汽轮机内部结构拆装与检修

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1、11/23/2022第三章第三章 汽轮机拆装与检修汽轮机拆装与检修11/23/2022第四节第四节 转子转子v转子结构转子结构v叶片叶片v联轴器联轴器11/23/2022v转子是汽轮机转子是汽轮机转动部分转动部分的总称，它由的总称，它由大轴、叶轮、大轴、叶轮、叶片及其他部件叶片及其他部件所组成。所组成。v转子形式主要分为：转子形式主要分为：套装转子、整煅转子和焊接套装转子、整煅转子和焊接转子。转子。v套装转子套装转子v套装转子的主轴一般都加工成阶梯形，叶轮最常套装转子的主轴一般都加工成阶梯形，叶轮最常用热套或其他方式套装在主轴上。多适用于中、用热套或其他方式套装在主轴上。多适用于中、低参数的冲

2、动式汽轮机，这种结构便于加工制造低参数的冲动式汽轮机，这种结构便于加工制造并节省金属。某些高参数大容量机组的中、低压并节省金属。某些高参数大容量机组的中、低压转子也有部分采用套装转子的工艺转子也有部分采用套装转子的工艺转子结构转子结构11/23/2022v整煅转子整煅转子v这种转子的叶轮、主轴及其他主要部件是在一整这种转子的叶轮、主轴及其他主要部件是在一整体煅件上加工成的。整煅转子常用作大型汽轮机体煅件上加工成的。整煅转子常用作大型汽轮机的高、中压转子，这是因为：的高、中压转子，这是因为：1.1.高温蒸汽可能引高温蒸汽可能引起套装转子叶轮和轴之间的松动；起套装转子叶轮和轴之间的松动；2.2.整

3、煅转子结整煅转子结构紧凑，装配零件少，可缩短汽轮机的长度；构紧凑，装配零件少，可缩短汽轮机的长度；3.3.高压级中，转子直径和圆周速度相对较小，有可高压级中，转子直径和圆周速度相对较小，有可能采用等厚度叶轮的整煅结构；能采用等厚度叶轮的整煅结构；4.4.转子刚性较好；转子刚性较好；5.5.启动适用性好。启动适用性好。转子结构转子结构11/23/2022v焊接转子焊接转子v这种转子由几只鼓形轮和两个端轴焊接组成。焊这种转子由几只鼓形轮和两个端轴焊接组成。焊接转子具有煅件尺寸小、重量轻、强度高、刚度接转子具有煅件尺寸小、重量轻、强度高、刚度大、结构紧凑的优点，但要求材料有较好的焊接大、结构紧凑的优

4、点，但要求材料有较好的焊接性能，要求焊接工艺很高，焊接质量要经过严格性能，要求焊接工艺很高，焊接质量要经过严格检查。检查。转子结构转子结构11/23/2022汽机高中压转子汽机高中压转子11/23/2022汽机低压转子汽机低压转子11/23/2022v1.1.轴弯曲的测量轴弯曲的测量v2.2.转子晃动测量转子晃动测量v3.3.转子瓢偏测量转子瓢偏测量转子的测量转子的测量11/23/2022v1.1.机械加压法直轴机械加压法直轴 把轴放在把轴放在V V形铁上，轴的凸面向上并使最大形铁上，轴的凸面向上并使最大弯曲记号对准压力机的压头。校直后一般不需要弯曲记号对准压力机的压头。校直后一般不需要进行热

5、处理，但精度不高，常用于阀杆、小型水进行热处理，但精度不高，常用于阀杆、小型水泵轴及其他棒类的校直。泵轴及其他棒类的校直。v2.2.捻打直轴法捻打直轴法 通过捻打轴弯曲处的凹面，使该处金属延伸，通过捻打轴弯曲处的凹面，使该处金属延伸，将其校直，此法直轴精度高，应力小，不会产生将其校直，此法直轴精度高，应力小，不会产生裂纹，但只适用于弯曲不大，直径较细的轴。裂纹，但只适用于弯曲不大，直径较细的轴。直轴的方法直轴的方法11/23/2022v3.3.局部加热法直轴局部加热法直轴 对于弯曲不大的碳钢或低合金钢轴，用局部对于弯曲不大的碳钢或低合金钢轴，用局部加热法直轴，既省时又省事。加热法直轴，既省时又

