灯泡贯流式水轮机转轮与主轴连接扭矩销拆卸装置的研制及应用

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1、I廑审景黼。灯泡贯流式水轮机转轮与主轴连接扭矩销拆卸装置的研制及应用●沈帆某水电站位于红水河中游，为红水河干流梯级开发的第七级电站。该水电站安装有6台单机容量为32MW的灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量192MW，水轮发电机组由日本富士和富春江富士水电设备有限公司制造。该水电站于1992年10月进场筹建，1993年2月18日主体工程开工，41996年2月16Et第一台机组投产发电，1999年5月21日六台机组全部投产发电，至今已安全稳定运行十多年，每年图1扭矩销结构圄均按计划检修。(图中所示1一扭矩销；2-M48x75吊孔；3一止动垫

2、片锁定孔；4-043通孔；5-15。倒角)该厂水轮机转轮直径为6．4m，机组为卧轴布置，主轴直径为950mm，水轮机转轮与主轴通过法兰连接。转轮与主轴有18个M90×456连接螺栓及6个均布于连接法兰处的160X31O扭矩销，扭矩销中心设计有M48X75的吊具安装螺纹及43通孔(扭矩销结构如图1所示)，转轮端扭矩销底部设计有M30的堵杆连接螺纹。扭矩销设计配合间隙为0．04—0．08ram。一、机组检修过程中存在的问题在机组转轮A级及B级检修时，需将水轮机转轮从主轴连接法兰处拆卸并吊至安装间进行检修。由于扭矩销与销孔配合间隙小，机组结构

3、紧凑，现场作业空间受到一定的限制，使得转轮与主轴连接扭矩销的拆卸工作一直都是一项艰难的工作。原有的拆卸方法为：制作一根长700mm两端分别开图2原拆卸方法装配图M48的螺纹拉伸杆及一个三角支架，将拉伸杆一端与扭矩销(图中所示：1一扭矩销；11一主轴连接法兰；12一转轮体；13一主轴与转轮连接螺栓；螺纹连接，穿过三角支架中心孔，放置一个60T中空液压千14一弧面；15一三角支架；16一液压千斤顶；斤顶，调整中心，然后用垫片及螺母将液压千斤顶与三角支17一拉伸杆；l8一垫片；19一螺母)架锁紧，通过电动压油泵打压将扭矩销拔出。如图2所示。2

4、016．9(总第197期)店．搽一该方法存在的问题：设想成为一个缸体，而扭矩销设想为活塞，在扭(一)三角支架始终处于一种倾斜的状态，使矩销与销孔底部之间通入压力油，在压力油的作用得液压千斤顶中心与扭矩销中心产生偏离，拉伸下将扭矩销顶升，从而达到将扭矩销拆卸的目的。杆处于倾斜状态，中心调整困难。(一)根据扭矩销结构，制作一过渡接头(如(二)由于拉伸杆倾斜，且扭矩销配合间隙很图3所示)，中心设有8的通孔，过渡接头一端小一，液压千斤顶顶升力与扭矩销中心不同心，容设有M48螺纹与扭矩销吊孔螺纹连接，另一端与易造成设备伤害，使得扭矩销拆卸工作难度

5、加大，电动液压油泵压力油管快速接头螺纹连接(方案工期无法保证。装配图如图4)。(三)由于中心不对，使拉伸杆倾斜，拉伸杆M48螺纹受到剪切力，容易发生断裂，对现场工作人员存在安全威胁，实际工作时多次发生拉伸杆断裂。=、原因分析(一)如图2所示，由于扭矩销孔靠近主轴法兰侧为弧面(图中14所示)结构，弧面面积占据8通孔扭矩销孔圆周40％的比例，致使三角支架始终处于一种倾斜的状态，从而使得液压千斤顶也处于图3过渡接头倾斜状态，液压千斤顶中心调整困难。液压千斤顶中心与扭矩销中tD产生偏离，使拉伸杆受倾斜力，拉伸杆承受轴向拉力的同时还受径向剪切力，

6、这是造成拉伸杆断裂的主要原因。(二)由于拉伸杆受力倾斜，且扭矩销配合间隙很小，液压千斤顶顶升力与扭矩销中心不同心，使得扭矩销受到一个轴向拉力的同时，也受到一个径向力，从而增加了扭矩销与销孔接触面之间的摩擦力，增加扭矩销拆卸难度，这是造成扭矩销与销孔卡阻的主要原因。三、实施方案根据扭矩销及销孔的结构，扭矩销设计有43通孔直通扭矩销孔底部，扭矩销底部设有倒角，销孔底部设有M30的锁定杆螺纹，以及加工销孑L时底部留有退刀槽，所以在扭矩销安装到位之后，在扭矩销及销孔底部之间留有一定的间隙。由于扭矩销与孔配合间隙很小，使得扭矩销在底部与销孔之间形

7、成一个相对密封的空间。将扭矩销孔图4方案装配图2016．9(总第197期)l店它景交流麓过渡接头替代了原有方法中的三角支架、拉伸时，一台机组扭矩销拆卸工作在一个工作日内均杆及液压千斤顶部分，通过压油泵将压力油注入能完成，比原有方法平均节省3天工期，大大节省扭矩销底部，使压力油作用在扭矩销底部面积上。了检修工期，为电厂多争取了三天发电运营时间。由于油压的作用力总是与接触面积垂直，扭矩销底同时，在扭矩销拆卸工作中，原先需要8个工作部各处油压相同，所以扭矩销各接触面受力始终保人员，现在只需要5个工作人员即可完成，一天持平衡。从而解决了原有的拆

8、卸方法中因中心调整就可以完成原来几天才能完成的拆卸工作，大大不好而造成扭矩销受力不平衡与销孔卡阻的问题。地节省了人力资源。(二)可以制作多个过渡接头，拆卸前提前将过渡接头与扭矩销吊孔螺纹连接，这样在拆卸完一