Молочек В.А. Ремонт паровых турбин

Подождите немного. Документ загружается.

Для нормальной работы червячной переда-

чи необходимо обеспечить правильность посадки

и закрепления червяка на вал турбины и шестерни

на вал регулятора. При небрежной установке воз-

можно ослабление крепления червячной пары, а

при недостаточной выверке — посадка последней

с перекосом. Эти ненормальности неизбежно

приводят к стукам в работе и усиленному износу

зубьев шестерни и червяка.

При установке шестерни и червяка необхо-

димо, чтобы они всегда входили в зацепление

определенными зубьями. По этой причине, если

снимаемая во время ремонта червячная пара не

имеет меток, необходимо перед разборкой нанес-

ти керном метки на нерабочие поверхности соот-

ветствующих зубьев червяка и шестерни. Снятие

червяка и шестерни, подлежащих смене, и уста-

новка новых производятся обычными способами

и приспособлениями (съемниками), применяемы-

ми при аналогичных работах, описанных ранее по

другим деталям. Заменяя червячную передачу,

нельзя ограничиваться заменой одной шестерни,

так как новая шестерня, работая с изношенным

червяком, раньше времени придет в негодность.

Перед установкой новой червячной пере-

дачи необходимо проверить качество материала,

изготовления, соответствие размеров и отсутст-

вие каких-либо дефектов (забоин, раковин, тре-

щин и заусениц).

При посадке на вал червяк не должен ле-

жать на верхней поверхности шпонки, так как это

может привести к эксцентричности посадка или к

деформации червяка при нагреве; между поверх-

ностью шпонки и канавкой червяка должен быть

зазор 0,1—0,2 мм; этот зазор достигается шабров-

кой шпонки. В боках гнезда червяк должен быть

туго посажен на шпонку, если будет обнаружен

боковой зазор между червяком и шпонкой, по-

следнюю необходимо сменить. Это же относится

к шестерне при ее посадке на вал регулятора.

До посадки на вал необходимо проверить

внутреннюю расточку червяка на отсутствие ко-

нусности и овальности (допуск не более 0,02 мм).

В большинстве конструкций червяк насаживается

на вал плотно под легкими ударами ручника по

оправке. При горячей посадке червяка на вал, ко-

торая обычно производится с небольшим натягом

(0,02—0,04 мм на диаметр), червяк до посадки на

вал нагревается в кипящей воде. Нагрев паяльны-

ми лампами или газовыми горелками, применяе-

мый иногда при ремонтах не рекомендуется, так

как неравномерность нагрева может привести к

деформации червяка и появлению трещин на це-

ментированной поверхности.

Центровка червячной передачи должна

производиться с помощью шаблонов, отвесов,

штангенциркуля и штихмаса для того, чтобы убе-

диться выдержано ли точное расстояние между

центрами червяка и шестерни (рис. 19.12,

размер С). Допустимое отклонение этого размера

не должно превышать 0,05 мм, что при пра-

вильном заводском изготовлении и правильной

взаимной установке валов турбины и регулятора

(проверяется точным уровнем) обеспечивает нор-

мальные боковые и радиальные зазоры между

зубьями червяка и шестерни (рис. 19.12,в).

Оси червяка и середины шестерни должны

лежать в одной горизонтальной плоскости для

турбины с вертикальным расположением вала

регулятора и в одной вертикальной плоскости для

турбин с горизонтальным расположением вала

регулятора (рис. 19.12, ось АВ). Смещение осей

может вызвать неправильную работу зубьев чер-

вячной передачи, хотя при этом допускается не-

значительное смещение.

Проверка положения шестерни по высоте у

вертикального регуляторного вала, если позволя-

ет конструкция, может быть произведена соглас-

но рис. 19.13,а. При проверке употребляется точ-

ная металлическая линейка, опирающаяся с одной

стороны на червяк, другой — на призму-шаблон,

установленную на шестерню. Высота призмы

должна точно соответствовать размеру m=d/2-n/2.

В зависимости от показаний уровня, уста-

новленного на металлической линейке, шестерню

необходимо поднять или опустить на величину,

при которой уровень покажет горизонтальное

положение. Если уровень показывает строго го-

ризонтальное положение, то шестерня установле-

на по высоте правильно, т.е. середина шестерни и

ось червяка лежат в одной горизонтальной плос-

кости Подобная же проверка у горизонтального

вала регулятора может быть произведена с помо-

щью шаблонов, как показано на рис 19.13,б.

Рисунок 19.13. Выверка осей червячной передачи.

а — вал регулятора вертикальный, б — вал регулятора

горизонтальный: 1—калиброванная призма; 2 — ли-

нейка; 3 — уровень; 4 — шаблон.

251

Рисунок 19.14. Отпечатки контактов зубьев шестерни

в червячном зацеплении.

После указанной предварительной подгон-

ки необходимо проверить равномерность приле-

гания всех зубьев шестерни к червяку, которое

должно быть на всей длине зуба или, по крайней

мере, не меньше, чем на 75% длины и 60% высо-

ты зуба. Пригонка червячной передачи произво-

дится по краске, червяк натирается берлинской

лазурью или голландской сажей, разведенной на

керосине, после повертывания вала турбины не-

сколько раз валоповоротным устройством или

краном, о контакте зубьев и состоянии зацепле-

ния судят по отпечаткам краски.

На рис 19.14,а показан отпечаток на зубе

шестерни, получающийся при правильном кон-

такте зубьев, при котором червячная передача

работает с нормальной нагрузкой зубьев. Рисунок

19.14,б показывает такой контакт зубьев, при ко-

тором неизбежна быстрая сработка перегружен-

ного носка зуба. На рис 19.14,в показан контакт,

при котором неизбежна быстрая сработка пере-

груженной пятки зуба. В последних двух случаях

необходимо передвинуть шестерни по высоте

(для вертикальных валов регулятора) и в сторону

(при горизонтальных валах); передвижка шестер-

ни производится изменением толщины устано-

вочных колец, предназначенных для регулировки,

при этом прокладка, вынимаемая с одной стороны

шестерни, должна быть установлена по другую ее

сторону.

