Hướng dẫn căn chỉnh tâm tuabin nhiệt điện (Phần 2 - TG Lê Trọng Mãn) | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Mục đích của việc chỉnh tâm theo khớp trục (cân chỉnh đồng trục giữa tuốc bin và máy phát) là làm cho các trục của rôto trùng nhau trên các mặt ngang và đứng, sao cho tâm của rôto này sẽ nối tiếp với tâm của rôto khác.
Như ta đã biết, khi đặt rôto nằm ngang rôto sẽ bị võng do chịu tác dụng của trọng lượng bản thân vì vậy bề mặt của đầu mút các nửa khớp trục sẽ không song song với nhau. Tuỳ theo cấu tạo và kích thước của rôto tuốcbin độ võng đàn hồi có thể lên tới 0.4mm, còn độ võng của rôto máy phát có khi tới 1,2mm.
Nhiệm vụ của chỉnh tâm theo nửa khớp trục là làm cho các nửa khớp trục trùng tâm và các mặt đầu mút của chúng sẽ song song với nhau trong đó các khe hở a và b (hình 8-3) trên bốn vị trí đối nhau theo đường kính tương ứng sẽ bằng nhau.

Hình 8-3. Chỉnh tâm rôto theo nửa khớp trục

1) rôto tuốcbin; 2) rôto máy phát

Khi chỉnh tâm rôto theo nửa khớp trục thường người ta gọi chỉ số đo a theo chu vi của nửa khớp trục để xác định độ trùng tâm là chỉ số hướng kính, còn chỉ số b giữa các bề mặt đầu mút của nửa khớp trục để xác định độ song song thì được gọi là chỉ số hướng trục.

Các số liệu chỉnh tâm được ghi theo công thức nêu lên ở hình 8-4, trong đó sẽ ghi các khe hở đo được trong các ô hình chữ nhật. Những khe hở đo theo chu vi thì ghi ở các ô hình chữ nhật bên ngoài; những số liệu đo theo mặt đầu mút thì ghi vào hình chữ nhật bên trong.

Hình 8-4. Cách ghi các số liệu khi chỉnh tâm theo khớp trục

1) Mũi rà lắp trên nửa khớp trục của rôto tuốcbin; 2) các số liệu sẽ ghi bắt đầu từ phía hới vào tuốcbin (theo chiều quay của rôto khi tuốcbin làm việc)

Bốn ô hình chữ nhật sẽ tương ứng với các vị trí sau đây: ô thứ nhất – tương ứng với dấu của nhà máy chế tạo(có ghi sẵn trên mỗi nửa khớp trục); các ô khác còn lại – tương ứng với vị trí của rôto khi quay đi 90, 180, 270 độ .
Muốn hiệu chỉnh đúng rôto trong trường hợp chỉnh tâm theo phương pháp này phải dịch các đầu rôto nằm trên paliê đỡ theo hướng dọc và ngang bằng cách thay đổi bề dày của các miếng cán dưới các vấu của cútxinê.

Trước khi tiến hành chỉnh tâm rôto theo nửa trục cần kiểm tra không được để:

1. Có sự cọ xát của rôto với răng chèn bánh tĩnh, răng chèn hai đầu, cũng như với vành chán hơi chắn dầu khi rôto quay.

2. Có hiện tượng lỏng cútxinê lắp trong phần tiện của thân paliê;

3. Có vết xước và những khuyết tật khác trên các nửa khớp trục tại các vị trí đo khi tiến hành chỉnh tâm.

Sau khi đã kiểm tra và khắc phục những sai sót thì tiến hành chỉnh tâm các rôto theo nửa khớp trục.
Dụng cụ thường hay dùng là cữ đo và thước lá (hình 8-5) hoặc inđicatơ và panme đo trong (hình 8-6).
Cả hai rôto sẽ đặt ở vị trí ban đầu (lấy theo dấu của nhà máy in trên nửa khớp trục hoặc lấy vị trí của chốt an toàn làm chuẩn) và lấy đó làm vị trí “không”.
Từ vị trí “không” quay rôto đi 90o , 180o và 270o theo chiều quay của rôto khi làm việc và đo các khe hở a, b (hình 8-3, 8-4). Ở mỗi vị trí của rôto ta ghi a1 và a2 theo vòng tròn (theo hướng kính) và theo mặt đầu mút (theo hướng trục) và ghi kết quả của bốn lần đo tại các điểm nằm đối nhau theo đường kính b1, b2, b3, b4.

