RU2295821C1 - Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine - Google Patents
Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295821C1 RU2295821C1 RU2005132016/09A RU2005132016A RU2295821C1 RU 2295821 C1 RU2295821 C1 RU 2295821C1 RU 2005132016/09 A RU2005132016/09 A RU 2005132016/09A RU 2005132016 A RU2005132016 A RU 2005132016A RU 2295821 C1 RU2295821 C1 RU 2295821C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- rotor
- ext
- planting
- barrel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к контролю величин посадочных натягов горячей посадки бандажных колец роторов крупных электрических машин, например турбогенераторов.The invention relates to the technology of electrical engineering, in particular to the control of the fit of the interference fit of the hot fit of the retaining rings of the rotors of large electrical machines, such as turbogenerators.
Известен способ измерения натягов в бандажном узле, приведенный в [1]. Для определения посадочных натягов по этому методу требуется полная разборка бандажного узла, измерение диаметров сопрягаемых деталей и сравнение полученных результатов с заводскими размерами. Способ весьма трудоемкий и не всегда осуществим по условиям эксплуатации электрической машины и экономическим возможностям.A known method of measuring interference in the retaining unit, shown in [1]. To determine the interference fit by this method, a complete disassembly of the retaining assembly, measurement of the diameters of the mating parts and comparison of the results with factory dimensions are required. The method is very time-consuming and not always feasible according to the operating conditions of the electric machine and economic opportunities.
Наиболее близким аналогом-прототипом изобретения является способ диагностики состояния посадочных натягов в бандажном узле, приведенный в [2]. Согласно этому способу диагностика состояния посадочных натягов в зоне сопряжения бандажного кольца с ротором в его концевой части осуществляется без разборки бандажного узла и включает в себя определение изменения натягов (Δδбанд.) в бандажных узлах турбогенераторов путем сравнительных измерений наружных диаметров бандажных колец в местах их посадки до пуска турбогенератора в эксплуатацию и в процессе проведения ремонтных работ, по формуле:The closest analogue to the prototype of the invention is a method for diagnosing the state of the interference fit in the retaining unit, given in [2]. According to this method, the diagnosis of the condition of the interference fit in the interface between the retaining ring and the rotor in its end part is carried out without disassembling the retainer assembly and includes determining the change in interference (Δδ band ) in the turbine generator retainer assemblies by comparative measurements of the outer diameters of the retainer rings in the places of their fit before putting the turbogenerator into operation and during repair work, according to the formula:
Dнар.нач. и Dнар.кон. - наружные диаметры бандажных колец, измеренные соответственно до посадки и после его посадки на торцовую часть бочки ротора при сборке бандажного узла или в период планового останова турбогенератора по сравнению с ранее выполненными замерами,D beginning and D nar.con. - the outer diameters of the retaining rings, measured respectively before landing and after landing on the end part of the barrel of the rotor when assembling the retaining assembly or during the planned shutdown of the turbogenerator compared to previously performed measurements,
λрот. и λбанд. - соответственно коэффициенты податливости бочки ротора и бандажного кольца в месте посадки с учетом того, что при горячей посадке бандажного кольца на бочку ротора величина пластической деформации в радиальном направлении (изменение посадочных диаметров) пропорциональна коэффициентам податливости бочки ротора и бандажного кольца в месте посадки.λ mouth. and λ gangs. - accordingly, the ductility coefficients of the rotor barrel and the retaining ring at the landing site, taking into account the fact that when the retaining ring is hot-seated on the rotor barrel, the amount of plastic deformation in the radial direction (change in landing diameters) is proportional to the ductility coefficients of the rotor barrel and the retaining ring at the landing site.
Недостатком этого метода является необходимость учета различных соотношений расчетных податливостей сопрягаемых горячей посадкой составных частей ротора: бандажного кольца и концевой части бочки ротора, а также использование расчетного метода их вычисления, что вносит значительные погрешности в вычисление истинных значений посадочных натягов в бандажном узле.The disadvantage of this method is the need to take into account the different ratios of the estimated yields of the rotor components mated by hot landing: the retaining ring and the end part of the rotor barrel, as well as the use of the calculation method for their calculation, which introduces significant errors in the calculation of the true values of the interference fit in the retainer assembly.