Отклонения действительного межцентро-

вого расстояния от расчетного (расстояние между

центрами передачи—размер С, см рис. 19.12,а, б)

приводят к неправильности зацепления, при ко-

тором след работы на всех зубьях располагается у

корня (рис. 19.14,г), когда межцентровое расстоя-

ние меньше расчетного, или у вершины зубьев

(рис. 19.14,д), когда это расстояние больше рас-

четного. Исправление в этом случае достигается

выверкой расстояния между центрами с сохра-

нением должного разбега в зубьях.

После того как установлено нормальное

касание по всей длине зуба, необходимо неболь-

шой подшабровкой добиться того, чтобы зуб ка-

сался не отдельными точками, а большей частью

своей рабочей поверхности.

Добиться этого удается неоднократной

прокаткой по шестерне червяка, смазанного крас-

кой и вращаемого валом турбины, и подшабров-

кой зубьев шестерни по следам краски.

Подшабровкой добиваются только при-

легания всей поверхности зуба, но ни в коем слу-

чае не изменения профиля зуба шестерни; к по-

следнему не следует прибегать ни путем подрезки

зубьев шестерни, ни путем ее дополнительной

обработки на токарном станке, так как это создает

неправильное зацепление в передаче.

После пригонки, обеспечившей равномер-

ное касание всех зубьев по всей их поверхности,

необходимо проверить щупом или прокаткой по

свинцовой проволоке, обмеряемой затем микро-

метром, боковые и радиальные зазоры в зубьях

передачи (см. рис. 19.12). Эти зазоры не должны

превышать размеров, указываемых в инструкциях

завода и зависящих от размеров самой передачи.

Нормально боковой зазор (разбег) составляет

0,3—0,7 мм (в зависимости от размеров шестер-

ни), радиальный зазор для всех червячных и зуб-

чатых передач принимается равным 0,25 от моду-

ля зацепления (§ 19.8).

Зазоры, величины которых превышают

указанные, вызывают стуки в передаче. Меньшие

зазоры ведут к заеданию зубьев передачи, появ-

лению периодических толчков, одностороннему

срабатыванию, появлению износа и на нерабочей

стороне зубьев, а вслед затем, и к появлению виб-

раций передней части турбины и даже цилиндра

турбины. Увеличение бокового зазора обычно

производится равномерной подшабровкой нера-

бочей стороны зубьев шестерни, а радиального —

увеличением углубления впадины между зубьями

шестерни.

При больших зазорах червячная пара под-

лежит смене, допускать износ зубьев до пределов,

при которых вероятной становится поломка зубь-

ев, не следует; обломанный зуб, попав в зацепле-

ние червячной передачи, не только окончательно

разрушит шестерню, но и вызовет аварию с тур-

биной (расплавление всех подшипников).

После смены червячной передачи и перво-

го пробного пуска турбину необходимо остано-

вить для осмотра червячной передачи. Появление

на червяке цветов побежалости может вызываться

недостаточностью и неправильностью подвода

смазки, необходимо проверить выход и направле-

ние масла из сопла, подающего смазку на зацеп-

ление червячной передачи.

Только убедившись в том, что состояние

рабочих поверхностей зубьев хорошее, что нет

неправильного касания зубьев шестерни и что на

масляных фильтрах и в камере переднего под-

шипника нет бронзовой стружки или пыли, мож-

но допустить турбину к нормальной эксплуата-

ции.

252

19.8. ЗУБЧАТЫЕ РЕДУКТОРНЫЕ

ПЕРЕДАЧИ.

Для привода главного масляного насоса и

регулятора скорости во многих конструкциях

турбин вместо червячных передач, служивших

причиной многочисленных аварий, применяются

более простые и надежные зубчатые редукторы

(рис 19.15), расположенные в переднем блоке

турбины (ЛМЗ)

В способах разборки, сборки и ремонта

зубчатого редуктора много общего с аналогич-

ными работами по червячным передачам турбин

В связи с практическим значением, которое имеет

при ремонтах знание модуля зубчатого колеса, на

рис. 19.16,а показаны элементы зубьев цилиндри-

ческих шестерен, по размерам которых можно

определять величину сработки зубьев.

Модулем зубчатого колеса, который обо-

значается буквой m называется частное от деле-

ния диаметра начальной окружности на число

зубьев колеса z: m=D

/z.

Этот же модуль может быть определен че-

рез внешний диаметр зубчатого колеса по форму-

ле m=D/(z+2).

Для нормального зубчатого зацепления вы-

сота головки h' принимается равной модулю m, а

высота ножки зуба h"—равной 1,25m, отсюда

следует, что полная высота зуба

h=h’+h’’=m+l,25m=2,25m. Шаг t зубчатого колеса

в зависимости от величины модуля определяется

из выражения t=3,14m, а толщина зуба k равна

половине шага, т.е. k=t/2.

При отсутствии чертежа зубчатого колеса

по указанным выше данным нетрудно определить

основные размеры зуба, нормальные для данного

колеса. Например, у ремонтируемого зубчатого

колеса с прямыми зубьями, имеющего внешний

диаметр D=820 мм и число зубьев z=80, модуль

зубьев m=820/(80+2)=10.

Исходя из этого модуля, шаг зубьев

t=3,14*10=31,4 мм; высота зуба h=2,25•10=22,5

мм и толщина зуба k=31,4/2=15,7 мм.

Сравнив эти данные с фактическими раз-

мерами, замеренными у ремонтируемого зубчато-

го колеса, можно определить величину износа

зубьев.

Основными дефектами, которые наблюда-

ются в процессе эксплуатации зубчатых редук-

торных передач, являются износ рабочей поверх-

ности зубьев, а в некоторых случаях и их полом-

ка. Такие повреждения во многих случаях вызы-

ваются не соответствующим качеством материала

и дефектами изготовления зубчатой передачи,

дефектами, связанными с неправильной сборкой

и ремонтом, а также недостаточной или непра-

вильной смазкой редукторной передачи и устало-

стной поломкой зубьев ведущей или ведомой

шестерни.

