CN110587285A - 航改型燃机发电机组轴系对中方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种航改型燃机发电机组轴系对中方法，包括以下步骤：S1、机组就位；S2、机组调平；S3、膜盘联轴器轴向预拉伸安装；S4、激光对中仪和自动盘车装置的安装；S5、第一次盘车：启动自动盘车装置进行第一次盘车；S6、激光对中仪测量对中偏差值；S7、若对中偏差值的最大值大于对中要求值，则复位至对中偏差值最大值对应的均分测量角度值；S8、调整燃机基座的平整度；S9、反复检测与调整直至对中偏差值的最大值小于对中要求值为止，对中完毕。本发明对中方法按周期盘车、周期检测、复位和调整的循环对中流程，使每个测量角处的对中值均满足限值要求，有效地排除单点调整对其他检测点的影响，实现轴系对中自动化并大大提高对中精度。

Description

航改型燃机发电机组轴系对中方法

技术领域

本发明涉及航改型燃机设备技术领域，具体地，涉及航改型燃机发电机组轴系对中方法。

背景技术

轴系对中工艺是保证轴系在负载等因素下可靠运行的一种安装工艺过程，LM航改型燃气轮机发电机组涉及航空发动机动力透平轴、膜盘联轴器和发电机轴的轴系对中，然而不同于一般机械设备的轴系对中，该轴系具有尺寸大、轴系长、高速和受热膨胀影响等特点，相应的对轴系对中的精度的要求很高，其将直接影响膜盘联轴器及轴系轴承的使用寿命，严重地会造成机组振动、噪音和功率损失等，因此良好的轴系对中工艺显得至关重要。目前，LM机组轴系大多采用四点对中方法，为配合激光对中仪的使用，采用手动盘车方法对轴系进行低速盘车至0°、90°、180°和270°进行检测和记录，并根据需要作实时调整至四点对中值均满足要求值为止。其中手动盘车具体地是以葫芦和链条为工具，人为地施加力拉链条使轴系转动。但这种四点对中方法仍存在对中值测量点位少致对中精度不足、手动盘车转角小/次且不精确、费时费力、盘车产生的侧向力可能会危及轴系的强度等问题。截止目前，国内多个LM项目由于采用了该种对中方法导致机组运行时出现不同程度的振动，造成了严重的经济损失。

经过对现有技术的检索，申请公布号为CN102287242A的发明专利公开了一种汽轮发电机组轴系中心的调整方法，首先测量记录汽轮发电机组轴系上各转子中心数据，将低压外上缸临时就位，在低压外上缸重量的作用下，再次对机组高压转子与低压转子中心进行测量并记录测量数据，比较低压外上缸就位前后高压转子与低压转子中心的测量数据，比较数据大于0.02mm时，则直接对两个低压转子轴承进行调整并调整至比较数据小于等于0.02mm，比较数据小于等于0.02mm时，则将低压外上缸正式就位并安装高压外上缸，调整两个高压转子轴承至汽轮发电机组轴系中心符合工艺要求。该调整方法对中精度不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航改型燃机发电机组轴系对中方法，包括以下步骤：

步骤S1、机组就位：确保机组安装地基特别是支撑点位水平、干净和平整，并在地基上拉出一条中心线，分别移动燃机和发电机到地基上对应的安装位置，使用铅垂从中心线冲孔处垂下，将设备中心对齐到地基中心线上；

步骤S2、机组调平：将发电机和燃机基座调平；

步骤S3、膜盘联轴器轴向预拉伸安装：将膜盘联轴器两端分别与燃机动力透平法兰和发电机法兰连接并拧紧所有连接螺栓，测量燃机动力透平法兰和发电机法兰连接与分开时的距离差并使其等于预拉伸值；

步骤S4、激光对中仪和自动盘车装置的安装；

步骤S5、第一次盘车：启动自动盘车装置进行第一次盘车；

步骤S6、激光对中仪测量对中偏差值：将360°均分得到多个均分测量角，在自动盘车周期内，激光对中仪测量各个均分测量角的对中偏差值并依次记录，选出该盘车周期内对中偏差值的最大值并将其与对中要求值进行比较，若小于对中要求值则盘车结束；

