千斤顶在推力头热套中的应用

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千斤顶在推力头热套中的应用

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2185


摘 要:本文主要介绍了液压千斤顶在立式水轮发电机组推力头安装工艺中的应用,根据电力检修的相关标准要求,系统的阐述了此类型机组推力头拆、装应具备的条件、推力头的加热及套装方法,对机组以后的检修工作有很好的参考价值和指导意义。

关键词:立式机组;千斤顶;推力头;热套;

深阳、红椿水电站是紫阳县境内渚河水电梯级开发(尚坝、深阳、红椿三级电站)的第二、三级水电站,共五台机组,均为立式悬吊型机组结构。五台机组在2010年陕南特大洪灾中被水冲毁,如何快速、高效、保质的完成机组的灾后重建工作成为当时工作的重中之重。结合机组结构型式和现场施工的实际条件,创造性的在第一台机组上找到用千斤顶下压加热后的推力头的方法来热套推力头,并在后四台机组检修中得到验证,效果非常理想,并将此类办法在同类型机组大修中得到不断推广。

一 传统推力头安装工艺及其缺点

传统推力头回装工艺为热套法,此种方法的弊端是当推力头加热完成后,在往回热套的过程中,需要四个人用大锤在四个对称方向迅速向下锤击,四把大锤锤击力度会因人不同而造成推力头下降速率不对称,造成推力头热套时对称间隙不均匀,造成推力头热套失败,从而导致整个机组的安装失败,增加了机组安装的风险。为解决此类问题,在机组回装中采用了液压千斤顶下压推力头的办法,有效解决了人工锤击力量不均匀的问题。

二 液压千斤顶回装推力头工艺

1 液压千斤顶的优点

液压千斤顶的起升杆的高度一定,操作手柄的行程一定,在打起千斤顶的时候,只需要把千斤顶操作手柄的行程控制好,做到相对同步下压,就可以有效的解决人工锤击时的误差。

2 使用液压千斤顶热套推力头

2.1 深阳1号机组套装推力头前的准备工作

2.1.1上机架已回装,推力瓦已安装就位,镜板放置在推力瓦上,上表面已清扫干净;

2.1.2调整、测量镜板的水平应符合规程要求(其水平偏差应在0.02mm/m之

内);

2.1.3调整、测量镜板的标高应低于设计标高1~1.5mm;

2.1.4发电机轴与推力头各结合面无毛刺、高点、锈蚀,已清理干净;

2.1.5锁圈、切向键已清扫干净,锁圈的厚度应测量;

2.1.6吊装工具安装完毕。

2.2 加热推力头

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

2.2.1推力头回装时应加热。加热前,推力头应吊挂在起重机吊钩上,并用框式水平仪找好水平,要求达到0.15~0.20mm/m。加热前,应在同一室温下,用

同一只内径千分尺测量推力头的孔径,测点如下图示的D1、D2、D3、D4截面,在每个截面上对称测得四个数值。同样,在主轴上各对应位置处也用同一只外径千分尺进行测量。通过测量,得出实际的配合尺寸,在与图纸要求的配合尺寸进行比较,看是否有较大的变化,然后确定推力头孔径膨胀值。

2.2.2加热方法:回装时采用将推力头整体浸入透平油(透平油是可燃

图3 推力头孔测量部位

液体,闪点为180~200℃,燃点为240℃左右,自燃点300~350℃)中进行加热,这样加热可是推力头整体在加热介质中均匀的受热,温度的监测较为方便——只需监视透平油温度变化情况即可。将推力头吊入加热专用的铁箱内,按照上述要求进行推力头找平,然后给铁箱内注入透平油,调整透平油量以能够淹没整个推力头并高出上端面50~60mm为宜,然后在铁箱下面均匀的布置4~6个1000W电炉进行加热,加热时应严密监视透平油的温升情况,并通过对电炉数量的控制来控制温升速度,最终加热的温度按照推力头内孔膨胀0.20mm(由于我站推力头尺寸较小,可按配合的最低要求即膨胀量为0.20mm进行加热)为准,需要加热的温升按如下公式计算:

Δt=K/(αD0) (1)

Δt-推力头的加热温升,℃;

K-选定的推力头配合孔径膨胀量,一般取0.20~0.50mm;

α-钢材膨胀系数,α=1.1×10-6(℃-1);

D0-推力头与主轴配合孔内径

则我站推力头应加热的温升为:

Δt=0.20/(1.1×10-6×272)≈49.5℃

若室温t0按照15℃考虑,则推力头应加热到的温度为:

t=t0+Δt=15+49.5=64.5℃

即:推力头的最终加热温度为64.5℃

2.3 推力头的吊装

2.3.1 推力头加热到预定温度后应保温1~2小时,确保各部位温度均衡,同时测量膨胀量已达到要求后,方可停止加热。

2.3.2 吊出后加热箱后复测推力头水平应在0.15~0.20mm/m之内。对其上、下端面尤其是内圈进行清扫(用白绸蘸酒精擦洗),清扫干净后在内孔配合段均匀涂抹一层石墨粉或二硫化钼,吊往轴的上部找正中心,对准推力头内孔键槽与轴上的键槽后,迅速下落推力头,完全放松起吊钢丝绳。同时准备用液压千斤顶向下压推力头。具体液压千斤顶的布置如图2所示。1~4号千斤顶起升杆顶在拔推力头专用压板的下表面上,压板用6~8颗螺栓固定在大轴上,同时迅速顶起1至4号千斤顶,(由于液压千斤顶操作杆的行程相同,故可以忽略下压不同步的影响)把推力头向下压,直到压不动为止。

2.3.3检查推力头与主轴凸台间的间隙,应符合要求;

2.3.4套装好后,待推力头温度降至室温时装上切向键和锁圈;

2.3.5锁圈受力后,用0.03mm厚的塞尺检查,有间隙的长度不得超过圆周长20%,并且不得集中在一处,若间隙过大,应抽出锁圈进行研刮处理,不得加垫;

2.3.6推力头保温冷却;

2.3.7修后机组盘车数据显示,推力头热套很成功,没有松动现象,盘车数据非常理想。

3 初步应用

在深阳电站2、3号机组以及红椿电站1、2号机组推力头回装过程中,我们采用了同样的方法热套推力头,试验数据显示都非常成功,百分百避免了传统锤击法的风险。节约了检修时间和成本,具有经济、技术双重效果。

4 价值分析

在以上五台机组的回装过程中,液压千斤顶的使用不仅避免了人工锤击法的风险,共节省安装时间5×15(推力头套装不成功时重新拆卸、回装时间)=75天,节约检修成本最少在贰佰五十万元左右。

三 结语

推力头是机组承重也是重量转移的关键部件,与轴的装配精度要求非常高,其安装质量直接影响到机组运行时的摆度、振动的大小,直接关系到机组修后运行的安全、稳定性。因此,推力头的拆卸、回装的难度和精度都非常高,在拆装加热、吊运、存放、清扫的逐个环节中,稍有不慎,都会导致推力头与轴的配合尺寸发生变化,甚至导致其与轴的配合性质发生变化。在推力头的拆、装过程中,都应非常严格的按照机组设计和机组安装技术规范的要求进行操作,才能确保拆、装的精度,保证整个机组大修的质量。

液压千斤顶在推力头回装过程中起到了非常成功的作用,在以后同类型机组检修中具有很好的实用推广价值。

(大唐陕西发电有限公司石泉水力发电厂,陕西 安康 725200)刘 鋆


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