Этих недостатков лишен предлагаемый способ диагностики. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является диагностика состояния посадочных натягов в бандажном узле без его разборки с повышением точности измерений.The proposed diagnostic method is devoid of these disadvantages. The technical result to which this invention is directed is to diagnose the state of the interference fit in the retainer assembly without disassembling it with increasing measurement accuracy.
На чертеже изображен бандажный узел ротора турбогенератора содержащей обмотку (1), бочку ротора (2) и бандажные кольца (3), тыльная часть которых посажена на центрирующее кольцо (4), а носиковая - на концевые части бочки, например, через изоляционную прокладку (5). Сопряжение бандажного кольца с бочкой ротора осуществляется горячей посадкой с натягом (δбанд.), а с центрирующим кольцом - с натягом (δцентр), необходимые величины которых определяются механическим расчетом. Применение горячей посадки обусловлено необходимостью плотного соединения деталей бандажного узла прежде всего на рабочей частоте вращения.The drawing shows the bandage assembly of the rotor of the turbogenerator containing the winding (1), the barrel of the rotor (2) and the retaining rings (3), the back of which is mounted on the centering ring (4), and the nose part on the end parts of the barrel, for example, through an insulating gasket ( 5). The coupling of the retaining ring with the barrel of the rotor is carried out by hot landing with an interference fit (δ band ), and with the centering ring with an interference fit (δ center ), the necessary values of which are determined by mechanical calculation. The use of a hot landing is due to the need for a tight connection of the parts of the retaining assembly, primarily at the operating speed.
Величины Dбанд. и D'банд. - соответственно наружные диаметры бандажного кольца в зоне его посадки на бочку ротора и центрирующее кольцо.Values of D gangs. and d ' gangs. - respectively, the outer diameters of the retaining ring in the area of its landing on the barrel of the rotor and the centering ring.
При посадке бандажного кольца на концевую часть бочки ротора через многослойную изоляционную прокладку за счет ее расслоения, а также за счет выжигания горючих составляющих изоляционной прокладки при высоких температурах нагрева бандажных колец возможно прослабление натяга. Это отклонение натягов бандажного кольца очень важно своевременно диагностировать.When the retaining ring is planted on the end part of the rotor barrel through a multilayer insulating gasket due to its delamination, as well as due to the burning of combustible components of the insulating gasket at high heating temperatures of the retaining rings, tension can be weakened. This deviation of the tightness of the retaining ring is very important to diagnose in a timely manner.
В случае появления вышеназванных дефектов, а также при ожогах и наклепах металла в посадочных зонах бандажного узла происходит ослабление натяга с уменьшением наружного диаметра бандажного кольца в зоне горячей посадки на бочку ротора.In the event of the aforementioned defects, as well as in case of burns and riveting of metal in the landing zones of the retainer assembly, the interference is weakened with a decrease in the outer diameter of the retainer ring in the area of hot landing on the rotor barrel.