Hình 8-5. Chỉnh tâm rôto theo nửa khớp trục(khớp trục lò xo)

1) Cử đo; 2) lá đệm chỉnh tâm; 3) thước lá; 4) rôto cao áp; 5) rôto hạ áp

Hình 8-6. Chỉnh tâm rôto theo nửa khớp trục

Điều đó là cần thiết sau này khi tính toán kết quả chỉnh tâm sẽ loại trừ được độ dịch trục của rôto khi ta quay.
Nếu ở điểm dưới b2 không thể đo được thì cũng có thể giới hạn trong ba điểm đo – phía trên và hai bên hông (b1, b3 và b4). Và kích thước của b2 sẽ lấy bằng hiệu số giữa tổng của kích thước hai bên (b3+ b4) và kích thước bên trên b1 tức là b1 = (b3 + b4 ) – b1 .
Đối với kích thước theo hướng kính cũng như vậy, trong đó:

a2 = (a3 + a4) – a1

Nếu tiến hành đo đúng theo vòng tròn và theo các mặt đầu mút của khớp trục thì phải thoả mãn đẳng thức sau đây:

a1 + a2 = a3 + a4
và b1 + b2 = b3 + b4

Khi kiểm tra mà thấy chênh lệch nhiều so với đẳng thức trên (> 0,02mm) thì có thể do những nguyên nhân sau đây:

1. Tính sai bề dày của các lá đo;

2. Ấn thước lá vào các vị trí đo với các lực khác nhau

3. Có vết xước hoặc bề mặt đầu mút của nửa khớp trục không được phẳng.

4. Trong quá trình chỉnh tâm bộ phận gá lắp bị hỏng.

Trong mọi trường hợp phải phát hiện và khác phục kịp thời các nguyên nhân nói trên và phải tiến hành lại từ đầu.
Sau khi chỉnh tâm xong cần tiến hành đo kiểm tra bằng cách quay rôto đi 360o, tức là đem rôto về vị trí ban đầu. Số liệu đo được ở vị trí mới này phải trùng với số liệu đo được ở vị trí “không” ban đầu.
Có thể tiến hành phân tích kết quả chỉnh tâm theo nửa khớp trục bằng một trong những phương pháp sau đây (hình 8-7)

HÌnh 8-7. Cách ghi khi chỉnh tâm rôto theo nửa khớp trục

1) Kim chỉ thị đặt trên nửa khớp trục của rôto tuốcbin; 2) bắt đầu ghi số liệu từ phía hơi vào tuốcbin.

I. Tính trị số trung bình cộng của các lần đo theo mặt đầu mút của khớp trục, tức là:

Theo phương pháp này độ dịch trục khi quay rôto không ảnh hưởng tới kết quả đo.
Kết quả là ta sẽ có các số liệu đo theo chu vi (a1, a2, a3 và a4) và trị số trung bình của các lần đo theo mặt đầu mút (b1, b2, b3 và b4)
Với các số liệu này sẽ xác định vị trí của rôto và sự xê dịch cần thiết của các paliê đỡ để làm cho các rôto trùng tâm theo mặt phẳng đứng và ngang.

II. Tính trị số b theo chiều ngang:

Dấu “+” chỉ độ nở của đầu mút các khớp trục theo chiều đứng(phía trên) và theo chiều ngang (phía trái) dấu “-” chỉ độ nở của các nửa khớp trục theo chiều đứng (phía dưới) và theo chiều ngang (phía phải).

Hình 8-87 xác định các đại lượng xê dịch cần thiết khi chỉnh tâm các rôto

(roto II chỉnh tâm với rôto I)

ab - đại lượng mất cân tâm hướng kính
δb - đại lượng mất cân tâm của bề mặt đầu mút.
x1 - đại lượng xê dịch cần thiết của paliê A
y1 - đại lượng xê dịch cần thiết của paliê C
D - đường kính khớp trục
l - Khoảng cách từ khớp trục tới paliê A
L - khoảng cách từ khớp trục tới paliê C.

Nếu chỉnh tâm đúng theo mặt đầu mút của các nửa khớp trục, tức là các mặt phẳng đầu mút của nửa khớp trục song song với nhau, thì

bđứng = bngang

Tiến hành hiệu chỉnh lúc chỉnh tâm, bằng cách xê dịch paliê của một trong các rôto. Muốn xác định dưới dạng những đại lượng cần biết để xê dịch các paliê ta xét hình 8-8

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

Như vậy là muốn khắc phục độ lệch tâm của bề mặt đầu mút theo chiều đứng, cần dịch paliê trước của rôto II lên phía trên một đại lượng bằng X, và dịch paliê sau lên một đại lượng bằng Y, song lúc đó rôto II sẽ cao hơn rôto I một đại lượng bằng ab (vị trí OF).
Để khắc phục độ lệch tâm theo hướng kính cần đem tâm của rôto II trùng với tâm của rôto I, tức là hạ nó xuống một đại lượng bằng ab.
Vậy thì độ xê dịch tổng cần thiết của một trong các paliê để đồng thời chỉnh tâm đầu mút và xuyên tâm theo đường kính đứng sẽ là:

