重型燃机水平对开机匣结构同轴度和转静子间隙测量方案探究

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1、重型燃机水平对开机匣结构同轴度和转静子间隙测量方案探究　　摘要：本文介绍了在R0110重型燃机气缸改为水平对开结构后的预装配以及采用激光跟踪仪进行气缸同轴度及转、静子间隙测量方案。方案重点介绍了重型燃机水平对开气缸结构预装配方法及圆锥表面同轴度测量方法。通过制定重型燃机水平对开气缸结构圆锥表面同轴度测量方案，能够在工程实施中解决圆锥表面同轴度测量不准确，无法判定外部气缸是否需要补加工的问题。另外，通过利用激光跟踪仪对转、静子间隙间接测量方案加以介绍，能够为最终代替最终装配径向间隙实测工序打下坚实基础，进一步缩短气

2、缸返修周期。由于在首台R0110重型燃机气缸原结构中计算间隙与实测间隙存在较大偏差，因此，需要在正式装配时实测转、静子间的径向间隙与计算间隙加以对比验证，进而能确定最优转、静子径向间隙测量方法。关键词：激光跟踪仪同轴度轴向坐标径向间隙中图分类号：TB92文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0079-028由于首台R0110重型燃机在气缸同轴度测量及转、静子间隙计算、测量方法上处于不断摸索过程中，测量及计算的结果未能达到预期效果，预装后的间隙计算结果与转、静子装配结果相差较大，未能达到

3、大大缩短研制周期的目的。另外，限于结构空间位置，气缸局部表面未能测量。首台R0110重型燃机在气缸结构上较将有较大改变，气缸结构由水平、垂直和整环交错锻件连接方式变为整体铸造水平对开结构。结构连接方式及材料的变化必然会引起同轴度测量方式的变化，另外，原测量方法上经过实际测量验证，存在许多不合理的地方。因此需要对重型燃机水平对开机匣结构同轴度测量方案进行研究，确定出较合理的测量方案，尽可能避免在装配过程中出现测量反复及二次补加工。通过制定重型燃机新结构的同轴度测量方案，可充分发挥原测量设备的测量精度高的优势，使得测

4、量同轴度的准确性得以提高，为正式装配赢得时间。同时，通过测量并计算转、静子径向间隙能够保证其值在合理范围内偏小，既保证间隙符合要求，又能达到燃机最佳性能状态。1重型燃机水平对开机匣结构简介8与原结构相比主要是将焊接结构的气缸全部改为水平中分结构的铸造气缸。改进后，进气气缸、1～5级压气机气缸、6～15级压气机气缸（含承力锥）、扩压器、燃烧室外套、透平Ⅰ～Ⅳ级气缸、后支撑气缸以及后气缸均改为水平中分铸造结构，而后支点径向滑动轴承的气缸、承力环以及前支点的轴承气缸、内支撑壳体没有改成水平中分结构。除燃烧室外套和承力锥

5、、燃烧室外套和透平Ⅰ级气缸的连接配合仍采用止口型式之外，其余各气缸安装边之间均采用端平面对接、精密螺栓定位和螺栓固紧的配合连接形式。2燃机气缸预装配方案说明燃机外气缸改为水平对开铸造结构，重量增加，考虑到燃机气缸分段水平装配需要增加较多工装，工艺难度较大，因此预装配方式仍采用垂直装配方式，待装配完毕后，将燃机外气缸吊起，水平放置于燃机专用支承底座上。与原结构预装配方案相比，主要差异体现在改后透平Ⅰ～Ⅳ级气缸变为整体铸造上、下半缸结构，在气缸预装配时必须将内部各级隔板组件先装于气缸内，用专用吊具将其固定吊起；压气机

6、6-15级气缸与承力锥铸为一体，若装与燃烧室半缸上，必须用刚性较好的工艺件支撑；整体气缸前支点安装方式及位置与原结构不同。3燃机气缸同轴度测量3.1测量设备美国API3D激光跟踪仪，SmartTRAK传感器。3.2测量的前期准备工作在燃机气缸水平装于燃机前后支承上后就可以进行气缸同轴度测量。8采用激光跟踪仪测量同轴度度需要首先确定各级蜂窝与动叶相对表面的测量点回转中心以及理论参考模型。因此在测量前期采用了UG三维造型软件生成*.igs参数化模型文件，按设计要求名义尺寸建立起理论参考模型。将模型导入到Spatial

7、AnalyzerSA软件中。测量离散点回转中心通过采用激光跟踪仪定位测量传感器的方法，将测量传感器通过人工控制的方法沿着前、后支承气缸内精密配合面逐点进行点测量。通过SpatialAnalyzerSA软件将会显示出所测得的前后支点圆周的离散点坐采标，经过去除个别测量失真点后拟合得到测量用的回转中心线。以后所有的各测量表面的偏心量都是以该测量中心线为基准。3.3测量及换算方法测量同轴度的方法与前面提到的测量回转中心线相同，均用激光跟踪仪，手工控制测量传感器，激光定位的方法来实现。每级测量表面均通过20～30个不等的

8、离散测量点来拟合完整测量表面的坐标位置。在计算机中通过SpatialAnalyzerSA软件中能够显示出测量点距理论模型中心的坐标点X，Y，Z。同时，由于前期已导入的理论参考模型，也可以显示出所对应的点坐标及两者之间的差值，并且换算出距理论模型的带有方向性的差值。8同时由于各级测量表面坐标点是沿圆周方向分布的，能够通过计算确定出相应测量表面圆心坐标，与通过前、后支点内表面