【摘 要】 針對YL33000A特大功率煙氣輪機裝配過程中軸承系統(tǒng)裝配、底座水箱分體裝配、拉桿螺栓熱裝等裝配難題進行了分析，提出了可行性方案，解決了煙氣輪機整機裝配中的難題，保證了裝配質(zhì)量。 【關(guān)鍵詞】 YL33000A煙氣輪機裝配 可行性方案 一、概述 YL33000A煙氣輪機是我國獨立研制的大焓降、用于高海拔地區(qū)的特大功率煙機，它的研制成功標(biāo)志著我國成為繼美國之后能獨立研制特大功率煙機的國家。YL33000A大功率煙機屬重型設(shè)備，總重量達60t，體積龐大，對制造廠家來說，不僅僅是功率的增大和零部件尺寸的簡單放大，它尺寸精度、形位精度要求更高，加工、裝配難度大。 裝配作為煙機制造中的最后也是最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞決定了整機質(zhì)量的優(yōu)劣。裝配工作主要作用有：①把零件組合成部件，通過裝配組合成一個整體，通過裝配檢驗整機結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確與合理性。②檢驗和校正零部件加工制造過程中的誤差。③通過試裝配檢驗各部動靜間隙，并根據(jù)實際情況采取措施予以保證。④通過熱態(tài)試驗來檢驗煙機的熱態(tài)運轉(zhuǎn)性能。 YL33000A煙機是我國生產(chǎn)的首臺大功率煙機，其許多部件和結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的變化，為了成功實現(xiàn)大功率煙機的裝配，根據(jù)其特點，重點解決了以下難題：①軸承系統(tǒng)裝配問題。②底座水箱分體裝配問題。③拉桿螺栓熱裝問題。 二、裝配中幾個關(guān)鍵問題的解決 1.軸承系統(tǒng)的裝配 軸承系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備的核心部件，是關(guān)系轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，實現(xiàn)安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)的關(guān)鍵，YL33000A煙機的徑向支持軸承、徑向止推軸承采用進口件，主副推力瓦為京士伯利軸承，徑向瓦為五瓦葉可傾瓦，其中單向可傾瓦是首次用于國產(chǎn)煙機，由于可傾瓦的特殊形式，在裝配中驗證和調(diào)整精度時，無法得到絕對值，影響對裝配精度的判斷。因此在組裝中如何保證一次安裝到位、保證裝配間隙，并保護好軸承不受碰傷是關(guān)鍵問題。軸承在整個裝配過程中是使用頻率最高的部件，為了保護好進口軸承，同時解決用可傾瓦無法進行軸承箱體、殼體對中找正問題，現(xiàn)場測繪了進口瓦的幾個關(guān)鍵尺寸，并根據(jù)工藝軸、工藝軸承座和箱體尺寸，自制了結(jié)構(gòu)簡單使用方便的工藝徑向瓦（見圖1）和推力瓦（見圖2）方便省時地解決了裝配中的核心定位精度問題，并縮短了裝配周期，該結(jié)構(gòu)應(yīng)用到現(xiàn)場四機組對中找正中，加快了找正速度，提高了裝配效率。 徑向瓦由五塊軸瓦組成，上下軸承座分別聯(lián)接2塊、3塊軸瓦，在裝配中如果軸瓦和軸承座全部聯(lián)接后再進行組裝，則由于瓦塊形成的弧面開口尺寸小于軸徑，軸無法安裝到軸瓦上。經(jīng)過反復(fù)分析研究進口軸承結(jié)構(gòu)，采用分開組裝方案，先組裝兩塊下瓦→轉(zhuǎn)子吊裝到位→用輔助吊具使轉(zhuǎn)子軸徑與軸瓦脫開→用自制工裝旋轉(zhuǎn)軸承座向第三塊瓦方向旋轉(zhuǎn)40°→安裝第三塊瓦→反向旋轉(zhuǎn)歸位→安裝擋板→安裝其余兩塊瓦，經(jīng)過反復(fù)模擬試驗，最終在裝配中實現(xiàn)了徑向軸瓦的順利安裝。 