Указанное изменение наружных диаметров бандажных колец в полной мере будет идентично изменению величины посадочного натяга, если с высокой степенью достоверности учесть влияние на измерение разности диаметров упомянутых выше податливостей сопрягаемых горячей посадкой составных частей бандажного узла, которые различны не только для разных типов электрических машин, разных серий одного типа, но часто имеют индивидуальные значения даже для идентичных электрически машин одной серии. Степень достоверности определения соотношения этих податливостей собственно и определяет величину погрешности диагностирования состояния посадочных натягов по предлагаемому способу. Поэтому наиболее перспективным представляется определять величины соотношения этих податливостей экспериментально для каждой диагностируемой электрической машиныThe indicated change in the outer diameters of the retaining rings will be fully identical to the change in the magnitude of the interference fit, if we take into account with a high degree of certainty the influence on the measurement of the difference in diameters of the ductility of the components of the retaining assembly mating with a hot fit that are different not only for different types of electric machines of different series of the same type, but often have individual values even for identical machines of the same series electrically. The degree of reliability of determining the ratio of these compliance actually determines the error in diagnosing the state of landing interference by the proposed method. Therefore, it seems most promising to determine the magnitude of the ratio of these compliance experimentally for each diagnosed electric machine
Поэтому с целью повышения точности измерений оценку состояния и изменения посадочного натяга (Δδбанд.) определяют из выражения:Therefore, in order to improve the accuracy of measurements, the assessment of the state and changes in the interference fit (Δδ band. ) Is determined from the expression:
Здесь Dнар.нач. и Dнар.кон. - наружные диаметры бандажных колец в зоне посадки, измеренные соответственно при проведении дублирующего контроля после посадки бандажных колец и в период планового останова электрической машины.Here D nar.nach. and D nar.con. - the outer diameters of the retaining rings in the landing zone, measured respectively during the duplicate control after landing of the retaining rings and during the planned shutdown of the electric machine.
Первоначально экспериментально определяют поправочный коэффициент деформации (Кд) к разности диаметров (Dнар.нач. и Dнар.кон.) для получения достоверных величин посадочного натяга (δбанд.) и его изменения (Δδбанд.) по соотношению: Кд=δбанд./(Dнар.нач. -Dнар.своб.), гдеInitially, experimentally determine the correction coefficient of deformation (Cd) to the difference in diameters (D b.d. and D b.con. ) To obtain reliable values of the interference fit (δ band. ) And its changes (Δδ band. ) By the ratio: Cd = δ gangs. / (D add. - D add. ), Where
Dнар.нач. и Dнар.своб. - соответственно наружные диаметры бандажного кольца в зоне его посадки на бочку ротора до разборки бандажного узла в собранном состоянии и находящегося в свободном состоянии (бандажное кольцо снято, натяг равен нулю);D beginning and D, freed. - accordingly, the outer diameters of the retaining ring in the area of its landing on the barrel of the rotor before disassembling the retaining assembly in the assembled state and in a free state (the retaining ring is removed, the interference is zero);
δбанд. - расчетный натяг, определенный традиционным способом путем измерения при сборке или разборке бандажного узла и вычитания диаметров сопрягаемых составных частей - наружного бочки ротора (Dбоч.р.) и внутреннего - бандажного кольца (Dбанд.вн.).δ gang. - the calculated interference fit, determined in the traditional way by measuring when assembling or disassembling the retainer assembly and subtracting the diameters of the mating components - the outer barrel of the rotor (D barrel ) and the inner - retaining ring (D band.v. ).
δбанд.=(Dбоч.р.-Dбанд.вн.).δ gang. = (D b.r.- D gang .).
При наличии изоляционной прокладки под носиковой частью бандажного кольца расчетный посадочный натяг, определенный традиционным способом, вычисляется по формуле: δбанд.=(Dбоч.р-Dбанд.вн.)+2σ, где σ - толщина прокладки.In the presence of an insulating gasket under the spout of the retaining ring, the calculated landing interference, determined in the traditional way, is calculated by the formula: δ gang. = (D barrel.- D band.vn. ) + 2σ, where σ is the thickness of the gasket.
Предлагаемый способ позволяет производить проверку текущего состояния посадочного натяга (δбанд.тек.), определяя его изменение (Δδбанд.) в процессе эксплуатации электрической машины без снятия бандажного, при замере наружного диаметра бандажных колец (Dнар.кон.тек.) по сравнению с ранее выполненными замерами (Dнар.нач.).The proposed method allows you to check the current condition of the interference fit (δ band. Tech. ), Determining its change (Δδ band. ) During operation of the electric machine without removing the retaining, when measuring the outer diameter of the retaining rings (D nar.kontek. ) compared with previously performed measurements (D beginning ).
