книги из ГПНТБ / Строительство и монтаж насосных и компрессорных станций учеб. пособие

каждом положении зазоры а и Ъ * (рис. 104). При этом в каждом

нижний замер сделать не удается, тогда его принимают разность между суммой боковых замеров (Ь2 + Ь4) и верхним Ьх, т. е. Ъ3~

—(ь 2 + Ь4) — bv

Вконце проверки центровки производят контрольный замер,

поворачивая роторы на 360°, т. е. установив ротор в первоначальное положение. Этот замер должен совпасть с первоначальным (до-

пуск ±0,02 мм).

Рис. 104. Поэтапная запись проверки центровки по полумуфтам роторов

П р и м е ч а н и я . 1. Скоба укреплена на роторе I. 2. Запись выполнена со стороны входа газа в турбину

По полученным замерам определяют расцентровку осей под­ шипников. Для определения торцовой расцентровки подсчитывают средние значепия замеров

При правильно проведенных замерах должны соблюдаться равен­ ства (с допуском ±0,02 мм)

а1+ а2— аз “Ь а4>

^1+ ^2 — ^3+

Схема проверки центровки подшипника показана на рис. 105. Например, прицентровывая ротор нагнетателя к ротору т. н. д.

газовой турбины (размеры указаны на рис. 105, а в сотых долях

миллиметра), получаем

176

b

Рис. 105. Схема записи замеров при центровке под­ шипников по полумуфтам роторов и их геометри­ ческая интерпретация:

а — запись замеров при положении роторов 0; 90; 180; 270° ; 6 — средние значения замеров; в — приведенные данные; г — схема положения роторов; 9 — расчетная схема

12 Заказ 716

Зазоры различают радиальные и осевые. Размеры радиальных зазоров колеблются в пределах долей миллиметра и лишь в неко­ торых случаях, например в лопаточном аппарате газовых турбин, могут превышать 1 мм; величины осевых зазоров колеблются в зна­ чительно больших пределах.

Измеряют зазоры в уплотнениях и в проточной части, как пра­ вило, в четырех точках, на концах двух взаимно перпендикулярных диаметров. На горизонтальном диаметре зазоры измеряют пластин­ чатыми или клиновыми щупами. Зазоры по вертикальному диаметру, сверху и снизу, определяют путем измерения толщины свинцового оттиска, полученного после укладки ротора в нижнюю половину цилиндра и закрытия верхней части цилиндра. Чтобы во время опускания верхней половины цилиндра на нижнюю свинец не упал с торцов лопаток или усиков уплотнений, его приклеивают (пласти­ лином) к лопаткам.

В некоторых конструкциях воздушных (осевых) компрессоров радиальные зазоры не требуется измерять. На внутренней поверх­ ности цилиндров таких компрессоров из пластического материала (температуростойкой пасты) выполнены дорожки по следу лопаток. Диаметр внутренней поверхности таких дорожек выполнен несколько меньшим, чем наружный диаметр лопаток. При первых поворотах ротора лопатки срезают наружный слой, н в дальнейшем обеспечи­ ваются минимальные зазоры в проточной части компрессора. Такое

Основные агрегаты газотурбинной компрессорной установки имеют опорные и упорные подшипники. Опорные подшипники рас­ считаны на восприятие массы ротора и динамических нагрузок, возникающих при работе ротора и передаваемых от соединенных с ним других роторов.

Упорные подшипники воспринимают несбалансированные осевые нагрузки, действующие на ротор. Основное назначение упорного подшипника — фиксировать осевое положение ротора относительно лопаточного аппарата цилиндра, благодаря чему в проточной части агрегата сохраняется постоянство осевых зазоров.

Подшипники (рис. 106) являются наиболее ответственными частями агрегата. Несовпадение осей роторов и вкладышей опорных подшипников, вибрации, возникающие при неудовлетворительном состоянии масляной пленки, а также повышение температуры от близко расположенных горячих частей агрегата могут привести к его аварийным остановкам и тяжелым последствиям. При повреждении упорного подшипника может возникнуть осевое перемещение ротора, задевание и поломки уплотнения и лопаточного аппарата, а при неправильной установке подшипника — даже поломка вала ротора.

Опорные подшипники состоят из корпуса с крышкой и двух половин вкладыша. Корпус подшипника, как правило, литой. Он жестко опирается на фундаментную раму. Для обеспечения жесткого (неизменяемого) соединения корпуса подшипника с фундаментной рамой между ними пригоняют шпонку и забивают контрольные шпильки (призонные болты). В некоторых конструкциях корпус подшипника отлит заодно с нижней половиной цилиндра. Крышка

плотно на болтах присоединяется к корпусу подшипника и прижи­ мает вкладыш к корпусу.

Вкладыши опорных подшипников в зависимости от способа установки бывают цилиндрические нерегулируемые (жесткие), цилин­ дрические регулируемые и шаровые самоустанавливающиеся. Пер­ вые применяются в небольших агрегатах ГПА (например, в масляных насосах), вторые и третьи — в основных агрегатах ГПА (газовая турбина, осевой компрессор, нагнетатель).

