Задачи центровки

Цель центровки турбоагрегата — обеспечение правильного взаимного расположения роторов и совпадения геометрических осей роторов с осями подшипников и цилиндров.

Качественная центровка является одним из необходимых условий, обеспечивающих возможность пуска, надежную и экономичную (с минимальными затратами холостого хода) работу турбоагрегата. Неправильная центровка может вызвать в процессе эксплуатации повышенную вибрацию турбоагрегата, задевания в концевых уплотнениях, износ подшипников, неправильную работу соединительных муфт и другие негативные моменты.

Центровка турбин включает в себя несколько операций [15, 17, 94, 95]:

• Центровка корпусов цилиндров и подшипников при монтаже, обеспечивающая совпадение осей их расточек и состоящая из последовательно выполняемых:

— предварительной центровки по струне, имеющей целью установить детали корпусов цилиндров и подшипников соосно друг другу,

— проверки положения деталей корпусов цилиндров и подшипников по уровню, предусматривающему при монтаже установку геометрической оси расточек корпусов цилиндров и подшипников с требуемым уклоном в продольном направлении;

• Центровка роторов по полумуфтам, обеспечивающая такое положение роторов при работе турбоагрегата, когда ось одного ротора является продолжением оси другого, а ось валопровода в целом представляет собой одну непрерывную упругую линию;

• Центровка по расточкам, определяющая совпадение осей роторов с осями расточек и обеспечивающая правильные равномерные радиальные зазоры в уплотнениях и в проточной части турбины.

Предварительная установка корпусов цилиндров и подшипников по струне и по уровню (в настоящее время чаще всего выполняется по оптической трубе) выполняется только при монтаже турбоагрегата. Окончательное их взаимное положение определяется и корректируется по результатам проверки центровки роторов по полумуфтам и положению роторов относительно расточек корпусов цилиндров и подшипников.

В некоторых случаях при ремонтах обнаруживается, что положение цилиндров и подшипников имеет значительные отклонения по отношению к осевым линиям роторов; это может являться следствием неравномерной осадки фундаментов турбоагрегата или ошибок, допущенных во время монтажа. В этих случаях, а также в случаях, когда при сборке турбин, находившихся в длительной эксплуатации, производятся работы, связанные с приведением в порядок фундаментов с демонтажем фундаментных рам, исправлением опорных поверхностей турбины, со сменой или ремонтом направляющих шпонок, шпоночных пазов, производится исправление положения деталей статора в соответствии с требованиями заводских формуляров.

Проверка центровки роторов по расточкам выполняется при обнаружении следов задеваний в концевых и промежуточных уплотнениях и при значительной величине расцентровки по полумуфтам.

Целью проверки центровки роторов по полумуфтам является определение величины несовпадения осей пары роторов, свободно лежащих на своих опорах. Фактически при этом определяется (а при необходимости корректируется) взаимное расположение опор роторов. Несовпадение осей роторов может быть двух видов:

• коленчатость пары роторов — несовпадение взаимно параллельных осей пары роторов (рис. 10.1, а);

• излом осей (угловое несовпадение осей) пары роторов (рис. 10.1, б).

Проверка центровки роторов по полумуфтам должна выполняться при каждом капитальном ремонте, так

как в процессе длительной эксплуатации возможны смещения корпусов цилиндров, подшипников и роторов относительно их первоначального положения, вызванные износом вкладышей подшипников, деформацией отдельных деталей, просадками фундамента и другими факторами.

При выполнении центровки операции должны производиться высококвалифицированным персоналом в соответствии с требованиями заводов-изготовителей, а также с учетом выявленных закономерностей в перемещении цилиндров, роторов, корпусов подшипников относительно друг друга во время эксплуатации.

Ротор, свободно установленный на подшипники, под действием собственного веса имеет определенный статический прогиб, и его ось представляет собой не прямую, а кривую линию. В зависимости от конструкции и размеров роторов турбин величина стрелы упругого прогиба достигает 0,4 мм, а роторов генераторов 1,2 мм. Во время вращения каждый ротор всегда сохраняет свой естественный статический прогиб независимо от числа оборотов, за исключением периодов перехода через критическую частоту вращения (число оборотов).

Если расположить опорные подшипники двух смежных роторов на одном уровне (рис. 10.2, а), то торцевые поверхности полумуфт окажутся непараллельными и будут иметь раскрытие сверху.

