Способ определения усилия отрыва лапы цилиндра паровой турбины от фундамента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 7196 О 25/00, 6 01 М 13/00 51)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 технический науч титут им. Ф.Э.Дз н, В,П.Складчико льство СССР3/00, 1989. оч ОСУДАРСТВЕЯЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный теплоисследовательский инЖИНСКОГО(56) Авторское свидетеМ 1660415, кл. Г 01 О Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при монтаже, либо ремонте турбоустановок для выравнивания опорных нагрузок от корпусов цилиндров на фундамент из-за некомпенсированных усилий от присоединенных крупных паропроводов.Известен способ определения усилия отрыва лапы цилиндра паровой турбины от фундамента путем подъема лапы измерительным болтом с силопередающим элементом.Определение усилий отрыва в процессеэксплуатации турбины позволяет своевременно регулировать нагрузки на опорные лапы для исключения их неравномерности и тем самым поддерживать заданные зазоры между ротором и статором.Однако момент отрыва лапы при данном способе точно определить невозможно, так как появление зазора между лапой и(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ ОТРЫВА ЛАПЫ ЦИЛИНДРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ОТ ФУНДАМЕНТА(57) Изобретение относится к турбостроению, монтажу и ремонту турбоустановок для выравнивания опорных нагрузок. Сущность изобретения; при подъеме лапы цилиндра измерительным болтом периодически измеряют зазор между лапой и фундаментом и давление рабочей жидкости болта. Определяют поправку на трение в уплотнении поршня по графикам тарировки измерительного болта. Строят график зависимости изменения зазораотдавления. Определяютусилиеотрыва по величине давления отрыва в точке перегиба графика с учетом поправки на трение. 1 з.п, ф-лы,5 ил. шпонкой с внешней стороны (этот зазор контролируется) не соответствует моменту Л полного отрыва лапы иэ-за ее крутильной деформации. Кроме того, непрогноэируемую погрешность в измерениях вносят силы: ф трения, возникающие в силоиэмерительном . 4 болте.аеайЦель изобретения - повышение т но- ) сти определения усилия отрыва. (3,На фиг.1 представлен измерительный О болт, установленный в лапе цилиндра; на фиг.2 - измерительный болт, разрез; на. фиг.3 - структурная. схема устройства тарировки измерительного болта; на фиг.4 - график зависимости зазора между лапой и д фундаментом отдавления; на фиг.5 - график зависимости относительной деформации силопередающего элемента от давления рабочей жидкости.Цилиндр 1 паровой турбины опирается лапами 2 на корпус 3 подшипников черезпоперечные шпонки 4, Корпус 3 подшипников установлен на фундаменте 5, К цилиндру 1 присоединены трубопроводы 6. В лапу2 цилиндра 1 вставлен силоизмерительныйболт 7, 5Измерительный боль 7 содержит установленный в корпусе силопередающий элемент 8 с подпятником 9 (фиг.2),гидроцилиндр 10 с поршнем 11, герметизируемый уплотнением 12 с некомпенсированной площадью. К нижним торцамуплотнения 12 примыкает втулка 13, передающая усилие на элемент 8. В гидроцилиндре 10 выполнен воздушник 14.Измерительный болт 7 (фиг.З) установлен между опорными плитами 15 и 16. Вверхней опорной плите 15 выполнен корпусгидроцилиндра 10, на нижнюю опорнуюплиту 16 опирается силопередающий элемент 8. Во втулке 13 выполнен воздушник 2017. Плиты 15 и 16 соединены между собойтягами 18. Вентиль 19 служит для подачирабочей жидкости во внутреннюю полостьгидроцилиндра 10. На линии подачи рабочей жидкости установлен манометр 20. 25Способ определения усилия отрыва лапы цилиндра паровой турбины осуществляют следующим образом,Измерительный болт 7 предварительнотарируют на влияние трения в узле герметизации. Для этого силопередающий элемент8 болта 7 фиксируют при помощи опорныхплит 15, 16 (фиг.З). Подают рабочую жидкость в полость гидроцилиндра 10, повышаядавление над поршнем 11, сжимают силопередающий элемент 8, Периодически измеряют давление рабочей жидкости Р 1манометром 20, а также величину Относительной деформации Ьи 1, элемента 8, например, при помощи часового индикатора. 40Затем по достижении заданного максимального давления рабочей жидкости давление в полости гидроцилиндра 10постепенно сбрасывают и производят измерения давления рабочей жидкости Р 2 и от, носительной деформации ЬЬ,соответствующие расширению элемента 8.Таким образом, производят снятие графиков зависимостей относительных деформаций ЬЬ 1 и ЬЬ 2 от давления рабочей 50жидкости в полости гидроцилиндра 10 припрямом и обратном ходе поршня 11 (фиг.5),По этому графику находят значения давлений Р 1 и Р 2 рабочей жидкости соответственно при сжатии и.расширении элемента 8 55и одной и той же величине его относительной деформации Ь и.