Рисунок 19.15. Редукторная передача от вала турбины

к валу масляного насоса. 1 — шестерня на валу турби-

ны, 2 — колесо на промежуточном валу передачи к

масляному насосу и регулятору.

С целью своевременного обнаружения ус-

талостных трещин, которые могут появиться осо-

бенно у ножек зубьев (при длительной работе

турбины с вибрацией), при вскрытии необходимо

в первую очередь осмотреть зубья шестерен пе-

редачи с помощью лупы. При обнаружении не-

значительных следов выкрашивания на по-

верхности зубьев необходимо установить за этим

надлежащий контроль; сравнение с записями со-

стояния рабочей поверхности зубьев при преды-

дущем вскрытии и осмотре редукторной передачи

должно показать, прогрессирует ли данный де-

фект, практика эксплуатации показывает, что во

многих случаях начавшееся в начале эксплуата-

ции незначительное выкрашивание в дальней-

шем прекращается и не может служить причиной

необходимости замены редукторной передачи.

253

Рисунок 19.16. Зубчатое зацепление. а — обод цилин-

дрической шестерни с прямыми зубьями.

1-окружность выступов 2 — начальная окружность,

3 — окружность впадин, h' — высота головки,

h" — высота ножки: б—зазоры в зубчатом зацеплении.

1-радиальный зазор, 2 — боковой зазор, 3—осевая ли-

ния, соединяющая центры шестерен, r—закругление у

основания зуба; в — схема проверки зацепления про-

каткой свинцовой проволокой, 1-укладка проволоки.

2 — направление поворота; 3— форма отпечатков.

Зубья собранной передачи должны иметь

прилегание не меньше чем на 70—75% длины и

высоты зуба, при меньшем контакте и правильной

выверке передачи по осям и высоте рабочие по-

верхности зубьев должны быть подвергнуты шаб-

ровке в соответствии с отпечатками краски при

прокатывании зубчатой передачи. При шабровке

следует учесть, что в связи с тем, что торцевые

края зубьев с обеих сторон скошены на глубину

0,05—0,1 мм, чтобы исключить приложение на-

грузки на наиболее слабые их края, следы нара-

ботки зубьев обычно отстоят от их торцов на рас-

стоянии 5—8 мм.

При выверке зубчатой передачи для обес-

печения ее надежности необходимо проверить

жесткость посадки ведущего зубчатого колеса на

вал турбины (жесткость посадки определяется

правильной подгонкой шпонки и натягом 0,05—

0,07 мм), расстояние между осями подшипников,

определяющее радиальный зазор 1 и величину

бокового зазора 2 в зацеплении (рис. 19.16,б),

радиальный зазор должен быть равен, как и для

червячных передач, 0,25m, где m — модуль заце-

пления или 1/9 общей высоты зуба, а боковой — в

пределах 0,17—0,25 мм.

Величина радиального зазора замеряется в

зацеплении по направлению осевой линии 3 с

помощью щупа или по величине оттиска свинцо-

вой проволоки, которая пропускается между

зубьями шестерен (см. рис. 19.16,в), величина

бокового зазора также замеряется щупом, прокат-

кой между зубьями свинцовой проволоки или

замером игры в зацеплении при одном затормо-

женном зубчатом колесе. При замерах свинцовой

проволокой последняя должна укладываться по

всей длине впадины или зуба шестерни, что дает

возможность промерить зазор по всей ширине

шестерни. Отсутствие или недостаточные ради-

альные и боковые зазоры могут вызывать чрез-

мерный нагрев и заклинивание редукторной пе-

редачи.

При новой выверке или произведенной

смене редукторной передачи следует через не-

сколько часов после пуска турбины остановить ее

и по следам приработки определить состояние

редукторной передачи и правильность ее уста-

новки и выверки.

Заканчивая рассмотрение вопросов, свя-

занных с ремонтом червячных и редукторных

передач, следует указать, что продолжительность

работы этих передач зависит не только от пра-

вильного подбора материалов, правильного их

изготовления и установки, но и надлежащей экс-

плуатации, когда любые дефекты в работе после

их выявления немедленно устраняются.

Как правило, на каждой электростанции

должны быть продуманы вопросы монтажа новых

и демонтажа износившихся червячных и редук-

торных передач. Необходимо иметь в наличии все

приспособления и инструменты, требующиеся

для снятия и постановки на место этих передач,

чертежи с указанием зазоров, способа сборки, а

также резервные комплектные передачи, изго-

товленные из соответствующих условиям работы

материалов и проверенные по качеству изготов-

ления и размерам.

19.9. ПОДШИПНИКОВЫЕ ТОКИ.

Из практики эксплуатации известны случаи

возникновения подшипниковых токов, про-

текающих через подшипники и станины тур-

боагрегата. Токи могут протекать с вала ге-

нератора через вал турбины, ответвляться во все

подшипники и червячную передачу и воз-

вращаться в ротор через станину подшипника

генератора со стороны возбудителя (рис. 19.17).

Подшипниковые токи ведут к электроэрозионно-

му, «осповидному» разъеданию шеек валов, дета-

лей регулятора скорости, шеек и подшипников

главного масляного насоса, к ускоренному старе-

нию масла, износу и выходу из строя червячной

передачи регулятора турбины и др.

Подшипниковые токи возникают в связи с

появлением электрического напряжения на рото-

ре работающего генератора, которое вызывается

причинами электромагнитного характера. Наибо-

лее опасными для турбогенераторов являются

подшипниковые токи, появляющиеся в роторе

вследствие несимметричности магнитного поля

генератора (неравномерный воздушный зазор

между ротором и статором генератора, наличие

разъема в статорах некоторых генераторов, ко-

роткие замыкания во внешней цепи).

