一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装及使用方法与流程

1.本发明涉及拆解工具，更具体地说，它涉及一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装及使用方法。


背景技术：

2.汽轮机联轴器的主要作用是通过联轴器的刚性连接，将汽轮机与发电机转子联接，将汽轮机转子旋转力传递至发电机实现能量转换，同时各转子间轴向推力通过刚性联轴器传递至推力瓦，用于保证汽轮机发电机组运行中轴向安全间隙。
3.汽轮机刚性联轴器有传递较大转矩、承受剪切力大且结构简单等优点，但缺点是中心偏差小、检修工艺要求严格、装配精度高、连接调整工序繁重、解体检修对轮螺栓拆解困难等。而目前机组维修时对汽轮机联轴器螺栓拆解方法一般是采用大锤振击，通过大锤敲击铜棒使振击力量传递给对轮螺，使螺栓从销孔中缓慢退出。
4.但是大锤振击法存在着以下问题：1.机组高-中压联轴器轴承箱间装设精密热控测量探头多，采用大锤振击方式拆解对轮销轴螺栓，对轮拆解前需要将全部热控探头及支架全部拆除后方可进行高-中对轮拆解工作，热控精密探头拆解大约需要1天时间才能完成修前数据核对与全部探头拆解工作，给机组大修工期带来一定阻障；2.高-中压对轮间设备空档间距偏小，采用振击法拆解对轮螺栓时不仅对施工人员技能要求高，还需提前使用橡皮垫或纸板对汽轮机高-中压部分轴颈、推力盘、膨差盘、轴向位移装置等进行全方位包裹防护，以免施工中大锤敲偏造成转子精密部位损伤；3.拆解销轴螺栓时必需使用紫铜棒作力量传递过渡工具，因销轴螺栓沿联轴器外圆周向布置，紫铜棒无可靠稳定的支撑点进行固定，拆解销轴螺栓全过程中需要人工双手把稳铜棒再进行敲击作业。施工中需要双人高度密切配合，稍有不慎容易出现锤击伤人情况；4.汽轮机运行中长期处于3000r/min高速旋转状态，联轴器间为传递转子旋转力而使对轮销轴螺栓承受了较大剪切力，导致了销轴螺栓与联轴器孔配合单侧间隙变小或发生变形可能。因部分联轴器销轴螺栓单侧间隙变小或销柱发生弹性变形，检修工作中总有部分销轴螺栓在拆解过程中异常困难。较多时后造成销轴螺栓与联轴器螺栓孔损坏、拉伤缺陷。销轴螺栓损坏后需要更换全新的螺栓，相对应的螺栓孔也需进行重新铰孔精研，为保证联轴器装配质量，销柱与联轴器螺栓孔需保证在0.03mm间隙内，保证全部装配间隙后还需使用精密电子称对更换后的联轴器销轴螺栓进行全部配称处理，控制更换后螺栓与对称部位螺栓重量偏差小于5g以内。使得检修工作费时费力。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装及使用方法，有效的提高机组检修质量，极大减轻的检修工作人员的劳动强度，保障了机组检修工期、保障了施工人员作业安全。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装，包括顶出机构和降温机构，所述顶出机构设置于对轮与汽轮机之间，且所述顶出机构与对轮的销轴螺栓一端接触；所述降温装置与销轴螺栓的另一端接触。本发明的顶出机构和降温机构分别处于销轴螺栓的两端。当降温机构已使销轴螺栓降温至零下温度后，停止继续降温，启动顶出机构，将销轴螺栓从对轮中顶出。
8.在其中一个实施例中，所述降温装置包括液氮罐和转接接头，所述转接接头与销轴螺栓的通孔可拆卸地连接，所述液氮罐通过管道与转接接头连通。液氮具有-198.5℃的超低温，且气化后产生的氮气无色无味无毒，对操作环境要求低，对操作者的健康无影响。
