SU1663390A1 - Способ центровки турбоагрегата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в процессе капитального ремонта турбоагрегатов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности центровки турбоагрегатов. В способе перед остановкой турбоагрегата на ремонт измер ют в рабочем состо нии параметры, характеризующие положение роторов в цилиндрах в районе контрольных расточек, сравнивают с аналогичными параметрами, измеренными в статическом состо нии, и учитывают изменени , происход щие при переходе турбоагрегата из рабочего состо ни  в статическое при определении оптимального положени  и при установке внутренних деталей цилиндров. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в процессе капитального ремонта турбоагрегатов

Цель изобретени  - повышение точности центровки.

Способ иллюстрируетс  чертежом. В известном способе центровки, заключающемс  в том, что измер ют в статическом состо нии несоосность каждой пары роторов по полумуфтам и положение роторов в цилиндрах по контрольным расточкам, определ ют оптимальное относительно имеющихс  расцентровок пространственное положение сцентрованного турбоагрегата и производ т перемещение всех стыкуемых частей турбоагрегата к этому положению, после чего дорабатывают и устанавливают внутренние детали цилиндров, по данному способу в рабочем состо нии перед остановкой турбоагрегата на ремонт измер ют параметры характеризующие

взаимное положение каждого ротора и его цилиндра, затем после остановки роторов производ т аналогичные измерени  в тех же пространственных точках в статическом состо нии, по разности измерений определ ют происход щие изменени  при переходе от рабочего состо ни  к статическому и учитывают эти изменени  при нахождении оптимального положени  и установке внутренних деталей цилиндров

Особенностью центровки турбоагрегата при его ремонте  вл етс  то что перед этим в течение нескольких лет турбоагрегат находитс  под воздействием температурных и механических воздействий. В результате непрерывного длительного воздействи  этих факторов в металлах происход т структурные изменени , которые привод т к изменению упругих деформаций и динамических характеристик Другой особенностью  вл етс  то что перед остановкой на ремонт турбоагрегат находитс  в

Ё

О

о

Сл СО Ю

О

рабочем рассто нии и, следовательно, е сть возможность измерить реальные зазоры между статорными и роторными детал ми, Если произвести такие измерени  в районе всех контрольных расточек в горизонтальной и вертикальной плоскост х до и после остановки ротора, то по этим измерени м можно определить реальные изменени  положени  роторов относительно цилиндров , а также рассчитать относительное изменение изломов осей и относительные радиальные смещени  роторов. Эти параметры позвол ют составить уточненную систему уравнений центровки, найти и выполнить такой вариант, который обеспечит центровку турбоагрегата в рабочем состо нии . При этом учитываетс , что при ремонте валы роторов и цилиндры практически не измен ютс , замен ютс  или дорабатываютс  только внутренние детали (уплотнени , лопатки, и т.д.), которые на изменени  взаимного положени  при переходе от статического положени  к рабочему мало вли ют, Если даже произойдет частичный возврат к идеальным (расчетным) изменени м зазоров (если валы роторов ремонтировались), то и в этом случае через некоторое врем  изменение положени  роторных и статорных деталей станет таким же, как и до ремонта, или, по крайней мере, будет значительно ближе к измеренным, чем к расчетным (идеальным).

При реализации способа датчики могут располагатьс  и на роторах, а измерение относительного изменени  зазоров в вертикальной и горизонтальной плоскости производитс  при их вращении путем установки ответных частей этих датчиков в требуемых местах или путем синхронизации.

Способ центровки турбоагрегата осуществл етс  следующим образом.

В рабочем состо нии измер ют параметры (зазоры), характеризующие взаимное положение роторов и цилиндров, затем измер ют те же параметры и несоосность каждой пары роторов в статическом состо нии , определ ют происход щие изменени  во взаимном положении стыкуемых частей турбоагрегата при переходе от рабочего состо ни  к статическому, наход т опти-- мальное положение сцентрированного турбоагрегата с учетом этих изменений и производ т перемещение всех стыкуемых частей турбоагрегата к этому положению, после чего дорабатывают и устанавливают внутренние детали цилиндров так, чтобы обеспечить их соосность с роторами в рабочем состо нии.

На чертеже показана условна  лини  роторов с датчиками зазоров, установлен

ными в цилиндрах вблизи контрольных расточек турбоагрегата.

Условна  лини  состоит из двух роторов 1 и 2, которые соединены полумуфтой D,

каждый из них расположен в своем цилиндре 3 и 4. Вблизи контрольных расточек в цилиндрах установлены датчики 5-8 зазоров , измер ющие взаимное смещение роторов и цилиндров в вертикальной плоскости.

