徐理煥

摘 要：文章以采用上海汽輪機(jī)的陽(yáng)江核電站為代表，介紹核電汽輪機(jī)安裝過(guò)程中的碰缸試驗(yàn)操作方法，碰缸試驗(yàn)（也稱(chēng)間隙檢查）是為了檢查確定轉(zhuǎn)子與靜葉間的最小間隙。陽(yáng)江核電汽機(jī)采用西門(mén)子技術(shù)，其通流間隙已在制造廠(chǎng)內(nèi)精加工，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需精測(cè)通流；另外由于缸體尺寸較大，變形也大，無(wú)法用常規(guī)壓鉛絲的方法進(jìn)行測(cè)量。所以，碰缸試驗(yàn)也就成了唯一的精測(cè)通流間隙方法。文章重點(diǎn)闡述了汽輪機(jī)碰缸試驗(yàn)的施工方法及過(guò)程注意事項(xiàng)及控制點(diǎn)，可作為后續(xù)同類(lèi)型機(jī)組碰缸試驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞：碰缸；通流間隙；測(cè)量

1 碰缸試驗(yàn)前準(zhǔn)備

前期工作檢查

高壓缸、低壓缸貓爪負(fù)荷分配完成；頂軸油系統(tǒng)具備投運(yùn)條件；凝汽器彈簧及基礎(chǔ)彈簧釋放完成；軸系精找中完成，且軸系已經(jīng)最終連接完成。

2 碰缸試驗(yàn)方案

2.1 碰缸試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)

碰缸試驗(yàn)檢查的是靜葉與轉(zhuǎn)子的最小間隙，所以碰缸試驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該與通流間隙的最小間隙相符合。如不符合則將結(jié)果告知制造廠(chǎng)，由其給出處理方案與意見(jiàn)。如符合，對(duì)于徑向間隙需重新進(jìn)行調(diào)整：垂直方向，根據(jù)《軸系找中圖》的說(shuō)明，汽缸中心要比轉(zhuǎn)子中心高0.20mm（即頂部間隙比底部間隙大0.40mm），根據(jù)所測(cè)讀數(shù)計(jì)算出貓爪處所加/減墊片厚度，然后重新安裝貓爪墊片（注意考慮頂軸油頂起量）；水平方向，對(duì)比左右兩側(cè)數(shù)據(jù)是否相等，如不相等則通過(guò)重新配準(zhǔn)對(duì)中裝置墊片來(lái)進(jìn)行調(diào)整，保證左右兩側(cè)數(shù)據(jù)相等。

2.2 高壓缸碰缸試驗(yàn)步驟

2.2.1 高壓缸碰缸試驗(yàn)

高壓缸碰缸試驗(yàn)的徑向間隙檢查是通過(guò)液壓千斤頂及頂缸螺栓在水平及垂直方向上移動(dòng)汽缸（同時(shí)手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，軸向間隙檢查是通過(guò)軸向移動(dòng)轉(zhuǎn)子來(lái)實(shí)現(xiàn)的；而低壓缸碰缸試驗(yàn)的徑向間隙檢查和軸向間隙檢查都是通過(guò)移動(dòng)汽缸（同時(shí)手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.2.2 徑向間隙檢查

放置液壓千斤頂，用以移動(dòng)汽缸。

在汽缸貓爪和臺(tái)板間架設(shè)百分表監(jiān)測(cè)貓爪的移動(dòng)量。

在汽缸和轉(zhuǎn)子的垂直和水平方向上架設(shè)百分表監(jiān)測(cè)汽缸相對(duì)于轉(zhuǎn)子的移動(dòng)量。

確認(rèn)頂軸油可正常啟動(dòng)。

拆除汽缸徑向?qū)蜓b置的鎖緊鍵。

2.2.3 垂直方向上的徑向間隙確定

開(kāi)啟頂軸油，手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；用4個(gè)貓爪上的液壓千斤頂將汽缸每次以0.10mm的增量平行抬起，直到汽缸接觸轉(zhuǎn)子而難以用手盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；讀出并記錄汽缸與轉(zhuǎn)子間百分表所示抬高量；液壓千斤頂泄壓，平行緩慢的下降汽缸，同時(shí)試盤(pán)轉(zhuǎn)子，汽缸下降約0.20mm時(shí)應(yīng)能盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，此時(shí)分別緩慢的單獨(dú)抬高汽缸的電機(jī)端與調(diào)閥端，使轉(zhuǎn)子無(wú)法盤(pán)動(dòng)，記錄各數(shù)據(jù)以確定最小徑向間隙位于哪一端。