Из баланса сил, действующих в устройстве, имеющем уплотнение с некомпенсированной площадью, учитывая, что при одном и том же удлинении упругая сила элемента при сжатии равна упругой силеэлемента 8 при расширении была полученаФормулаО - Р) р;-р 2и 40 ( + е)где - комплекс определяюищий силу трения в уплотнении, в которыйвходят коэффициент тренИя,и, функция коэффициента Пуассона и для данного уплотнительного материала, иус(Ь)=Х р(у)Оугде йу - высота уплотнения;(Ру - функция распределения давленияпо высоте уплотнительного кольца;Р, б - соответственно наружный и внутренний диаметры уплотнительного кольца,Подставляя в формулу (1) измеренныезначения давления Р 1, Р 2 и известные диаметры О, д,.определяют значения комплекИс 1 Ьм 1принятые постоянными дляиданных интервалов давлений.Затем полученные значения комплексананосят на диаграмму в функции давленияР 1 (прямой ход. поршня). Такая диаграммаявляется тарировочной зависимостью дляизмерительного болта 7. Протарированныйизмерительный болт 7, подключенный кплунжерному насосу высокого давления (непоказан), устанавливают в лапу 2 цилиндра1, Повышают давление в полости цилиндра10 над поршнем 11 (фиг.2), измеряют зазорд (фиг.1) между лапой 2 и шпанкой 4, соответствующее ему давление Р 1, рабочей жидкости, строят график зависимости зазорад от давления Р 1 (фиг.4).Начальный участок 0 - 1 графика обусловлен выборкой зазоров в соединениях изаполнением внутренних полостей гидравлической схемы. Следующий участок 1- а характеризует снятие нагрузки и началоотрыва одной из сторон лапы цилиндра отповерхности поперечной шпанки, а в точкеа (месте перегиба граФика) происходитполный отрыв лапы, после чего угол наклонаграфика резко изменяется, что характеризует процесс снятия нагрузки с соседней лапы,После точки а перегиба графика зависимости д (Р 1) процесс измерения нагрузкина лапе цилиндра может быть завершен.Находят давление Р 1 отрыва в точке а перегиба графика(фиг.4), и по этому давлениюиз полученной ранее тарировочной зависимости находят величину комплекса- , Этот комплекс можно рассчитатьис(Ь 1также по формуле (1), предварительно дпре- , деливизграфиковЛ Ь ( Р 1 )иЬ Ь ( Рр ) давление Р 2соответствующее давлению отрыва Р 1 5 при одном и том же значении удлинения (6 и), соответствующего давлению отрыва на графике прямого хода поршня 11.Усилие отрыва (реакцию опоры) определяют как произведение давления отрыва 10 (Р 1) в точке а перегиба графика на площадь поршня с учетом поправки на силу трения тр в уплотненииЛО эуф = 4 Р 1 - тр О) 15где От - усилие отрывалэ -Р, (а)и р 2 С 2Погрешности измерений определяются 20 погрешностями измерений деформаций упругого элемента и давлений в опыте. Как следует из методики измерений, необходимо, чтобы процесс тарировки производился в области упругих деформаций элемента 8, 25 что исключает необходимость измерения величины модуля упругости Е элемента 8.Для повышения точности измерений и упрощения процедуры проведения тарировки целесообразно по возможности сни зить трение в уплотнении. При достаточно малой силе трения в уплотнении можно не проводить отдельных тарировок каждого измерительного болта, а принимать комплекс -- постоянным для всей паритии. При малой величине силы трения можно пренебречь и зависимостью комплекса - от давления. Уменьшениеи 40 трения в уплотнении поршня может быть достигнуто благодаря обеспечению минимального давления на уплотняемую поверхность, минимальной высоты уплотнительного кольца и за счет выбора материала уплотнительного кольца, кЬторый имеет малую величину коэффициента трения р во всем диапазоне давлений и при этом обладает хорошими герметизирующими свойствами.Формула изобретения 1. Способ определения усилия отрыва лапы цилиндра паровой турбины от фундамента путем подъема лапы измерительным болтом с силопередающим элементом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, силопередающий элемент нагружают гидравлически с помощью герметизированного поршня, измерительный болт предварительно тарируют на влияние трения в узле герметизации поршня, в процессе отрыва лапы периодически измеряют зазор между лапой и фундаментом и соответствующее давление рабочей жидкости в измерительном болте до достижения текущей величиной зазора заданной максимальной величины, строят график зависимости зазора от давления, а усилие отрыва определяют по величине давления отрыва в точке перегиба графика с учетом поправки на трение.2. Способ по и 1, от л и ч а ю щ и йс я тем, что при герметизации поршня уплотнением с некомпенсированной площадью тарировку измерительного болта на влияние трения производят определением зависимостей относительной деформации фиксированного силопередающего элемента от давления рабочей жидкости в измерительном болте при сжатии и расширении этого элемента. а поправку на трение при определении усилия отрыва лапы определяют как функцию от давлений сжатия и расширения элемента при одной и той же величине его относительной деформации, соответствующей давлению отрыва на зависимости деформации силопередающего элемента от давления рабочей жидкости при сжатии этого элемента, 1719661