При центрировании роторов нужно добиваться, чтобы линии их упругих прогибов располагались на одной плавной кривой, для чего полумуфты должны быть концентричными, а их торцевые поверхности параллельными (рис. 10.2, б).

Поскольку непосредственная проверка положения осей роторов относительно друг друга затруднительна, то она производится косвенным способом, по взаимному положению полумуфт пары роторов.

10.2. ПРОВЕДЕНИЕ ЗАМЕРОВ ЦЕНТРОВКИ РОТОРОВ ПО ПОЛУМУФТАМ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ОТНОСИТЕЛЬНО СТАТОРА ТУРБИНЫ

Замеры величин, характеризующих взаимное положение осей роторов, выполняются по окружности полумуфт и расстоянию между их торцевыми поверхностями по концам взаимно перпендикулярных диаметров согласно [15, 17] (рис. 10.3). Замеры по окружности полумуфт называют радиальными, а замеры параллельности торцевых поверхностей полумуфт (излома осей) — торцевыми.

Разница в аксиальных зазорах, замеренных на противоположных сторонах полумуфт, показывает непараллельность торцов муфт и, следовательно, наклон оси одного вала по отношению к другому (величину излома). Разница в радиальных зазорах показывает величину смещения осей роторов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при которой окружности полумуфт неконцентричны, и, следовательно, ось одного вала не является продолжением оси другого вала.

Замеры центровки должны обязательно выполняться при полностью остывших роторах и цилиндрах турбины, при собранных упорных подшипниках и разъединенных роторах, когда каждый из них может вращаться независимо один от другого. Проверка центровки в горячем состоянии производится только для анализа изменений взаимного расположения деталей турбины при прогреве и определения необходимых поправок на центровку.

Величины, характеризующие взаимное положение осей роторов, замеряются в четырех положениях через каждые 90° при совместном проворачивании роторов. Такая система производства замеров позволяет исключить влияние дефектов формы полумуфт и биения насадных полумуфт.

Совместное проворачивание роторов позволяет избежать ошибок при определении положений осей роторов, которые могут иметь место из-за отличия фактической формы полумуфт или их посадки на вал от идеальной.

Замеры проводятся при одновременном проворачивании обоих роторов на 90, 180, 270 и 360°, т. е. каждый раз при повороте роторов на 90° по отношению к предыдущему положению, пока не будет пройден полный оборот. При каждом из этих положений с помощью щупа 2-го класса точности замеряются аксиальные и радиальные зазоры; аксиальный зазор при провороте на 360° должен совпадать по величине с зазором, полученным при нулевом положении роторов; этот замер является контрольным.

Аксиальные зазоры (зазоры по торцу) обозначаются буквами Ас соответствующими индексами (А_В, А_Н, А_Л, А_П — верх, низ, левая и правая части муфты), а радиальные зазоры (зазоры по окружности) обозначаются буквами R с теми же индексами (R_B, R_H, R_Л, R_П ). Запись полученных замеров производится как показано на рис. 10.3 (аксиальные замеры записываются снаружи окружности, а торцевые внутри).

Взаимное расположение роторов определяется замерами аксиальных и радиальных зазоров между полумуфтами в трех точках (лево, верх, право); замер нижних зазоров произвести, как правило, не удается и не требуется, так как суммы диаметрально противоположных зазоров равны:

А_В + А_Н = А_Л + А_П ;

R_B + R_H = R_Л + R_П.

Нижние зазоры определяются расчетным путем из простого соотношения:

А_Н = А_Л + А_П – А_В

R_H = R_Л + R_П – R_B

Данные замеров по торцу заносятся в таблицу, затем вычисляются среднее арифметическое полученных замеров и нижнее значение среднего зазора по торцу; минимальное значение зазора вычитается из остальных (т. е. полученные величины значений зазоров приводятся к нолю); вычисляется также значение нижнего зазора по окружности, и величины зазоров по окружности аналогично приводятся к нулю. Приведенные значения записываются в формуляр центровки ротора (рис. 10.4).

В формуляре обязательно указывается муфта, на которой при центровке установлена скоба. Именно положение скобы определяет, какая из полумуфт находится выше, а какая ниже.

№ замера	Л	В	П
0° 90° 180° 270° Сум. Ср. арифм.

Рис. 10.4. а — таблица для записи замеров по торцу центровки пары роторов, б — форма записи среднеарифметических результатов замера центровки в формуляре (внутри окружности записываются замеры по торцу, снаружи замеры по окружности)

Дата добавления: 2015-08-18