將液壓千斤頂緩慢泄壓，降下汽缸，直至其落到貓爪上，整個(gè)下降過(guò)程要保持平行；檢查貓爪上4個(gè)百分表讀數(shù)是否回零，如4個(gè)表讀數(shù)偏差小于0.03mm，則將其重新置零；如果偏差大于0.03mm，則檢查、調(diào)整，直至偏差小于0.03mm；用液壓千斤頂將汽缸貓爪頂起0.30mm；裝入頂缸螺栓后拔出貓爪墊片；將液壓千斤頂緩慢泄壓，同時(shí)擰入頂缸螺栓，將汽缸以每次0.10mm增量降低，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸導(dǎo)致難以用手工盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，整個(gè)下降過(guò)程要保持平行，且頂缸螺栓要一直保持有一定的頂起負(fù)荷；讀出并記錄汽缸與轉(zhuǎn)子間百分表所示下降量；用液壓千斤頂平行緩慢的抬起汽缸，同時(shí)試盤(pán)轉(zhuǎn)子，汽缸抬起約0.20mm時(shí)應(yīng)能盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，此時(shí)分別緩慢的單獨(dú)降低汽缸的電機(jī)端與調(diào)閥端，使轉(zhuǎn)子無(wú)法盤(pán)動(dòng)，記錄各數(shù)據(jù)以確定最小徑向間隙位于哪一端；重新將汽缸抬起到其原始位置，然后安裝貓爪墊片。

2.2.4 水平方向上的徑向間隙確定

開(kāi)啟頂軸油，手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；用液壓千斤頂將汽缸以每次0.10mm的增量橫向平行移動(dòng)，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸而難以用手盤(pán)動(dòng)；讀出并記錄汽缸與轉(zhuǎn)子間百分表所示移動(dòng)量；用液壓千斤頂平行緩慢的反方向頂汽缸，同時(shí)試盤(pán)轉(zhuǎn)子，移動(dòng)量約0.20mm時(shí)應(yīng)能盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，此時(shí)分別緩慢的單獨(dú)頂汽缸的電機(jī)端與調(diào)閥端，使轉(zhuǎn)子無(wú)法盤(pán)動(dòng)，記錄各數(shù)據(jù)以確定最小徑向間隙位于哪一端；用液壓千斤頂將汽缸平行的頂回原始位置。然后在另一個(gè)方向上以每次0.10mm增量橫向平行移動(dòng)汽缸，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸而難以用手盤(pán)動(dòng)；讀出并記錄汽缸與轉(zhuǎn)子間百分表所示移動(dòng)量；用液壓千斤頂平行緩慢的反方向頂汽缸，同時(shí)試盤(pán)轉(zhuǎn)子，移動(dòng)量約0.20mm時(shí)應(yīng)能盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，此時(shí)分別緩慢的單獨(dú)頂汽缸的電機(jī)端與調(diào)閥端，使轉(zhuǎn)子無(wú)法盤(pán)動(dòng)，記錄各數(shù)據(jù)以確定最小徑向間隙位于哪一端；將汽缸恢復(fù)到原始位置，安裝導(dǎo)向裝置的配合鍵。

2.2.5 軸向間隙檢查

在靠背輪處架設(shè)百分表監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng)量；拆除推力瓦塊；確認(rèn)頂軸油可正常啟動(dòng)。

2.2.6 軸向間隙確定

開(kāi)啟頂軸油，用一根木棒將轉(zhuǎn)子往電端移動(dòng)，直到轉(zhuǎn)子與汽缸接觸；關(guān)閉頂軸油，讀出并記錄百分表所示讀數(shù)；開(kāi)啟頂軸油，用一根木棒將轉(zhuǎn)子往汽端移動(dòng)，直到轉(zhuǎn)子與汽缸接觸；關(guān)閉頂軸油，讀出并記錄百分表所示讀數(shù)；開(kāi)啟頂軸油，將轉(zhuǎn)子恢復(fù)到原始位置。

2.3 低壓缸碰缸試驗(yàn)

2.3.1 準(zhǔn)備工作

在內(nèi)缸周?chē)ぷ鲄^(qū)域搭建腳手架；安裝專(zhuān)用工具，并在內(nèi)外缸間布置千斤頂用以移動(dòng)汽缸；在貓爪和外缸間布置百分表監(jiān)測(cè)汽缸移動(dòng)量；在內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間布置百分表監(jiān)測(cè)內(nèi)缸相對(duì)轉(zhuǎn)子的移動(dòng)量量；確認(rèn)頂軸油可正常啟動(dòng)；拆除內(nèi)外缸對(duì)中裝置配合鍵。