步骤S7、若对中偏差值的最大值大于对中要求值，则复位至对中偏差值最大值对应的均分测量角度值；

步骤S8、调整燃机基座的平整度；

步骤S9、反复检测与调整直至对中偏差值的最大值小于对中要求值为止，对中完毕。

进一步地，所述步骤S2中，将发电机的支撑点位用垫片填隙，使其支撑点在平面度1.59mm以内后将发电机固定，使用燃机基座四个角上安装的调平装置来调平燃机。

进一步地，所述步骤S3中，膜盘联轴器安装前，测量发电机轴端法兰和燃机动力透平法兰之间的距离，将燃机在轴向大致定位，使燃机动力透平法兰与发电机轴端法兰的轴端距离等于联轴器自然长度加拉伸量。

进一步地，所述步骤S4中，在膜盘联轴器靠近发电机端的膜盘端轴安装激光发射仪，在燃机动力透平法兰侧安装激光接收仪，两者配合使用可以较高精度地测量对中偏差情况，安装自动盘车装置并将其中的从动齿轮与轴系中膜盘联轴器连接起来，该待对中的轴系由燃机动力透平法兰轴、膜盘联轴器和发电机法兰轴组成。

进一步地，所述步骤S5中，第一次盘车中，以360°为一周期，以10r/min的速度盘车一周。

进一步地，所述步骤S6中，将360°按30°均分得12个均分测量角，并按周期测量，测量点位多。

进一步地，所述步骤S7中，根据激光对中仪检测到一个盘车周期内的对中偏差值的最大值，利用自动盘车装置将轴系复位至其对应的均分角度值。

进一步地，所述步骤S8中，使用预先安装在燃机基座四个角位的调平装置，按需求调节相应调平装置的伸缩高度来调整燃机基座的平整度。

进一步地，所述步骤S9中，在调整燃机基座的平整度后，自动盘车装置进行第二周期盘车，激光对中仪自动检测第二周期内的各均分角度值对应的对中偏差值并记录，并选择出该周期的对中偏差值的最大值并与对中要求值比较，若小于对中要求值则盘车结束，若仍大于对中要求值则进行新一轮的复位、调整、周期盘车和检测，直至对中偏差值的最大值小于对中要求值为止，对中完毕。

进一步地，所述步骤S4中，所述自动盘车装置使用伺服电机作为原动机，采用小齿轮驱动大齿轮的，在行星减速机的基础上二次减速，进行360°连续盘车以及任意角度的精准盘车和复位。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明对中方法中，采用360°范围内任意多点对中方法大大地提高轴系对中精度，保证LM机组的性能并延长使用寿命。

2、本发明对中方法中，采用自动盘车装置提高对中自动化程度，很好地解决手动盘车方法存在的问题，提高对中效率，降低对中投入的时间和人力。

3、本发明对中方法中，采用自动盘车装置不仅可用于对中盘车，通过调整伺服电机的转速，还可用于机组润油盘车和机组检修盘车。

4、本发明对中方法中，通过伺服机电可实时记录盘车力矩值曲线，用于机组原始数据的记录和机组运行生命周期内的数据监测。

5、本发明对中方法中，将一个360°的盘车周期按30°进行均分，得到12个对中测量角，并按周期测量，测量点多，有效地提高对中精度。

6、本发明对中方法中，按周期盘车、周期检测、复位和调整的循环对中流程，使每个测量角处的对中值均满足限值要求，有效地排除单点调整对其他检测点的影响，实现轴系对中自动化并大大提高对中精度。

7、本发明对中方法中，自动盘车装置模块化设计，结构紧凑，安装方便，通用性强。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明航改型燃机发电机组轴系对中方法的流程图；

图2是本发明中自动盘车装置的结构示意图；

图3是图2中齿轮副的结构示意图；

图4是本发明中齿轮副的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

现有技术中手动盘车装置工作时，人手施加力拉链条使轴系盘车，缺点是：其一，只能根据预先指定的测量角度点位盘车；其二，无法精确控制盘车角度；其三，施加的拉力远大于盘车真正所需的切向力，该拉力分解的垂直力较大可能会对动力透平轴产生不良影响。

实施例

如图1所示，一种航改型燃机发电机组轴系对中方法，包括以下步骤：

S1、机组就位：确保机组安装地基特别是支撑点位水平、干净和平整，并在地基上拉出一条中心线，分别移动燃机和发电机到地基上对应的安装位置，使用铅垂从中心线冲孔处垂下，将设备中心对齐到地基中心线上；