Жесткие вкладыши (рис. 107) плотно устанавливаются в цилин­ дрических расточках корпусов подшипников без центровочных коло­ док. Радиальные перемещения, необходимые при центровках, можно

180

производить, только перемещая весь корпус или смещая ось вкла­ дыша по отношению к наружным посадочным местам путем раста­ чивания или шабрения заливки вкладыша.

Цилиндрические регулируемые вкладыши имеют колодки, кото­ рые привертываются к вкладышу винтами, под колодки укладывают стальные прокладки, предназначаемые для смещения вкладыша и изменения радиальной установки ротора. Наружная поверхность этих колодок обмочена так, что вкладыш плотно сидит в цилиндри­ ческой расточке корпуса подшипника.

Я Я-я

Спид маепи

в

Рис. 107. Вкладыш опорного подшипника цилиндрический не­ регулируемый, жесткий

1 — верхняя половина; 2 — нижняя половина; 3 — колодка; 4 — центровоч­ ная прокладка; 5 — стопорная шайба

Самоустанавливающиеся вкладыши * имеют по наружному диа­ метру сферическую (шаровую) опорную поверхность и могут пово­ рачиваться в шаровой расточке корпуса так, чтобы занимать пра­ вильное положение, при котором обеспечивается равномерное рас­ пределение давления от ротора по всей длине вкладыша.

На внутренней поверхности вкладышей имеется баббитовая заливка. От плотности прилегания ротора к заливке, заливки к владышу, вкладыша к центровочным прокладкам, а последних к колод­ кам и корпусу во многом зависит спокойная, без вибраций, работа агрегата. Следовательно, первая операция при сборке подшипни­ ков — проверка плотности прилегания.

Прилегание шеек валов к баббитовой заливке вкладышей, а также колодок к расточке корпуса подшипника проверяют по краске.

* Устанавливают в агрегатах с большой длиной ротора. В ГПА магистраль­ ных газопроводов они не находят применения.

181

Плотным считается прилегание шейки ротора к заливке, если в ниж­ ней половине вкладыша на дуге 60° виден след краски с числом пятен не менее десяти на площадке размером 25x25 мм. Плотность прилегания колодок к расточке корпуса подшипника считается хорошей, если на площадке такого же размера будет видно не менее шести точек касания. Для поворота нижней половины вкладыша при проверке на краску и выкатывания из-под шейки ротора, а также

для подъема ротора на небольшую вы­

может привести к ослаблению вкладышей при нагревании корпуса во время работы агрегата и вызвать его вибрацию.

Натяг должен быть в пределах 0,03—0,08 мм, его проверяют при помощи свинцовых оттисков. Для этого отрезки свинцовой проволоки диаметром примерно 1 мм и длиной 30—40 мм укладывают между верхним вкладышем и крышкой подшипника и между крышкой и корпусом подшипника, как показано на рис. 109. После снятия крышки, затянутой болтами до обмятия свинцовой проволоки (крышку затягивают не до отказа во избежание ее деформации), замеряют микрометром толщину сплющенной проволоки. Величину натяга определяют как разность между толщиной оттисков проволоки, уложенной на вкладыш, и полусуммой толщин оттисков проволоки, уложенной на разъем корпуса.

182

При проверке натяга необходимо учитывать толщину слоя баке­ литового лака, которым покрывается поверхность разъема корпуса подшипника при его сборке. Для учета этой толщины на разъем может быть уложена бумажная прокладка толщиной 0,03—0,05 мм. Нельзя допускать натяга выше 0,08 мм, так как это может привести к протеканию масла по разъему между крышкой и корпусом под­

шипника.

Для обеспечения спокойной, без вибраций, работы агрегата необходимо не только обеспечить плотное прилегание в элементах опорного подшипника, но и предусмотреть определенные зазоры между шейкой ротора и вкладышем. При вращении ротора на масля­ ной пленке его шейки несколько смещаются от геометрического

Рис. 109. Проверка натягов н зазоров в опорном подшип­ нике:

а — проверка натяга между крыш­ кой и вкладышем подшипника; б — проверка верхнего зазора во вкла­ дыше подшипника; в — проверка боковых зазоров во вкладыше под­

шипника; 1 — корпус подшипника; 2 — крышка подшипника; 3 — шей­ ка вала; 4 — верхний вкладыш; 5 — нижний вкладыш; в — места укладки свинцовой проволоки; 7 — щуп; 8 — места замера боковых

зазоров

центра вкладыша вверх и в сторону. При недостаточном верхнем зазоре шейка ротора может задевать за вкладыш, что приведет к перегреву вкладыша и к сильным вибрациям. Это же произойдет при недостаточных боковых зазорах, так как нарушатся нормальные условия образования масляной пленки и шейка вала может задеть баббитовую поверхность расточки вкладыша.

