수력 터빈의 스크래핑 및 설치

소형 수력 터빈의 가이드 베어링 부시와 스러스트 부시의 스크래핑 및 연삭 작업은 소형 수력 발전소의 설치 및 수리에서 핵심적인 공정입니다.

소형 수평 수력 터빈의 베어링 대부분은 비구면 구조를 가지지 않으며, 스러스트 패드에는 무게추 고정 볼트가 없습니다. 그림에서 A는 비구면 구조이고, B는 무게추 고정 볼트가 없어 스러스트 패드가 패드 프레임에 직접 압착되는 구조입니다. 이하에서는 이러한 구조 형태의 베어링 가공 및 설치 방법, 단계 및 요구 사항에 대해 주로 설명합니다.

1. 준비 도구로는 삼각자와 양면 숫돌을 사용합니다. 삼각자의 각도는 사용자의 습관에 따라 조절할 수 있으며, 일반적으로 6시에서 8시 방향이 적당합니다. 기존의 삼각자도 개조할 수 있습니다. 가능하다면 스프링 강판을 사용하여 평평한 칼날 한두 개를 덧대어 스러스트 패드를 긁어내는 것이 더 편리합니다. 삼각자의 거친 연마는 연삭 휠에서 진행합니다. 연마하는 동안 삼각자가 과열되어 연화되는 것을 방지하기 위해 물로 충분히 냉각해야 합니다. 미세 연마는 숫돌에서 진행하여 거친 연마 과정에서 남은 미세한 흠집과 버를 제거합니다. 미세 연마 시에는 냉각을 위해 엔진 오일(또는 터빈 오일)을 첨가합니다. 적절한 높이의 클램프 테이블을 준비합니다. 디스플레이 용액은 스모크 잉크와 터빈 오일을 혼합하거나 인쇄용 붉은색을 사용할 수 있습니다.

2. 세척, 녹 제거 및 버 제거. 베어링은 스크래핑 전에 녹을 제거하고 버를 제거해야 합니다. 특히, 가이드 베어링 부시의 접합면, 베어링의 베어링 접합면 및 스러스트 패드의 베어링 표면을 꼼꼼하게 세척해야 합니다.

3. 베어링 부시 표면 거칠기 제거. 먼저 터빈의 주축을 수평으로 맞추고 고정하여(수평도 ≤ 0.08m/m) 슈가 테이퍼 형태로 긁히는 것을 방지합니다. 삼각 나이프를 사용하여 베어링 표면 전체에 부착된 모래와 불순물을 부드럽고 고르게 평탄화합니다. 베어링 합금에 깊숙이 박힌 불순물은 스크레이핑 패드의 품질에 영향을 미치지 않도록 제거해야 합니다.

저널을 청소한 후, 가이드 베어링 부시를 저널에 고정하고, 위치 결정 핀을 고정하고, 나사를 조입니다. 그런 다음 필러 게이지를 사용하여 베어링 부시의 접합면과 부시와 저널 사이의 간격을 측정하여 접합면에 추가할 구리 패드의 두께를 결정합니다(패드는 향후 유지 보수용입니다). 일반적으로 구리 패드는 이중으로 사용하며, 약 0.10~0.20mm를 추가할 수 있습니다. 패드의 총 두께를 결정하는 원칙은 베어링 부시에 0.08~0.20mm의 스크래핑 여유를 두는 것입니다. 이는 스크래핑 품질을 보장하는 동시에 스크래핑 작업량을 최대한 줄이기 위한 것입니다.

절단한 동판을 베어링 부시의 접합면에 놓고, 두 베어링 부시를 저널에 고정한 후 고정 나사를 조입니다. 베어링 부시를 돌려가며 연마합니다. 회전이 되지 않으면 베어링 부시를 분리하여 저널에 반으로 접어 끼운 후 손으로 눌러 접선 방향으로 앞뒤로 연마합니다. 베어링 부시와 저널 사이에 틈이 생기면 밀착시켜 연마합니다. 연마 후 접촉면은 검고 밝게 보이고, 윗부분은 검지만 광택이 없습니다. 검고 밝은 부분을 삼각형 모양으로 잘라냅니다. 검은색 반점이 잘 보이지 않으면 연마하기 전에 저널에 연마제를 바릅니다. 베어링 표면과 저널 사이의 접촉면과 간극이 요구 조건을 충족할 때까지 연마하고 긁어내는 작업을 반복합니다. 일반적으로 이때 베어링 표면 전체가 접촉해야 하지만 접촉점이 너무 많지 않아야 합니다. 간극이 요구 조건에 가까워지면 0.03~0.05mm의 긁어내기 여유를 둡니다. 플라이휠 양쪽의 베어링 셸을 각각 긁어내십시오.