6、省事。v4.4.局部加热加压法直轴局部加热加压法直轴 此法在加热前先加压，冷却后再卸压，效果此法在加热前先加压，冷却后再卸压，效果较前几种都好。但不适合高合金钢及经淬火的轴，较前几种都好。但不适合高合金钢及经淬火的轴，而且稳定性较差，在运行中还会产生弯曲。而且稳定性较差，在运行中还会产生弯曲。直轴的方法直轴的方法11/23/2022v5.5.内应力松弛法直轴内应力松弛法直轴 此法将轴的最大弯曲处的整个圆周加热到低此法将轴的最大弯曲处的整个圆周加热到低于回火于回火30-5030-50，接着向轴的凸起部位加压，使其，接着向轴的凸起部位加压，使其产生一定的弹性变形。在高温下作用于轴的应力产生一定的弹

7、性变形。在高温下作用于轴的应力逐渐减小，同时弹性变形逐渐变为塑性变形，从逐渐减小，同时弹性变形逐渐变为塑性变形，从而使轴直过来。这样校直后的轴具有良好的稳定而使轴直过来。这样校直后的轴具有良好的稳定性，尤其是对于用高合金钢锻造成焊接的轴，用性，尤其是对于用高合金钢锻造成焊接的轴，用这种方法直轴最为可靠。这种方法直轴最为可靠。直轴的方法直轴的方法11/23/2022v叶片工作部分的横截面形状称为叶片工作部分的横截面形状称为叶型叶型，其周线称，其周线称为为型线型线。v1.1.等截面直叶片等截面直叶片v叶型沿高度方向是完全相同的。加工比较简单，叶型沿高度方向是完全相同的。加工比较简单，制造成本低。这

8、种叶片只适用于离心力不大，即制造成本低。这种叶片只适用于离心力不大，即叶片短而圆周速度较低的场合，普遍用于汽轮机叶片短而圆周速度较低的场合，普遍用于汽轮机的高压级。的高压级。叶片叶片11/23/2022v2.2.变截面扭叶片变截面扭叶片v型线沿叶高变化的扭叶片，至叶根截面起叶型的型线沿叶高变化的扭叶片，至叶根截面起叶型的厚度和宽度逐渐减小。典型的变截面扭叶片是低厚度和宽度逐渐减小。典型的变截面扭叶片是低压末级叶片。加工困难，制造成本高。压末级叶片。加工困难，制造成本高。叶片叶片11/23/2022v叶根形式及复环、围带叶根形式及复环、围带v叶根需要承受交变应力和离心力两种应力，而且叶根需要承受

9、交变应力和离心力两种应力，而且应力集中对叶根影响极大。根据叶片受力大小，应力集中对叶根影响极大。根据叶片受力大小，采用不同形式的叶根。现在常有的叶根结构形式采用不同形式的叶根。现在常有的叶根结构形式有有T T形、外包形、外包T T形、双形、双T T形、叉形和枞树形形、叉形和枞树形。叶片叶片11/23/2022v复环及围带复环及围带v叶顶部分的结构有三种：有铆钉头的，复环与叶叶顶部分的结构有三种：有铆钉头的，复环与叶片一体的和叶顶削薄的。片一体的和叶顶削薄的。v叶片的连接方式叶片的连接方式v一般短叶片用复环连接，中等长度叶片用复环和一般短叶片用复环连接，中等长度叶片用复环和拉金连接。长叶片的连接

10、方式，多采用将复环与拉金连接。长叶片的连接方式，多采用将复环与叶片铣成一体，一般将两个叶片在顶部和根部焊叶片铣成一体，一般将两个叶片在顶部和根部焊成组。成组。叶片叶片11/23/2022为汽轮机为汽轮机“洗澡洗澡”11/23/2022为汽轮机为汽轮机“洗澡洗澡”11/23/2022v汽轮发点机组的轴借助联轴器彼此相连，用以传汽轮发点机组的轴借助联轴器彼此相连，用以传递扭矩，而在几个转子合用一个推力轴承的多缸递扭矩，而在几个转子合用一个推力轴承的多缸汽轮机中还传递轴向力。汽轮机中还传递轴向力。v刚性联轴器刚性联轴器v按制造方法分为按制造方法分为整锻整锻的和的和套装套装的，按结构方式分的，按结构方

