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斯坦福交流發(fā)電機(jī)的安裝檢查 |
摘要:柴油發(fā)電機(jī)組組裝的工程技術(shù)人員都清楚的知曉發(fā)電機(jī)組的組裝連接方式有二種:第一種是單支點(diǎn)連接,就是直接用鋼片連接,這種連接方式震動小,同心度高。第二種是雙支點(diǎn)連接,是用聯(lián)軸器連接,這種連接方式適合各種機(jī)型。聯(lián)軸器連接用于大功率發(fā)電機(jī)組較多,尤其是數(shù)據(jù)中心所用的高壓發(fā)電機(jī)組所用的高壓發(fā)電機(jī)組發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)的連接,基本是采用聯(lián)軸器連接,而在發(fā)電機(jī)組連接裝配時(shí),聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接裝配的重要性,顯現(xiàn)的特別明顯。
一、聯(lián)軸器的類型和配合
1、聯(lián)軸器的分類
柴油發(fā)動機(jī)須與單軸承型發(fā)電機(jī)直接軸接;與雙軸承發(fā)電機(jī)連接時(shí),必須通過高彈聯(lián)軸器連接;1500kW以上的低壓及中壓柴油發(fā)電發(fā)電機(jī)組必須通過高彈聯(lián)軸器連接。聯(lián)軸器是柴油發(fā)電組中用以連接主動軸和從動軸并傳遞運(yùn)動和扭矩的重要機(jī)械部件,聯(lián)軸器常由兩半合成,使用時(shí)再通過某種方式將兩半聯(lián)軸器連接起來。
(1)夾殼聯(lián)軸器
聯(lián)軸器由兩個(gè)半圓筒形的夾殼組成,并用一組螺栓鎖緊,領(lǐng)緊后。軸與夾殼接觸,靠摩擦力傳遞扭矩。為了連接可靠,常加平鍵。夾殼中間的懸吊環(huán)由兩個(gè)單環(huán)組成,用來固定軸的軸向位置。此聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單,拆裝方便,徑向尺寸小、裝時(shí)軸不需做軸向移動。缺點(diǎn)是兩軸軸線對中精度低,結(jié)構(gòu)和形狀比較復(fù)雜,制造及平衡顏度較低,只適用于中、低轉(zhuǎn)速和載荷平穩(wěn)的場合。立式夾殼聯(lián)軸器不具備軸向、徑向和角解的補(bǔ)償性能。另外有一種縱向夾緊的聯(lián)軸器,也屬于夾殼聯(lián)軸器的一種,適用于減速機(jī)出軸與攪拼能的剛性連接,裝拆方便。
(2)凸緣聯(lián)軸器
凸緣聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)為兩個(gè)帶凸凹的圓盤組成,圓盤稱為半聯(lián)軸器。一個(gè)半聯(lián)軸器的端面上開有凹槽,另一個(gè)半聯(lián)軸器則為凸肩,兩者嵌合對中,兩個(gè)半聯(lián)軸器靠螺栓連接在一起。半聯(lián)軸器與軸是通過鍵進(jìn)行周向固定的,通過緊定螺釘達(dá)到軸向固定,還有一種通過軸端壓板進(jìn)行軸向固定并可以承受軸向載荷。此親軸器用于連接嚴(yán)格的同軸線的兩端,允許在任何方向轉(zhuǎn)動,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,但無減振性,不能消除因兩軸不同心所引起的不良后果。一般用于振動小或剛度大的軸。另一種類似結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器為槽法蘭式聯(lián)軸器,這種型式的聯(lián)軸器適用于反應(yīng)釜的內(nèi)部,聯(lián)軸器為榫槽法蘭式,其法蘭盤與攪拌軸直接焊接,上下兩段攪拌軸依靠榫槽面的配合來保證同軸度。
2、配合方法
聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接裝配主要是軸套安裝和膠滾安裝;軸套安裝是一種過盈配合安裝,而膠滾安裝是將安裝在已固定在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的軸套上。有機(jī)械組裝常識的工程技術(shù)人員都明白:
過盈是指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)。過盈配合是指具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合。此時(shí),孔的公差帶在軸的公差帶之下??椎母鱾€(gè)方向上的尺寸減去相配合的軸的各個(gè)方向上的尺寸所得的代數(shù)差,此差為負(fù)時(shí)是過盈配合。該類結(jié)構(gòu)簡單,同軸性好,能承受較大的軸向力、扭矩及動載荷。但對配合表面的加工精度要求較高,裝配不方便。過盈配合的實(shí)現(xiàn)的方式一般采用壓裝配合、熱裝配合和冷裝配合。
