本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，具體涉及一種新型汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法。

背景技術(shù)：

新型汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸采用緊箍套環(huán)取代傳統(tǒng)的厚法蘭和螺栓結(jié)構(gòu)。整個(gè)高壓內(nèi)缸采用多個(gè)套環(huán)箍緊，套環(huán)與汽缸之間為過(guò)盈配合，通過(guò)套環(huán)過(guò)盈產(chǎn)生的收縮力密封中分面，保證汽缸在長(zhǎng)期高溫、高壓環(huán)境下運(yùn)行期間無(wú)泄漏。

此類(lèi)汽缸在加工、裝配及機(jī)組檢修過(guò)程中均需進(jìn)行套環(huán)的安裝、拆卸，所以研發(fā)一種安全、可靠、快速的套環(huán)安裝拆卸方法至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要解決汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法復(fù)雜，效率較低的問(wèn)題，而提供一種汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法。

本發(fā)明汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法按下列步驟實(shí)現(xiàn)：

一、在起吊環(huán)的環(huán)內(nèi)套設(shè)有加熱環(huán)，在加熱環(huán)的環(huán)內(nèi)套設(shè)有套環(huán)，起吊環(huán)和加熱環(huán)的圓周上開(kāi)有多個(gè)螺栓孔，頂緊螺栓沿徑向插入起吊環(huán)和加熱環(huán)的螺栓孔以固定加熱環(huán)的位置，頂緊螺栓頂入套環(huán)的外圓環(huán)形槽內(nèi)，并保證各頂緊螺栓與環(huán)形槽底部預(yù)留膨脹空間，得到套環(huán)組件；

二、將汽缸水平放置，在汽缸后部的左右兩側(cè)采用固定支撐，在汽缸的前部采用移動(dòng)支撐，完成汽缸的固定；

三、通過(guò)吊車(chē)將套環(huán)組件吊起，使套環(huán)中心與汽缸中心重合，采用感應(yīng)加熱方式對(duì)套環(huán)進(jìn)行加熱，套環(huán)受熱膨脹，當(dāng)套環(huán)內(nèi)孔膨脹至目標(biāo)尺寸時(shí)，套環(huán)水平移動(dòng)至汽缸體的目標(biāo)位置，套環(huán)冷卻至室溫后，完成汽缸套環(huán)的安裝。

本發(fā)明套環(huán)的拆卸過(guò)程與安裝過(guò)程相反。

本發(fā)明汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法中的套環(huán)采用中頻感應(yīng)加熱方式，加熱速度快，避免缸體因熱傳導(dǎo)而受熱膨脹，加熱過(guò)程參數(shù)化，便于控制加熱溫度及膨脹量，加熱過(guò)程安全、可靠。套裝及拆卸可采用倒換支撐方式，操作過(guò)程簡(jiǎn)單、方便，套裝過(guò)程時(shí)間短，根據(jù)套環(huán)尺寸及過(guò)盈量不同，套裝一個(gè)套環(huán)的時(shí)間約為30～40min。

附圖說(shuō)明

圖1為汽缸的俯視支撐布置圖；

圖2為汽缸支撐布置的主視圖；

圖3為套環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法按下列步驟實(shí)施：

一、在起吊環(huán)1的環(huán)內(nèi)套設(shè)有加熱環(huán)2，在加熱環(huán)2的環(huán)內(nèi)套設(shè)有套環(huán)3，起吊環(huán)1和加熱環(huán)2的圓周上開(kāi)有多個(gè)螺栓孔，頂緊螺栓4沿徑向插入起吊環(huán)1和加熱環(huán)2的螺栓孔以固定加熱環(huán)2的位置，頂緊螺栓4頂入套環(huán)3的外圓環(huán)形槽內(nèi)，并保證各頂緊螺栓4與環(huán)形槽底部預(yù)留膨脹空間，得到套環(huán)組件；

二、將汽缸水平放置，在汽缸后部的左右兩側(cè)采用固定支撐，在汽缸的前部采用移動(dòng)支撐，完成汽缸的固定；

三、通過(guò)吊車(chē)將套環(huán)組件吊起，使套環(huán)3中心與汽缸中心重合，采用感應(yīng)加熱方式對(duì)套環(huán)3進(jìn)行加熱，套環(huán)3受熱膨脹，當(dāng)套環(huán)3內(nèi)孔膨脹至目標(biāo)尺寸時(shí)，套環(huán)3水平移動(dòng)至汽缸體的目標(biāo)位置，套環(huán)3冷卻至室溫后，完成汽缸套環(huán)的安裝。

本實(shí)施方式根據(jù)套環(huán)尺寸、過(guò)盈量，確定膨脹量、加熱溫度及加熱速度。膨脹量保證套環(huán)與汽缸單面有1mm間隙，保證套裝、拆卸過(guò)程順利；為避免拆卸過(guò)程中套環(huán)溫度通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞給汽缸而使汽缸受熱膨脹，加熱過(guò)程宜在合理范圍內(nèi)選用較大的加熱功率，縮短加熱時(shí)間，使套環(huán)快速膨脹。

本實(shí)施方式提出一種全新的套環(huán)安裝拆卸方法，通過(guò)實(shí)踐證明，該方法安全、可靠、效率高，對(duì)汽缸影響小，可實(shí)現(xiàn)汽缸套環(huán)快速的安裝及拆卸。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是步驟一中起吊環(huán)1和頂緊螺栓4的材質(zhì)為1cr18ni9ti。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。

