НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
И КОТЕЛЬНЫХ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ЦЕНТРОВКЕ ОПОР ВАЛОПРОВОДОВ
ТУРБОАГРЕГАТОВ ПО
ИЗМЕРЕННЫМ ОПОРНЫМ НАГРУЗКАМ

РД 34.30.606-95

Москва 1996 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Срок действия с 1997-01-01
до 2007-01-01

Настоящий отраслевой руководящий документ распространяется на паро- и газотурбинные агрегаты тепловых электростанций с синхронными генераторами мощностью 60 МВт и более с частотой вращения 1500 и 3000 об/мин и устанавливает способы измерения расцентровки подшипников по опорным (весовым) нагрузкам валопровода с собранными муфтами при текущих и средних ремонтах.

Настоящий руководящий документ не распространяется на турбоагрегаты, ротора которых соединены подвижными муфтами.

Руководящий документ предназначен для энергоремонтных предприятий, турбинных и ремонтных цехов тепловых электростанций.

С момента введения в действие настоящих Методических указаний утрачивают силу Эксплуатационный циркуляр Ц-05-84 (т) и дополнение к нему, утв. 22.12.88.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Взаимное расположение опор валопровода в вертикальной плоскости определяет для каждой турбины соответствующие опорные нагрузки, которые могут быть найдены расчетным путем, раздел 2, либо измерены с помощью тарированных домкратов с гидравлическим приводом и измерителей давления в напорной линии привода, раздел 3.

1.2 Опорные нагрузки валопровода, измеренные на турбине, позволяют расчетным путем определить высотное положение опор, после чего найти величину их расцентровки.

1.3 Центровка опор валопровода турбоагрегата при монтаже выполняется по рекомендациям завода-изготовителя и сдается заказчику по измерениям, выполняемым с помощью роторов с разобранными муфтами (рисунок 1).

t₁ + t₂ угловое раскрытие осей (торцевая расцентровка);

r - радиальное смещение осей (радиальная расцентровка).

Рисунок 1 - Расцентровка подшипников, измеренная по
роторам с разобранными муфтами

1.4 Проверка центровки соседних опор в общем картере по одной разобранной муфте дает результат с высокой погрешностью. Подобное измерение должно выполняться с двумя дополнительно распущенными муфтами - слева и справа от контролируемой.

1.5 После сдачи машины в эксплуатацию центровка опор при ремонте должна учитывать монтажный формуляр, данные геодезических наблюдений на высоте горизонтального разъема (вплоть до текущего ремонта), ремонтные формуляры, составляющие банк данных по центровкам турбоагрегата (см. приложение А) и предполагает выполнение следующих работ.

1.5.1 Измерение опорных (весовых) нагрузок отдельных роторов - выполняется один раз для каждого ротора каждого турбоагрегата;

1.5.2 Расчет на ЭВМ расцентровок подшипников, учитывающих эксплуатационные и сезонные факторы на основе банка данных геодезических наблюдений и соответствующих им опорных нагрузок, включая требования заводов-изготовителей;

1.5.3 Измерение нагрузок валопровода с собранными муфтами не подшипники, расцентровку которых предстоит определить; для нахождения углового раскрытия (торцевой расцентровки) трехопорной системы РВД-РСД достаточно измерить нагрузку на переднюю опору, (см. раздел 3);

1.5.4 Геодезическую съемку на момент измерения расцентровки для расчета угловых раскрытий условно разъединенных муфт турбоагрегата и приближенного определения радиальных расцентровок по этим муфтам, включая закрытые картера подшипников;

1.5.5 Расчет фактических высотных положений опор и их расцентровок по измеренным нагрузкам от ротора; расчет перемещения подшипников для обеспечения нормативных опорных нагрузок;

1.5.6 Контрольное измерение опорных нагрузок после корректировки положения вкладышей в расточке картера.

1.6 Допустимые уровни расцентровок подшипников должны соответствовать значениям РД 34.30.601-84.

1.7 Допустимые изменения опорных нагрузок подшипников, связанных с расцентровками, индивидуальны для различных конструкций турбоагрегатов; величины отклонений нагрузки следует рассчитывать по разделу 2 настоящего РД в соответствии с допусками на расцентровку по РД 34.30.601-84.