Рисунок 19.17. Схема протекания паразитных токов.

1—червячная передача, 2 — ротор турбины, 3— ротор

генератора; 4 — возбудитель, 5 — изолирующая про-

кладка.

Особенно часто этими токами повреждает-

ся червячная передача, так как поверхность со-

прикосновения шестерни с червяком мала и со-

противление масляного слоя ничтожно. Из под-

шипников наибольшей опасности подвергается

подшипник генератора со стороны возбудителя;

кроме того, при неправильной установке водо-

родных уплотнений возможно их активное разъе-

дание токами из-за соединения массы ротора ге-

нератора с корпусом подшипника.

254

Для исключения возможности возникнове-

ния и циркуляции подшипниковых токов произ-

водится изоляция от станины конца вала генера-

тора со стороны возбудителя; для этого под весь

корпус подшипника со стороны возбудителя ус-

танавливаются прокладки из изолирующих мате-

риалов (прессшпан, миканит, бакелит, текстолит

и др.) толщиной 3—5 мм (рис. 19.18,а). Кроме

того, с помощью бакелитовых трубок с гетинак-

совыми шайбами изолируются от станины стяги-

вающие болты, установочные шпильки, масло-

проводы подвода (рис. 19.18,б) и отвода масла на

смазку подшипников. При наличии у генератора

отдельного возбудителя, связанного с генерато-

ром м

о, не следует прислонять к сту-

лу под

маслопроводами доходит до нескольких мегом и

во всяком случае не должна быть ниже 1 МОм.

уфтой, прокладывается также изоляция и

под статор возбудителя.

Изоляция вала от станины может нару-

шаться в эксплуатации, и для предотвращения

аварии необходимо периодически производить

проверку состояния изоляции, устранять случаи

загрязнения краев изоляции, нарушения изоляции

маслопроводов, болтовых втулок и установочных

шпилек; кроме тог

шипника инструмент или другие металли-

ческие предметы.

При ремонте обязательно следует произво-

дить проверку состояния изоляции корпуса под-

шипника и каждого крепежного болта по отноше-

нию к фундаментной плите (рис. 19.18,а). Изме-

рение сопротивления изоляции под стулом под-

шипника производится мегомметром напряжени-

ем 100 В. Величина сопротивления изоляции

подшипника генератора с полностью собранным

Рисунок 19.18. Изоляционные прокладки у заднего

подшипника генератора. а — изоляция корпуса под-

шипника и схема ее проверни, б — изоляция напорного

маслопровода. 1-изоляционные втулки, 2—болты, 3 —

стальная шайба, 4—изоляционные шайбы, 5—корпус

подшипника, 6—стальные прокладки, 7—изоляцион-

ные прокладки, 8—фундаментная плита 9—мегомметр

10— прокладки из электрокартона, 11-напорный мас-

лопровод, 12—шайба, ограничивающая расход масла

на подшипник.

При нарушении изоляции турбоагрегат

должен быть остановлен для ее восстановления,

для проверки качества масла и состояния под-

шипников и деталей системы регулирования.

20.1. ГЛАВНЫЕ МАСЛЯНЫЕ

НАСОСЫ.

Главный масляный насос турбины пред-

ставляет собой один из самых ответственных ее

узлов, так как малейшие перебои в его работе

могут привести к тяжелой аварии с турбиной,

связанной с расплавлением опорных и упорных

подшипников.

В паровых турбинах применяются три ос-

новные конструктивные разновидности главных

масляных насосов: зубчатые, винтовые и центро-

бежные.

Для обеспечения должной чистоты при вы-

полнении работ по разборке и для предохранения

деталей масляных насосов от ударов забоин, ца-

рапин и других повреждений необходимо масля-

ные насосы разбирать на специально приспособ-

ленных стеллажах, а отдельные их детали укла-

дывать на только для них предназначенные чис-

тые деревянные подкладки.

После снятия масляного насоса необхо-

димо снять и проверить состояние соедини-

тельной муфты; на ведущем валу полумуфта си-

дит на двух шпонках и с небольшим натягом

(0,05—0,07 мм). Перед снятием ступица полу-

муфты должна быть подвергнута небольшому

нагреву. Износ или наклеп, обнаруживаемый под

снятой полумуфтой и на шпонках, говорит об

отсутствии необходимого натяга в посадке полу-

муфты на вал; восстановление должного натяга

полумуфты на вал производится при ремонте за-

меной полумуфты на новую или металлизацией

поверхности вала, а также установкой новых со-

ответственно подогнанных шпонок.

При наличии между масляным насосом и

редуктором муфты пальцевого типа необходимо

после снятия пальцев проверить их состояние,

одновременность их участия в передаче вращаю-

щего момента и при наличии дефектов сменить

их.

255

При наличии между масляным насосом и

редуктором гибкой соединительной муфты со

змеевидной пружиной, состоящей из четырех сек-

торов, вставленных между зубцами обеих поло-

вин муфты, необходимо при ремонте обратить

особое внимание на состояние зубцов и пружин.

Неудовлетворительное качество и повышенная

твердость пружин являлись неоднократной при-

чиной их поломок в процессе эксплуатации; пру-

жины с большой твердостью должны быть заме-

нены пружинами с твердостью после отпуска, не

превышающей 350-400Hв.

Следы незначительной наработки на зуб-

цах и пружинах и чистота маслоподводящих ка-

налов малого сечения, имеющихся в полумуфте,

надетой на вал, говорят об удовлетворительном

состоянии муфты.

Зубчатые масляные насосы. При-

меняемые в турбинах зубчатые главные масляные

насосы (см. рис. 19.11, деталь 1) при правильных

конструктивном выполнении и сборке обычно

долгое время работают без перебоев. Эти насосы

приводятся от вала турбины при помощи червяч-

ной или цилиндрической зубчатой передачи, по-

нижающей число оборотов до 700—1500 об/мин.