S2、机组调平：将发电机的支撑点位用垫片填隙，使其支撑点在平面度1.59mm以内后将发电机固定，使用燃机基座四个角上安装的专用调平装置来调平燃机；

S3、膜盘联轴器轴向预拉伸安装：测量发电机轴端法兰和燃机动力透平法兰之间的距离，将燃机在轴向大致定位，使燃机动力透平法兰与发电机轴端法兰的轴端距离等于联轴器自然长度加拉伸量。将膜盘联轴器两端分别与燃机动力透平法兰和发电机法兰连接并拧紧所有连接螺栓，测量两法兰连接与分开时的距离差并使其等于预拉伸值；

S4、激光对中仪、盘车装置的安装：在膜盘联轴器靠近发电机端的膜盘端轴安装激光发射仪，在燃机动力透平法兰侧安装激光接收仪，两者配合使用可以较高精度地测量对中偏差情况，安装自动盘车装置并将其中的从动齿轮与轴系中膜盘联轴器连接起来，该待对中的轴系由燃机动力透平法兰轴、膜盘联轴器和发电机法兰轴组成；

S5、第一次盘车：启动自动盘车装置，以360°为一周期，以10r/min的速度盘车一周，即为第一次盘车；

S6、激光对中仪测量对中偏差值：将360°按30°均分得12个均分测量角，并按周期测量，测量点位多。在自动盘车周期内，激光对中仪可连续测量各个均分测量角的对中偏差值并依次记录后，选择出此盘车周期内对中偏差值的最大值并将其与对中要求值进行比较，若小于对中要求值则盘车结束；

S7、复位至对中偏差值最大值对应的均分角度值：根据激光对中仪检测到一个盘车周期内的对中偏差值的最大值，若对中偏差值的最大值大于对中要求值，经查阅选择出最大值和对应的均分测量角，利用自动盘车装置将轴系复位至其对应的均分角度值；

S8、专用调平装置调整：使用预先安装在燃机基座四个角位的专用调平装置，按需求调节相应调平装置的伸缩高度来调整燃机基座的平整度；

S9、反复检测与调整：在调整后，自动盘车装置进行第二周期盘车，激光对中仪自动检测第二周期内的各均分角度值对应的对中偏差值并记录，并选择出该周期对中偏差值的最大值并与对中要求值比较，若小于要求值则盘车结束，若仍大于要求值则进行新一轮的复位、调整、周期盘车和检测，直至对中偏差值的最大值小于对中要求值为止，对中完毕。

如图2所示，本发明提自动盘车装置，包括安装支架1、主驱动齿轮组件2和从动齿轮组件3，从动齿轮组件3为分体设计，均匀地分为第一从动齿轮31和第二从动齿轮32，第一从动齿轮31和第二从动齿轮32套设在航改型发电机组轴系4上组成从动齿轮组件，从动齿轮组件3包括法兰段33和齿轮段34，法兰段33通过螺栓与发电机组轴系4固定连接，齿轮段34设有周向均匀分布的齿与主驱动齿轮组件2啮合，实现从动齿轮的简易安装和拆卸。在本实施例中，第一从动齿轮31和第二从动齿轮32均为半圆形且上下设置。

主驱动齿轮组件2通过固定座和螺栓固定在安装支架1上，固定座与安装支架1之间设有调整垫片6，根据不同空间尺寸现配，保证齿轮副的正确啮合。防止盘车过程中的齿轮副卡死和过度磨损，同时适应各型号LM机组对布置空间的不同要求。

主驱动齿轮组件2包括依次连接的驱动电机21、行星减速器22、弹性联轴器23和主驱动齿轮轴24，主驱动齿轮轴24与从动齿轮组件3的齿轮段啮合。主驱动齿轮组件2通过支撑座51和两个轴承座52固定在安装支架1上，支撑座51的上部套设在行星减速器22上，两个轴承座52的上部套设在主驱动齿轮轴24的两端，支撑座51和两个轴承座52使主驱动齿轮组件2在同一水平高度，后置于调整垫片6上，使主驱动齿轮轴24与从动齿轮组件3啮合。

驱动电机21为小功率伺服电机，采用小齿轮驱动大齿轮的传动方案，在行星减速机的基础上二次减速，可实现盘车速度可调，调速范围大，盘车力矩大，360°连续盘车以及任意角度的精准盘车和复位。