(1)壓裝配合
壓裝配合是指過盈配合常溫下的壓裝配合,適用于過盈量較小的幾種靜配合,它的操作方便簡單,動作迅速,是最常用的一種方法。根據(jù)施力方式不同,壓裝配合分為錘擊法和壓入法兩種,錘擊法主要用于配合面要求較低,長度較短,采用過渡配合的聯(lián)接件;壓入法加力均勻,方向好控制,生產(chǎn)效率高,主要用于過盈配合。較小過盈量配合的小尺寸聯(lián)接件可用螺旋式或杠桿式壓入工具壓入,大過盈量用壓力機(jī)壓入。
(2)熱裝配合
熱裝的基本原理是:通過加熱包容件(孔),使其直徑膨脹增大到一定數(shù)值,再將配合的被包容件(軸)自由地送入孔中,孔冷卻后,軸就被緊緊地抱住,其間產(chǎn)生很大的聯(lián)接強(qiáng)度,達(dá)到過盈配合的要求。
(3)冷裝配合
冷裝配合指的是當(dāng)套件太大壓入的零件太小時(shí),采用加熱套件不方便,甚至無法加熱;或有些套件不準(zhǔn)加熱時(shí),則可采用把被低壓入的零件冷溫冷卻使其尺寸縮小,然后迅速將此零件裝入到套件中去,這種方法叫冷裝配合。
二、發(fā)電機(jī)的聯(lián)軸器安裝
發(fā)電機(jī)軸上裝有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上有轉(zhuǎn)子線圈等是通過軸承固定在發(fā)電機(jī)的定子內(nèi),伸出的軸部分用于配裝軸套,不可高溫加熱,否則會損傷發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸承和發(fā)電機(jī)軸上的線圈等部件以及發(fā)電機(jī)上的線圈等,同樣對整個(gè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行降溫處理也會損傷發(fā)電機(jī)的零部件;采用將發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器的軸套套在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上強(qiáng)行敲打而套入發(fā)電機(jī)軸上,不用說會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)軸變形,同時(shí)會損壞發(fā)電機(jī)上的軸承等零部件;唯一可行的方法是將發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器的軸套進(jìn)行加熱,使發(fā)電機(jī)組的軸套在加熱器上加熱,而使軸套進(jìn)行熱膨脹,使軸套的內(nèi)腔直徑膨脹增大到一定數(shù)值,也就是加熱后的軸套內(nèi)徑要大于發(fā)電機(jī)軸的外徑,然后將這高溫高熱的軸套精準(zhǔn)的套在發(fā)電機(jī)所規(guī)定的軸的安裝位置上,待高溫高熱的軸套漸漸冷卻后,軸套就緊緊地?fù)肀еl(fā)電機(jī)軸,期間產(chǎn)生很大的聯(lián)接強(qiáng)度,以達(dá)到過盈配合的要求。
笨重而高溫高熱的軸套高精準(zhǔn)的讓軸腔對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸以及讓笨重而又高溫高熱的軸套內(nèi)軸腔上的鍵槽對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)上的鍵,談何容易?就算已把軸套已按要求裝在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的規(guī)定位置,而把聯(lián)軸器的膠滾裝在發(fā)電機(jī)上的軸套上,并將軸套與膠滾用高彈螺栓連接鎖緊且按規(guī)定的扭力緊固也并非易事,無論是順時(shí)針還逆時(shí)針緊松螺栓,螺栓鎖住膠滾和軸套,軸套抱住發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸,而軸是轉(zhuǎn)動的,高溫高熱的軸套會散發(fā)熱量傷及裝配人員,裝配效率低。
1、加工自制吊勾步驟
自制吊勾由鋼筯折彎而成,自制吊勾的上端有吊耳,下端有勾針;自制吊勾的勾針的長度是聯(lián)軸器的軸套的螺孔深度的三倍,且勾針向上傾斜5°設(shè)置,自制吊勾的高度是聯(lián)軸器的軸套的螺孔與軸套外圓切線距離的10倍以上,自制吊勾的吊耳穿設(shè)有吊繩,且吊繩與珩車相連;
2、加工自制搬件工具步驟