2. РАСЧЕТ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЛИНИИ ВАЛОПРОВОДА ТУРБОАГРЕГАТА ПО ИЗМЕРЕННЫМ ОПОРНЫМ НАГРУЗКАМ

2.1 Разработанная программа расчета прямой и обратной задачи для валопровода энергетического турбоагрегата основывается на следующих предпосылках (условные обозначения приведены в приложении Б):

2.1.1 Систему координат выбирают таким образом, чтобы смещения крайних опор валопровода были равны нулю.

2.1.2 В расчетах матриц податливость конструкции подшипниковых опор не учитывают.

2.1.3 Все измерения и расчеты проводят на невращающемся валопроводе (ω_вр = 0).

2.1.4 Расчеты матриц жесткости и податливости проводят для невесомого валопровода. Таким образом, элементы матриц зависят только от геометрии валопровода, длин и диаметров участков, которые задаются с точностью до мм.

2.1.5 Матрицы жесткости и податливости получают расчетным путем по программе расчета статических характеристик валопровода. Определяющую систему уравнений составляют на основе метода начальных параметров и решают методом ортогональной матричной прогонки. При учете достаточного числа знаков элементов матрицы взаимно обращаемы (число учитываемых при вычислениях знаков возрастает с увеличением длины валопровода). Полученные матрицы симметричны, что соответствует законам механики и показывает достаточную точность результатов.

2.2 Обратная задача

2.2.1 Взвешиванием отдельных роторов определяется вектор реакций от веса вала - R_m или вектор реакций опор валопровода, расположенного по монтажной линии. Ему соответствует вектор смещений Y_m. Далее измеряются векторы опорных нагрузок, обусловленные расцентровками R_r и весом валопровода в сборе R_m;

В расчет вводят разность R - R_m, и результатом является вектор расцентровок подшипниковых опор относительно монтажной линии вала Y_r и напряжения σ_r от расцентровок. Выполненные измерения R и R_m для турбоагрегатов К-300-240 и К-1200-240 ЛМЗ показали, что погрешность R, в составляющих вектора R_ε равна 0,2 - 0,5 Т.

Точное решение Y_t = E×R_r неустойчиво к R_ε, т.е. составляющие вектора погрешности Y_t(R + R_ε) - Y_t(R) сравнимы или даже превышают составляющие вектора Y_t.

2.2.2 На основе метода сингулярных разложений матрицы выделяется устойчивая к погрешностям составляющая решения dY. Реакции, обусловленные смещениями dR(dY), в основном уравновешивают замеренные реакции R_r. Анализируя смещения dY, можно выделить минимальное число муфтовых соединений роторов, требующее перецентровки с тем, чтобы уровень остаточных реакций R_k попал в приемлемые пределы. Для этого проводят вариантные расчеты, которые оставляют окончательный выбор необходимых центровок за пользователем.

2.3 Прямая задача

По измерению расцентровок Y и вектору Y_r = Y - Y_m вычисляют вектор реакций R_r и напряжения σ_r от расцентровок. Точность замера расцентровок принята равной 0,02 мм, что соответствует технологическим требованиям. Абсолютная величина погрешности прямой задачи |δ_r| обусловлена точностью замера расцентровок по каждой опоре Y_ε, максимальным собственным числом σ_max и соответствующим собственным вектором матрицы жесткости С_ij.

Уровень жесткости системы валопровод-опоры при монтаже на невращающемся валопроводе при отсутствии смазочного слоя выше, чем жесткость системы на холостом ходу на рабочей частоте вращения, так что уровень напряжений от расцентровок в роторах несколько снизится.

3 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1 Объектом измерения являются все подшипники турбоагрегата.

3.2 Высотной основой для измерения и расчета расцентровок принят горизонтальный разъем турбины.

3.3 Величина расцентровки подшипников в вертикальной плоскости может быть определена в любом открытом картере без разборки муфтовых соединений.

3.4 Величину торцевой расцентровки для роторов с четырьмя опорами определяют по результатам геометрического или гидростатического нивелирования с точностью, удовлетворяющей требованиям РД 34.30.601-84. Нивелировка должна выполняться на высоте горизонтального разъема турбины и совпадать во времени с расчетом центровки. В качестве базы сравнения используют данные предыдущего ремонта, включающие геодезическую съемку и формуляр измерения расцентровок на разобранных муфтах.

