半分体（2）的接触弧长不小于隔板半分体2外侧圆周弧长的1/3；
步骤3：将定位千斤顶（4）的位置调整到压块（1）附近，松开起吊装置，由定位千斤顶（4）支撑隔板半分体（2）；
步骤4：布置A、B、C、D、E、F六个数显千分表安装位置，所述 A、B、C应尽可能靠近汽封，且A、B、C与D、E、F的数显千分表应各自处于一个同心圆上，A、D位于其各自所在同心圆的180°位置上，B、E位于其各自所在同心圆90°位置上，C、F位于其各自所在同心圆的0°位置上；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 310018 No. 18, No. 22, Hangzhou economic and Technological Development Zone, Zhejiang Applicant after: Hangzhou Zhongneng Turbine Machinery Equipment Co.,Ltd. Address before: 310018 No. 18, No. 22, Hangzhou economic and Technological Development Zone, Zhejiang Applicant before: HANGZHOU CHINEN STEAM TURBINE POWER CO.,LTD. Country or region before: China |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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