книги из ГПНТБ / Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока

2)правильная пригонка и установка опорных сегмен­ тов подпятника;

3)плотная посадка втулки подпятника на валу.

Сборка подпятника (рис. 21-1) начинается с провер­ ки правильности пригонки баббитовой поверхности сег-

Рис. 21-2. Приспособление для поворота ротора двигателя.

ментов к рабочей поверхности вращающегося диска. Зеркальная рабочая поверхность диска не должна иметь царапин, забоин и следов коррозии. Если обнаружива­ ются местные дефекты в виде забоин или коррозии, то их следует устранять путем зачистки мелкой наждачной шкуркой, смоченной турбинным маслом, и шлифовкой

230

пастой ГОИ. Шлифовка должна производиться равно­ мерно по окружности. Частота поверхности должна быть не ниже V8 и отклонение по толщине диска не более

0,05 мм.

Шабровку сегментов по подготовленной поверхности диска производят путем неоднократных перемещений их в прижатом состоянии по дуге окружности. Пригонка сегментов считается нормальной, если число «пятен» ка­ сания не менее 2—3 на 1см2 и площадь касания сегмента

Рис. 21-3. Размеры клиновых скосов па сегменты.

составляет около 80% его общей площади. У мощных двигателей со значительными нагрузками на подпят­ ник сегменты имеют большую площадь и окончатель­ ную проверку их прилегания следует выполнять в нагру­ женном состоянии, т. е. после опускания ротора на подпятник. Поворот ротора на 1—2 оборота осуществляет­ ся с помощью специального приспособления (рис. 21-2), используемого также для центровки вала двигателя с валом насоса. На кольцевой швеллер наматывают 3— 4 витка стального троса диаметром 12—14 мм, а конец троса укрепляется к приспособлению скобой. Второй ко-

231

ментов.

Опорные болты сегментов подпятника должны ввер­ тываться по возможности с одинаковым усилием. Резь­ ба болтов смазывается техническим вазелином или дру­ гой смазкой. Сегменты подпятника устанавливаются на опорные болты на 3—5 мм ниже размера, указанного на чертеже. Для выравнивания давления всех сегментов над головками опорных болтов прокладываются круглые медные шайбы толщиной 2—3 мм. Установленные

232

в опорном диске винты или планки должны фиксировать положение сегментов по направлению вращения. Зазор между ними должен быть 1—2 мм. В подпятнике име­ ются специальные ограничительные болты с Т-образной головкой, которые при повороте на 90° входят в пазы сегментов и удерживают их от «прилипания» к враща­ ющемуся диску при подъеме ротора. Между головкой болта и заплечиком паза должен быть зазор 2—3 мм, и

вэтом положении они контрятся гайками.

Вкрупных двигателях (10 000 кВт и более) сегменты опираются на промежуточные опорные диски со сфери­ ческой выточкой внизу.

Сборка сегментов и их крепление показано на рис. 21-4. Прилегание ди­ сков к сегментам и голов­ кам болтов проверяется краской.

В синхронных двига­ телях, а в ряде случаев и

васинхронных подпятник

инаправляющие подшип­ ники изолируются отно­ сительно вала и кресто­ вины для исключения протекания подшипнико­ вых токов. Изоляция под­ пятника осуществляется

установкой гетинаксовой или текстолитовой про­ кладки толщиной 2—Змм между вращающимся ди ском и втулкой подпятни­ ка и изолировкой болтов и штифтов. Чаще всего изоляционные прокладки

приклеиваются к диску эпоксидно-фенольным клеем и обрабатываются по толщине вместе с диском, что обе­ спечивает более точную сборку подпятника.

В тех случаях, когда посадочный диаметр втулки более 300 мм, запрессовку легче осуществить с помощью гид­ равлических домкратов. Производить нагрев втулки при

233

посадке не рекомендуется, так как это может привести к перекосу втулки. До посадки проверяется посадочный натяг, который для напряженной посадки Н должен быть в пределах второго класса точности по ОСТ 1012. При посадочных диаметрах вала 120—260 мм макси­ мальный натяг должен быть 0,03—0,035 мм, а для диа­ метров 260—400 мм — в пределах 0,04—0,045 мм. Дан­ ный класс посадки допускает и наличие малого зазора между втулкой и валом при предельных отклонениях в процессе обработки. Практически стремятся выполнять обработку так, чтобы был натяг между втулкой и валом или отсутствовал зазор. Большие посадочные натяги (ту­ гая или глухая посадка) не применяются в двигателях из-за больших сил трения, возникающих при посадке и съеме втулки. Для уменьшения трения в крупных дви­ гателях (мощность 4000 кВт и выше) посадочные по­ верхности втулки выполняются наплавленными с помо­ щью медных электродов.

