九十六根螺栓逐根合格,合起来却形成一道两瓣形预紧力波。
要把它消掉,最稳妥的方法当然是拆开所有轮盘,清理齿面,再在恒温环境下重新装配。可十几级轮盘一旦分解,仅重新定位和动平衡就要数日,七十二小时根本不够。
沈峥提出只松开预紧力偏高一侧的螺栓,再按超声伸长量补拧。梁师傅马上否决:“一根松了,旁边两根会接走它的力。你量到谁高就松谁,最后能把九十六根全追一遍。”
组合转子的预紧不是九十六个独立数字,而是一张首尾相连的力网。调整任何一根,轮盘端面和中心拉杆都会重新分配载荷。
周野在极坐标图上画出四条对称轴,把九十六根螺栓分成十二组。每组八根,不按相邻位置划分,而是把圆周上彼此制衡的螺栓放在一起。调整时一组同时动作,总轴向压紧力保持不变,只改变两瓣波的幅值。
“不拆转子,能让齿面重新贴合吗?”林浩问。
“不能靠松螺栓让它自己碰运气。”周野说,“要给端面一个受控的找正过程。”
车间里没有能带动六十二吨转子满速旋转的设备,但有低速盘车系统。周野让人在四个轮盘外缘布置相位可控的感应加热器,制造一圈缓慢移动的微小温度波。转子每分钟只转两圈,热波则与预紧力高点保持相反方向。
预紧力较高的一侧稍微升温,轮盘局部伸长,端面接触压力被均匀释放;低速盘车给齿形端面极小的切向交变载荷,让它在不产生冲击的情况下重新坐正。
这相当于不给六十二吨转子拆骨,却让每个关节重新站直。
第一轮调整只降低两瓣波百分之二十。三号与四号轮盘之间的端面位移反而出现一次回弹,说明热波幅度太大,齿面从“找正”变成了“推着走”。
梁师傅叫停加热,把一张接触压力薄膜塞入备用齿形样件:“别看它大就使大劲。齿面真正接触的地方,可能只有几条线。”
样件试验显示,温差超过三点五度,接触斑会突然跨过齿顶;控制在两度以内,接触斑则连续移动,不会产生跳跃。
第二轮热波幅度改为一点八度,盘车速度降到每分钟一点五圈。十二组螺栓的超声数据实时进入模型,每完成四分之一圈,系统只允许一组调整零点几微米伸长量。
九十六根螺栓看起来谁都没有被大幅拧动,极坐标图上的两瓣却一点点变圆。
陈大川守着液压扳手,听见有人质疑这么小的调整有没有用,抬头便说:“你懂什么是机加工吗?六十二吨转子怕的就是大家都觉得这点误差没用。”
梁师傅瞥他一眼:“学得挺快,就是别逢人就问。真懂的人一般忙着看表。”
第三轮结束,周向预紧偏差从百分之三点二降到百分之零点六。转子缓慢升温到一百一十度,三号与四号轮盘之间没有再传出脆响,轴颈热漂移由十六微米降到三微米。
系统给出最终均力结构。
【可重构目标:组合转子周向等载预紧组件】
【目标数量:九十六套】
【方案核心:温度补偿垫圈与超声闭环预紧】
【预计消耗重构点:】
周野确认。
【重构完成】
【剩余重构点:】
九十六只补偿垫圈外形一样,内部却有三种细微不同的弹性曲线。它们按照轮盘温度梯度分区安装,高温端多释放一点伸长,低温端少释放一点,让螺栓在冷态和热态都保持接近的夹紧力。
安装不能九十六根一起松。他们按十二组依次替换,每拆一组,另外十一组维持总预紧;新垫圈装入后,超声仪立即校核实际伸长。任何一根偏差超过百分之一,整组都不进入下一步。
二十小时后,最后一只垫圈完成终拧。
低速盘车数据很漂亮,轴颈中心轨迹接近正圆。可满速状态还有离心拉伸、轴承油膜和机匣热变形,地面调整无法完全替代真实试验。
沈峥把转子送回试验台。联轴器闭合,润滑油系统建立压力,防护区全部清场。
转速升到两千八百转时,二号轴承振动只有五十二微米。
两千九百转,六十一微米。
就在所有人以为问题已经解决时,振动曲线忽然出现一条新的边频。它不随转速同步变化,而是每隔四秒起伏一次。
预紧力波消失了,轴承油膜却在满速门口开始低频摆动。