Программно-аппаратный комплекс для контроля макронеровностей рабочей поверхности дисков подпятников и уклона вала гидроагрегатов ГЭС.

В процессе эксплуатации и при проведении ремонтных работ агрегатов гидроэлектростанций возникает необходимость определения с высокой точностью пространственного положения вала гидроагрегата и оценки состояния зеркальной поверхности диска подпятника. В результате измерения радиального и продольного(вдоль окружности) рельефов зеркального диска во время текущих ремонтов можно выявитьстепень износа и шероховатость поверхности опорного диска гидроагрегатов зонтичного типа.
Определение пространственного положения вала гидроагрегата позволяет оценить величину и направление наклона вала, сделать выводы о динамике их изменения. Указанные обследования гидроагрегатов позволяют своевременно принять решение о проведении необходимых ремонтных и регулировочных работ.
В течение 2007–2011 гг. в ИФЗ РАН совместно с нашим партнером ООО «Петрол спринг», г. Тула, были завершены методические и опытно-конструкторские разработки высокоточных приборов для контроля и выставления с требуемой нормативными документами точностью ответственных геометрических параметров узлов гидроагрегатов вала и зеркального диска подпятника [Патент...,2014а,б]. Результаты этих работ докладывались на конференциях РусГидро и опубликованы [Бехтерев и др., 2008]. В течение 2005–2015 гг. на Загорской ГАЭС велась опытная эксплуатация нескольких вариантов приборов. Измерения проводились как на собранных агрегатах во время текущих ремонтов, так и во время капитальных и расширенных ремонтов с разборкой агрегатов.

Основные технические характеристики комплекса:

Входящая в состав комплекса аппаратура позволяет измерять следующие параметры:
‒ уклоны вала с погрешностью 1 угловая секунда (0.005 мм/м) в диапазоне ±3 градуса дуги-датчик уклона УД с магнитным прижимом к поверхности вала;
‒ макронеровности зеркального диска подпятника (волнистость и радиальная выработка диска) в потолочном и напольном режимах с погрешностью 1 мкм в диапазоне ±3 мм-профилемер ПФМ для измерений в напольном и потолочном режиме;
‒ шероховатости зеркальных поверхностей дисков подпятников гидроагрегатов в диапазоне измерений 0.04–12.5 мкм по параметру Ra и 0.16–50 мкм по параметру
Rz -датчик ДШМА-50 (изготовитель СКБ «Микроавтоматика», г. Пенза).
После доработки (оснащения датчика ДШМА-50 магнитным прижимом, чтобы создать стабильное, рекомендуемое изготовителем прижимное усилие на чувствительный элемент датчика) стало возможно проводить измерения на плоскостях, имеющих любой наклон к гори-
зонту.
Процесс измерения параметров гидроагрегата каждым датчиком, включая экспресс-обработку на компьютере, занимает не более 2–3 ч. при участии двух сотрудников. Получаемая информация оперативно передается техническим службам гидроэлектростанции.

В результате работы к настоящему времени:
‒ предложен компактный, легкий и простой в эксплуатации комплекс отечественной аппаратуры, обеспечивающий требуемую точность измерений;
‒ разработан комплекс программных средств, позволяющий оперативно обрабатывать собранную информацию и отображать в виде наглядных диаграмм результаты измерений;
‒ изготовлена автоматизированная система регистрации информации, поступающей с датчиков;
‒ рабочие чертежи приборов переданы для  запуска мелкосерийного производство.
Последняя версия профилемера ПФМ-У не требует для проведения измерений установки гидроагрегата на домкраты и выемки опорных сегментов, что позволяет измерять геометрические характеристики зеркального диска подпятника и в нагруженном состоянии, а также существенно сократить время измерения и трудоемкость подготовки рабочего пространства для проведения
измерений на зеркальном диске при текущем ремонте. Усовершенствованный вариант измери
теля уклонов УД снабжен самоцентрирующимся магнитным прижимом к валу, что автоматически обеспечивает надежный контакт трех опорных ножек прибора с поверхностью вала. Обе приборные разработки запатентованы ИФЗ РАН.

О опыте применения данной разработки на Загорской ГАЭС, рассказанов статье в журнале "НАУКА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ" ТОМ 96, 2017, № 1, либо позанкомиться на старнице нашего сайта: 

Статья "ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ И КРУПНЫХ МЕХАНИЗМОВ"