Программа расчета величин расцентровок на ЭВМ конкретных валопроводов может быть заказана в ВТИ.

3.5 Величина торцевой расцентровки подшипников трехопорных систем РВД-РСД определяется по нагрузке на переднюю опору с помощью, например, графика, рисунок 2, или расчетом.

3.6 Величина радиальной расцентровки подшипников находится по поочередному «взвешиванию» ротора в сечениях центров опор, находящихся в общем картере, после чего результат осредняется, как в примере на рисунке 3.

3.7 Перед измерениями ротор должен быть развернут так, чтобы максимум маятника и колена пришелся на горизонтальную плоскость.

3.8 Измерения должны выполняться при установившемся тепловом состоянии турбоустановки и температуре воздуха в машзале.

Во время контрольных измерений массовые нагрузки на подшипники и фундамент не должны существенно отличаться от нагрузок в эксплуатационных в условиях. Продолжительность измерений на опорах в одном картере не должна превосходить одной смены.

1 - К-200-130 ЛМЗ

2 - К-300-240 ПО «ТУРБОАТОМ»

Рисунок 2 - Нагрузка на переднюю опору при торцевой
расцентровке подшипников РВД-РСД

Рисунок 3 - Определение радиальной расцентровки
РСД-РНД1 т/а К-1200-240 по измеренной нагрузке на опоры 4 и 5

3.9 Для определения опорных нагрузок роторов турбоагрегатов согласно допускам на расцентровку (п. 1.7) достаточно иметь измерительные средства с разрешающей способностью до 100 кг.

Таким условиям удовлетворяют разработанные в ВТИ измерительные гидравлические домкраты с самоуплотняющимся поршнем и малой площадью петли гистерезиса от сил трения (ТУ ВТИ 35.14-95).

Испытания опытных образцов показали, что в комплекте с грузопоршневым манометром МП-2500 погрешность измерения не выше 1 %: при использовании показывающих манометров типа МТИ 1000 класса 1,0 погрешность удваивается.

Производятся домкраты грузоподъемностью 25 и 80 тс. имеющие габариты, соответственно, 62×50×5 и 140×90×10 мм (первый размер равен диаметру, второй - высоте, третий - определяет допускаемую высоту подъема). Номинальное усилие на поршень развивается при давлении в напорной линии 100 МПа. Система измерения допускает параллельное соединение домкратов, что кратно увеличивает их грузоподъемность. В комплекте поставляются ручные маслонасосы высокого давления, редуктор давления, соединительные шланги и арматура. Домкраты комплектуются самоустанавливающейся сферической опорой.

4 ТЕХНОЛОГИЯ ЦЕНТРОВКИ ПОДШИПНИКОВ ТУРБОАГРЕГАТА ПО ОПОРНЫМ НАГРУЗКАМ

4.1 Измерение опорных нагрузок ведут силоизмерительными гидравлическими домкратами конструкции ВТИ (ТУ ВТИ 35.14-95), устанавливаемыми в плоскости поперечной оси опорных шеек роторов валопровода турбоагрегата (при удаленном подшипнике, по которому измеряется опорная реакция).

4.2 Учитывая, что фактические веса роторов и связанные с ними весовые нагрузки отличаются от расчетных величин, указанных в конструкторской документации завода-изготовителя, необходимо для каждой турбины один раз в период монтажа или ремонта определить весовые нагрузки отдельных роторов с соответствующими промвставками (до разъема муфты, в котором измеряется (центровка роторов по полумуфтам) с занесением результатов измерений в формуляр - карту измерений, рисунок 4.

4.3 Для турбин с трехопорной системой роторов РВД-РСД вначале определяют нагрузку на опору 2 со стороны РСД (либо РВД для турбины Г-250/300-240 ТМЗ), затем, соединив муфту несколькими свободными болтами без затяжки, измерение выполняют вторично для определения суммарной весовой нагрузки от РВД и РСД.

4.4 Для турбин 200 и 300 МВт ЛМЗ, имеющих центрирующую заточку в муфтовом соединении, одноопорный ротор центрирующим выступом должен опираться на соответствующую выточку двухопорного ротора.

