燃气轮机转子装配几何精度测试与预测

燃气轮机转子装配几何精度测试与预测

周元禹

东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川德阳， 618000

摘要：燃气轮机在电力工业生产中发挥着十分重要的作用，在火力发电与驱动两方面均有广泛的应用，其安全平稳运行可直接影响发电系统工作质量。但同时燃气轮机属于精密设备，其安装工作是一项较为复杂和专业的工作，在安装过程中极易发生各种类型的质量问题，对整个发电系统会产生较为严重的破坏。如安装燃气轮机过程中有杂质进入到油系统内时，会导致轴颈被划伤；再如当压主汽门伺服阀发生卡死现象时，会导致伺服机构节流孔堵，继而对整个发电机组的平稳运行造成威胁。基于此，在燃气轮机转子装配阶段便需做好质量控制工作，以此为电厂正常的生产工作奠定基础。

关键词：燃气轮机；转子；装配；几何精度；测试；预测

燃气轮机的运行原理非常简单，就是通过压力机来吸入空气，然后逐渐的增加等级，使空气在压力的作用下温度升高。然后将高温的压缩空气通过机器传送到燃烧室，通过高温的空气使燃料燃烧。产生的高温高压气体便通过机器推动燃气轮机的核心部分高速运转，从而产生动能。在启动燃气轮机的时候，外界的空气流动产生动力，从而带动了压力机。需要等到燃气透平转化，得到机械功率超出压气机消耗的机械功率，才可以撤下外界的空气动力。

1重型燃气轮机技术发展概要

重型燃气轮机，在20世纪50年代初就已经被生产出来，并且很多地方已经运用于实际的电力工业生产之中，由于重型燃气轮机具有其独特的容量小效率低的特点，因此在当时的电力系统中主要被用作紧急备用电源以及调峰期时使用。20世纪60年代，欧美国家发生过一次解裂大事故，也正是因为那一次事故，大家认识到了，每一个电厂都应该配备有一定数量的燃气轮机发动机组，这样可以有效的规避风险，可以在出现风险时将危害以及灾难发生情况降到最低。20世纪80年代之后，我国有关于重型燃气轮机的研究也在进一步的深入发展，迅速发展，相关的科学技术也在不断的进步和提高。我国燃气轮机发电技术的发展整体起步并不晚，20世纪50年代就已经研制出了最新开始的燃气轮机，60年代至70年代初，我国的哈尔滨厂、东方厂就开始自主研发重型燃气轮机，当时与世界先进水平的差距还不大。但是后续由于国家的相关政策调整，国家对于能源的垄断程度提高。进入80世纪之后，我国的燃气轮机生产效率生产质量严重下降，生产基本停顿，此后生产中心燃气轮机的国内企业主要为南京汽轮电机厂，这也使得我国的燃气轮机和世界其他国家的发展水平逐步拉开的差距。

2燃气轮机转子装配几何精度测试

燃气轮机转子装配的几何精度测试对于确保燃气轮机的正常运行和安全性至关重要。以下是一些可能用于测试的常见方法：

径向跳动测试：这是测量转子主轴轴心在旋转过程中的径向位移。在转子的一端安装一个径向跳动测量仪，测量另一端的径向跳动值。这种方法可以检测转子在旋转过程中的径向跳动，以确保其符合设计要求。