自制搬件工具由鋼柱和不銹鋼螺栓焊接而成,所述不銹鋼螺栓的螺栓頭焊接在鋼柱的一端,所述不銹鋼螺栓用于擰入軸套的螺孔且擰入深度為軸套的螺孔深度,所述鋼柱的長度為1.5m;
3、加工自制卡板步驟
自制卡板由角鐵和兩段6分鋼管焊接而成,具體包括以下工序:
(1)取角鐵,角鐵長度為發(fā)電機(jī)的過渡套外徑長度加200毫米;
(2)在角鐵的一個(gè)面的兩端各打一個(gè)穿孔,兩個(gè)穿孔之間的距離為發(fā)電機(jī)的過渡套上的所有安裝孔的圓心所組成的圓的直徑長度,穿孔的尺寸略大于發(fā)電機(jī)的過渡套上的安裝孔尺寸;
(3)截取兩段6分鋼管,每段鋼管長度為聯(lián)軸器的膠滾厚度的1.1倍;
(4)再取步驟s32中已打穿孔的角鐵,將兩段6分鋼管分別焊接在角鐵的具有穿孔的平面上,兩段6分鋼管分別位于兩個(gè)穿孔之間,且兩段6分鋼管以角鐵的中心為基準(zhǔn)對稱,兩段6分鋼管之間的距離為聯(lián)軸器的膠滾的所有滾槽的圓心所組成的圓的直徑加上一個(gè)6分鋼管的直徑;角鐵構(gòu)成卡板本體,每段6分鋼管構(gòu)成一根卡柱,每個(gè)穿孔構(gòu)成一個(gè)卡孔;
4、加工自制扳手步驟
自制扳手由一個(gè)套扳頭和兩根圓鋼焊接而成,具體包括以下工序:
(1)取一個(gè)套扳頭,套扳頭能正好套緊聯(lián)軸器的膠滾和軸套之間的鎖緊螺栓;
(2)再取兩根直徑為20毫米、長度為500毫米的圓鋼,一根圓鋼為扳手柱,另一根圓鋼為扳手柄;
(3)扳手柱的一頭焊接在套扳頭的背部,另一頭焊接在扳手柄的中部,并把套扳頭和兩根圓鋼的毛邊及焊頭打磨光滑;
(4)在加熱器上設(shè)定軸套需加熱的溫度值,并移動加熱器上部的加熱橫梁;
(5)用自制吊勾的勾針勾吊在聯(lián)軸器的軸套的一個(gè)螺孔內(nèi);
(6)通過珩車和吊繩移動勾吊有軸套的自制吊勾,使軸套對準(zhǔn)加熱器的加熱橫梁,并使軸套的內(nèi)腔穿過加熱橫梁,且軸套停靠在加熱橫梁的中間,然后取下自制吊勾,接著取加熱器的溫度傳感器緊貼在軸套上,開啟加熱器進(jìn)行加熱;
(7)待加熱器將軸套加熱到設(shè)定的溫度且恒定后,關(guān)斷加熱器,移開加熱器的溫度傳感器,取兩個(gè)自制搬件工具,將每個(gè)自制搬件工具上的不銹鋼螺栓擰入軸套上的一個(gè)螺孔內(nèi),兩個(gè)自制搬件工具分設(shè)在軸套的徑向兩側(cè);
(8)將自制吊勾的勾針勾吊在軸套的一個(gè)螺孔內(nèi),通過珩車、吊繩和自制吊勾搬運(yùn)軸套以及與其相連的自制搬件工具,使軸套從加熱器的加熱橫梁上移出;
(9)繼續(xù)通過珩車和自制吊勾搬運(yùn)軸套以及與其相連的自制搬件工具,使軸套對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸,調(diào)整自制吊勾和自制搬件工具的位置,使得笨重的高溫高熱的軸套對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸,且軸套的內(nèi)腔上的鍵槽對準(zhǔn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上的鍵;
(10)將自制吊勾的勾針從軸套的螺孔內(nèi)移除,利用兩個(gè)自制搬件工具將笨重的高溫高熱的軸套推至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的根部并調(diào)整好位置;
(11)將兩個(gè)自制搬件工具上的不銹鋼螺栓從軸套上的螺孔內(nèi)擰出,待軸套冷卻;
(12)用珩車將聯(lián)軸器的膠滾吊移至已裝有軸套的發(fā)電機(jī)處,調(diào)整膠滾位置和方向,使得膠滾中間的固定盤穿過發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸,并將膠滾的固定盤與軸套貼合,調(diào)整膠滾位置,使得膠滾的固定盤上的固定孔與軸套上的螺孔相互對準(zhǔn),并在每個(gè)固定孔和相應(yīng)的螺孔內(nèi)插入帶有墊片的鎖緊螺栓,鎖緊螺栓用于固定聯(lián)軸器的軸套和膠滾;
(13)取自制卡板,將自制卡板的兩根卡柱分別插入已裝在發(fā)電機(jī)上的膠滾的滾槽內(nèi),并緩慢推入,轉(zhuǎn)動自制卡板,使得膠滾、軸套和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動,將自制卡板上的兩個(gè)卡孔與發(fā)電機(jī)的過渡套上的兩個(gè)安裝孔對準(zhǔn),并使自制卡板的卡板本體緊貼發(fā)電機(jī)的過渡套的端面,用輔助螺栓穿過自制卡板的卡孔后,擰緊在發(fā)電機(jī)的過渡套上的安裝孔內(nèi);
