CN108917557A - 一种转子轴颈斜度测量方法 - Google Patents

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李光明
李军
董巍
王巍
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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Abstract

本发明公开一种转子轴颈斜度测量方法，为大型氢冷汽轮发电机(1000MW级以上)配加工和安装氢侧油密封座和导风环支架提供加工数据，确保氢侧油密封座和导风环支架安装后其与转子之间的间隙能够均匀且满足要求；本方法所适用的汽轮发电机由定子、转子、端盖轴承、氢侧密封座、风扇座支架、风扇座、轴瓦组成；本方法由测量支架、百分表、百分表座组成；本方法通过盘转转子,使固定其上的两个对称位置的百分表同时测量端盖轴承基准面跳动数值，通过公式计算消除轴向窜动带来的干扰，间接测量转子轴颈斜度。避免常规只有一个百分表测量数值，因无法控制转子在盘车过程中产生的窜动，对测量数值产生干扰，而需要反复调整转子轴向窜动量。本方法可不用专门限制转子轴向位移。

Description

一种转子轴颈斜度测量方法
技术领域
本发明是大型四极半速氢冷汽轮发电机在预装实验过程中一种 转子轴颈斜度测量方法。
背景技术
大型四极半速氢冷汽轮发电机(1000MW级以上)由于转子长度 达到16.9米，转子两端轴承支撑中心距离达到11.6米，转子总重量 达到242.9吨。转子用端盖轴承支撑，在自身重力的作用下，转子会 产生挠度变形，如图1。每台转子均需要通过间接测量的方法确定转 子中心线在轴颈处，法线方向的倾斜度，根据该斜度值可以配加工油 密封座和风扇座支架的斜面，最终可使油封座和转子斜度保持一致， 风扇座静风叶和转子动风叶间隙保持均匀，如图8安装示意图。
获得转子轴颈斜度方法及其相应缺陷有：
1)可以通过理论计算模拟出转子挠度值，由于很难保证每台汽 轮发电机转子材料性能完全一致，且转子实际安装完后受到累积误差 的影响，就无法通过理论计算配加工油密封座和风扇座支架的斜面；
2)利用一个百分表固定于转子轴颈上，随转子盘车一周，测量 其相对于端盖轴承基准面的倾斜变化，该端盖轴承基准面垂直于转子 理论中心线(即未发生挠度变形时的中心线)，同时需在该侧端盖轴 承处固定另一个百分表测量转子沿轴向窜动量并作为修正值，一般需 要提前反复调整转子轴向攒动量并将其控制在0.02mm以内，斜度测 量值才有效。
为了免于繁琐的转子轴向窜动微调整工作，将提出一种消除轴向 窜动的转子斜度测量方法，简化了测量过程，使测量结果更精确。
发明内容：本发明的目的是公开一种转子轴颈斜度测量方法，技 术方案为：
1)发电机定子(1)在平台固定后中心位置已经确定，端盖轴承 (3)根据与定子(1)中心和转子(2)理论挠度值保持一致的位置 加工定位销孔，端盖轴承(3)均与定子(1)按照销孔位置进行组装， 转子(2)穿入定子(1)并支撑于端盖轴承(3)上，此时转子(2) 与定子(1)间隙符合理论要求，在端盖轴承(3)上的基准面(即与 氢侧密封座(4)安装面)上做百分表所测同心圆ΦA位置标记，测 量、记录ΦA值，如图4所示；
2)在转子(2)轴颈处安装百分表座支架(7)，将第一百分表座 (11)和第二百分表座(10)分别吸在百分表座支架(7)的上、下 对称位置上并固定牢固，第一百分表(8)固定于第一百分表座(11) 上，第二百分表(9)固定于第二百分表座(10)上，百分表座支架 (7)与转子(2)轴颈不能有相互位移且能够随转子(2)沿其中心 线旋转，分别调整第一百分表(8)和第二百分表(9)，分别垂直于 端盖轴承(3)基准面同心圆对称位置，百分表的表针均垂直于端盖 轴承(3)基准面且均位于ΦA同心圆标记处，均调至零点，如图4所示；
3)转子(2)盘车一周，按照图2、3位置要求，记录相应读数， 照图2位置第一百分表(8)依次记录读数a1、c1、c2、c3、c4、a2、 c5、c6、c7、c8，照图3位置第二百分表(9)依次记录读数b1、d5、 d6、d7、d8、b2、d1、d2、d3、d4，对比第一百分表(8)左右对 称位置数据c1和c8，c2和c7，c3和c6，c4和c5读数偏差均不超过 0.01mm，第二百分表(9)左右对称位置数据d1和d8，d2和d7， d3和d6，d4和d5读数偏差均不超过0.01mm；
4)第一百分表(8)和第二百分表(9)左右对称位置数据如果 超过要求值，需要重新调整测量轴瓦(12)与转子(2)轴颈之间的 侧面间隙，如图5所示；
5)利用公式：
V＝[(a2+b1)-(a1+b2)]/2
式中V是在所测量基准圆直径ΦA上转子(2)斜度变化值；
则倾斜角度公式：
tanα＝V/A
式中α为该处转子(2)中心线倾斜角度；
为所测量基准圆直径ΦA；
根据α角度将氢侧密封座(4)安装面以及风扇座支架(6)安装 面按照-α角车加工成斜面，如图6、7所示。
技术效果：这种测量方法结构简单，安装方便，工人易于操作， 同时这种方法有通用性，只要将百分表安装于转子上对称位置，转子 盘车过程中两个百分表同时随转子沿着轴向进行窜动，通过公式计算 消除了转子轴向窜动带来的影响，简化了操作过程。该方法满足实际 安装精度要求，并提高了装配效率。
附图说明
图1、图4为本发明的方法原理示意图
图2盘车过程中第一百分表(8)记录读数，图3盘车过程中第 二百分表(9)记录读数
图5轴瓦与转子轴颈之间的侧面间隙示意图
图6风扇座支架安装面配加工示意图，图7氢侧密封座安装面配 加工示意图。图8发电机最终安装氢侧密封座和风扇支架示意图
其中：1定子、2转子、3端盖轴承、4氢侧密封座、5风扇座、 6风扇座支架、7百分表座支架、8第一百分表、9第二百分表、10 第二百分表座、11第一百分表座、12轴瓦。
具体实施方式：
下面结合示意图和具体实施方式，本发明操作步骤如下：
1)如图4，发电机定子1、转子2和端盖轴承3完成预装配后， 记录端盖轴承3基准面同心圆测点所处直径值ΦA；
2)在转子2轴颈处安装百分表座支架7，将第一百分表座11和 第二百分表座10分别吸在百分表座支架7的上、下对称位置上，第 一百分表8固定于第一百分表座11上，第二百分表9固定于第二百 分表座10上，分别调整第一百分表8和第二百分表9，分别垂直于 端盖轴承3基准面同心圆ΦA对称位置，均调至零点；
3)转子2盘车一周并按照图2、3位置记录相应读数，按照图2第一百分表8依次记录读数a1、c1、c2、c3、c4、a2、c5、c6、c7、 c8，按照图3第二百分表9依次记录读数b1、d5、d6、d7、d8、b2、 d1、d2、d3、d4，对比第一百分表8左右对称位置数据c1和c8，c2 和c7，c3和c6，c4和c5读数偏差均不超过0.01mm，第二百分表9左右对称位置数据d1和d8，d2和d7，d3和d6，d4和d5读数偏差 均不超过0.01mm；
4)第一百分表8和第二百分表9左右对称位置数据如果超过该 要求值，需要重新调整测量轴瓦12与转子2轴颈之间的侧面间隙， 如图5所示；
5)利用公式：
V＝[(a2+b1)-(a1+b2)]/2
式中V是在所测量基准圆直径ΦA上转子2斜度变化值；
则倾斜角度公式：tanα＝V/A
式中α为该处转子2中心线倾斜角度；
为所测量基准圆直径ΦA；
根据α角度将氢侧密封座4安装面以及风扇座支架6安装面按 照-α角车加工成斜面，如图6、7所示。