4.5 Перед началом измерений индикаторная стойка должна быть жестко укреплена на нижней половине статора в районе концевого уплотнения при открытых цилиндрах, либо на верхней половине, когда цилиндры закрыты. Для этого рекомендуется приварить к статору резьбовую пробку под стержень, диаметр которого соответствует посадочному размеру винтового зажима часового индикатора. Стержень должен быть ввернут в пробку гаечным ключей, а резьбовое соединение плотно обтянуто. Использование магнитных стоек не рекомендуется, так как при выкатывании вкладыша установку индикатора легко сбить, после чего измерение придется повторить с исходной позиции, в том числе вернуть на место подшипник и снова его удалить.

4.6 Опорные нагрузки от роторов определяются после выкатывания нижней половины подшипника в момент, когда шейка ротора займет то же высотное положение, которое она занимала в исходном состоянии, рисунки 5 и 6.

4.7 Домкрат должен быть размещен на специальной подставке с центрирующей заточкой, рисунок 7. Подставка перед замером должна быть установлена симметрично относительно осей турбины и вкладыша, а поверхность опоры под домкрат должна быть горизонтальной.

4.8 Одновременно с операциями «взвешивания» роторов должна быть выполнена геодезическая съемка на высоте горизонтального разъема турбины, результаты которой вводятся в банк данных геодезических наблюдений для расчета расцентровок в первом приближении.

Рисунок 4 - Формуляр - карта измерений.

Схемы установки приспособлений при установленной н/п вкладыша

Рисунок 5

Схемы контроля положения ротора при измерении опорных реакций
и весовых нагрузок роторов

Рисунок 6

Установка приспособлений для измерения опорных нагрузок

Схемы установки приспособлений при выкаченном
вкладыше подшипника (вариант 1, 2, 3)

Рисунок 7

4.9 Результаты «взвешивания» роторов дают возможность с помощью графиков (рисунки 2 и 3), с достаточной для практики точностью найти радиальную расцентровку подшипников, после чего выполнить контрольное «взвешивание». Поскольку при текущем ремонте открывают ограниченное число подшипников, угловые расцентровки определяют расчетом из банка данных геодезических наблюдений и формуляров замеров центровок по разобранным муфтам.

5 О СБОРКЕ, ЦЕНТРОВКЕ МУФТ И СИСТЕМЫ РВД-РСД ТУРБИНЫ К-300-240 ПО «ТУРБОАТОМ» И К-200-130 АО ЛМЗ

В связи с продолжающимися повреждениями призонных болтов и муфт РВД-РСД турбин с трехопорной схемой опирания рекомендуется всем производственным энергетическим объединениям, районным энергетическим управлениям на всех электростанциях, эксплуатирующих турбины К-300-240 ПО «ТУРБОАТОМ» и К-200-130 ЛМЗ, а также на электростанциях, эксплуатирующих турбины других типов с трехопорной схемой, руководствоваться следующими требованиями:

5.1 При каждом текущем ремонте, связанном с осмотром переднего подшипника, но не менее, чем раз в год проводить контрольное измерение центровки РВД-РСД по опорной нагрузке от РВД на остывших турбине и фундаменте, чтобы довести ее до требуемой заводом-изготовителем величины (для турбин К-300-240 ПО «ТУРБОАТОМ» не более 0,38 мм). Перед измерением необходимо убедиться в возвращении корпусов первой и второй опор в исходное (монтажное) положение относительно фундаментной рамы.

5.2 Величину расцентровки определять по графику (рисунок 2), построенному для турбин 200 МВт ЛМЗ и 300 МВт ПО «ТУРБОАТОМ» на основании расчета. Аналогичные зависимости для других турбин могут быть рассчитаны ВТИ либо НПО ЦКТИ.

5.3 Последовательность взвешивания ротора установлена разделами 3 и 4 настоящих методических указаний.

5.4 Во время разборки и сборки муфт РВД-РСД тщательно проверять соединение, соблюдая требования РД 34.30.506-90:

5.4.1 Проводить контроль призонных болтов стилоскопированием на соответствие марки стали, а также проверку твердости болтов. Результаты оформлять в виде формуляра с проведением индивидуального клеймения болтов. Твердость материала болтов должна быть в пределах 241 - 277 НВ. При несоответствии этому болты должны быть заменены.

