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征服挑战
对较老的设备进行改装,如BB11-L,从概念到实际完成往往还须跨越一大步。概念设计是拆除连接压缩机和发电机的一根现有的700mm的轴,然后装上一个离合器组件,作为挠性联轴节,可以在发电过程中承受一定量的失准,在同步调相机运行过程中又可以断开。除了离合器,还计划安装一个新的齿式联轴节输入轮毂(在压缩机输出轴上)和一个新的输出轮毂(在发电机输入轴上)。这种方法需要拆卸和重新安置传动系回转齿轮,并且拆卸和替换电动机驱动的润滑油泵(图4)。
传动系的初始设计是在发电模式下沿着发电机的方向延伸,可大约达到1/4英寸。但是在同步调相模式下燃气涡轮没有运行,因此没有出现预期的轴位移情况。于是SSS需要设计一个可以容纳该传动系位移的离合器组件。此外,离合器的重量比这根700mm短管重。
图7 用数字控制系统(右)替换上世纪70年代的旧式模拟控制装置(左),可管理设备的新操作次序和控制要求。燃气涡轮启动次序管理和原始控制装置一致
最终的传动系设计
该项工程的第一阶段是对推荐的传动系(配有新离合器,没有之前的回转齿轮和齿轮驱动的主润滑油泵)进行转子动力分析研究。进行分析研究的主要原因与离合器配置有关。这是一种半刚性离合器,脱离时可分为两半部分:一半由压缩机支撑,另一半由发电机轴支撑。SSS工程师确认悬臂力矩(离合器两半部分相对于现有轴承位置所增加的重量)会过大。
另外,通过使用一个垫圈型离合器,轮毂可以在压缩机轴上翻转。这种轮毂设计可以减少悬臂力矩,抵消额外的重力影响。进行转子动力研究后,确认此方案是可行的。
但是,CFE更倾向于保留之前的轮毂(特别是发电机),因为它们具有独特的锥形孔和三销槽设计,而且CFE工程师担忧拆卸后会产生问题,毕竟轮毂40年都没有拆过(图5)。这种固定离合器的方法要求SSS制造一种大而重的适配器,因为离合器外径明显大于现有的轮毂。第二次转子动力研究证明该方案不可行,因为会产生3600rpm的横向临界速度,和传动系的运转速度相同。该方案随即被放弃,而选择了最初的更换现有轮毂的方案。
图8 图中是项目的主要参与者。SSS的总裁Morgan Hendry未出现在照片中,因为当时他正在为大家拍照。在设施的整个施工和启动过程中有三任Universidad厂长参与,可见大家对该工程项目的参与热诚
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