11、式分为为平面平面的和有的和有止口止口的。的。v整煅联轴器结构简单，制造方便，强度高，传递整煅联轴器结构简单，制造方便，强度高，传递转矩大。转矩大。v对于有套装部件的转子只能采用套装联轴器。对于有套装部件的转子只能采用套装联轴器。联轴器联轴器11/23/2022v刚性联轴器的缺点是对两轴的同心度要求严格，刚性联轴器的缺点是对两轴的同心度要求严格，要求两半连轴器的端面偏差不大于要求两半连轴器的端面偏差不大于0.02-0.03mm0.02-0.03mm，圆周偏差不大于圆周偏差不大于0.04mm0.04mm；一个转子的振动能通过一个转子的振动能通过联轴器传到另一个转子上，这给分析指出振动原联轴器传到另

12、一个转子上，这给分析指出振动原因增加了困难。因增加了困难。v半挠性联轴器半挠性联轴器v这种联轴器可以补偿相连两轴线的少许弯折。一这种联轴器可以补偿相连两轴线的少许弯折。一般多用于连接发电机转子。该种连轴器的端面偏般多用于连接发电机转子。该种连轴器的端面偏差不大于差不大于0.05mm0.05mm，圆周偏差不大于，圆周偏差不大于0.06mm0.06mm。联轴器联轴器11/23/2022v挠性联轴器挠性联轴器v应用最广泛的联轴器是应用最广泛的联轴器是蛇形弹簧联轴器蛇形弹簧联轴器。这种联。这种联轴器靠弹簧的弹性形变和两半联轴器之间的相对轴器靠弹簧的弹性形变和两半联轴器之间的相对角位移来缓和扭矩的冲击作

13、用的。角位移来缓和扭矩的冲击作用的。多被用于连接多被用于连接各自有推力轴承的两个汽轮机转子。各自有推力轴承的两个汽轮机转子。联轴器联轴器11/23/2022v联轴器的检查与检修联轴器的检查与检修v联轴器的测量联轴器的测量v转子常见故障及处理转子常见故障及处理联轴器联轴器11/23/2022第五节第五节 喷嘴、隔板和隔板套喷嘴、隔板和隔板套v喷嘴结构喷嘴结构v隔板和隔板套结构隔板和隔板套结构v隔板及隔板套的清理和检修隔板及隔板套的清理和检修v隔板常见的缺陷处理隔板常见的缺陷处理11/23/2022v喷嘴喷嘴v大型汽轮机的喷嘴室均为整体铸造结构，每个喷大型汽轮机的喷嘴室均为整体铸造结构，每个喷嘴室

14、通过锥面、卡环与内缸连接，喷嘴室的周向嘴室通过锥面、卡环与内缸连接，喷嘴室的周向和竖直方向均有导向键，可以保证自由膨胀和进和竖直方向均有导向键，可以保证自由膨胀和进气中心不变。气中心不变。v隔板和隔板套隔板和隔板套v隔板的结构形式很多，但都可以大致分为轮缘、隔板的结构形式很多，但都可以大致分为轮缘、喷嘴、本体等部分。大型汽轮机常用的结构形式喷嘴、本体等部分。大型汽轮机常用的结构形式有铸钢隔板、焊接隔板、铸铁隔板三种。有铸钢隔板、焊接隔板、铸铁隔板三种。喷嘴、隔板和隔板套喷嘴、隔板和隔板套11/23/2022v隔板的吊装隔板的吊装v隔板的清理与检修隔板的清理与检修v隔板结合面的严密性检查隔板结合

15、面的严密性检查v隔板常见的缺陷处理隔板常见的缺陷处理v1.1.喷嘴片被打击弯曲损坏喷嘴片被打击弯曲损坏v2.2.隔板的裂纹隔板的裂纹v3.3.叶轮与隔板发生磨损叶轮与隔板发生磨损喷嘴、隔板和隔板套喷嘴、隔板和隔板套11/23/2022第六节第六节 汽封汽封v汽封的结构汽封的结构v汽封的工作原理汽封的工作原理v轴封和隔板汽封间隙的测量与调整轴封和隔板汽封间隙的测量与调整v流通部分汽封间隙的测量与调整流通部分汽封间隙的测量与调整11/23/2022汽封的结构汽封的结构v汽封分类汽封分类v按用途分类：轴端汽封（轴封）、隔板汽封和流按用途分类：轴端汽封（轴封）、隔板汽封和流通部分汽封。通部分汽封。v按