5.4.2 Проводить контроль призонных болтов на отсутствие трещин, рисок и задиров в призонной части и в местах переходов методом цветной или магнитно-порошковой дефектоскопии. Кольцевые риски удалить, места удаления рисок отшлифовать.

5.4.3 Проводить контроль геометрических размеров отверстий в полумуфтах и внешней поверхности призонных болтов (овальности и конусности), а также перпендикулярности опорной поверхности болтов их оси. Овальность и конусность пригнанной поверхности отверстий не должна превышать 0,01 мм.

5.4.4 Проводить контроль поверхностей полумуфт на отсутствие трещин и задиров вблизи отверстий под болты (при проведении ремонтов без вскрытия цилиндров - только наружных поверхностей полумуфт). Если при контроле обнаружены разрушения болтов, вскрыть цилиндр и тщательно проверить поверхности полумуфт. При обнаружении трещин в полумуфтах допрос о возможности дальнейшей эксплуатации поврежденных роторов должен решаться специальной комиссией с участием ВТИ и завода-изготовителя турбины.

5.4.5 Расточку отверстий проводить с помощью приспособления РМЦ-40, изготавливаемого трестом «Центрэнергомонтаж», либо разворачивать отверстия инструментом с длиной режущей кромки не менее 100 мм. Райберовка отверстий муфты под призонные болты не допускается.

5.4.6 Проводить контроль биений и плоскостности торцевых поверхностей полумуфт, а также перпендикулярности подрезок под призонные болты оси отверстий в полумуфтах.

После чиповой обработки отверстий под болты выполнить чистовую обработку посадочных поверхностей под головки болтов и под корончатые гайки, обеспечив перпендикулярность плоскостей подрезки относительно чистовых отверстий под болты с предельным отклонением не более 0,02 мм.

5.4.7 При сборке муфт обеспечить заводку в них болтов без повреждения их поверхностей и отверстий в полумуфтах. При зазоре между болтом и отверстием более 0,04 мм болт должен быть заменен. Коленчатость муфты должна быть не более 0,03 мм.

5.4.8 Затяжку болтов контролировать по удлинению с помощью одной штатной пары резьбовых заглушек со сферической головкой под ключ и микрометрической скобы. Затяжка должна соответствовать удлинению болтов, равному 0,2 ± 0,02 мм для турбин К-300-240 ПО «ТУРБОАТОМ» и 0,15 ± 0,02 мм для турбин К-200-130 ЛМЗ. Затяжку болтов муфты выполнять ключом на рычаге; затяжка ударами кувалдой запрещается. При затяжке болтов все поверхности трения должны покрываться дисульфидмолибденовой пастой, предохраняющей их от задиров, ТУ ВТИ 43.006-90. Значение удлинения болтов следует устанавливать после проведения маятниковой проверки.

5.4.9 Сборку муфт сопровождать маятниковой проверкой. Биение конца РВД при проворачивании соединенных роторов не должно превышать 0,1 мм. Допускается его регулирование путем подтягивания соответствующих болтов в пределах заданного удлинения (п. 5.4.8) или путем полной перетяжки болтов; регулирование путем ослабления затяжки болтов не допускается. При больших биениях необходимо провести шабровку торцов полумуфт.

5.4.10 При проверке центровки роторов строго соблюдать требуемое раскрытие муфты снизу в соответствии с инструкцией завода-изготовителя (для турбин К-300-240 ПО «ТУРБОАТОМ» не более 0,38 мм).

5.4.11 Обеспечить контроль температурных перемещений опор 1 и 2, а также уклона ригеля под опорой 2. При увеличении уклонов ригелей сверх нормативных значений принять меры к обеспечению свободы расширений цилиндров турбины.

5.4.12 Сборку муфт РВД-РСД завершать составлением двустороннего акта представителей электростанции и ремонтной организации с составлением формуляра окончательной затяжки болтов, результатов маятниковой проверки, проверки материала соединительных болтов и полумуфт (приложение В и Г)

Приложение А
(Обязательное)

БАНК ДАННЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ
И ЦЕНТРОВКИ ПОДШИПНИКОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

Программа «Банк данных геодезических наблюдений и центровки подшипников турбоагрегата», разработанная в ВТИ, предназначена для хранения и обработки результатов геодезических измерений, монтажных и ремонтных формуляров, а также значений среднесуточной мощности турбин.