Соотношение (1) говорит также о том, что для конкретной электрической машины конкретной величине посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора (δбанд) соответствует совершенно определенная величина наружного диаметра бандажного кольца в зоне его посадки (Dнар.нач.). Отсюда возникает возможность выполнения дублирующего контроля фактического значения величины посадочного натяга в процессе сборки ротора и надевания бандажных колец для выявления технологических отклонений в процессе сборки бандажного узла. Эти отклонения могут быть обнаружены по отклонению величины наружного диаметра бандажного кольца (Dнар.факт.), замеренного при дублирующем контроле, от нормативного значения (Dнар.норм.), соответствующего нормативному значению посадочного натяга.Relation (1) also indicates that for a particular electric machine, a specific value of the retaining interference of the retaining ring on the rotor barrel (δ gang ) corresponds to a completely defined value of the outer diameter of the retaining ring in the area of its fit (D beginning ). Hence, the possibility arises of performing duplicate control of the actual value of the fit of the interference fit during the assembly of the rotor and putting on the retaining rings to identify technological deviations in the assembly process of the retaining assembly. These deviations can be detected by the deviation of the outer diameter of the retaining ring (D add. Act. ), Measured with duplicate control, from the standard value (D add. Norm. ), Corresponding to the standard value of the interference fit.
Дублирующий контроль для выявления отклонений величины посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора после сборки бандажного узла используется соотношение (1) с некоторым уточнением:Duplicate control to detect deviations of the fit of the retaining ring retaining rings on the rotor barrel after the assembly of the retaining band uses the ratio (1) with some clarification:
При этом, например, если при разборке бандажного узла были зафиксированы нормативное значение посадочного натяга и наружный диаметр бандажного кольца в месте его посадки, то в дальнейшем после сборки бандажного узла, а также в процессе эксплуатации электрической машины постоянно можно использовать это зафиксированное нормативное значение посадочного натяга и соответствующее ему значение наружного диаметра бандажного кольца.At the same time, for example, if when disassembling the retaining assembly, the normative value of the seating tension and the outer diameter of the retaining ring at the place of its seating were fixed, then later on after assembling the retaining assembly, as well as during operation of the electric machine, you can constantly use this fixed normative value of the seating interference and the corresponding value of the outer diameter of the retaining ring.
При оценке технического состояния посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора часто весьма важно определиться насколько уменьшился посадочный диаметр бочки ротора и увеличился посадочный диаметр бандажного кольца в процессе их взаимного соединения до общего диаметра посадочного соединения(Dбанд.вн.общ). Эту оценку можно произвести, определив экспериментально по изменению наружных диаметров бандажных колец в свободном (Dнар.своб.) и собранном (Dнар.собр.) состоянии и рассчитав значения экспериментальных коэффициентов податливостей бандажных колец (λбанд.) и бочки ротора (λрот.) в зоне их сопряжения горячей посадкой по соотношениям:When assessing the technical condition of the seating interference of the retaining ring on the rotor barrel, it is often very important to determine how much the landing diameter of the rotor barrel has decreased and the mounting diameter of the retaining ring in the process of their mutual connection has increased to the total diameter of the landing joint (D band.vn.total ). This assessment can be made by experimentally determining the change in the outer diameters of the retaining rings in a free (D outfit ) and assembled (D outfit ) condition and calculating the values of the experimental ductility coefficients of the retaining rings (λ band. ) And the rotor barrel (λ mouth. ) in the area of their mating with a hot landing according to the ratios:
Lпос., Р, Е, μ - соответственно длина посадочный поверхности, удельное давление на посадочном диаметре, модуль упругости стали и и коэффициент Пуассона;L village , P, E, μ - respectively, the length of the landing surface, the specific pressure on the landing diameter, the modulus of elasticity of steel and the Poisson's ratio;
К=Dбанд.вн./Dнар.своб. K = D gang. / D freed
Следует обратить внимание на то, что при разновременном использовании предлагаемого способа диагностики необходимо поддерживать одинаковую температуру составных частей бандажного узла либо вводить в замеры необходимые температурные поправки.It should be noted that when the proposed diagnostic method is used at different times, it is necessary to maintain the same temperature of the components of the retaining unit or to enter the necessary temperature corrections into the measurements.