Claims (1)

1.一种转子轴颈斜度测量方法，其特征是：步骤如下：
1)发电机定子(1)在平台固定后，转子(2)和端盖轴承(3)均与定子(1)组装完毕，在转子(2)轴颈处安装百分表座支架(7)，将第一百分表座(11)和第二百分表座(10)分别吸在百分表座支架(7)的上、下对称位置上，第一百分表(8)装于第一百分表座(11)上，第二百分表(9)装于第二百分表座(10)上，分别调整第一百分表(8)和第二百分表(9)，分别垂直于端盖轴承(3)基准面同心圆对称位置；
2)第一百分表(8)和第二百分表(9)的表针均需垂直于端盖轴承(3)基准面且均位于同心圆标记处，均调至零点，转子(2)盘车一周，记录相应读数，第一百分表(8)依次记录读数：a1、c1、c2、c3、c4、a2、c5、c6、c7、c8，第二百分表(9)依次记录读数：b1、d5、d6、d7、d8、b2、d1、d2、d3、d4；
3)对比第一百分表(8)左右对称位置数据c1和c8，c2和c7，c3和c6，c4和c5读数偏差均不超过0.01mm，第二百分表(9)左右对称位置数据d1和d8，d2和d7，d3和d6，d4和d5读数偏差均不超过0.01mm，如果超过该要求值，需要重新调整测量两端轴瓦(12)与转子(2)轴颈之间的侧面间隙；
4)利用公式：V＝[(a2+b1)-(a1+b2)]/2
式中V是在所测量基准圆直径ΦA上转子(2)斜度变化值；
则倾斜角度公式：
tanα＝V/A
式中α为该处转子(2)中心线倾斜角度；
为所测量基准圆直径ΦA；
根据α角度将氢侧密封座(4)安装面以及风扇座支架(6)安装面按照-α角车加工成斜面。
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