【摘 要】 針對(duì)YL33000A特大功率煙氣輪機(jī)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(jìn)行了分析，提出了可行性方案，解決了煙氣輪機(jī)整機(jī)裝配中的難題，保證了裝配質(zhì)量。 【關(guān)鍵詞】 YL33000A煙氣輪機(jī)裝配 可行性方案 一、概述 YL33000A煙氣輪機(jī)是我國(guó)獨(dú)立研制的大焓降、用于高海拔地區(qū)的特大功率煙機(jī)，它的研制成功標(biāo)志著我國(guó)成為繼美國(guó)之后能獨(dú)立研制特大功率煙機(jī)的國(guó)家。YL33000A大功率煙機(jī)屬重型設(shè)備，總重量達(dá)60t，體積龐大，對(duì)制造廠家來(lái)說(shuō)，不僅僅是功率的增大和零部件尺寸的簡(jiǎn)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(jī)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(jī)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(gè)整體，通過裝配檢驗(yàn)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確與合理性。②檢驗(yàn)和校正零部件加工制造過程中的誤差。③通過試裝配檢驗(yàn)各部動(dòng)靜間隙，并根據(jù)實(shí)際情況采取措施予以保證。④通過熱態(tài)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)煙機(jī)的熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 YL33000A煙機(jī)是我國(guó)生產(chǎn)的首臺(tái)大功率煙機(jī)，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(shí)現(xiàn)大功率煙機(jī)的裝配，根據(jù)其特點(diǎn)，重點(diǎn)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(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)的關(guān)鍵，YL33000A煙機(jī)的徑向支持軸承、徑向止推軸承采用進(jìn)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(guó)產(chǎn)煙機(jī)，由于可傾瓦的特殊形式，在裝配中驗(yàn)證和調(diào)整精度時(shí)，無(wú)法得到絕對(duì)值，影響對(duì)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(hù)好軸承不受碰傷是關(guān)鍵問題。軸承在整個(gè)裝配過程中是使用頻率最高的部件，為了保護(hù)好進(jìn)口軸承，同時(shí)解決用可傾瓦無(wú)法進(jìn)行軸承箱體、殼體對(duì)中找正問題，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪了進(jìn)口瓦的幾個(gè)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(jiǎn)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(shí)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(chǎng)四機(jī)組對(duì)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(jìn)行組裝，則由于瓦塊形成的弧面開口尺寸小于軸徑，軸無(wú)法安裝到軸瓦上。經(jīng)過反復(fù)分析研究進(jìn)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(yàn)，最終在裝配中實(shí)現(xiàn)了徑向軸瓦的順利安裝。 由于徑向瓦采用浮動(dòng)式可傾瓦，又是五塊瓦結(jié)構(gòu)，進(jìn)口瓦所提供資料不能直接換算出瓦間隙，測(cè)量瓦間隙又是一個(gè)難題，無(wú)法用計(jì)量工具直接測(cè)量，常規(guī)的壓鉛絲法也測(cè)量不準(zhǔn)，經(jīng)過查閱大量資料，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬試驗(yàn)，用抬軸法進(jìn)行間接測(cè)量，測(cè)量值和設(shè)計(jì)值都非常接近，從而實(shí)現(xiàn)了可傾瓦間隙的間接測(cè)量，準(zhǔn)確地測(cè)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(jī)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(jìn)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(duì)焊接→熱處理→車上下兩平面；水箱單獨(dú)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(duì)，將殼體吊裝就位，檢查水箱位置并糾正，檢查無(wú)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(shí)采取了以下措施：①以殼體自重作為外加約束力。②對(duì)稱、多段施焊，盡可能使加熱和冷卻均勻化，同時(shí)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(shí)延長(zhǎng)焊接時(shí)間和間隔。④在焊接過程中，定期監(jiān)測(cè)變形情況，并及時(shí)補(bǔ)救。⑤對(duì)焊縫做保溫緩冷處理。事實(shí)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(jī)拉桿螺栓是目前最大級(jí)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(wú)法進(jìn)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(yàn)。根據(jù)理論計(jì)算，要使拉桿螺栓達(dá)到設(shè)計(jì)要求的伸長(zhǎng)量，螺母需在預(yù)緊的前提下旋轉(zhuǎn)96°，然而實(shí)際模擬結(jié)果是拉桿螺栓只伸長(zhǎng)了理論值的62％。根據(jù)計(jì)算所需旋緊力矩大小，用規(guī)定的力矩扳手?jǐn)Q緊后，結(jié)果仍然達(dá)不到伸長(zhǎng)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(jì)算不符合實(shí)際拉伸變化。為了解決這個(gè)問題，制作了試驗(yàn)胎具，通過逐步加大熱態(tài)拉伸量，然后測(cè)量冷態(tài)下實(shí)際拉伸量的辦法，經(jīng)過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在熱態(tài)下拉伸0.7mm時(shí)，冷態(tài)下的實(shí)際伸長(zhǎng)量為0.39～0.40mm，為了更加直觀，在拉桿螺栓的實(shí)際裝配中，采用兩塊百分表監(jiān)測(cè)拉桿螺栓在熱態(tài)下的伸長(zhǎng)量。事實(shí)證明，這種裝配方法不僅準(zhǔn)確，而且節(jié)約了大量時(shí)間。 三、結(jié)語(yǔ) 通過以上步驟，完成了YL33000A煙機(jī)的整個(gè)裝配過程，并一次通過整機(jī)熱態(tài)性能試驗(yàn)。通過這次裝配，對(duì)新的可傾瓦軸承系統(tǒng)有了更清晰的認(rèn)識(shí)，而且獨(dú)立制造并應(yīng)用到中小型功率煙機(jī)中，進(jìn)一步提高了煙機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)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(lái)源：通用機(jī)械