Các công thức tương tự cũng được dùng để xác định độ xê dịch paliê khi chỉnh tâm theo đường kính ngang. Nếu được các trị sô x1, y1 là dương có nghĩa là nâng paliê lên và nếu là âm có nghĩa là hạ xuống.
Đem thay các trị số a và bằng các đại lượng đo được theo hướng kính và đầu mút vào các công thức tính độ xê dịch của paliê, ta các biểu thức để tính độ xê dịch cần thiết theo chiều đứng của paliê như sau:

Nếu điểm quay của rôto được chỉnh tâm không phải là tâm của khớp trục mà là tâm của một trong các paliê (điểm A hoặc điểm C hình 8-8) thì công thức để xác định độ xê dịch của paliê cũng được minh tương tự và có dạng:

Sau mỗi lần xê dịch rôto sẽ lại tiến hành chỉnh tâm theo nửa khớp trục. Thao tác này sẽ tiến hành cho đến lúc kết quả của chỉnh tâm thoả mãn được yêu cầu và sai số chỉnh tâm nằm trong phạm vi cho phép (xem bảng 8-1).

Tuỳ theo cấu tạo của tuốcbin mà ứng dụng ba phương pháp chỉnh tâm rôto theo nửa khớp trục sau đây:
1. Chỉnh tâm rôto với các nửa khớp trục song song, tức là b1 = b2 (hình 8-8)
2. Chỉnh tâm rôto với độ mở các nửa khớp trục ở phía trên, tức là b1 > b2 khoảng 0.4-0.10mm .
Cách đặt như thế này được ứng dụng tuốcbin, trong đó mỗi rôto được đặt lên hai paliê. Người ta để độ mở ở phía trên là đã tính đến sự giãn nở của thân paliê trước.
Khi tuốcbin làm việc, do sự bức xạ nhiệt của thân máy mà thân paliê bị sấy lên, do đó phía đầu trước trục của rôto bị nâng lên chút ít. Phương pháp chỉnh tâm như trên giữ được các khớp trục song song với nhau khi tuốcbin làm việc.
Trong các tuốcbin ngưng hơi, có khoảng cách giữa các vấu tựa khá lớn và thân máy nối tự do với bình ngưng, ta cần chú ý đến tác dụng chân không ở trong bình nhưng vào ống thoát. Do tác dụng đó mà ở trạng thái làm việc cả hai paliê giữa nằm trên ống thoát sẽ bị hạ xuống. Trong trường hợp này khi chỉnh tâm người ta để độ mở phía trên các nửa khớp trục khoảng 0.1-0.12 mm.
3. Chỉnh tâm rôto với độ mở của các nửa khớp trục ở phía dưới, tức là b1 < class="MsoNormal" style="text-align: center;" align="center">

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

Hình 8-9. Bộ gá để chỉnh tâm các nửa khớp cam

Trong một số tuốcbin người ta còn dùng bộ gá như hình 8-10, a

Hình 8-10. Bộ gá để chỉnh tâm các khớp trục

Lắp chốt 1 vào một trong các lỗ ở nửa khớp trục của rôto tuốcbin và sau đó dùng bulông hãm xiết chặt bộ gá vào một nửa khớp trục, bulông 3 dùng để chỉnh tâm rôto theo vòng tròn. Khe hở dọc được đo trực tiếp giữa các đầu mút của nửa khớp trục.
Để quay rôto trong lúc chỉnh tâm người ta lắp thêm chốt (hình 8-10,b). Một đầu dây cáp sẽ mắc vào cần trục, còn đầu kia - quấn vài lần chung quanh bạc của khớp trục và móc vòng vào chốt (hình 8-10,c).
Nếu chỉnh tâm rôto có khớp trục dẻo với khoảng cách giữa các khớp trục thì có thể tiến hành đo theo đầu mút các nửa khớp trục bằng 10-18mm:
a) panme đo trong đặc biệt có lò xo và đầu micrômét
b) Thước lá có thêm miếng đệm chỉnh tâm (hình 8-5). Miếng đệm chỉnh tâm dày khoảng 10-15mm tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa các nửa khớp trục, được gia công chính xác và sửa rà cẩn thận.
Trong quá trình chỉnh tâm rôto theo các nửa khớp trục phải định kỳ kiểm tra vị trí của rôto theo phần tiện của chèn và theo nivô. Trường hợp thay đổi vị trí của rôto phải xử lý kịp thời, nhưng không được làm ảnh hưởng tới việc chỉnh tâm rôto theo các nửa khớp trục.
Các số liệu chỉnh tâm phải ghi vào biên bản, nêu rõ bộ gá đặt trên nửa khớp trục của rôto nào và số liệu gi ở nửa khớp trục nào.

Độc giả của EBOOKBKMT rất cảm ơn A. Lê Trọng Mãn vì bài viết hữu ích này!

Xem thêm:

PHẦN GIỚI THIỆU

Hướng dẫn căn chỉnh tâm tuabin nhiệt điện (Phần 1 - TG Lê Trọng Mãn)