Для устойчивого положения втулки на валу важное значение имеет также правильная установка запорного кольца, которое должно плотно входить в кольцевую выточку вала и прилегать к торцу втулки без зазора, что проверяется щупом 0,03—0,05 мм.

Зеркальная поверхность вращающегося диска и по­ верхность трения сегментов очищаются спиртом или бен­ зином и для облегчения вращения ротора при выверке линии вала смазываются тонким слоем несоленого топ­ леного говяжьего жира, смешанного с графитом. После этого сегменты подпятника равномерно прижимаются к диску подпятника. Вертикальное положение вала пред­ варительно проверяется гидравлическим уровнем, кото­ рый устанавливается на верхней торцевой части втулки подпятника. Регулировку осуществляют поджатием со­ ответствующих опорных винтов сегментов подпятника.

21-2. ВЫВЕРКА ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА И ПРАВИЛЬНОСТИ УСТАНОВКИ КРЕСТОВИН

Воздушный зазор между статором и ротором регули­ руется перемещением ротора по подпятнику в нужном направлении. Зазор измеряется металлическими щупа­ ми между зубцом активной стали статора и серединой шихтованной части полюса у синхронного двигателя или сердечником ротора у асинхронного, вверху и внизу ста-

234

тора. Средний зазор под всеми полюсами (среднеариф­ метическое значение) не должен отличаться от номи­ нального более чем на +5 и —10%, а максимальное отклонение зазора под отдельными полюсами от средне­ го значения не должно превышать 5% в большую или меньшую сторону.

Определение положения ротора по высоте и провер­ ку совпадения магнитных осей статора и ротора произ­

вильной установке верхней и нижней крестовин относи­ тельно вала. Как видно из рис. 21-1, несовпадение верти­ кальной оси верхней крестовины с осью вала приводит к эксцентричному положению внутренней расточки втулки подпятника относительно вертикальной выгород­ ки крестовины (размер М) и, следовательно, к неравно­ мерному зазору между ними. Это является одной из при­ чин наблюдающегося при эксплуатации двигателей вы­ броса масла через выгородку внутрь машины, в первую очередь в быстроходных машинах (500—1000 об/мин). Для проверки установки крестовин в четырех диамет­ рально расположенных точках измеряют штихмассом расстояние между заточкой кольца верхней крестовины

235

или внутренним диаметром гнезда направляющего под­ шипника и втулкой. Допустимые отклонения не более 0,5—1,0 мм. При больших отклонениях следует домкра­ тами поднять ротор и переместить крестовину в требу­ емом направлении. Аналогично проверяется центровка нижней крестовины.

21-3. СБОРКА НАПРАВЛЯЮЩИХ ПОДШИПНИКОВ

Направляющие подшипники синхронных и асинхрон­ ных двигателей выполняются сегментными с четырьмя или шестью сегментами по окружности в зависимости от габарита машины. У двигателей мощностью до 3200 кВт сегменты выполняются с центральной опорой и крепят­ ся к гнезду болтами, а снизу опираются на привернутые к гнезду полки. Сегменты должны находиться против радиальных осей лап крестовины. Сегменты подшипни­ ков синхронных двигателей выполняются изолированны­ ми относительно гнезда путем установки изоляционных прокладок между опорными колодками и сегментами, между опорными полками и низом сегментов, а также изолировки болтов, крепящих опорные колодки с сегмен­ тами.

У крупных двигателей (4000 кВт и более) крепление сегментов иное и осуществляется как показано на рис. 21-7. Поскольку у этих двигателей направляющие под­ шипники воспринимают более значительные радиальные натрузки, для обеспечения лучших условий образования масляной пленки сегменты выполняются с опорой, сме­ щенной в сторону вращения ротора. Для унификации верхних и нижних подшипников и возможности контро­ ля изоляции без выема сегментов у синхронных двига­ телей сегменты выполняются изолированными в обоих случаях.

Сегменты верхнего и нижнего направляющих под­ шипников до установки ротора должны быть пришабре­ ны по своим втулкам с проверкой краской, а также про­ верено правильное выполнение скосов для захода мас­ ла. Требования к прилеганию баббитовой поверхности сегментов к втулкам и к шабровке аналогичны требова­ ниям для сегментов подпятника. Скосы выполняются на набегающей и сбегающей сторонах сегментов размером 0,5X15 мм и должны иметь плавный переход к цилинд­ рической баббитовой поверхности сегментов.