端面跳动测试：这是测量转子端面在旋转过程中的跳动值。使用一个端面跳动测量仪来测量转子端面的跳动值，以确保其符合设计要求。

同轴度测试：这是测量转子主轴与燃气轮机其他部件的同轴度。使用一个同轴度测量仪来测量转子主轴与其他部件的同轴度，以确保其符合设计要求。

轴向窜动测试：这是测量转子在轴向的位移。使用一个轴向窜动测量仪来测量转子在轴向的位移，以确保其符合设计要求。

弯曲度测试：这是测量转子主轴的弯曲程度。使用一个弯曲度测量仪来测量转子主轴的弯曲度，以确保其符合设计要求。

在进行这些测试时，需要遵循制造商提供的操作指南和安全注意事项。如果测试结果不符合设计要求，应及时采取措施进行修正，以确保燃气轮机的正常运行和安全性。

3燃气轮机转子装配的具体要求

（1）常规检查

常规检查是安装前的必要流程，由于燃气轮机结构复杂、零部件众多，因此常规检查是必要的。企业需要安排固定员工进行零件、工具上的检查，并将零件数量进行查验并记录，这为后续顺利安装节省了时间，避免了因为零件不足对安装程序造成的干扰。另外还需要有专业人员进行安装前的巡查，切实把握工艺所涉及材料的质量，做到对质量有把握、有信心，确保燃气轮机转子装配后平稳运行，再者也为延长燃气轮机使用寿命提供保障。

（2）配合间隙检查

在燃气轮机的结构零件当中，根据运行状态可以将其分为动态零件和静态零件。两种零件类型之间的相互配合将直接影响到结构本身的运行稳定性。在实际操作过程中，技术人员需要重点关注零件配合间隙合理性，如果出现配合问题，技术人员需要根据问题类型制定针对性解决策略，确保系统整体运行的可靠性。技术人员在系统运行过程中，需要适当调低配件的工作压力，减少静态零件的调整率，从而降低的系统的维护工作总量。

4 燃气轮机转子装配几何精度预测

静态轴向加载工具，用于燃气轮机转子，其特征在于，包括：承载架；应力传感器，用于测量应力；施力件，受所述承载架限制只能转动；转接件，受所述承载架限制而只能移动，上端与所述施力件螺纹传动连接，下端与应力传感器连接；以及浮动连接装置，包括连接应力传感器的第一方，用于连接转子轴的第二方，所述第一方和所述第二方之间，所述第一方和所述第二方之间的连接容许所述第一方和所述第二方不同心。

静态轴向加载工具，其特征在于，所述承载架提供两平行的导向件，所述转接件与两所述导向件分别滑动配合。

静态轴向加载工具，其特征在于，所述转接件为方框形，上框边与所述施力件螺纹传动连接，下边框与应力传感器连接，所述两平行的导向件为两引导销，所述上框边提供孔与所述两引导销滑动配合。

静态轴向加载工具，其特征在于，所述承载架提供加载横梁和加载框，所述加载横梁用于横跨机匣并固定连接机匣，所述加载框安装在所述加载横梁的中部，所述转接件和所述应力传感器设置在所述加载框中，所述施力件从所述加载框的上侧壁穿入到所述加载框与所述转接件螺纹传动连接，所述两引导销设置在所述加载框的上侧壁，并向下延伸。

静态轴向加载工具，其特征在于，所述加载框的两竖向壁引导所述转接件的两竖框边进行滑动。

静态轴向加载工具，其特征在于，所述浮动连接装置为球铰。

静态轴向加载工具，其特征在于，所述应力传感器的下端连接连接杆，所述连接杆通过插销与所述浮动连接装置的所述第一方连接。

判断燃气轮机转子装配到位的工具，其特征在于，静态轴向加载工具，还包括千分表或百分表，用于对所述燃气轮机转子轴向的移动进行测量。转动施力件，驱动转接件向上或向下移动，再通过应力传感器、浮动连接装置传递到转子轴。在加载过程中，对转接件的导向结构保证了加载方向始终不变，而浮动连接装置保证当工具和转子有较大的不同心时依然可以正常使用；通过百分表或千分表，测量转子轴的移动量，从而可以判断出转子轴向活动量，通过应力传感器的测量值，可以看出转子轴向活动量与加载量的对应关系，从而准确判断转子是否出现了卡滞或者没有可靠定位的情况。

结束语

综上所述，本文提出的新型涉及力的加载工具和轴向活动量测量工具，尤其涉及燃气轮机转子静态加载工具和轴向活动量测量工具。

参考文献：

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