Верхний зазор между шейкой ротора и вкладышем проверяют по свинцовым оттискам (см рис. 109, б). Замеры производят так же, как и замеры натяга. Величина зазора определяется как разность между толщиной оттиска проволок, уложенных на шейку ротора, и полусуммой толщин оттисков проволок, уложенных с обеих сторон шейки на разъеме вкладыша подшипника.

Боковые зазоры во вкладыше измеряют щупом в точках разъема с каждой стороны шейки ротора на глубине 20—25 мм (см. рис. 109, в).

Нормальными считаются зазоры, составляющие примерно: верх­ ний — 0,002 диаметра шейки, боковые — 0,001 диаметра шейки.

Чтобы определить величину изменения верхнего зазора и износ баббитовой заливки нижней половины вкладыша (проседание ротора), происходящего во время эксплуатации, применяют специальные скобы. Скобой при снятых верхних половинах вкладышей щупом производят замеры между выступом скобы и шейкой ротора (сверху). Такие замеры выполняют по окончании монтажа перед сдачей агрегата в эксплуатацию. Замеренную величину зазора выбивают

183

клеймами на скобе для каждого подшипника. Этими скобами пользу­ ются в дальнейшем при ревизиях и ремонтах агрегатов.

Упорные п($щшпники в современных газотурбинных компрес­ сорных агрегатах применяются с качающимися колодками типа Мичеля (рис. 110) и типа Кинзбери (последние, главным образом, в конструкциях ГТУ зарубежного производства).

При сборке упорного подшипника плотность соединения баббита с телом упорных колодок проверяют теми способами, которые исполь­ зовались при проверке вкладышей опорных подшипников. Особо

В-Б

т т Ш г л ш ш >

Рис. 110. Упорный подшипник газотурбинных агрегатов

тщательно проверяют биения упорного диска ротора (так же, как проверяют торцевое биение полумуфты), прилегание установочных колодок к расточке в корпусе подшипника, надежность закрепления стопорного винта, который удерживает упорный подшипник от проворачивания.

Для обеспечения нормальной работы упорного подшипника необходимо, чтобы между упорным диском и всеми колодками были одинаковые зазоры. Это достигается тогда, когда все колодки имеют одинаковую толщину. Разность в толщине отдельных колодок допускается в пределах 0,02—0,03 мм. Толщину упорных колодок проверяют индикатором часового типа. Для этого каждую колодку поочередно укладывают баббитовой поверхностью вниз на шабро­ вочную плиту.

Окончательно равномерность прилегания упорных колодок под­ шипника проверяют по натиру насухо (без краски) при роторе,

184

сдвинутом к рабочим и установочным колодкам упорного подшип­ ника. Правильно пригнанные колодки должны прилегать к поверх­ ности упорного диска по величине не менее 3/4 площади поверхности баббита.

По окончании сборки подшипников проверяют общий зазор между упорным диском и колодками упорного подшипника, назы­ ваемый осевым разбегом. Для этого ротор сдвигают сначала в одно крайнее положение, затем в другое. Смещение ротора в осевом направлении фиксируют индикатором, установленным на разъеме цилиндра агрегата; ножка индикатора должна упираться при этом в полумуфту или диск ротора. Нормальная величина осевого разбега

и продувка воздухом всех соприкасающихся между собой враща­ ющихся и неподвижных частей и внутренних полостей подшипников.

§ 38. ПОДЛИВКА БЕТОНОМ II ЗАКРЫТИЕ ЦИЛИНДРОВ

Окончив проверку центровки подшипников, зазоров проточной части и окончательно обтянув фундаментные болты, производят подливку фундаментных рам агрегатов бетоном. Бетонирование производят после очистки и промывки подливаемой поверхности фундамента. Особое внимание обращают на то, чтобы на поверхности не было масляных пятен. До подливки они должны быть полностью удалены. Перед подливкой в 100—150 мм от края фундаментной рамы устраивают деревянную опалубку, по высоте опалубку изго­ товляют на 20—30 мм выше нормального уровня подливки.

Для подливки применяют бетон, состоящий из одной части высо­ кокачественного цемента и одной части песка (крупнозернистого, промытого). Перед началом работ бетонируемую площадку поливают тонким слоем жидкого раствора чистого цемента («молока»).

Работы по подливке фундаментных рам следует выполнять быстро, без перерывов при температуре не ниже + 5° С. Прочность затвердевшего бетона проверяют по контрольным бетонным кубикам, и все работы, связанные с вскрытием агрегатов или их пуском, производят при достижении прочности бетона в пределах

170—200 кгс/см2.

Во время выстаивания бетонной подливки первые пять—семь дней поверхность бетона поливают водой или покрывают мокрой мешковиной.

По окончании всех проверочных работ по газовой турбине и нагнетателю, сборки всех внутренних частей, снятия формулярных замеров подготовляют к закрытию верхние половины и крышки цилиндров. Для этого внутренние полости тщательно очищают и продувают сжатым воздухом. Перед закрытием фланцы горизон­ тальных разъемов цилиндров очищают и покрывают специальной

185