转子固定销套装卸专用工装设计及应用

发表时间:2021/1/5   来源:《科学与技术》2020年27期   作者:卢国强 张家瑞 胡馨月
[导读] 本文主要介绍了非同轴加工的转子及推力头的固定销套拆卸工装设计及在转子拆卸过程中的应用,
        卢国强 张家瑞 胡馨月
        国网新源控股有限公司检修分公司,北京市 丰台区 100068
        摘要:本文主要介绍了非同轴加工的转子及推力头的固定销套拆卸工装设计及在转子拆卸过程中的应用,以解决某系列抽水蓄能机组转子拆卸困难的问题,该设计新颖且贴合实际,可推广至相关抽蓄机组转子拆卸工艺,为机组大修节约了工期,积累了宝贵经验。
        关键字:偏心销套;转子拆卸;专用工装;机组检修
        中图分类号:TH122文献标识码:A  学科代码:570.30 DOI:
        0   引言
        张河湾公司及泰山公司各机组发电机部分均由VIOTH公司提供,该类机组转子及推力头装配面在成型加工时受制造条件限制,未能同床加工,导致二者采用螺栓固定时需加装偏心固定销套,实现内孔直径可调,加上紧定螺丝以达到内圈周向、轴向固定的目的,以保证转子中心体和发电机下端轴的同心度,同时延长固定螺栓的使用寿命。偏心销套分内外两部分,内套为固定及保护套筒,外套为锁定套筒,二者装配面圆心与未偏心面圆心均偏差约1mm。
        1   应用背景
        自2016年起,该型机组陆续进入A级检修期限,在转子拆卸过程中,检修人员遇到固定螺栓已拆卸,但偏心固定销套由于装配时间长、安装紧固、润滑剂老化、无专用工装等原因难以拆卸。经现场分析和研究,得到本专用工装,极大提高了装卸速度,缩减了劳动强度,保证了检修工期。
        2   设计思路
        偏心固定销套为配对旋入式设计,即内套安装就位后,依位置标记放入外套,后顺时针旋转外套5°至配合紧密。拆卸时则顺序相反,以外套为入手点进行如下设计(P1):
        部件1为专用工装核心部件,尺寸由装配结构实际决定。以图纸为例,内径为148,设置凹台与部件3形成装配面,凹台立面内径为168。于部件1185处交叉等分设置4处通孔、4处M10螺孔供连接偏心销套外套使用,装配螺栓后提供轴向拉力,以分离偏心内外销套的过盈配合。
        图1中部件2为4-M10为P1与偏心外套连接螺栓,以传递轴向力至偏心外套,工作状态易受震动和冲击,材质方面需要较高的强度、韧性和一定的硬度,故选用T7碳素工具钢制作。
        螺栓4-M16为专用工装顶丝螺栓,选用12.9性能等级的高强度螺栓,且经热处理后可使该螺栓公称抗拉强度达到1200MPa,公称屈服强度可根据公式(1)计算:

        按照螺栓设计的习惯,合金钢螺栓预紧应力需要达到公称屈服强度的50%~60%,在这个范围内,可保证螺栓疲劳载荷及防止其松动。在设计时,可根据螺母在拧紧状态下的受力

        所以采用12.9sM16螺栓满足设计要求。
当外套松动后,可装入工装P2,对内套进行拆卸,该部分设计如下:

        3   使用方法及注意事项
        3.1转子固定螺栓拆卸须使用一机双头液压扭矩工具对称“十字”拆卸,防止单边应力消失后接触面变形引起卡涩;
        3.2提前12h加入适量溶剂煤油,确保偏心销套结合面不存在异物;
        3.3可投入转子顶起装置,轻微抬起转子,使结合面剪切应力处于最小状态,保证偏心销套的顺利拆卸;
        3.4同时投入两套专用工装,对称拆卸偏心销套;
        3.5安装P1,对称拧紧4-M10连接螺栓,同时装入4-M16顶丝螺栓;
        3.6对称转动顶丝螺栓,待外套轻微松动后装入P2部分,拧紧4-M10内套固定螺栓;
        3.7继续转动顶丝螺栓,至偏心销套整体松动;
        3.8连接M16吊耳至中心螺帽,将整套部件吊出转子中心体通风孔。
        5 结束语
        本文从抽水蓄能机组检修现场实际出发,立足解决发电机转子拆卸困难的问题,通过分析、计算、设计及指导应用的方式为该类型机组或者该类型装配结构的装卸提供解决方案,并以Solidworks软件建模,将专用工装直观呈现给读者。经多次实践运用,本设计切实有效地减轻了检修现场工期压力,提高了生产效率,降低了运营成本,值得相关专业人员参考借鉴。
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作者简介:
卢国强(1989-),男,本科,助理工程师,专工,主要研究发电机及金属结构无损检测。
张家瑞(1994-),男,本科,助理工程师,专工,主要研究发电机电气系统。
胡馨月(1991-),女,本科,助理工程师,继电保护试验工,主要研究发电机电气系统。
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