Зубчатые масляные насосы, как и винто-

вые, являются самовсасывающими насосами объ-

емного типа; их производительность про-

порциональна числу оборотов. Закрытие выхода

масла у таких насосов во время работы и прекра-

щение его вытеснения приведет к поломке насоса

или разрыву маслопровода, поэтому у этих насо-

сов устанавливаются редукционные или перепу-

скные (маслосбрасывающие) предохранительные

клапаны (§ 20.3).

При ремонте турбины надо тщательно ос-

мотреть и проверить зубчатые насосы, так как

даже незначительный износ шестерен, корпуса,

крышек и втулок может настолько ухудшить ра-

боту насоса, что, помимо стуков и ненормальной

работы, может значительно снизиться давление

масла, создаваемое насосом. После снятия кры-

шек при выемке шестерен необходимо проверить

наличие маркировки на торцах зубцов, опреде-

ляющей их взаимное положение в корпусе насоса.

Основным условием исправной работы

масляного насоса является свободное вращение

насоса без каких-либо заеданий и торможений

при незначительной величине зазоров между

шестернями, корпусом и крышками насоса.

Встречающиеся при ремонте масляного на-

соса дефекты обычно сводятся, во-первых, к уве-

личению зазоров выше допустимого, а также

уменьшению зазоров между зубьями шестерен и

корпусом насоса или между торцами шестерен и

крышкой насоса и, во-вторых, к разработке вало-

вых втулок шестерен. Признаками этих дефектов

являются обнаруживаемые при вскрытии насоса

натертости на торцах и вершинах шестерен и со-

ответственно на боковых и торцевых поверхно-

стях корпуса от зубьев шестерен, а также нерав-

номерность и неодинаковость натертости по всей

длине каждого зуба шестерен. Зацепление во всех

зубьях шестерен должно быть одинаковым и рав-

номерным по всей их длине; проверка зацепления

производится по краске.

Зазоры между торцами шестерен и крыш-

ками корпуса должны исключать возможность

задевания из-за неодинакового разогрева ше-

стерен и корпуса насоса и должны быть в пре-

делах 0,001—0,0013 высоты шестерни плюс

0,05 мм. Обычно этот зазор обеспечивается тем,

что между корпусом насоса и его крышкой укла-

дывается на шеллаке прокладка из восковки или

синьки толщиной 0,15—0,25 мм. При необходи-

мости изменить величину зазора изменяют тол-

щину прокладываемой бумаги. Этот зазор изме-

ряется путем укладки свинцовой проволоки

0,5 мм на торцы шестерен и на фланец корпуса и

дальнейшей равномерной затяжки крышки насо-

са; после снятия крышки разность толщин соот-

ветствующих свинцовых оттисков, замеренных

микрометром, показывает величину зазора.

Разбег в зацеплении зубьев шестерен (бо-

ковой зазор) и радиальный зазор в этом за-

цеплении (аналогично указанным на рис. 19.16,б)

также проверяют оттиском свинцовой проволоки,

получаемым при проворачивании собранного на-

соса, как это указывалось для червячных передач.

В целях экономии времени эти зазоры надлежит

проверять одновременно с проверкой зазора меж-

ду торцами шестерен и крышками; нормально

величина разбега в зацеплении должна быть в

пределах 0,15— 0,25 мм, а радиальные зазоры в

зацеплении 1,5—2 мм.

Радиальные зазоры между торцами зубьев

шестерен и стенками корпуса могут быть за-

мерены щупом только при снятой крышке, вслед-

ствие чего эти замеры не дают достаточно точно-

го результата и являются только ориентировоч-

ными. Нормально эти зазоры не должны превы-

шать 0,15—0,25 мм на сторону и во всяком случае

должны быть больше зазоров между валиками

шестерен и их втулками (см. ниже). В случае из-

носа зубьев шестерен появляется шум во время

работы насоса. Увеличенные зазоры между шес-

тернями, крышками и корпусом сказываются на

производительности насоса и создаваемом им

давлении масла.

При ремонте необходимо обратить внима-

ние на отсутствие рисок, царапин, забоин и заусе-

ниц на торцевых поверхностях шестерен и на по-

верхностях стенок и крышек корпуса, прилегаю-

щих к шестерням. Эти поверхности должны быть

совершенно гладкими и подогнанными по краске.

Наиболее частой неисправностью является

увеличение зазора между торцами шестерен и

крышками корпуса в результате того, что шестер-

ни вырабатывают в крышке углубления. Для вос-

становления нормального зазора приходится

шабрить крышку до вывода выработки; так как в

некоторых случаях торцы шестерен также имеют

выработку в виде кольцевых рисок, приходится и

их шабрить. В связи с тем, что шабровка может

привести к уменьшению высоты шестерен, чтобы

получить равномерный зазор по всем шестерням,

необходимо сшабривать их все на одинаковую

256

высоту и, кроме того, соответственно сшабривать

и плоскость разъема корпуса.

Если выработка достигает таких размеров,

что зазоры между крышками корпуса и торцами

шестерен превышают 0,25 мм, то масло будет

перетекать через зазоры из нагнетательной каме-

ры обратно во всасывающую и поступление его в

магистраль, а следовательно, и производитель-

ность насоса упадет. Последнее вызывается также

и выработкой в стенках корпуса, вследствие ко-

торой повышаются радиальные зазоры между

торцами зубьев шестерен и стенками корпуса на-

соса. Если к этому времени и шестерни в резуль-

тате износа имеют в своем зацеплении недопусти-

мый разбег, вызывающий стуки в насосе, то при-

ходится заменять изношенные части новыми, а

чаще всего при этом меняется весь насос. Следу-

ет, однако, предупредить, что ни в коем случае

нельзя допускать слишком малые торцевые и ра-

диальные зазоры в шестернях масляного насоса.

При замене насоса и его ремонте следует

проверять наличие и чистоту масляных канавок в

крышках насоса. Отсутствие или засоренность

этих канавок будет приводить к тому, что при

заходе зуба одной шестерни во впадину другой

остающееся во впадине масло, сжимаясь входя-

щим зубом и не имея выхода в камеру насоса по

линии канавок, будет вызывать распор шестерен в

радиальном направлении. Это может привести к

заклиниванию шестерен и к сработке стенок кор-

пуса насоса.