Программа позволяет для каждого турбоагрегата электростанции осуществить ввод, хранение, просмотр и коррекцию указанных данных. Вызов и обработку информации ведут по порядковому номеру либо дате измерения (рисунки А-1, А-2, А-3).

Результаты регулярных геодезических наблюдений по реперным знакам, установленным на высоте горизонтального разъема турбины, осредняют по поперечным сечениям турбоагрегата и на основе полученных значений строят линию высотных положений опор валопровода. Линия опор может быть получена также и на основании пересчета торцевых и радиальных расцентровок из ремонтных формуляров, хранящихся в базе данных. Пример построения такой линии высотных положений опор для турбоагрегата К-1200-240 Костромской ГРЭС приведен на рисунке А-4.

По высотному положению опор рассчитывают торцевые и радиальные расцентровки, т.е. углы раскрытия условно-разобранных муфт и взаимное смещение их осей. Расчет проводится на основе геометрических соотношений между подобными треугольниками. Соответствующий этим расцентровкам ремонтный формуляр выводится на экран дисплея и на печать вместе с изображением расчетной схемы валопровода и указанием реальных размеров, использованных в расчете, рисунок А-5.

Программа, описанная в разделе 3 настоящих методических указаний, позволяет рассчитать изменения нагрузок от валопровода на опоры вследствие их расцентровок, рисунок А-6.

Следующий раздел базы данных относится к определению расцентровок подшипников по опорным нагрузкам собранного валопровода. На основе взвешивания роторов при текущем (среднем) ремонте по опорным нагрузкам рассчитывают и выводят на экран дисплея формуляр центровки подшипников на момент измерения, рисунок А-5. после чего формуляр заносят в банк данных. Здесь же могут быть отмечены различные этапы корректировки положения любых опор.

Рисунок А-1

Примечание: в примерах использованы данные Костромской ГРЭС

Рисунок А-2

Костромская ГРЭС, турбина К-1200

Диаграмма изменения выработанной среднесуточной мощности за ноябрь 1983 г.

Рисунок А-3

Костромская ГРЭС, турбина К-1200

Базовый замер N1 от 05.11.83; t в машинном вале 12 град.

Текущий замер N2 от 13.11.83; t в машинном вале 15 град.

Расцентровка валопровода из-за смещения опор.

Рисунок А-4

Рисунок А-5

Рисунок А-6

Приложение Б
(Обязательное)

РАСЧЕТ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ ПО ВЫСОТНОМУ ПОЛОЖЕНИЮ ПОДШИПНИКОВЫХ ОПОР (ПРЯМАЯ ЗАДАЧА)

Б1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

LD - длина, диаметр участка валопровода, м.

Y_m - вектор координат подшипниковых опор на монтажной линии, мм.

Y_r - вектор смещений опор относительно монтажной линии, мм.

Y - (Y_m + Y_r) - вектор суммарных смещений опор в общей для всех опор системе координат, мм.

R_m - вектор реакций (нагрузки) опор на монтажной линии, Н.

R_r - вектор реакций (нагрузки) опор от расцентровок, Н.

R - (R_m + R_r) - вектор суммарных реакций опор, Н.

E_ij - матрица податливости, мм/Н.

С_ij - матрица жесткости, Н/мм.

σ_m - вектор изгибных напряжений сечений валопровода, расположенного по монтажной линии, Па, кг/см².

σ_r - вектор изгибных напряжений сечений валопровода, обусловленных расцентровками опор, Па, кг/см².

R_ε, Y_ε - точность замеров реакций, Н и смещений, м.

R_u - вектор реакций, решение прямой задачи, устойчивое к погрешностям, R_ε, Н.

|δR| - абсолютная величина погрешности вектора реакции, определяемая решением прямой задачи, Н.

Y_t = E×R_r - точное решение обратной задачи, Н.

dY - устойчивая к погрешностям R_k, составляющая вектора расцентровок, определяемая решением обратной задачи, Н.

dR = E×dY - вектор реакций, обусловленный смещениями dY, Н.

γ_k = Y ± dY - вектор остаточных смешений, полученный из исходного состояния смещением ±dY, м.

