Способ центровки турбоагрегата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 6633 ОЛИСА ЗОБ РЕТЕ скии ин тематик иверси титут ме- Ростов- та, 1989. ГР ЕГАтрольнобыть исОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательханики и прикладной маского государственного ун(54) СПОСОБ ЦЕНТРОВКИ ТУРБТА(57) Изобретение относится к коизмерительной технике и может Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в процессе капитального ремонта турбоагрегатов.Цель изобретения - повышение точности центровки.Способ иллюстрируется чертежом. В известном способе центровки, заключающемся в том, что измеряют в статическом состоянии несоосность каждой пары роторов по полумуфтам и положение роторов в цилиндрах по контрольным расточкам, определяют оптимальное относительно имеющихся расцентровок пространственное положение сцентрованного турбоагрегата и производят перемещение всех стыкуемых частей турбоагрегата к этому положению, после чего дорабатывают и устанавливают внутренние детали цилиндров,по данному способу в рабочем состоянии перед остановкой турбоагрегата на ремонт измеряют параметры, характеризующие(55 С 01 В 5/25, 5 пользовано в процессе капитального ремонта турбоагрегатов, Целью изобретения является повышение точности центровки турбоагрегатов, В способе перед остановкой турбоагрегата на ремонт измеряют в рабочем состоянии параметры, характеризующие положение роторов в цилиндрах в районе контрольных расточек, сравнивают с аналогичными параметрами, измеренными в статическом состоянии, и учитывают изменения, происходящие при переходе турбоагрегата из рабочего состояния в статическое при определении оптимального положения и при установке внутренних деталей цилиндров.1 ил. взаимное положение каждого ротора и его цилиндра, затем после остановки роторов производят аналогичные измерения в тех же пространственных точках в статическом состоянии, по разности измерений определяют происходящие изменения при переходе от рабочего состояния к статическому и учитывают эти изменения при нахождении оптимального положения и установке внутренних деталей цилиндров,Особенностью центровки турбоагрегата при его ремонте является то, что перед этим в течение нескольких лет турбоагрегат находится под воздействием температурных и механических воздействий. В результате непрерывного длительного воздействия этих факторов в металлах происходят структурные изменения, которые приводят к изменению упругих деформаций и динамических характеристик. Другой особенностью является то, что перед остановкой на ремонт турбоагрегат находится в50 По аналогии составляют уравнение цен- тровки 55 рабочем расстоянии и, следовательно, есть возможность измерить реальные зазоры между статорными и роторными деталями, Если произвести такие измерения в районе всех контрольных расточек в горизонтальной и вертикальной плоскостях до и после остановки ротора, то по этим измерениям можно определить реальные изменения положения роторов относительно цилиндров, а также рассчитать относительное изменение изломов осей и относительные радиальные смещения роторов, Эти параметры позволяют составить уточненную систему уравнений центровки, найти и выполнить такой вариант, который обеспечит центровку турбоагрегэта в рабочем состоянии, При этом учитывается, что при ремонте валы роторов и цилиндры практически не изменяются, заменяются или дорабатываются только внутренние детали (уплотнения, лопатки, и т,д.), которые на изменения взаимного положения при переходе от статического положения к рабочему мало влияют, Если даже произойдет частичный возврат к "идеальным" (расчетным) изменениям зазоров (если валы роторов ремонтировались), то и в этом случае через некоторое время изменение положения 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 располагаться и на роторах, э измерение относительного изменения зазоров в вертикальной и горизонтальной плоскости производится при их вращении путем установки ответных частей этих датчиков в требуемых местах или путем синхронизации,Способ центровки турбоагрегата осуществляется следующим образом.В рабочем состоянии измеряют параметры (зазоры), характеризующие взаимное положение роторов и цилиндров, затем измеряют те же параметры и несоосность каждой пары роторов в статичеСком состоянии, определяют происходящие изменения во взаимном положении стыкуемых частей турбоагрегата при переходе от рабочего состояния к статическому, находят оптимальное положение сцентрированного турбоагрегата с учетом этих изменений и производят 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 состоянии. На чертеже показана условная линияроторов с датчиками зазоров, установлен.5 10 15 20 25 30 35 40 45 ными в цилиндрах вблизи контрольных расточек турбоагрегата,Условная линия состоит из двух роторов 1 и 2, которые соединены полумуфтой О, каждый из них расположен в своем цилиндре 3 и 4, Вблизи контрольных расточек в цилиндрах установлены датчики 5 - 8 зазоров, измеряющие взаимное смещение роторов и цилиндров в вертикальной