При ремонте втулки осматриваются без их

выпрессовки; в бронзовых втулках, имеющих

баббитовую заливку, необходимо осмотреть со-

стояние этой заливки; наличие натягивания баб-

бита, а также достижение предельно допустимых

зазоров требуют выпрессовки и перезаливки вту-

лок.

При разработке бронзовых втулок, не

имеющих баббитовой заливки, их заменяют но-

выми и запрессовывают с нормальными зазорами

по отношению к валикам шестерен. Обычно зазо-

ры во втулках при тщательной подгонке и шаб-

ровке в зависимости от диаметра шейки вала

должны быть не больше 0,05—0,1 мм (на диа-

метр) и определяются только тем, чтобы валики

шестерен вращались совершенно свободно без

всяких заеданий и торможений. Положение вали-

ков во втулках должно быть строго концентрич-

но, так как это определяет концентричность по-

ложения шестерен в расточках корпуса и строгую

параллельность их осей между собой.

Рисунок 20.1. Выемка втулок шестерен зубчатых мас-

ляных насосов. а—с помощью выколотки; б — с по-

мощью съемника.

Большая выработка втулок валиков, вызы-

вая увеличение расстояния между центрами шес-

терен, может привести к износу торцевых по-

верхностей зубьев шестерен и стенок корпуса,

при котором зазор между зубьями и стенками

корпуса превысит допустимый (0,25 мм). В этом

случае приходится менять насос, так как никакой

ремонт зубьев шестерен и стенок корпуса, кроме

их зачистки, недопустим.

Вынуть втулки из крышек для замены бы-

вает иногда очень трудно, так как они загоняются

туго. Для удаления втулок полезно произвести

сначала смачивание стыковых поверхностей вту-

лок керосином, после чего можно выбить втулки

с помощью специальных медных выколоток (рис.

20.1,а). Еще лучшим способом является примене-

ние съемника в виде скобы с болтом; после уста-

новки скобы (рис. 20.1,б) производится завинчи-

вание гайки болта, который своей головкой захва-

тывает и вытягивает втулку. Посадка втулок про-

изводится ударами свинцового молотка или

обыкновенного молотка по медной выколотке;

втулки должны быть надежно застопорены от

возможного их сдвига и провертывания, которое

может привести к перекрытию смазочных кана-

вок.

Для смазки втулок и валиков шестерен

обязательно должны быть предусмотрены во

втулках специальные канавки, так как их от-

сутствие вызовет заедание валиков насоса во

втулках со всеми вытекающими отсюда по-

следствиями. Эти канавки в новых втулках обыч-

но выбирают напильником или крейцмейселем и

заправляют шабером, хорошо закругляя кромки

канавки.

При значительном износе валиков и невоз-

можности вывести этот износ шлифовкой валик

должен быть заменен новым. При замене следует

обратить внимание на посадку шестерен на вали-

ки; посадка должна быть тугой и шестерни не

должны иметь никакой качки на шпонках; нали-

чие следов наработки на шпонках говорит об их

неудовлетворительном состоянии и необходимо-

сти замены новыми.

257

Винтовые масляные насосы. Масляные

винтовые насосы, получившие значительное при-

менение в турбинах послевоенного выпуска, яв-

ляются объемными насосами вытеснения непре-

рывного действия.

Винтовые насосы имеют один средний ве-

дущий и два боковых ведомых винта; диаметр

ведущего винта равен сумме диаметров ведомых

винтов (рис. 20.2). Винты расположены в расточ-

ке бронзового сердечника, имеющего заливку

баббитом Б-83; сердечник, вставленный в корпус

насоса без особого натяга, стопорится от враще-

ния плотно посаженным штифтом и под действи-

ем перепада давления между камерами нагнета-

ния и всасывания прижимается к бурту, выточен-

ному в корпусе насоса. Винты образуют по своей

длине (вдоль оси) замкнутые полости, которые

при работе насоса перемещают масло от камеры

всасывания к камере нагнетания. Вращение насо-

са, который располагается в стуле переднего

подшипника, производится от вала турбины через

редукторную передачу.

Рисунок 20.2. Винтовой масляный насос.

Винтовые насосы, наряду с высокой эко-

номичностью, бесшумностью и долговечностью,

способны подавать масло, начиная с самых малых

оборотов, обеспечивая тем самым подачу масла

на смазку подшипников при остановке турбины и

отказе резервных масляных насосов. Ремонт вин-

товых насосов проще насосов других типов, так

как из-за отсутствия практически изнашиваемых

деталей и узлов они не требуют запасных частей.

При ремонте в основном производятся работы,

связанные с разборкой, очисткой, осмотром, про-

веркой состояния деталей и узлов и замером зазо-

ров в насосе.

Местные наработки на рабочих поверх-

ностях винтов, которые иногда являются след-

ствием неточности профиля или попадания вме-

сте с маслом твердых посторонних частиц, долж-

ны быть зачищены и зашлифованы тонким осел-

ком.

В винтовом насосе возникающее при ра-

боте осевое усилие, которое направлено от ка-

меры нагнетания в сторону камеры всасывания,

передается через пяты винтов бронзовым подпят-

никам; средний бронзовый подпятник запрессо-

ван в крышку корпуса, а боковые подвижны и

могут самоустанавливаться, но не вращаться.

Проверка прилегания пят к подпятникам произ-

водится по следам натиров или по краске; распре-

деление наработки или следов краски не по всей

окружности подпятника показывает на неперпен-

дикулярность торцевой поверхности подпятника

по отношению к оси ведущего винта, исправле-

ние этою дефекта производится соответствующей

шабровкой неправильно прилегающего места.

Радиальные зазоры (А, В) по пятам ведо-

мых винтов должны находиться в пределах 0,1—

0,15 мм, а ведущего винта (Б)—0,12— 0,2 мм.

