Измерение геометрии шейки вала гидротурбины на Иваньковской ГЭС

Провели высокоточное обследование шейки вала гидроагрегата в зоне турбинного подшипника. Из-за ограниченного доступа заказчик не мог выполнить замеры обычными средствами. С помощью лазерного трекера мы получили данные о цилиндричности поверхности и выявили характер износа.

Техническое задание:

Заказчику требовалось определить причину износа антифрикционного вкладыша подшипника. Необходимо было выяснить, связана ли проблема с дефектами материала вкладыша или с потерей цилиндричности шейки вала. Для этого следовало измерить геометрию поверхности по всей глубине (один метр) в условиях ограниченного доступа. Зазор между валом и корпусом составлял около 120 мм.

Оборудование:

Для измерений применялась система на базе абсолютного лазерного трекера Leica AT500 с комплектом уголковых отражателей 0,5 и 1,5 дюйма. Погрешность прибора: Uxyz = 10 мкм + 5 мкм/м. Это оборудование позволяет определять геометрию крупных объектов сложной формы с высокой точностью в условиях стеснённого пространства.

Выполненные измерения

Из-за малого пространства и отсутствия жёсткого основания для прибора мы применили методику с двух установок трекера, что позволило минимизировать погрешность. Сначала измерили верхний пояс шейки на глубину 300–400 мм, охватив 80% диаметра. Затем провели замеры по всей высоте в четырёх сечениях шириной 200 мм каждое. Полученные данные обработали в ПО PolyWorks MS, построили трёхмерную модель поверхности и рассчитали отклонения.

Геометрические параметры шейки

На схеме показан средний диаметр, который составил 748,71 мм. Отклонения цилиндричности достигли 0,37 мм. Характер отклонений — «огранка» (неравномерный износ с чередованием выпуклых и вогнутых участков).

Векторные отклонения (вид спереди)

На схеме показаны векторные отклонения цилиндричности. Синие стрелки с отрицательными значениями указывают на вогнутость, зелёные с положительными — на выпуклость.

Аналогичные измерения выполнены с левой, тыльной и правой сторон вала. Совокупность данных по всем четырём ракурсам позволяет оценить состояние шейки по всему периметру.

Почему это важно для предприятия

Полученные результаты позволили точно определить характер и величину износа. Теперь заказчик может принять обоснованное решение по ремонту гидроагрегата. Высокоточные измерения исключают необоснованные затраты и помогают спланировать ремонт с учётом реального состояния оборудования.