Аналогичным способом можно определяется посадочные натяги бандажных колец на центрирующие (δцентр.тек.) и его изменение без разборки бандажного узла, для чего в соотношения (1) и (2) вместо данных бочки ротора вводятся данные центрирующего кольца.In a similar way, one can determine the fit of the retaining rings of the retaining rings on the centering ones (δ center.tech ) and change them without disassembling the retaining assembly, for which, in relations (1) and (2), instead of the data of the rotor barrel, the data of the centering ring are entered.
Источники информацииInformation sources
1. Справочник по ремонту турбогенераторов. Под редакцией П.И.Устинова. - М.: Энергия, 1978, с.258.1. Handbook for repair of turbogenerators. Edited by P.I.Ustinov. - M .: Energy, 1978, p. 258.
2. Патент на изобретение РФ "Способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины (варианты)" №2145144, 09.02.1999 г.2. Patent for the invention of the Russian Federation "Method for diagnosing the condition of the interference fit of retaining rings on the components of the rotor of an electric machine (options)" No. 2145144, 09/09/1999
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132016/09A RU2295821C1 (en) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132016/09A RU2295821C1 (en) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2295821C1 true RU2295821C1 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37994178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132016/09A RU2295821C1 (en) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295821C1 (en) |
-
2005
- 2005-10-18 RU RU2005132016/09A patent/RU2295821C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник по ремонту турбогенераторов. Под ред. П.И.УСТИНОВА. - М.: Энергия, 1978, с.258. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7571057B2 (en) | System and method for monitoring degradation | |
US11187621B2 (en) | Fault diagnosis during testing of turbine unit | |
JP4310197B2 (en) | Turbine blade life evaluation method and turbine blade creep elongation strain measuring apparatus | |
JP7193599B2 (en) | Analysis device, analysis method and analysis program | |
CN103644855A (en) | A method for measuring geometry deformations of a turbine component | |
JP2001032724A (en) | On-line life diagnostic system | |
JP2007256042A (en) | Crack development prediction method of gas turbine high-temperature component, and crack development prediction device using the method | |
US8746049B2 (en) | Creep indication system and method for determining creep amount | |
RU2295821C1 (en) | Method for diagnostics of planting tightness of tread rings on the barrel of rotor of electric machine | |
RU2729592C1 (en) | Method of determining axial force acting on turbomachine rotor during its operation | |
RU2280939C1 (en) | Method for diagnosing interference fits of shroud rings on electrical machine rotor barrel and alignment ring | |
JP6122669B2 (en) | Remaining life evaluation method for high temperature machine parts | |
JPH04282455A (en) | Method and apparatus for maintenance control of structure part | |
JPH0694589A (en) | Life diagnosis method for high temperature part | |
JPH06222053A (en) | Deterioration diagnostic method for ferrite based heat-resistant steel | |
CN113532776A (en) | Generator shaft tile pillow insulating pad failure diagnosis method and system | |
JP2003295937A (en) | Plant monitoring device and plant monitoring method | |
RU2145144C1 (en) | Method for diagnosing interference fit of banding rings on electrical-machine rotor components (options) | |
EP3147453A1 (en) | Apparatus and method for identifying bucket deformation in turbomachinery | |
JPH0334573B2 (en) | ||
JP6777686B2 (en) | Diagnostic equipment, diagnostic methods and diagnostic programs | |
Schoeler et al. | Improved unit reliability & availability through optimised predictive maintenance | |
McJunkin et al. | Online Monitoring of Induction Motors | |
Cornell | GE Power, Schenectady, NY, United States | |
JPH0127378B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20071017 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091019 |