【摘 要】 針對YL33000A特大功率煙氣輪機裝配過程中軸承系統裝配、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，保證了裝配質量。 【關鍵詞】 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、用于高海拔地區的特大功率煙機，它的研制成功標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鍵環節，其質量的好壞決定了整機質量的優劣。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構設計的正確與合理性。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，并根據實際情況采取措施予以保證。④通過熱態試驗來檢驗煙機的熱態運轉性能。 YL33000A煙機是我國生產的首臺大功率煙機，其許多部件和結構都發生了質的變化，為了成功實現大功率煙機的裝配，根據其特點，重點解決了以下難題：①軸承系統裝配問題。②底座水箱分體裝配問題。③拉桿螺栓熱裝問題。 二、裝配中幾個關鍵問題的解決 1.軸承系統的裝配 軸承系統是旋轉設備的核心部件，是關系轉子運轉平穩，實現安、穩、長、滿、優的關鍵，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煙機，由于可傾瓦的特殊形式，在裝配中驗證和調整精度時，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，現場測繪了進口瓦的幾個關鍵尺寸，并根據工藝軸、工藝軸承座和箱體尺寸，自制了結構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，該結構應用到現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，上下軸承座分別聯接2塊、3塊軸瓦，在裝配中如果軸瓦和軸承座全部聯接后再進行組裝，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。經過反復分析研究進口軸承結構，采用分開組裝方案，先組裝兩塊下瓦→轉子吊裝到位→用輔助吊具使轉子軸徑與軸瓦脫開→用自制工裝旋轉軸承座向第三塊瓦方向旋轉40°→安裝第三塊瓦→反向旋轉歸位→安裝擋板→安裝其余兩塊瓦，經過反復模擬試驗，最終在裝配中實現了徑向軸瓦的順利安裝。 由于徑向瓦采用浮動式可傾瓦，又是五塊瓦結構，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，常規的壓鉛絲法也測量不準，經過查閱大量資料，在計算機上進行模擬試驗，用抬軸法進行間接測量，測量值和設計值都非常接近，從而實現了可傾瓦間隙的間接測量，準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。 2.底座水箱的分體裝配 產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，蘭州地區沒有加工該尺寸底座的設備。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面→以側平面為基準加工鍵槽；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，結構為中空結構，用常規冷態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驗。根據理論計算，要使拉桿螺栓達到設計要求的伸長量，螺母需在預緊的前提下旋轉96°，然而實際模擬結果是拉桿螺栓只伸長了理論值的62％。根據計算所需旋緊力矩大小，用規定的力矩扳手擰緊后，結果仍然達不到伸長要求。經分析發現主要是螺紋在熱態下的的彈性變形以及外部環境影響所致，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，通過逐步加大熱態拉伸量，然后測量冷態下實際拉伸量的辦法，經過多次試驗發現當在熱態下拉伸0.7mm時，冷態下的實際伸長量為0.39～0.40mm，為了更加直觀，在拉桿螺栓的實際裝配中，采用兩塊百分表監測拉桿螺栓在熱態下的伸長量。事實證明，這種裝配方法不僅準確，而且節約了大量時間。 三、結語 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性能試驗。通過這次裝配，對新的可傾瓦軸承系統有了更清晰的認識，而且獨立制造并應用到中小型功率煙機中，進一步提高了煙機轉子運轉的穩定性；水箱的裝配新工藝為以后利用現有設備和工藝解決問題開創了新的思路；轉子的成功裝配，確保了一次試車和裝置的一次開車成功。 來源：通用機械