工作时，伺服电机通电，根据盘车速度要求设置好伺服电机参数，启动伺服电机驱动主齿轮轴转动，主齿轮轴齿圈的齿与从动齿轮相啮合，通过行星减速机和一级齿轮副将伺服电机的输出转速转动转化为LM机组轴系所需的盘车转速，同时放大电机输出力矩启动360°盘车。在盘车过程中，激光对中仪记录360°范围内的各采集点的张角和偏移量对中值并输出角度-对中值曲线。此时，停止盘车，再设置电机参数后启动复位至所述曲线显示的对中偏差最大值位置并停止，使用专用调平装置进行上、下、左、右四个方向的调整并由激光对中仪复测至该点位的对中值满足要求值为止。重复上述盘车、复位、调整和复测步骤至360°范围内所有采集的角度点位的对中值均满足要求值为止。

如图3所示，为自动盘车装置中齿轮副的结构示意图，具体为圆柱齿轮副；如图4所示，为蜗轮蜗杆副，其中圆柱齿轮副传动比较小，传动效率高，而蜗轮蜗杆副结构更加紧凑、传动比较大，齿啮合为线接触且多齿轮啮合，承载能力大并具有较好的自锁性。因此应根据实际的盘车速度、盘车力矩需求和机组的空间尺寸大小选择合适的齿轮副。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、机组就位：分别移动燃机和发电机到地基上对应的安装位置，使用铅垂从中心线冲孔处垂下，将设备中心对齐到地基中心线上；

步骤S2、机组调平：将发电机和燃机基座调平；

步骤S3、膜盘联轴器轴向预拉伸安装：将膜盘联轴器两端分别与燃机动力透平法兰和发电机法兰连接并拧紧所有连接螺栓，测量燃机动力透平法兰和发电机法兰连接与分开时的距离差并使其等于预拉伸值；

步骤S4、激光对中仪和自动盘车装置的安装；

步骤S5、第一次盘车：启动自动盘车装置进行第一次盘车；

步骤S6、激光对中仪测量对中偏差值：将360°均分得到多个均分测量角，在自动盘车周期内，激光对中仪测量各个均分测量角的对中偏差值并依次记录，选出该盘车周期内对中偏差值的最大值并将其与对中要求值进行比较，若小于对中要求值则盘车结束；

步骤S7、若对中偏差值的最大值大于对中要求值，则复位至对中偏差值最大值对应的均分测量角度值；

步骤S8、调整燃机基座的平整度；

步骤S9、反复检测与调整直至对中偏差值的最大值小于对中要求值为止，对中完毕。

2.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S2中，将发电机的支撑点位用垫片填隙，使其支撑点在平面度1.59mm以内后将发电机固定，使用燃机基座四个角上安装的调平装置来调平燃机。

3.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S3中，膜盘联轴器安装前，测量发电机轴端法兰和燃机动力透平法兰之间的距离，将燃机在轴向大致定位，使燃机动力透平法兰与发电机轴端法兰的轴端距离等于联轴器自然长度加拉伸量。

4.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S4中，在膜盘联轴器靠近发电机端的膜盘端轴安装激光发射仪，在燃机动力透平法兰侧安装激光接收仪，安装自动盘车装置并将其中的从动齿轮与轴系中膜盘联轴器连接起来，该待对中的轴系由燃机动力透平法兰轴、膜盘联轴器和发电机法兰轴组成。

5.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S5中，第一次盘车中，以360°为一周期，以10r/min的速度盘车一周。

6.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S6中，将360°按30°均分得12个均分测量角。

7.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S7中，根据激光对中仪检测到一个盘车周期内的对中偏差值的最大值，利用自动盘车装置将轴系复位至其对应的均分角度值。

8.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S8中，使用预先安装在燃机基座四个角位的调平装置，按需求调节相应调平装置的伸缩高度来调整燃机基座的平整度。

9.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S9中，在调整燃机基座的平整度后，自动盘车装置进行第二周期盘车，激光对中仪自动检测第二周期内的各均分角度值对应的对中偏差值并记录，并选择出该周期的对中偏差值的最大值并与对中要求值比较，若小于对中要求值则盘车结束，若仍大于对中要求值则进行新一轮的复位、调整、周期盘车和检测，直至对中偏差值的最大值小于对中要求值为止，对中完毕。

10.根据权利要求1所述的航改型燃机发电机组轴系对中方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述自动盘车装置使用伺服电机作为原动机，采用小齿轮驱动大齿轮的，在行星减速机的基础上二次减速，进行360°连续盘车以及任意角度的精准盘车和复位。