本實(shí)施方式起吊環(huán)1和頂緊螺栓4的材質(zhì)采用非導(dǎo)磁材料，防止被感應(yīng)加熱。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是加熱環(huán)2為銅質(zhì)電阻絲纏繞在加熱圓環(huán)而成。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是起吊環(huán)1和加熱環(huán)2的圓周上開(kāi)有4個(gè)螺栓孔。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至三之一相同。

本實(shí)施方式4個(gè)螺栓孔在起吊環(huán)1和加熱環(huán)2的圓周上均勻分布。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是步驟二在汽缸的前部采用移動(dòng)支撐，其中移動(dòng)支撐采用兩點(diǎn)交替支撐方式。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至四之一相同。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是步驟三中采用中頻電磁感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)套環(huán)3進(jìn)行感應(yīng)加熱。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至五之一相同。

本實(shí)施方式中頻電磁感應(yīng)器的交流電頻率為5～20khz。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式六不同的是步驟三中頻電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的功率為100～120kw。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式六相同。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是步驟三套環(huán)3受熱膨脹，膨脹量保證套環(huán)3與汽缸單面有1mm間隙。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至七之一相同。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是采用感應(yīng)加熱方式對(duì)套環(huán)3進(jìn)行加熱，控制加熱速率為8～15℃/min。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至八之一相同。

實(shí)施例一：本實(shí)施例汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法按下列步驟實(shí)施：

一、在起吊環(huán)1的環(huán)內(nèi)套設(shè)有加熱環(huán)2，在加熱環(huán)2的環(huán)內(nèi)套設(shè)有套環(huán)3，起吊環(huán)1和加熱環(huán)2的圓周上開(kāi)有多個(gè)螺栓孔，頂緊螺栓4沿徑向插入起吊環(huán)1和加熱環(huán)2的螺栓孔以固定加熱環(huán)2的位置，頂緊螺栓4頂入套環(huán)3的外圓環(huán)形槽內(nèi)，并保證各頂緊螺栓4與環(huán)形槽底部預(yù)留膨脹空間，得到套環(huán)組件，其中套環(huán)3的外徑為φ1955mm、內(nèi)徑為φ1631.5mm，寬度為190mm，膨脹量為4mm；

二、將汽缸水平放置，在汽缸后部的左右兩側(cè)采用固定支撐10，在汽缸的前部采用移動(dòng)支撐，移動(dòng)支撐采用兩點(diǎn)交替支撐方式，其中i號(hào)移動(dòng)支撐支承12是將汽缸端部連接在彎板11上，ii號(hào)移動(dòng)支撐支承13是設(shè)置在汽缸底部靠近端面位置，套裝及拆卸過(guò)程中兩移動(dòng)支撐交替使用，完成汽缸的固定；

三、通過(guò)吊車(chē)將套環(huán)組件吊起，使套環(huán)3中心與汽缸中心重合，采用感應(yīng)加熱方式對(duì)套環(huán)3進(jìn)行加熱，控制感應(yīng)加熱的功率110kw、加熱速率約為10℃/min，套環(huán)3受熱膨脹，當(dāng)套環(huán)3內(nèi)孔膨脹至目標(biāo)尺寸時(shí)(膨脹量具體為4mm時(shí))，套環(huán)3水平移動(dòng)至汽缸體的目標(biāo)位置，套環(huán)3冷卻至室溫后，完成汽缸套環(huán)的安裝。

本實(shí)施例套環(huán)套裝的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1～3所示。

本實(shí)施例套環(huán)套裝及拆卸工藝過(guò)程如下：1、連接好套環(huán)、加熱環(huán)及起吊環(huán)，利用吊車(chē)整體起吊；2、設(shè)置加熱參數(shù)，開(kāi)始加熱；3、加熱至預(yù)定時(shí)間后，用調(diào)整好的內(nèi)徑測(cè)量尺測(cè)量?jī)?nèi)徑膨脹量是否達(dá)到要求，達(dá)到要求后，停止加熱，準(zhǔn)備開(kāi)始套裝；4、套裝時(shí)利用吊車(chē)及微調(diào)裝置精確調(diào)整套環(huán)左右及高度位置，使套環(huán)中心與汽缸中心重合，保證套環(huán)上、下、左、右各方向與汽缸外圓間隙相等；5、套裝過(guò)程采用支撐倒換方法，即水平移動(dòng)吊車(chē)，待移動(dòng)至i號(hào)前部移動(dòng)支撐位置時(shí)，利用ii號(hào)前部支撐將汽缸頂起，移走i號(hào)支撐，繼續(xù)水平移動(dòng)套環(huán)，待移動(dòng)至ii號(hào)支撐位置時(shí)，移回i號(hào)支撐，移走ii號(hào)支撐，最終使套環(huán)移至目標(biāo)位置，拆卸時(shí)過(guò)程與安裝過(guò)程相反；6、套環(huán)冷卻采用自然冷卻方式，前一套環(huán)冷卻至室溫后，方可進(jìn)行后一套環(huán)的安裝。

本實(shí)施例汽輪機(jī)套裝式汽缸套環(huán)的安裝方法安全可靠、效率高，每個(gè)套環(huán)的安裝時(shí)間約是30～40min，對(duì)汽缸影響小，可實(shí)現(xiàn)汽缸套環(huán)快速的安裝及拆卸。