9.在其中一个实施例中，所述管道是耐低温的金属管。
10.在其中一个实施例中，所述顶出机构包括承力梁和液压装置，所述承力梁处于对轮与汽轮机之间，且所述承力梁与销轴螺栓垂直，所述液压装置处于承力梁与对轮之间，且所述液压装置与销轴螺栓接触。
11.在其中一个实施例中，所述液压装置包括手动液压泵和高效长行程油顶，所述高效长行程油顶处于承力梁与对轮之间，所述手动液压泵与高效长行程油顶连通；
12.所述高效长行程油顶与承力梁垂直设置，所述高效长行程油顶的顶杆与销轴螺栓接触，所述顶杆的轴线与销轴螺栓的轴线重合。
13.在其中一个实施例中，所述顶杆设置有与销轴螺栓接触的调整垫块。调整垫块可以根据销轴螺栓的尺寸来更换，调整垫块分别与顶杆和销轴螺栓接触，在顶出过程中，顶杆、调整垫块和销轴螺栓三者的轴线重合，确保无分力产生，避免在顶出过程中销轴螺栓挤压对轮通孔内壁。
14.在其中一个实施例中，所述转接接头处设置有与销轴螺栓接触的温度测量装置。通过温度测量装置对销轴螺栓的实时温度进行测量及显示，操作者可判断销轴螺栓是否已降温到合适的温度。
15.在其中一个实施例中，所述顶杆与调节垫块之间设置有压力传感器。压力传感器的作用是，在顶出过程中，实时测量高效长行程油顶向销轴螺栓施加的推力，避免施加的推力过大损坏对轮通孔。
16.一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装的使用方法，具体步骤如下：
17.在汽轮机与对轮之间放置承力梁，承力梁与对轮的销轴螺栓垂直，将高效长行程油顶置于承力梁与对轮之间，使高效长行程油顶的顶杆的轴线与销轴螺栓的轴线重合，在顶杆的一端安装调整垫块；
18.在销轴螺栓远离汽轮机的一端安装转换接头，转换接头通过耐低温的金属管与液氮罐连通；
19.开启液氮罐，超低温的液氮通过转换接头快速注入销轴螺栓内，通过液氮气化快速吸热，使销轴螺栓急速降温至零下温度，销轴螺栓在低温下体积收缩，增加销轴螺栓与对轮的通孔之间的配合间隙，通过手动液压泵驱使高效长行程油顶的顶杆伸出，将销轴螺栓顶出。
20.在其中一个实施例中，在降低销轴螺栓温度的过程中，通过温度测量装置观察销轴螺栓的实时温度，当销轴螺栓的温度降低到-10℃以下后，再通过手动液压泵驱使高效长行程油顶的顶杆伸出，将销轴螺栓顶出。
21.综上所述，本发明具有以下有益效果：
22.本发明的降温机构对销轴螺栓进行降温，使销轴螺栓降温至零下温度，销轴螺栓在低温下体积收缩，增加销轴螺栓与对轮的通孔之间的配合间隙，通过顶出机构将销轴螺栓轻松顶出。
23.本发明巧妙利用销轴螺栓中的通孔与降温机构连接，无需使用大锤来振击销轴螺栓，避免了损坏销轴螺栓，而且在拆除销轴螺栓时本发明无需操作者接触汽轮机或对轮，减轻的检修工作人员的劳动强度，保障了施工人员作业安全，本方明通过液氮对销轴螺栓进行快速降温，极大地缩短了拆解步骤，有效地提高了拆解效率，保障了机组检修工期。
附图说明
24.图1是本发明的示意图。
25.图中：1-汽轮机，2-对轮，3-销轴螺栓，4-承力梁，5-手动液压泵，6-高效长行程油顶，7-调整垫块，8-液氮罐，9-管道，10-转接接头。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
27.值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