Повышенный нагрев подпятников после пуска в

работу, если не вызван попаданием каких-либо

загрязнений, может возникать при недостаточно-

сти радиальных зазоров между пятой и подпятни-

ком.

Обычными способами, описанными для

опорных подшипников, необходимо убедиться в

плотности прилегания баббитовой заливки к сер-

дечнику корпуса насоса. В случае необходимости

при ремонте перезаливки сердечник с баббитовой

заливкой вынимается полностью из корпуса насо-

са, и его заливка производится во всем аналогич-

но заливке опорных подшипников.

Для расточки новой баббитовой заливки

правильность установки сердечника на станке

проверяется по глубоким концентричным за-

точкам, специально предусмотренным с обеих

сторон сердечника вокруг каждого из отверстий

для винтов. Установка перезалитого сердечника в

корпус должна производиться плотно, но без ка-

кого-либо натяга между корпусом и сердечником;

наличие натяга (Г, Ж) больше 0,03—0,05 мм мо-

жет привести к уменьшению радиальных зазоров

между винтами и расточками сердечника. Уста-

новленный в корпус сердечник во избежание про-

ворачивания должен быть закреплен плотно по-

саженным штифтом.

При сборке винты вставляются в корпус

только вертикально с одновременным контролем

за отсутствием задеваний и повреждений бабби-

товой заливки сердечника и с обеспечением их

взаимного положения одного относительно дру-

гого и относительно корпуса по меткам. Наличие

этих меток обязательно должно проверяться пе-

ред выемкой винтов из корпуса при разборке по-

сле снятия крышки; при отсутствии этих меток и

меток на подпятниках ведомых винтов их следует

нанести, непосредственно при разборке, на по-

верхностях не участвующих в трении. При про-

верке отклонения между осями ведущего и ведо-

мых винтов не должны превышать 0,03 мм; ради-

альные зазоры между ведомыми винтами и ру-

башкой насоса (И, Л) должны находиться в пре-

делах 0,03—0,09 мм, а между ведущим винтом и

рубашкой (К) —в пределах 0,04—0,1 мм.

Особое внимание должно быть уделено

сборке крышки насоса и плотности фланцевых

соединений корпуса насоса с маслопроводами;

толщина устанавливаемой на эти фланцы бумаги

или картона не должна превышать 0,25 мм.

Течь масла через фланцевое соединение

крышки насоса, наблюдающаяся во время экс-

плуатации, должна быть устранена во время ре-

монта тщательной пришабровкой фланца крышки

к поверхности корпуса.

Равномерная и плотная обтяжка крышки

должна обеспечить правильную величину осевого

разбега ведущего винта и легкость вращения вин-

тов от руки. Величина осевого разбега ведущего

винта при собранном насосе может быть опреде-

лена, если в торец валика этого винта упереть

ножку индикатора и нажимом на валик перемес-

тить ведущий винт сначала в одно крайнее поло-

жение до упора, а затем — в другое тоже до упо-

ра.

258

При сборке следует учесть, что любой не-

большой присос воздуха на всасе вызывает шум и

треск в насосе и приводит к нарушению его нор-

мальной работы с понижением произ-

водительности. Причиной шума в насосе может

быть также воздух, попадающий в насос вместе с

маслом при пенообразовании в масляном баке,

если за время своего нахождения в баке он не ус-

певает выделяться из масла. Пропуск масла через

фланцы на нагнетании, кроме потери масла, чре-

ват опасностью в пожарном отношении.

Масляные насосы обычно собираются от-

дельно от турбины и затем уже в собранном виде

присоединяются на болтах к корпусу переднего

подшипника. После сборки шестерни или винты

масляного насоса должны вращаться свободно,

без всякого заедания. При соединении вала насоса

с валом регулятора, производится ли это соедине-

ние на шпонке, специальных заточках или муфте,

не должно быть никаких перекосов, вызванных

неправильной центровкой, связанной с тем, что

валы насоса и регулятора не лежат на одной пря-

мой. Такой перекос в соединении может вызвать

неравномерную сработку втулок насоса и привес-

ти к заклиниванию насоса.

При выверке валов регулятора и масляного

насоса допускается расцентровка не более 0,03—

0,05 мм как по оси, так и по радиусу. Если все

возможности исправления центровки исчерпаны,

то как крайняя мера может быть применена под-

шабровка центрирующей расточки насоса и его

соответствующее передвижение; в этом случае

обязательна новая подгонка установочных болтов

и контрольных шпилек насоса.

При разборке и сборке нужно соблюдать

особую тщательность и чистоту, так как забоины

и заусеницы, а также попадание песка и грязи при

сборке совершенно недопустимы в условиях не-

больших зазоров между шестернями или винтами

и корпусом. При сборке должна быть проверена

чистота отверстий для выхода воздуха; закупорка

последних может привести к образованию воз-

душных мешков и вызвать срыв подачи насоса.

Также должна быть проверена чистота всех сма-

зочных каналов в корпусе, крышках и втулках.

Насос обязательно должен быть собран на кон-

трольных шпильках, так как иначе возможен пе-

рекос в шестернях или винтах.

Центробежные масляные насосы. Цен-

тробежные главные масляные насосы, применяе-

мые в гидравлических системах регулирования и

расположенные в корпусах передних подшипни-

ков, имеют большое преимущество по сравнению

с зубчатыми и винтовыми насосами, так как они

выполняются на полное число оборотов турбины,

и поэтому их привод не требует применения чер-

вячной или редукторной передачи. Центробеж-

ный насос размещается или непосредственно на

переднем конце вала турбины, или вал насоса

располагается на своих подшипниках и соединя-

ется с передним концом вала турбины с помощью

гибкой муфты (рис. 20.3) или шлицевого валика,

проходящего через пустотелый вал насоса.

