一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置的制作方法

1.本实用新型属于转子主轴矫正技术领域，涉及一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置。


背景技术：

2.轴流压缩机、高炉煤气透平装置(trt)、汽轮机等透平设备广泛应用于冶金、石化、分布式能源等领域，转子作为这些设备的核心部件之一，其高效稳定的运转对于机组整体的稳定工作有着至关重要的作用。在备件转子长期静置或机组发生事故后，主轴往往会出现弯曲的问题，然而这种变形通过机加方式难以修复。
3.目前的矫正方法是：1.对主轴轴向多个位置进行打表并记录最大跳动值；2.将最大弯曲位置调整到竖直向上的位置后依据过往经验进行高温加热；3.加热完成使主轴自然冷却一段时间后重复步骤1；4.如果打表合格，矫正完成，否则根据打表结果重复步骤1-3，直至合格。该矫正方法经常要多次重复步骤，1-3才能完成检维修工作，有时候还会矫正过量，且存在矫正失败现象。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，具有快速一次完成矫正的特点，降低损失的同时避免重复加热带来的主轴力学性能降低的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案是，一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，包括主轴和架设主轴两端的主轴支撑架；主轴底部设置加热装置，主轴顶部设置测温计；还包括计时器和百分表，百分表通过竖直支架固定在水平的地轨上，百分表测量端放置于主轴的轴径上表面。
6.进一步地，主轴两端的主轴支撑架顶部位于同一水平轴线，主轴支撑架顶部还配置有v型垫板，主轴两端与v型垫板接触。
7.进一步地，v型垫板与主轴两端接触处还涂有润滑层。
8.进一步地，测温计为非接触式的红外线测温计，温度范围0-800℃。
9.本实用新型的有益效果是：
10.本实用新型通过仿真手段完成产品个性化修复方案的快速精确化制定，利用高温或高应力会加快金属蠕变的原理矫正弯曲主轴，同时可以调节加热温度和配重块的重量。此实用新型方法易操作，控制手段灵活，可减少维修的人工成本、设备使用成本和时间成本，提高了变形主轴的修复速度及成功率，同时降低了主轴力学性能下降的概率。
附图说明
11.图1是本实用新型示修复主轴蠕变变形的热矫正装置结构意图。
12.图中，1.主轴，2.主轴支撑架，3.加热装置，4.测温计，5.百分表，6.计时器。
具体实施方式
13.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
14.如图1所示，一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，包括主轴1和架设主轴1两端的主轴支撑架2；所述主轴1底部设置加热装置，主轴1顶部设置测温计4；还包括计时器6和百分表5，百分表5通过竖直支架固定在水平的地轨上，百分表5测量端放置于主轴1的轴径上表面。
15.主轴1两端的主轴支撑架2顶部位于同一水平轴线，主轴支撑架2顶部还配置有v型垫板，主轴5两端与v型垫板接触。
16.v型垫板与主轴5两端接触处还涂有润滑层。
17.测温计4为非接触式的红外线测温计，温度范围0-800℃。
18.实用本装置进行矫正的方法如下：
19.步骤1、测量并记录主轴1的轴向多个位置的径向圆跳动值，并标记最大跳动位置；
20.步骤2、将测量结果输入计算机并通过三维建模软件solidworks建立特定弯曲主轴的模型；
21.步骤3、对建立好的模型进行热矫正仿真，根据仿真结果确定出矫正的加热温度、加热位置及加热时间；如果不能在有效时间和可接受的加热温度下恢复主轴1的弯曲，则通过增加重物的重量、位置及时间；
22.步骤4、根据步骤3获得的信息，将主轴1需要进行热矫正的位置旋转至与重力方向平行的最高位置；
23.步骤5、打开加热设备在指定位置为主轴1加热同时计时器开始计时；
24.步骤6、对加热中心位置的温度进行实时监测，保持加热中心位置温度恒定，并观察计时器至指定时间时，关闭加热装置，记录此刻时间；
25.步骤7、待加热中心位置温度降至规定温度时，结束计时，记录此刻时间，完成热矫正。
26.进行步骤3具体方式如下：
27.步骤3.1、对模型进行网格划分，然后进行材料特性参数设定。
28.步骤3.2、对蠕变本构方程系数确定：
[0029][0030]
根据热矫正对象的材料特性，对系数c1、c2、c3进行设定；
[0031]
步骤3.3、施加重力、温度、时间、配重载荷，将主轴1两侧的轴径作为约束；
[0032]
步骤3.4、求解，查看主轴1热矫正结果，重复仿真，直至主轴1最大跳动值满足要求时，确定出加热温度、时间、加热位置及配置位置。
[0033]
步骤3.1中的参数包括：密度、弹性模量、泊松比、热膨胀系数、导热系数、比热容、屈服强度和抗拉强度。
[0034]
还可根据步骤3的仿真结果，对指定位置安装好规定重量的重物，待执行至步骤7降温结束后取下加载的重物。


技术特征：
1.一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，其特征在于，包括主轴(1)和架设主轴(1)两端的主轴支撑架(2)；所述主轴(1)底部设置加热装置，主轴(1)顶部设置测温计(4)；还包括计时器(6)和百分表(5)，百分表(5)通过竖直支架固定在水平的地轨上，百分表(5)测量端放置于主轴(1)的轴径上表面。2.根据权利要求1所述的一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，其特征在于，所述主轴(1)两端的主轴支撑架(2)顶部位于同一水平轴线，主轴支撑架(2)顶部还配置有v型垫板，主轴(1)两端与v型垫板接触。3.根据权利要求2所述的一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，其特征在于，所述v型垫板与主轴(1)两端接触处还涂有润滑层。4.根据权利要求1所述的一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，其特征在于，所述测温计(4)为非接触式的红外线测温计，温度范围0-800℃。

技术总结
本实用新型公开了一种修复主轴蠕变变形的热矫正装置，包括主轴和架设主轴两端的主轴支撑架；主轴底部设置加热装置，主轴顶部设置测温计；还包括计时器和百分表，百分表通过竖直支架固定在水平的地轨上，百分表测量端放置于主轴的轴径上表面。此实用新型方法易操作，控制手段灵活，可减少维修的人工成本、设备使用成本和时间成本，提高了变形主轴的修复速度及成功率，同时降低了主轴力学性能下降的概率。率。率。


技术研发人员：刘元浩 乔帅 孙标 尚永博 李治恒
受保护的技术使用者：西安陕鼓动力股份有限公司
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/12/23