5.3.6. Пригонка аксиальных зазоров

Осевые зазоры в уплотнениях обеспечиваются заводом-изготовителем турбины с учетом тепловых расширений цилиндров и роторов. Величины этих зазоров для ряда турбин приведены в табл. 5.1, 5.2.

Гребни концевых уплотнений на холодной турбине, как правило, располагаются не по середине соответствующих выточек на роторах турбины, установленных в рабочее положение, а несколько сдвинуты в сторону так, чтобы обеспечить свободное перемещение ротора при его относительном расширении.

Для выполнения замеров осевых зазоров в уплотнениях применяются специальные клиновые щупы (рис. 5.14). Замер зазоров проводится в плоскости горизонтального разъема нижних половин цилиндров с правой и левой сторон ротора. В каждом кольце замеряются максимальный и минимальный осевые зазоры по усикам, при этом разность замеров справа и слева не должна превышать 0,5 мм.

В случае значительных отклонений осевого расположения усиков уплотнений относительно ротора их смещение возможно выполнить только изменением осевого положения обоймы или диафрагмы; правила смещения диафрагмы или обоймы в расточке цилиндра изложены в главе 4.

5.3.7. Восстановление зазоров в надбандажных уплотнениях

В ряде конструкций турбин усики уплотнений по бандажам рабочих колес зачеканиваются в козырек диафрагмы, при этом величина радиальных зазоров составляет 1,0... 1,5 мм (турбины ВК-50-90; ВК-100-90 ЛМЗ; К-300-240; К-500-240 ХТЗ и ряд других турбин).

У турбин К-300-240 ЛМЗ гребни уплотнений расположены на ленточном бандаже рабочих лопаток, а против них в козырьках диафрагм ЦВД и ЦСД установлены сегменты из металлокерамики; в ЦНД применяется схема уплотнений с установкой усиков в детали статора.

Поскольку элементы надбандажных уплотнений (усики, металлокерамические вставки и другие аналогичные элементы) устанавливаются жестко в пазы козырька диафрагмы или внутренней расточки обоймы, то их полное восстановление возможно только вырезкой на карусельном станке поврежденных элементов, с последующей чеканкой новых элементов в очищенные под них пазы, и расточкой на величину, равную диаметру рабочих ступеней, плюс зазоры в уплотнении.

В случае повреждения усиков уплотнений, установленных с плотной посадкой в паз, возможна их замена в условиях станции.

Рис. 5.15. Приспособление для гибки усиков уплотнений

Для этого поврежденные усики уплотнения выбиваются с помощью специальной оправки или вырезаются на карусельном станке. Из листа жаропрочной стали марки Х18Н9Т или латуни марки Л 61(68) соответствующей толщины (в зависимости от заводской конструкции и температуры, при которой работают уплотнения) вырубается на гильотине прямая полоса с необходимым технологическим припуском по ширине усика уплотнения (ширина усика плюс глубина паза плюс технологический припуск на механическую обработку). В случае установки усиков в паз с промтелом дополнительно вырубается полоса для изготовления промтела и с помощью приспособления (рис. 5.15) выполняется гибка усика по диаметру расточки паза под усы уплотнения.

Изготовленный таким образом сегмент усика уплотнения устанавливается в паз и заче-канивается. Если в соответствии с конструкцией в пазы диафрагм или обойм должны устанавливаться другие элементы, например металлокерамические вставки, то они должны быть заранее приготовлены в ремонтном комплекте.

После наборки и зачеканки усиков уплотнения, а также установки металлокерамических вставок выполняется их припиловка по поверхностям горизонтального разъема диафрагмы или обоймы.

При чеканке элементов, устанавливаемых в диафрагму или обойму, происходит деформация тела диафрагмы (обоймы) — появляется эллипсность цилиндрических расточек и возможно нарушение плоскостности диафрагм и обойм. В связи с этим после выполнения чеканки необходимо в обязательном порядке провести шабровку разъема диафрагмы или обоймы.