28.如图1所示，本发明提供一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装，包括顶出机构和降温机构，所述顶出机构设置于对轮2与汽轮机1之间，且所述顶出机构与对轮2的销轴螺栓3一端接触；所述降温装置与销轴螺栓3的另一端接触。
29.汽轮机1运行中长期处于3000r/min高速旋转状态，联轴器间为传递转子旋转力而使对轮2销轴螺栓3承受了较大剪切力，导致了销轴螺栓3与联轴器孔配合单侧间隙变小或发生变形可能，部分联轴器销轴螺栓3单侧间隙变小或销柱发生弹性变形，如果直接将销轴螺栓3顶出，则会导致对轮2的通孔产生损坏或拉伤缺陷。
30.具体地，本发明的降温机构的作用是降低销轴螺栓3的温度，销轴螺栓3是金属制品，存在热胀冷缩的现象，随着温度下降，销轴螺栓3的体积缩小，销轴螺栓3与对轮2通孔之间的配合间隙增大，即使销轴螺栓3存在较小程度的形变，销轴螺栓3与对轮2通孔之间的空隙也增大，即急速降温后，销轴螺栓3与对轮2是间隙配合。
31.具体地，本发明的顶出机构和降温机构分别处于销轴螺栓3的两端。当降温机构已使销轴螺栓3降温至零下温度后，停止继续降温，启动顶出机构，将销轴螺栓3从对轮2中顶出。
32.容易理解的是，本方明通过对销轴螺栓3进行快速降温，极大地缩短了拆解步骤，有效地提高了拆解效率，保障了机组检修工期。
33.容易理解的是，本发明中，顶出机构向销轴螺栓3施加的推力方向，与销轴螺栓3的轴向重合，确保无分力产生，避免在顶出过程中销轴螺栓3挤压对轮2通孔内壁。
34.需要说明的是，本发明的降温机构是现有常规的降温设备，降温方式是直接与销轴螺栓3接触从而实现降温。
35.需要说明的是，本发明的顶出机构是现有常规的顶出装置，比如液压装置和气缸
装置，顶出方式是与销轴螺栓3接触，向销轴螺栓3施加推力，将销轴螺栓3从对轮2中顶出。
36.进一步地，所述降温装置包括液氮罐8和转接接头10，所述转接接头10与销轴螺栓3的通孔可拆卸地连接，所述液氮罐8通过管道9与转接接头10连通，其中，所述管道9是耐低温的金属管，比如耐低温的不锈钢管。
37.液氮具有-198.5℃的超低温，且气化后产生的氮气无色无味无毒，对操作环境要求低，对操作者的健康无影响。具体地，转换接头与销轴螺栓3的通孔连接，液氮在销轴螺栓3内气化，迅速降低销轴螺栓3的温度，使销轴螺栓3快速急剧降温至-10℃以下，利用热胀冷缩的物理原理，增加对轮2销轴螺栓3与通孔的配合间隙，消除机组运行中因对轮2间传递旋转周向力时产生集中在对轮2销轴螺栓3间的剪切力。
38.更进一步地，所述转接接头10处设置有与销轴螺栓3接触的温度测量装置，比如温度计。通过温度测量装置对销轴螺栓3的实时温度进行测量及显示，操作者可判断销轴螺栓3是否已降温到合适的温度。
39.进一步地，所述顶出机构包括承力梁4和液压装置，所述承力梁4处于对轮2与汽轮机1之间，且所述承力梁4与销轴螺栓3垂直，所述液压装置处于承力梁4与对轮2之间，且所述液压装置与销轴螺栓3接触。
40.具体地，所述液压装置包括手动液压泵5和高效长行程油顶6，所述高效长行程油顶6处于承力梁4与对轮2之间，所述手动液压泵5与高效长行程油顶6连通；
41.所述高效长行程油顶6与承力梁4垂直设置，所述高效长行程油顶6的顶杆与销轴螺栓3接触，所述顶杆的轴线与销轴螺栓3的轴线重合。
42.具体地，在确定销轴螺栓3已降温到合适的温度后，先人工缓慢摇动手动液压泵5的把手，使高效长行程油顶6缓慢伸出，向销轴螺栓3逐渐施加推力，检查确定顶出机构各部件安装可靠后，再快速摇动把手，通过高效长行程油顶6将销轴螺栓3轻松顶出。