Б2 ПРЯМАЯ ЗАДАЧА

Матрицу жесткости валопровода вычисляют в следующем порядке: находится система сил, приложенных в точке опирания, создающих следующую деформацию: все точки опирания кроме i-ой жестко закреплены в точках с координатой 0,0 мм, i-ая точка в координате - 1,0 мм (i пробегает значения от 1 до NO). Для вычисления матрицы используют программу расчета статических характеристик валопровода. Статические реакции подшипниковых опор с учетом расцентровок могут быть определены из решения системы уравнений методом сил либо итерациями. В данной задаче сходимость достигается за 1 - 2 итерации.

Б2.1 ТЕСТОВЫЙ ПРИМЕР

(Сравнение аналитического решения R_{аналит.} для многоопорной модельной балки с численными результатами).

Невесомая балка на 7 опорах, длина каждого пролета 2 м, диаметр балки 0,5 м, опоры смещены по синусоиде, n = 5.

Матрица податливости - Е×10³, м/Н

Матрица жесткости - С×10^-5, Н/м

Точность замеров смещений - Y_ε = 0,0001 мм

Б2.2 ТЕСТОВЫЙ ПРИМЕР ДЛЯ К-1200-240 ЛМЗ

Смещения Y_r, получены по ремонтному формуляру 1993 г.

 

Б3 РАСЧЕТ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОПОР ПО ЗАМЕРАМ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ (ОБРАТНАЯ ЗАДАЧА)

Матрица податливости вычисляется явно. Для этого вал закрепляется на крайних абсолютно жестких опорах и, поочередно, в местах расположения опор, прикладывается внешняя единичная сила величиной в 10 Н.

Б3.1 ТЕСТОВЫЙ ПРИМЕР (сравнение аналитического решения для многоопорной модельной балки с численными результатами)

Б3.2 ТЕСТОВЫЙ ПРИМЕР ДЛЯ К-1200-240

Реакции опор получены по замерам 1994 г. на валопроводе с собранными муфтами

 

На рисунке Б-1 приведены результаты решения обратной задачи на основе взвешивания валов; овода турбоагрегата с собранными муфтами при ремонте 1994 года - б, в виде традиционных формуляров и сравнение их с формулярами центровки после ремонта 1993 года - а.

Рисунок Б-1 - Центровка роторов по полумуфтам из формуляра ремонта 1993 г.
и расчетные значения по результатам взвешивания в 1994 г. валопровода
турбоагрегата 1200 Мвт Костромской ГРЭС.

Расчет показывает, что замеренный уровень реакций R_r определяется в основном радиальными расцентровками опор dY, остаточные реакции |R_k| < 250 Н. Если провести указанные смещения опор - dY, уровень реакций снизится до R_k

Б.4 ПРОГРАММА РАСЧЕТА НА ПЭВМ

Б4.1 Программа предусматривает следующие режимы счета: определение положения опор валопровода по измеренным опорным нагрузкам с последующим пересчетом расцентровок на муфтовые соединения:

расчет опорных реакций по значениям высотных положений опор, которые могут быть получены в результате измерений или путем пересчета расцентровок роторов, измеренных на разобранных муфтах;

вычисление напряжений, обусловленных расцентровками, в сечениях шеек подшипниковых опор и в районе муфтовых соединений.

Б4.2 В итоге могут быть получены следующие величины:

по известным значениям опорных нагрузок - высотные положения опор и значения расцентровок в районе муфтовых соединений с графическим изображением приведенных расцентровок условно разъединенных роторов;

по известным высотным положениям опор или заданным расцентровкам муфтовых соединений - опорные реакции и значения изгибных напряжений, вызванных расцентровками, в заданных сечениях валопровода, в частности, в сечениях шеек подшипниковых опор и муфтовых соединений.

Б4.3 Программа снабжена системой меню и подсказок.

Б4.4 Программа поставляется в виде исполняемого (EXE) модуля, объем 100 Кбайт, время счета на PC 386/387/33 в пределах 1 мин. Программа должна быть адаптирована к конкретной турбине.

Приложение В
(Обязательное)

 

Приложение Г
(Обязательное)

ФОРМУЛЯР

Приложение Д
(Справочное)

ПЕРЕЧЕНЬ
нормативных документов, на которые имеются ссылки
в настоящем Руководящем документе