Подпор во всасывающих патрубках масля-

ных центробежных насосов, не обладающих

свойством самовсасывания, а также снабжение

маслом системы смазки подшипников тур-

боагрегата обеспечиваются маслоструйными ин-

жекторами, приемные камеры которых находятся

ниже уровня масла в масляном баке.

В конструктивном отношении центробеж-

ные масляные насосы почти не отличаются от

центробежных насосов, работающих на воде, по-

этому способы разборки, ремонта и сборки цен-

тробежных масляных насосов практически мало

чем отличаются от способов ремонта других

вспомогательных водяных центробежных насосов

турбоустановки, которые рассматриваются

в гл. 22.

259

При ремонте производится полная разбор-

ка и чистка насоса, проверка состояния деталей,

устранение причин возможных задеваний, замеры

зазоров и положения деталей; после сборки насо-

са и уплотнения разъема корпуса бакелитовым

лаком производится проверка центровки вала на-

соса с валом турбины и занесение полученных

данных в формуляры ремонта.

Проверка осевого разбега ротора насоса,

производимая по индикатору или щупу, должна

обеспечить его в пределах 0,1—0,15 мм. Зазоры в

масляных уплотнениях достаточно большие (ра-

диальный — между рабочим колесом и уплотни-

тельным кольцом 0,25—0,35 на сторону и торце-

вой 2,5—3,5 мм}, и при любых режимах работы

касания подвижных частей о неподвижные про-

исходить не должно. Замеры зазоров в подшип-

никах и уплотнительных кольцах рабочего колеса

производятся по свинцовым оттискам. Проверка

состояния подшипников должна обеспечить

верхние масляные зазоры в пределах 0,15—0,2 мм

и боковые 0,08—0,1 мм.

При проверке центровки вала насоса с ва-

лом турбины должно быть учтено производимое

заводом при монтажной центровке смещение вала

насоса влево на 0,08—0,1 мм относительно оси

вала турбины (если смотреть в сторону генерато-

ра) и вверх на 0,15—0,2 мм; такое смещение про-

изводится для учета всплывания ротора высокого

давления во время работы на масляной пленке.

Расхождение торцевых замеров по муфте не

должно превышать ±0,05 мм. Перемещение кор-

пуса насоса в вертикальной плоскости при необ-

ходимости изменения центровки может быть

произведено за счет изменения толщины метал-

лических прокладок, установленных между насо-

сом и корпусом подшипника; при горизонталь-

ных перемещениях обязательно тщательное фик-

сирование нового положения контрольными

шпильками.

Главные масляные насосы центробежного

типа создают достаточное давление при дости-

жении числа оборотов, равного 70—75% от нор-

мального. Число оборотов, при котором вступает

в работу главный масляный насос, должно быть

при каждом пуске одинаковым. После пуска тур-

бины из капитального ремонта время вступления

масляного насоса в работу должно быть обяза-

тельно проверено и зафиксировано в формуляре;

при отклонении от нормального должна быть ус-

тановлена причина более позднего вступления

насоса в работу.

20.2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ

(ПУСКОВЫЕ) И АВАРИЙНЫЕ

МАСЛЯНЫЕ НАСОСЫ.

Вспомогательный масляный насос пред-

назначается для смазки подшипников и для пода-

чи масла в систему регулирования во время пус-

ка, остановки турбины и вращения роторов вало-

поворотным устройством, когда главный масля-

ный насос не создает необходимого давления и

производительности из-за малых оборотов турби-

ны. При отсутствии специального аварийного

масляного электронасоса, обеспечивающего по-

дачу масла в систему при аварийном падении в

ней давления, эту функцию также выполняет

вспомогательный масляный насос. Для указанных

целей применяются вспомогательные масляные

насосы вертикального и горизонтального типов с

паротурбинным приводом или с приводом от мо-

торов постоянного и переменного тока.

В настоящее время у турбин новых типов в

качестве вспомогательных масляных насосов ус-

танавливаются только центробежные электрона-

сосы с моторами переменного тока и в качестве

аварийных — центробежные электронасосы с

моторами постоянного тока. В случаях неисправ-

ности вспомогательного масляного электронасоса

с мотором переменного тока или при потере элек-

тростанцией напряжения смазка подшипников

при останове турбины будет обеспечена аварий-

ным насосом смазки; эти насосы имеют устройст-

ва для автоматического запуска при падении дав-

ления масла в системе смазки ниже минимально

допустимого.

Масляный паротурбинный насос верти-

кального типа (рис. 20.4,а), устанавливаемый не-

посредственно на крышке масляного бака, имеет

одновенечную паровую турбинку, работающую

на выхлоп в атмосферу и находящуюся над ба-

ком, и центробежный одноступенчатый насос,

который находится под постоянным заливом, так

как погружен непосредственно в масло. При ре-

монте турбонасоса разболчивается фланец, кре-

пящий насос к баку, после чего турбонасос сни-

мается целиком и ремонтируется на свободной

монтажной площадке.

Вспомогательный насос должен быть без-

условно надежным агрегатом, готовым к работе в

любой момент эксплуатации; поэтому при раз-

борке, помимо чистки деталей, необходимо про-

извести тщательный контрольный осмотр их со-

стояния. Проверка разработки уплотнений на ва-

лу турбинки на стороне, сообщающейся с маслом,

а также состояния пароотбойного кольца, должна

установить невозможность попадания пара через

масляный насос в масляный бак. Зазоры на диа-

метр между валом и втулкой парового уплотне-

ния должны быть в пределах 0,1—0,2 мм, а между

валом и втулкой масляной части 0, 08—0, 15 мм.

Выработка направляющих подшипников

турбонасоса должна быть устранена соответ-

ствующим ремонтом или сменой на новые, так

как указанный дефект, если учесть большое число

оборотов, при котором работает турбонасос (до

4000 об/мин}, может вызвать значительную виб-

рацию вала, его искривление, задевание во вра-

щающихся деталях и выход турбонасоса из строя.

Вместе с тем следует помнить, что при установке

новой бронзовой втулки недостаточность зазора

может вызвать заедание вала в работе.

260