(14)取自制扳手,并將自制扳手的套扳頭套入固定聯(lián)軸器的軸套和膠滾的鎖緊螺栓,通過轉(zhuǎn)動板手柄轉(zhuǎn)動套扳頭進(jìn)行鎖緊螺栓的初步預(yù)緊,當(dāng)軸套和膠滾之間的鎖緊螺栓全部預(yù)緊后,再用高強(qiáng)度的扭力扳手緊固全部鎖緊螺栓,并做好相對應(yīng)的緊固標(biāo)記;
(16)松開自制卡板上的輔助螺栓,拆除自制卡板,完成聯(lián)軸器安裝。
上述柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器安裝方法,能提高裝配效率,同時(shí)也能保證裝配人員的安全。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)組用聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖 |
圖2 柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器安裝圖 |
三、發(fā)電機(jī)安裝檢查
1、發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)的耦合
要求聯(lián)軸器的平行度和同心度均應(yīng)小于0.05mm。實(shí)際使用時(shí)間要求可略低些,約在0.1mm以內(nèi),過大會影響軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致?lián)p壞,耦合好要用定位銷固定。安裝前要復(fù)測耦合情況。
2、滑動軸承的發(fā)電機(jī)在耦合時(shí)
發(fā)電機(jī)中心高度要調(diào)整得比柴油機(jī)中心略低些,這樣柴油機(jī)上的飛輪的重量就不會轉(zhuǎn)移到發(fā)電機(jī)軸承上,否則發(fā)電機(jī)軸承將額外承受飛輪的重量,不利于滑動軸承油膜的形成,導(dǎo)致發(fā)熱,甚至燒毀軸承。這類發(fā)電機(jī)的聯(lián)軸器上也不能帶任何重物。
3、安裝發(fā)電機(jī)
要保證冷卻空氣入口處暢通無阻,并要避免排出的熱空氣再進(jìn)入發(fā)電機(jī)。如果通風(fēng)蓋上有百葉窗,則窗口應(yīng)朝下,以滿足保護(hù)等級的要求。
4、單軸承發(fā)電機(jī)的機(jī)械耦合
單軸承發(fā)電機(jī)的機(jī)械耦合要特別注意定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙要均勻。
5、按斯坦福原理圖接線
選擇合適的電力電纜,用銅接頭來接線,銅接頭與匯流排,匯流排與匯流排固緊后,其接頭處,局部間隙不得大于0.05mm,導(dǎo)線間的距離要大于10mm,還需加裝必要的接地線。接線圖如圖3所示。
6、發(fā)電機(jī)出線盒
接線柱如圖4所示。出線盒內(nèi)接線端頭上打有U、V、W、N印記,它不表示實(shí)際的相序,實(shí)際的相序取決于旋轉(zhuǎn)方向。合格證上印有UVW表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際相序,VUW即表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際相序。
7、柴油發(fā)電機(jī)組組裝
應(yīng)將主控屏和副控屏之間用一根短電纜連接好,主控屏到柴油機(jī)控制箱下部之間有一根多芯長電纜,也用插頭、插座連接好,并將主控屏和副控屏的機(jī)殼、機(jī)組的公共底座及大蓄電池(啟動用)和小蓄電池(自控用)的負(fù)極全部連接并接地。
8、中性點(diǎn)接地
如果在供電系統(tǒng)中的各臺發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)互相連接,或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和變壓器及其他負(fù)荷中性點(diǎn)連接時(shí),機(jī)組運(yùn)行時(shí)在中性線會發(fā)現(xiàn)三倍頻率的中線電流。因此,必須對運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種負(fù)載情況下,發(fā)電機(jī)的中線電流進(jìn)行測定。為使發(fā)電機(jī)運(yùn)行不致過熱,其中線電流不得超過發(fā)電機(jī)額定電流的50%。中線電流過大,在中線上應(yīng)加裝中線電抗器加以限制。
圖3 斯坦福發(fā)電機(jī)接線圖 |
圖4 斯坦福發(fā)電機(jī)接線柱 |
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