（1）垂直方向上的徑向間隙確定

開(kāi)啟頂軸油，手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；用4個(gè)貓爪上的液壓千斤頂將汽缸每次以0.10mm的增量平行抬起，直到汽缸接觸轉(zhuǎn)子而難以用手盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；讀出并記錄內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間百分表所示抬高量；將液壓千斤頂緩慢泄壓，降下汽缸，直至其落到貓爪上，整個(gè)下降過(guò)程要保持平行；檢查貓爪上4個(gè)百分表讀數(shù)是否回零，如4個(gè)表讀數(shù)偏差小于0.03mm，則將其重新置零；如果偏差大于0.03mm，則檢查、調(diào)整，直至偏差小于0.03mm；用液壓千斤頂將汽缸貓爪頂起0.30mm；裝入頂缸螺栓后拔出貓爪墊片；將液壓千斤頂緩慢泄壓，同時(shí)擰入頂缸螺栓，將汽缸以每次0.10mm增量降低，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸導(dǎo)致難以用手工盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，整個(gè)下降過(guò)程要保持平行，且頂缸螺栓要一直保持有一定的頂起負(fù)荷；讀出并記錄內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間百分表所示下降量；重新將汽缸抬起到其原始位置，然后安裝貓爪墊片。

（2）水平方向上的徑向間隙確定

開(kāi)啟頂軸油，手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；用液壓千斤頂將汽缸以每次0.10mm的增量橫向平行移動(dòng)，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸而難以用手盤(pán)動(dòng)；讀出并記錄內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間百分表所示移動(dòng)量；用液壓千斤頂將汽缸平行的頂回原始位置。然后在另一個(gè)方向上以每次0.10mm增量橫向平行移動(dòng)汽缸，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸而難以用手盤(pán)動(dòng)；讀出并記錄內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間百分表所示移動(dòng)量；將汽缸恢復(fù)到原始位置，安裝內(nèi)外缸對(duì)中裝置的配合鍵。

（3）軸向間隙確定

開(kāi)啟頂軸油，手動(dòng)盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子；用液壓千斤頂將汽缸以每次0.50mm的增量沿軸向平行移動(dòng)，當(dāng)軸向間隙小于0.50mm時(shí)再以每次0.10mm的增量沿軸向平行移動(dòng)汽缸，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸而難以用手盤(pán)動(dòng)；讀出并記錄內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間百分表所示移動(dòng)量；用液壓千斤頂將汽缸平行的頂回原始位置。然后在另一個(gè)方向上以每次0.50mm增量沿軸向平行移動(dòng)汽缸，當(dāng)軸向間隙小于0.50mm時(shí)再以每次0.10mm增量平行移動(dòng)汽缸，直到汽缸與轉(zhuǎn)子接觸而難以用手盤(pán)動(dòng)。

讀出并記錄內(nèi)外缸對(duì)中裝置與內(nèi)缸間百分表所示移動(dòng)量；將汽缸恢復(fù)到原始位置，安裝內(nèi)外缸對(duì)中裝置的配合鍵。

2.3.2 調(diào)整與驗(yàn)證

根據(jù)碰缸試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，并對(duì)照《軸系找中圖》及《轉(zhuǎn)子裝配圖》中相關(guān)間隙要求，分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性并由制造廠(chǎng)進(jìn)行確認(rèn)；然后根據(jù)相關(guān)圖紙要求對(duì)貓爪墊片和對(duì)中墊片進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完成后，需對(duì)高壓缸及低壓缸進(jìn)行徑向跳動(dòng)檢查，以驗(yàn)證碰缸試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語(yǔ)

陽(yáng)江核電汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)引進(jìn)西門(mén)子技術(shù)，汽輪機(jī)安裝過(guò)程不同于嶺澳二期機(jī)組（東方汽輪機(jī)引進(jìn)Alstom技術(shù)），無(wú)法用壓鉛絲或者貼膠布等常規(guī)的方法進(jìn)行間隙測(cè)量，低壓缸和高壓缸內(nèi)部通流間隙都需要用碰缸試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，以保證動(dòng)靜間隙符合設(shè)計(jì)要求，碰缸試驗(yàn)前需要提前投用頂軸油盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，因此，需要提前優(yōu)化施工工序，以確保碰缸試驗(yàn)順利進(jìn)行，根據(jù)施工的邏輯安排和碰缸步驟，保證碰缸試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，文章介紹的安裝方法可為后續(xù)同類(lèi)型核電百萬(wàn)機(jī)組汽機(jī)安裝提供借鑒。

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