Аналогичные датчики устанавливаютс  дл  измерительной плоскости. Аналогичные датчики устанавливаютс  дл  измерени  смещений в горизонтальной плоскости. Эти датчики, верхние половины цилиндров, подшипники и другие детали турбоагрегата на чертеже не показаны. Пусть измеренные относительные изменени  зазоров в контрольных расточках при переходе от рабочего состо ни  к статическому соответственно будут ai; 32; аз; а/. Рассто ние между датчиками 5 и 6 равно И, между 7 и 8 М. Рассто ние от полумуфты до ближайших датчиков la и з. Диаметр полумуфт равен D (фиг.1). Дл  составлени  уравнени  центровки и нахождени  оптимального положени  необходимо по измеренным относительным изменени м зазоров в контрольных расточках найти изменени  излома осей (А А) и относительного радиального

смещени  (AR). Изменение излома осей (Д А) и радиального смещени  (Д R) от единичного смещени  в контрольных расточках определ етс  в общем виде по формулам

35

ДА ±у;ДР ±

где I - рассто ние между контрольными расточками (датчиками)

|п - рассто ние от полумуфты до контролируемой расточки (датчика).

Подставив измеренные относительные изменени  зазоров и суммиру , получают

ЛА-П / at - 32 . 34 - аз У , (, 1 + 4 )

Д R Y (ai - 32) + -р (аз -аз) + аз - ai;

По аналогии составл ют уравнение центровки

m с

2 1«чХ, -(Р,+ДР|), (1) i U 1

где сц j - элемент матрицы зависимости излома осей, относительных радиальных смещений роторов в полумуфтах и смещени 

роторов в расточках от сдвига на величину Xi отдельного 1-го подшипника;

m - общее число подшипников;

с - общее число всех расточек, изломов осей; относительных радиальных смещений во всех полумуфтах в одном из направлений , вертикальном или горизонтальном;

j 1,2,.,.,с; I 1,2,т;

FJ - измеренна  в статическом состо нии величина излома осей, относительного радиального смещени  или смещени  ротора в расточке;

AFj - относительное изменение зазора в расточке, относительное изменение излома осей или относительное изменение радиального смещени  при переходе от рабочего состо ни  к статическому.

Система (1) переопределенна  (число полумуфт и расточек превосходит число подшипников). Поэтому оптимальное положение ищут, по критери м оптимальности, по формуле

Ј Kj (Mj+AM)2+§ KiX J 11 1

1 +N +Р

mln, (2)

где Kj - коэффициент, учитывающий трудоемкость доработки контрольной расточки;

Mj - остаточное смещение в контрольной расточке после перемещени  подшипников;

Л MJ - относительное изменение зазоров в контрольной расточке при переходе от рабочего состо ни  к статическому;

п - общее число контрольных расточек;

m - общее число подшипников;

К| - коэффициент, учитывающий трудоемкость перемещени  подшипника;

Х| - величина требуемого дл  обеспечени  центровки перемещени  подшипника;

N - число контрольных расточек, остаточное смещение в которых после перемещени  подшипников не превышает допуск;

Р - число не перемещаемых при центровке подшипников.

Дл  решени  переопределенной системы (1) требуетс , чтобы выполн лись все услови  во всех полумуфтах и определ ют такие смещени  подшипников Xi, при которых положение линии валопровода удовлетвор ет выбранному критерию оптимальности (2).

Таким образом, задача сводитс  к оп- ределению минимума нелинейного функционала (2). Его наход т перебором дискретного р да значений

Из расчета получаем требуемые дл  центровки смещени  подшипников, необхо- димые дл  этого изменени  толщин прокладок , а также остаточное смещение роторов относительно контрольных расточек (в рабочем состо нии). По этим данным производ т центровку роторов, а также обрабатывают и устанавливают внутренние детали цилиндров

Измерение относительного изменени  зазоров в контрольных расточках при переходе от рабочего состо ни  к статическому позвол ет найти более правильное положение сцентрированной линии валопровода и установить внутренние детали цилиндров так, чтобы обеспечить их точную центровку в рабочем состо нии. Это позвол ет умень- шить осевое течение, что в свою очередь повышает КПД турбоагрегата.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ центровки турбоагрегата, состо щего из р да роторов, заключающийс  в измерении в статическом состо нии несоосности каждой пары по их полумуфтам и положени  роторов в цилиндрах по контрольным расточкам, определении оптимального пространственного положени  турбоагрегата и одновременном перемещении всех частей турбоагрегата к этому положению с последующей доработкой и

   установкой внутренних деталей турбоагрегата , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности центровки, перед измерением в статическом состо нии измер ют параметры, характеризующие взаимное

   положение роторов и цилиндров в рабочем состо нии, производ т сравнение результатов измерений аналогичных параметров в статическом и рабочем состо ни х и учитывают их разность при нахождении оптимального положени  и установке внутренних деталей цилиндров