43.更进一步地，所述顶杆设置有与销轴螺栓3接触的调整垫块7。
44.容易理解的是，调整垫块7的尺寸比销轴螺栓3的圆截面小，高效长行程油顶6的顶杆通过调整垫块7向销轴螺栓3施加推力。
45.需要说明的是，调整垫块7可以根据销轴螺栓3的尺寸来更换，调整垫块7分别与顶杆和销轴螺栓3接触，在顶出过程中，顶杆、调整垫块7和销轴螺栓3三者的轴线重合，确保无分力产生，避免在顶出过程中销轴螺栓3挤压对轮2通孔内壁。
46.更进一步地，所述顶杆与调节垫块之间设置有压力传感器。所述压力传感器是现有常规的压力传感器。
47.具体地，压力传感器的作用是，在顶出过程中，实时测量高效长行程油顶6向销轴螺栓3施加的推力，避免施加的推力过大损坏对轮2通孔。
48.示例性的，在顶出过程中，高效长行程油顶6持续向销轴螺栓3施加推力，销轴螺栓3也缓慢被顶出，但是压力传感器检测到推力过大，并持续增大，说明销轴螺栓3在被顶出的过程中仍有较大阻力，可能是降温程度不够，需要停止顶出，再次对销轴螺栓3进行降温，然后继续顶出销轴螺栓3。
49.本发明也提供了一种快速汽轮机对轮螺栓拆解工装的使用方法，具体步骤如下：
50.在汽轮机1与对轮2之间放置承力梁4，承力梁4与对轮2的销轴螺栓3垂直，将高效长行程油顶6置于承力梁4与对轮2之间，使高效长行程油顶6的顶杆的轴线与销轴螺栓3的
轴线重合，在顶杆的一端安装调整垫块7，调整垫块7的轴线也与销轴螺栓3的轴线重合，调整垫块7朝向销轴螺栓3；
51.根据销轴螺栓3的通孔位置，在销轴螺栓3的端部加工螺纹面，在销轴螺栓3远离汽轮机1的一端安装转换接头，转换接头通过耐低温的金属管与液氮罐8连通；
52.开启液氮罐8，超低温的液氮通过转换接头快速注入销轴螺栓3内，通过液氮气化快速吸热，使销轴螺栓3急速降温，通过温度测量装置观察销轴螺栓3的实时温度，直至销轴螺栓3的温度降低到-10℃以下，销轴螺栓3在低温下体积收缩，增加销轴螺栓3与对轮2的通孔之间的配合间隙；
53.在确定销轴螺栓3已降温到合适的温度后，先人工缓慢摇动手动液压泵5的把手，使高效长行程油顶6缓慢伸出，向销轴螺栓3逐渐施加推力，检查确定顶出机构各部件安装可靠后，再快速摇动把手，通过高效长行程油顶6将销轴螺栓3轻松顶出。
54.进一步地，在顶出过程中，观察压力传感器的实时测量数据，判断顶出销轴螺栓3的过程是否顺畅，当压力传感器测得推力瞬间增大较大数值时，先停止顶出，调整高效长行程油顶6及调整垫块7的位置，重新向销轴螺栓3施加推力；如果压力传感器测得推力明显过大，则再次停止顶出，对销轴螺栓3再次降温，降低到更低的温度，然后再次向销轴螺栓3施加推力，顶出销轴螺栓3。
55.本发明的降温机构对销轴螺栓3进行降温，使销轴螺栓3降温至零下温度，销轴螺栓3在低温下体积收缩，增加销轴螺栓3与对轮2的通孔之间的配合间隙，通过顶出机构将销轴螺栓3轻松顶出。
56.本发明巧妙利用销轴螺栓3中的通孔与降温机构连接，无需使用大锤来振击销轴螺栓3，避免了损坏销轴螺栓3，而且在拆除销轴螺栓3时本发明无需操作者接触汽轮机1或对轮2，减轻的检修工作人员的劳动强度，保障了施工人员作业安全，本方明通过液氮对销轴螺栓3进行快速降温，极大地缩短了拆解步骤，有效地提高了拆解效率，保障了机组检修工期。
57.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。