Шабровка собственно горизонтального разъема диафрагмы или обоймы должна проводиться с обязательным контролем плоскостности торцевой поверхности зуба, устанавливаемого в паз цилиндра. В противном случае при исправлении плоскости горизонтального разъема диафрагмы можно его "завалить" в ту или иную сторону; при этом произойдет излом плоскости зуба. Значительное отклонение торцевой поверхности зуба от плоскости в свою очередь может привести к невозможности сборки обоймы и цилиндра или к разуплотнению расточки в месте установки диафрагмы (обоймы) и ее размыву во время эксплуатации.

Проточка усиков надбандажных уплотнений на карусельном станке выполняется по диаметру, соответствующему диаметру рабочей ступени ротора плюс двойной зазор в уплотнении.

При проточке усов надбандажных уплотнений необходимо учитывать, что все расточки диафрагмы (обоймы) имеют, как правило, значительные отклонения от правильной геометрической формы.

Распределение зазора, образованного в результате проточки в надбандажном уплотнении, зависит от того, как выставлена диафрагма на станке и учитываются ли при ее центровке изменения геометрической формы расточки.

Пример. Внутренняя расточка диафрагмы имеет эллипсность: в горизонтальной плоскости диаметр расточки на 2,0 мм больше диаметра в вертикальной плоскости (в практике возможны и большие величины эллипсности деталей в обеих плоскостях). Возможными вариантами выверки диафрагмы на карусельном станке для проточки усов надбандажных уплотнений могут быть:

• симметричная установка диафрагмы (обоймы), то есть все отклонения формы располовиниваются, при этом показания индикатора часового типа будут: верх, низ — 0,0 (-1,0); право, лево — +1,0 (0,0);

• диафрагма устанавливается по нижней половине расточки, при этом показания индикатора часового типа будут следующими: низ — 0,0; право, лево — 0,0; верх— 2,0.

Независимо от способа установки расточенные усики уплотнения будут иметь форму правильной окружности.

Рассмотрим последствия принятия этих решений.

1. Если при выверке диафрагмы на карусельном станке мы принимаем решение "располовинить" отклонения формы расточки, то

а) в случае центровки диафрагмы по нижней половине без поправки на эллипсность (во время ремонта чаще всего так и делается) зазоры в надбандажном уплотнении в плоскости разъема будут равны, в вертикальной плоскости зазор снизу будет больше на 1,0 мм, а зазор сверху — меньше на 1,0 мм необходимой величины; так же распределятся зазоры в диафрагменном уплотнении, если их пригонка будет производиться от ротора в плоскости разъема (без пригонки по борштанге);

б) в случае центровки диафрагмы по нижней половине с поправкой на эллипсность зазоры в надбандажном уплотнении будут распределены, равномерно; зазоры в диафрагменном уплотнении в плоскости разъема будут равны, в вертикальной плоскости зазоры снизу и сверху будут больше на 0,50 мм необходимой величины, если их пригонка будет производиться от ротора в плоскости разъема (без пригонки по борштанге).

2. Если при выверке диафрагмы на карусельном станке мы принимаем решение установить диафрагму по нижней половине расточки, то при центровке диафрагмы по нижней половине без поправки на эллипсность зазоры в надбандажном уплотнении будут распре делены равномерно. Зазоры в диафрагменном уплотнении в плоскости разъема будут равны, в вертикальной плоскости зазор снизу будет больше на 1,0 мм, а зазор сверху—меньше на 1,0 мм необходимой величины, если их пригонка будет производиться от ротора в плоскости разъема (без пригонки по борштанге).

Рассмотренный пример наглядно показывает влияние коробления обойм и диафрагм на зазоры в уплотнениях. Наиболее полно требованиям экономичной работы турбины соответствует вариант решения 1,б. В случае исправления положения диафрагм по этому варианту усилия парового потока будут распределены симметрично по отношению к рабочей ступени ротора, а зазоры в уплотнениях при любом варианте их пригонки будут распределяться равномерно.