由于徑向瓦采用浮動式可傾瓦，又是五塊瓦結(jié)構(gòu)，進口瓦所提供資料不能直接換算出瓦間隙，測量瓦間隙又是一個難題，無法用計量工具直接測量，常規(guī)的壓鉛絲法也測量不準(zhǔn)，經(jīng)過查閱大量資料，在計算機上進行模擬試驗，用抬軸法進行間接測量，測量值和設(shè)計值都非常接近，從而實現(xiàn)了可傾瓦間隙的間接測量，準(zhǔn)確地測量出可傾瓦間隙，為正確分析軸承工作狀況提供了依據(jù)。 2.底座水箱的分體裝配 產(chǎn)品工藝要求水箱和底座整體焊接、退火后再加工，但YL33000A煙機底座尺寸較大，蘭州地區(qū)沒有加工該尺寸底座的設(shè)備。為了縮短加工周期和降低成本，采用底座、水箱分體加工，最后用殼體定位，將水箱與底座進行組焊的工藝，但這一方案的困難在于如何保證已加工過的水箱上平面不變形，圖3所示為殼體、底座裝配示意圖。 具體工藝過程：底座上下底板及側(cè)板等組對焊接→熱處理→車上下兩平面；水箱單獨焊接成整體→熱處理→加工上下兩平面和任意一側(cè)面→以側(cè)平面為基準(zhǔn)加工鍵槽；水箱及底座加工后劃線組對，將殼體吊裝就位，檢查水箱位置并糾正，檢查無誤后，將水箱與底座焊接。為了減小焊接變形，保證配合精度，在焊接時采取了以下措施：①以殼體自重作為外加約束力。②對稱、多段施焊，盡可能使加熱和冷卻均勻化，同時輔以人工錘擊焊縫以減少焊接應(yīng)力。③采用小電流、多層焊接，同時延長焊接時間和間隔。④在焊接過程中，定期監(jiān)測變形情況，并及時補救。⑤對焊縫做保溫緩冷處理。事實證明，該工藝有效保證了殼體與底座水箱的配合精度，解決了沒有設(shè)備加工的困難，省去了鏜床工序，解決了鏜床加工能力的不足問題。 3.拉桿螺栓的熱裝 由于YL33000A煙機拉桿螺栓是目前最大級別的拉桿螺栓，螺紋為滾壓螺紋，結(jié)構(gòu)為中空結(jié)構(gòu)，用常規(guī)冷態(tài)拉緊方式無法進行裝配，必須用熱裝方法，在這方面沒有任何可借鑒的經(jīng)驗。根據(jù)理論計算，要使拉桿螺栓達到設(shè)計要求的伸長量，螺母需在預(yù)緊的前提下旋轉(zhuǎn)96°，然而實際模擬結(jié)果是拉桿螺栓只伸長了理論值的62％。根據(jù)計算所需旋緊力矩大小，用規(guī)定的力矩扳手擰緊后，結(jié)果仍然達不到伸長要求。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)主要是螺紋在熱態(tài)下的的彈性變形以及外部環(huán)境影響所致，使理論計算不符合實際拉伸變化。為了解決這個問題，制作了試驗胎具，通過逐步加大熱態(tài)拉伸量，然后測量冷態(tài)下實際拉伸量的辦法，經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)在熱態(tài)下拉伸0.7mm時，冷態(tài)下的實際伸長量為0.39～0.40mm，為了更加直觀，在拉桿螺栓的實際裝配中，采用兩塊百分表監(jiān)測拉桿螺栓在熱態(tài)下的伸長量。事實證明，這種裝配方法不僅準(zhǔn)確，而且節(jié)約了大量時間。 三、結(jié)語 通過以上步驟，完成了YL33000A煙機的整個裝配過程，并一次通過整機熱態(tài)性能試驗。通過這次裝配，對新的可傾瓦軸承系統(tǒng)有了更清晰的認識，而且獨立制造并應(yīng)用到中小型功率煙機中，進一步提高了煙機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；水箱的裝配新工藝為以后利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝解決問題開創(chuàng)了新的思路；轉(zhuǎn)子的成功裝配，確保了一次試車和裝置的一次開車成功。 來源：通用機械