4. 스러스트 패드 연마. 스러스트 패드는 운송 및 보관 과정에서 긁힘이 발생하기 쉽고, 표면에 거친 부분이 있을 수 있습니다. 따라서 먼저 금속 연마용 사포를 거울판에 대고 스러스트 패드를 사포 위에서 앞뒤로 여러 번 문질러 줍니다. 연마 시에는 패드 표면이 거울판과 평행을 유지하도록 하고, 각 패드의 연마 횟수와 무게를 동일하게 해야 합니다. 그렇지 않으면 스러스트 패드의 두께가 크게 달라져 연마 작업량이 증가합니다.

미러 플레이트와 패드 표면을 닦고, 스러스트 패드를 미러 플레이트에 눌러 붙인 후, 패드와 미러 플레이트의 회전 방향에 따라 10회 이상 앞뒤로 문질러 줍니다. 그런 다음 스러스트 패드를 분리하여 표면을 다듬습니다. 모든 베어링 표면이 미러 플레이트와 제대로 접촉되면 베어링을 조립할 수 있습니다.

5. 베어링 조립 및 정밀 가공. 먼저, 세척된 베어링 시트를 제자리에 놓습니다(기반 프레임에 베어링 시트 고정 나사를 직렬로 연결하되 조이지 마십시오). 하부 베어링 부시를 베어링 시트에 넣고, 큰 축을 베어링 부시 안으로 조심스럽게 밀어 넣습니다. 베어링 부시 간극을 측정하여 플라이휠 양쪽 베어링 부시의 중심선이 일직선이 되도록 베어링 시트를 조정합니다(상면도: 일반적인 오차 ≤ 2선). 앞뒤 위치도 적절해야 합니다(베어링 시트의 높이 차이가 큰 경우 쿠션을 추가해야 함). 마지막으로 베어링 시트 고정 나사를 조입니다.

플라이휠을 수동으로 몇 바퀴 돌린 후 베어링 부시를 분리하고 베어링 부시 접촉점 분포를 확인합니다. 베어링 표면 전체가 잘 접촉되고 베어링 부시 간극이 기본적으로 요구 사항을 충족하면 작업이 완료됩니다(간극은 도면의 요구 사항을 준수해야 합니다. 도면에 간극이 명시되어 있지 않은 경우 저널 직경의 0.1~0.2%를 긁어냅니다. 삼각줄을 사용하여 큰 접촉점을 다듬고 밀집된 접촉점을 분산시킵니다. 일반적으로 줄질 패턴은 띠 모양으로 하여 터빈 오일의 저장 및 순환을 용이하게 합니다. 접촉점은 하부 베어링 부시 중앙에서 60°~70°의 각도 내에 고르게 분포되어야 하며, 제곱센티미터당 2~3개의 접촉점이 적절하며 너무 많거나 적지 않아야 합니다).

스러스트 패드를 흰색 천으로 닦으십시오. 제자리에 놓은 후 가이드 베어링 패드에 윤활유를 약간 바르고 플라이휠을 회전시켜 축 방향 추력을 가하여 실제 위치에 따라 스러스트 패드와 미러 플레이트를 연마하십시오. 각 패드에 표시를 하고(온도 측정 구멍이 있고 결합면과 가까운 스러스트 패드의 위치를 ​​고정합니다), 패드 표면을 점검하고 접촉 패드를 다시 긁어낸 다음 연마포로 패드 뒷면의 핀 부분을 고르게 연마하십시오(연마 두께는 매우 얇아야 하며, 내경 마이크로미터 또는 버니어 캘리퍼로 측정하여 얇은 패드와 비교해야 합니다). 이는 패드 표면이 미러 플레이트와 더 잘 접촉하도록 하고, 두꺼운 스러스트 패드를 얇게 만들기 위한 것입니다. 8개의 스러스트 패드 모두 실제 위치에서 잘 접촉해야 합니다. 일반적으로 수평형 소형 터빈의 스러스트 패드는 크기가 작고 하중이 작으므로 패드 표면을 긁어도 괜찮습니다.

6. 정밀 연마. 베어링 전체를 제자리에 설치하고 콘크리트가 굳은 후, 축 방향 추력을 가하여 회전시키고, 베어링 패드와 스러스트 패드 사이의 실제 접촉면을 도면 및 사양의 요구 사항에 맞게 보수 및 연마합니다.

베어링 부시 접합부의 양쪽 또는 한쪽(오일 공급측)에 세로 방향 오일 홈을 만들어야 하지만, 양쪽 끝에서 윤활유가 새는 것을 방지하기 위해 양쪽 끝에 최소 8mm의 여유 공간을 확보해야 합니다. 푸시 패드의 오일 유입구는 일반적으로 0.5mm 정도 낮게 위치하며 폭은 약 6~8mm입니다. 베어링 부시와 스러스트 패드는 정밀 스크래핑 작업을 거친 후에만 합격 처리됩니다.