236

Рис. 21-7. Сборка сегментов направляющего подшипника двигателей типов ВДС 325—ВДС 425.

1— гнездо подшипника; 2 — сегмент; 3 — изоляция; 4— сухарь; 5 — изоляция; в — полка упорная; 7 — болт упорный; 8 — болт монтажный.

237

Окончательная регулировка сегментов направляю­ щих подшипников производится после центрирования насосного агрегата. Вначале производится регулировка верхнего подшипника, затем нижнего. Для исключения смещения вала при регулировке половина сегментов (через один) прижимается к валу с «нулевым зазором» с помощью отжимных болтов, ввернутых в гнездо под­ шипника. Остальные сегменты регулируются таким об­ разом, чтобы зазор между ними и втулкой подшипника был равен 0,12—0,15 мм, а в тихоходных двигателях мощностью от 8000 кВт допускается зазор до 0,2 мм. Аналогично осуществляют регулировку зазоров на остальных сегментах.

Для определения фактического зазора сегменты при­ тягивают болтами к гнезду направляющего подшипни­ ка, что обеспечивает плотное прилегание гребня опор­ ных колодок сегментов к гнезду, и щупом измеряют за­ зор по всему контуру сегментов. Зазоры регулируются изменением толщины металлических прокладок между опорными колодками и сегментами. Для обеспечения самоустанавливаемости сегментов после окончания ре­ гулировки зазора натяжные болты снимаются. В тех случаях, когда подшипник имеет отжимные болты, регу­ лировку производят путем плотного прижатия сег,мен­ тов к втулке с измерением щупами зазоров между греб­ нем опорных колодок и гнездом подшипника. Посколь­ ку при регулировке может быть нарушена изоляция сегментов, перед их окончательной установкой следует проверить сопротивление изоляции каждого сегмента.

При сборке направляющих подшипников важно убе­ диться в правильной установке сегментов по.высоте. Для нормальной работы сегментов достаточно погруже­ ние их относительно уровня масла на 1/3 высоты, но не более 1/2 высоты. Меньшая высота погружения сегмен­ тов должна применяться у быстроходных двигателей (750—1000 об/мин). На этой же метке должна находить­ ся ось переливной трубы маслопровода. Следует также проверить, чтобы внутренний объем гнезда верхнего на­ правляющего подшипника сообщался с объемом ванны, т. е. чтобы имеющиеся вырезы в кольцевой обечайке гнезда подшипника находились выше уровня масла. Если указанный объем не сообщается с объемом ванны, то в быстроходных машинах это может привести к выбросу масла через выгородку и ухудшению смазки сегментов

238

из-за снижения уровня масла в зоне вращающейся втулкм.

Чтобы исключить выброс масла через выгородку при эксплуатации из-за повышения давления в замкнутом объеме ванны от паров масла, при сборке двигателя следует убедиться, что внутренний объем ванны соеди­

установить такую трубку диаметром 30—40 мм и высо­ той до 150 мм при сборке маслопроводов на переливной трубе крестовины до вентиля, закрывающего перелив масла при работе машины.

После окончания регулировки и сборки направляю­ щих подшипников производится сборка маслоохладите­ лей. До их установки маслоохладители подвергаются гидравлическим испытаниям давлением 3 кгс/см2 в тече­ ние 15 мин.

При установке маслоохладителей должно обеспечи­ ваться плотное прилегание трубной доски к кольцу гнез­ да направляющего подшипника. Чаще всего это дости­ гается установкой прокладок из маслостойкой резины толщиной 2—3 мм. Опорное кольцо гнезда подшипника также должно быть уплотнено для исключения выброса масла из ванны через неплотности. В большинстве ма­ шин используется дополнительное уплотнение из квад­ ратного резинового шнура, укладываемого в кольцевую канавку гнезда подшипника. В крупных машинах, у ко­ торых отсутствуют резиновые уплотнения, сопрягаемые

Автоматическое управление работой насосных стан­ ций предъявляет повышенные требования к тепловому контролю за работой подпятника и направляющих под­ шипников. Помимо приборов, позволяющих вести визу­ альное наблюдение за тепловыми режимами, предусмат­ ривается установка приборов автоматического контроля. Измерение температуры сегментов подпятников и под­ шипников осуществляется термометрами сопротивления TCM-XI с градуировкой 'Гр24 с сопротивлением 53 Ом при 0°С и термометрическими сигнализаторами ТСМ-100. В асинхронных и синхронных двигателях 14—15-го габа-

239