плоскости, Аналогичные датчики устанавливаются для измерительной плоскости. Аналогичные датчики устанавливаются для измерения смещений в горизонтальной плоскости, Эти датчики, верхние половины цилиндров, подшипники и другие детали турбоагрегата нэ чертеже не показаны, Пусть измеренные относительные изменения зазоров в контрольных расточках при переходе от рабочего состояния к статическому соответственно будут а 1: аг; аз; а 4, Расстояние между датчиками 5 и 6 равно 1, между 7 и 8 4. Расстояние от полумуфты до ближайших датчиковг и з. Диаметр полумуфт равен О (фиг,1). Для составления уравнения центровки и нахождения оптимального положения необходимо по измеренным относительным изменениям зазоров в контрольных расточках найти изменения излома осей (Л А) и относительного радиального смещения (Ь В), Изменение излома осей (Ь А) и радиального смещения (ЬЯ) от единичного смещения в контрольных расточках определяется в общем виде по формулам А +О. др +пгде- расстояние между контрольными расточками (датчиками)и - расстояние от полумуфтй до контролируемой расточки (датчика).Подставив измеренные относительные изменения зазоров и суммируя, получают ь й = - (а 1 - аг) + - (аэ - а 4) + аз - а 4:г з1 4 где а- элемент матрицы зависимости излома осей, относительных радиальных смещений роторов в полумуфтах и смещения30 35 40 45 50 роторов в расточках от сдвига на величину Х отдельного 1-го подшипника;п 1 - общее число подшипников;с - общее число всех расточек, изломов осей; относительных радиальных смещений во всех полумуфтах в одном из направлений, вертикальном или горизонтальном;) = 1,2с; = 1,2 а;Г - измеренная в статическом состоянии величина излома осей, относительного радиального смещения или смещения ротора в расточке;Л Г 1 - относительное изменение зазора в расточке, относительное изменение излома осей или относительное изменение радиального смещения при переходе от рабочего состояния к статическому.Система (1) переопределенная (число полумуфт и расточек превосходит число подшипников). Поэтому оптимальное положение ищут, по критериям оптимальности, по формуле к (м+лм)2+ кх)=1 , Р - в 1 п, (2) где К 1 - коэффициент, учитывающий трудоемкость доработки контрольной расточки;М) - остаточное смещение в контрольной расточке после перемещения подшипников;Л М 1 - относительное изменение зазоров в контрольной расточке при переходе от рабочего состояния к статическому;и - общее число контрольных расточек; гп - общее число подшипников;К - коэффициент, учитывающий трудоемкость перемещения подшипника;Х - величина требуемого для обеспечения центровки перемещения подшипника;Й - число контрольных расточек, остаточное смещение в которых после перемещения подшипников не превышает допуск;Р - число не перемещаемых при центровке подшипников,Для решения переопределенной системы (1) требуется, чтобы выполнялись все условия во всех полумуфтах и определяют такие смещения подшипников Хь при кото 5 10 15 20 25 рых положение линии валопровода удовлетворяет выбранному критерию оптимальности (2).Таким образом, задача сводится к определению минимума нелинейного функционала (2), Его находят перебором дискретного ряда значений.Из расчета получаем требуемые для центровки смещения подшипников, необходимые для этого изменения толщин прокладок, а также остаточное смещение роторов относительно кон трал ьн ых расточек (в рабочем состоянии), По этим данным производят центровку роторов, а также обрабатывают и устанавливают внутренние детали цилиндров,Измерение относительного изменения зазоров в контрольных расточках при переходе от рабочего состояния к статическому позволяет найти более правильное положение сцентрированной линии валопровода и установить внутренние детали цилиндров так, чтобы обеспечить их точную центровку в рабочем состоянии. Это позволяет уменьшить осевое течение, что в свою очередь повышает КПД турбоагрегата,Формула изобретения Способ центровки турбоагрегата, состоящего из ряда роторов, заключающийся в измерении в статическом состоянии несоосности каждой пары по их полумуфтам и положения роторов в цилиндрах по контрольным расточкам, определении оптимального пространственного положения турбоагрегата и одновременном перемещении всех частей турбоагрегата к этому положению с последующей доработкой и установкой внутренних деталей турбоагрегата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности центровки, перед измерением в статическом состоянии измеряют параметры, характеризующие взаимное положение роторов и цилиндров в рабочем состоянии, производят сравнение результатов измерений аналогичных параметров в статическом и рабочем состояниях и учитывают их разность при нахождении оптимального положения и установке внутренних деталей цилиндров.1663390 Составитель Е.РодионоваТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор М.Товтин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2255 Тираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям. при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5