Máy phát điện tàu thủy cỡ lớn hoạt động như thế nào và tại sao phải kiểm tra khắt khe?

Khám phá giải pháp kiểm tra đường kính, độ trụ và độ đồng trục cho cụm stator và rotor của máy phát điện hàng hải khổng lồ bằng máy đo Laser Tracker API Radian Plus.

Máy phát điện tàu thủy được xem là "trái tim" cung cấp nguồn điện cho mọi hoạt động trên các con tàu biển hiện đại. Khác với thiết bị trên đất liền, máy phát điện hàng hải đòi hỏi mức độ tin cậy cực cao, phải hoạt động liên tục trong môi trường khắc nghiệt với độ rung lắc lớn.

Về cấu tạo cốt lõi, cỗ máy này bao gồm hai phần chính: Rotor (phần quay) thường mang các nam châm vĩnh cửu để tạo từ trường, và Stator (phần tĩnh) chứa các cuộn dây cảm ứng. Khi rotor quay bên trong stator, khe hở không khí giữa hai bộ phận này (air gap) là cực kỳ nhỏ và phải được phân bố đồng đều tuyệt đối trên toàn bộ chu vi.

Nếu kích thước hình học của stator hoặc rotor bị sai lệch dù chỉ ở mức micromet, khe hở này sẽ không đều. Điều này dẫn đến lực hút từ tính mất cân bằng, gây ra độ rung cơ học lớn, làm giảm hiệu suất phát điện, phá hủy ổ trục và thậm chí có thể gây ra hiện tượng va chạm cọ xát cơ học nghiêm trọng giữa phần quay và phần tĩnh. Do đó, việc kiểm soát hình học trước khi lắp ráp là bước sống còn.

Bài toán đo lường đặt ra 

Trong dự án này, khách hàng cần đo lường chính xác ba thông số biên dạng: đường kính (diameter), độ trụ (cylindricity), và độ đồng trục (coaxiality) của phần rotor nam châm vĩnh cửu và các nêm rãnh đa phân đoạn (multi-segment slot wedges) trên stator. Mục tiêu vô cùng rõ ràng: Đảm bảo stator và rotor vừa vặn với nhau một cách hoàn hảo, đồng tâm tuyệt đối và triệt tiêu mọi nguy cơ can thiệp cơ học.

Trước đây, để giải quyết bài toán này, quy trình thông thường phải phụ thuộc vào một loạt các công cụ đo đạc riêng lẻ như: đồ gá đo độ tròn, máy toàn đạc (total stations), máy thủy bình, thước panme và cả các phương pháp thủ công có tên là phương pháp đo dây đàn kiểu piano (piano-wire methods). Cách làm này khiến đội ngũ kỹ sư tốn rất nhiều thời gian thiết lập gá đặt, đồng thời rủi ro sai số cộng dồn rất cao khi phải khớp nối dữ liệu từ nhiều nguồn dụng cụ khác nhau.

Tại sao hệ thống API Radian Plus lại là sự lựa chọn hoàn hảo?

Những hạn chế của phương pháp đo thủ công chính là nơi mà công nghệ máy theo dõi laser (Laser Tracker) thể hiện được giá trị thực chiến. Đối với công tác kiểm tra và lắp ráp máy phát điện hàng hải cỡ lớn, thiết bị API Radian Plus mang lại ba lợi thế cốt lõi:

• Độ chính xác cấp độ Micromet: Hoàn toàn đáp ứng được dung sai khắt khe của các khe hở không khí trong cấu trúc máy điện.

• Phạm vi đo siêu lớn: Thiết bị sở hữu khả năng bao quát không gian làm việc có đường kính lên tới hơn 160 mét. Một lần đặt máy là đủ để quét toàn bộ kích thước khổng lồ của tổ máy mà không cần phải di dời trạm đo nhiều lần.

• Quy trình làm việc không dây 100%: Sử dụng nguồn pin tích hợp và truyền tải dữ liệu qua Wifi, Radian Plus loại bỏ hoàn toàn các loại cáp nối vướng víu. Tính năng này vô cùng quan trọng khi phải di chuyển liên tục trong các nhà xưởng chật chội hoặc dưới hầm tàu.

Quy trình đo lường diễn ra như thế nào?

Quy trình được đơn giản hóa đến mức tối đa. Trạm máy Laser Tracker được thiết lập tại một vị trí có tầm nhìn quang đãng, hướng thẳng vào các điểm cần đo lường trên hệ thống máy phát điện.

Thay vì phải lắp ráp nhiều đồ gá phức tạp, người vận hành chỉ cần cầm trên tay một quả cầu phản xạ tiêu chuẩn (SMR target sphere) có tích hợp lăng kính và chạm vào từng vị trí cần kiểm tra trên stator và rotor. Máy Radian Plus sẽ tự động khóa mục tiêu và theo dõi quả cầu SMR theo thời gian thực (real-time). Các tọa độ không gian 3D được thu thập liên tục và phản hồi trực tiếp lên phần mềm, dựng lại chính xác mô hình thực tế của cụm chi tiết để đối chiếu dung sai.

Ý nghĩa thực tiễn đối với nhà máy

Đối với các máy phát điện hàng hải quy mô lớn, ngay cả một vấn đề hình học nhỏ nhất ở giai đoạn chế tạo cũng có thể tạo ra những thảm họa về lắp ráp và hiệu suất vận hành về sau.

Bằng cách cung cấp cho đội ngũ thi công một phương pháp nhanh chóng và đáng tin cậy hơn để kiểm tra toàn diện cả rotor và stator, máy theo dõi laser API Radian Plus đã giúp biến một công việc đo lường đầy rủi ro thành một quy trình khoa học, có hệ thống. Kết quả đo lường chính xác giúp nhà sản xuất giảm thiểu khó khăn trong thao tác, tăng sự tự tin vào chất lượng sản phẩm và đảm bảo các quyết định lắp ráp, bảo trì được diễn ra trơn tru nhất.

nguồn bài viết: API

Cập nhật thêm các giải pháp về quản lý chất lượng, tối ưu sản xuất của API Metrology tại: https://v-proud.vn/vi/danh-muc/giai-phap-api-metrology

Đọc thêm:

• Sức mạnh của laser tracker trong xây dựng dự án năng lượng
• Phương án tối ưu đo nhanh tại xưởng, độ chính xác ±0.7 µm
• Hiệu chuẩn robot đa trục bằng laser tracker

V-Proud là nhà phân phối chính thức hãng của Renishaw tại VIệt Nam, quý khách có nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ hotline hoặc Zalo 0896 555 247

• SHARE:
;