16、结构分类：迷宫式（曲径式）、炭精环式和水按结构分类：迷宫式（曲径式）、炭精环式和水封式。封式。11/23/2022常用汽封常用汽封vJ J形汽封（伞柄式汽封）高中压缸前后端。形汽封（伞柄式汽封）高中压缸前后端。v梳齿形汽封梳齿形汽封v流通部分汽封环流通部分汽封环11/23/2022汽封的工作原理汽封的工作原理11/23/2022轴封和隔板汽封间隙的测量与调整轴封和隔板汽封间隙的测量与调整 P.112P.112v1.1.汽封间隙对机组经济性影响汽封间隙对机组经济性影响v2.2.汽封轴向间隙的测量和调整汽封轴向间隙的测量和调整v压胶布测量法压胶布测量法v用塞尺直接测量法用塞尺直接测量法v利用假轴的

17、测量方法利用假轴的测量方法v汽封辐向间隙的调整汽封辐向间隙的调整v3.3.汽封轴向间隙的测量与调整汽封轴向间隙的测量与调整11/23/2022流通部分汽封间隙的测量与调整流通部分汽封间隙的测量与调整 P.114P.114v汽缸内动静部件之间的间隙统称为汽缸内动静部件之间的间隙统称为通流部分间隙。通流部分间隙。v1.1.流通部分间隙的测量流通部分间隙的测量v水平中分面两侧通流部分间隙水平中分面两侧通流部分间隙v汽缸上部和下部的通流部分轴向间隙汽缸上部和下部的通流部分轴向间隙v叶片顶部汽封片的径向间隙叶片顶部汽封片的径向间隙v速度级喷嘴、动叶片及导叶环之间的轴向间隙速度级喷嘴、动叶片及导叶环之间的

18、轴向间隙v2.2.通流部分间隙的调整通流部分间隙的调整11/23/2022第七节第七节 汽轮机组找中心汽轮机组找中心v转子按轴颈扬度配置方式转子按轴颈扬度配置方式v找中心方法找中心方法11/23/2022汽轮机组找中心汽轮机组找中心v汽轮机组找中心常称为按连轴器（或靠背轮）找汽轮机组找中心常称为按连轴器（或靠背轮）找中心。中心。v汽轮机组找中心的目的：汽轮机组找中心的目的：v使汽轮机组的转动部件（转子）和静止部件使汽轮机组的转动部件（转子）和静止部件（隔板、汽缸、汽封等），在运行时，其中心偏（隔板、汽缸、汽封等），在运行时，其中心偏差不超过规定的数值，以保证不发生碰撞、摩擦。差不超过规定的数值

19、，以保证不发生碰撞、摩擦。v使汽轮发电机组各转子的中心连接成为一根连使汽轮发电机组各转子的中心连接成为一根连续的曲线，以保证各转子通过联轴器连接成一根续的曲线，以保证各转子通过联轴器连接成一根连续的轴，避免发生振动。连续的轴，避免发生振动。11/23/2022转子按轴颈扬度配置方式转子按轴颈扬度配置方式v1.1.转子静弯曲度的测量转子静弯曲度的测量v2.2.转子按轴颈扬度的配置方式转子按轴颈扬度的配置方式v3.3.转子按轴封洼窝找中心转子按轴封洼窝找中心11/23/2022找中心方法找中心方法v1.1.汽轮机组安装时常用的找中心的方法汽轮机组安装时常用的找中心的方法v2.2.机组大修中常用的找中心方法机组大修中常用的找中心方法v3.3.汽轮机组找中心的步骤汽轮机组找中心的步骤v调整汽缸洼窝中心调整汽缸洼窝中心v调整隔板、轴封洼窝中心调整隔板、轴封洼窝中心v转子按联轴器找中心转子按联轴器找中心11/23/2022转子按联轴器找中心转子按联轴器找中心v1.1.找中心工具及量具找中心工具及量具v2.2.两转子偏差值的测量两转子偏差值的测量v3.3.转子中心误差值的计算转子中心误差值的计算v4.4.转子误差的调整转子误差的调整v书中例题书中例题