汽轮机内部结构拆装与检修

第四节 转子
❖ 转子结构 ❖ 叶片 ❖ 联轴器
06.07.2024
转子结构
❖ 转子是汽轮机转动部分的总称，它由大轴、叶轮、 叶片及其他部件所组成。
❖ 转子形式主要分为：套装转子、整煅转子和焊接 转子。
❖ 套装转子 ❖ 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、 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 转子也有部分采用套装转子的工艺
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。
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直轴的方法
❖ 3.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
加热法直轴，既省时又省事。
❖ 4.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
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。
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 气中心不变。
❖隔板和隔板套 ❖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 有铸钢隔板、焊接隔板、铸铁隔板三种。
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喷嘴、隔板和隔板套
❖ 隔板的吊装 ❖ 隔板的清理与检修 ❖ 隔板结合面的严密性检查
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叶片
❖ 复环及围带 ❖ 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。
❖ 叶片的连接方式 ❖ 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 成组。
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为汽轮机“洗澡”
般多用于连接发电机转子。该种连轴器的端面偏 差不大于0.05mm，圆周偏差不大于0.06mm。
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联轴器
❖ 挠性联轴器 ❖ 应用最广泛的联轴器是蛇形弹簧联轴器。这种联
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用的。多被用于连接 各自有推力轴承的两个汽轮机转子。
❖ 2.通流部分间隙的调整
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第七节 汽轮机组找中心
❖ 转子按轴颈扬度配置方式 ❖ 找中心方法
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汽轮机组找中心
❖ 汽轮机组找中心常称为按连轴器（或靠背轮）找 中心。
❖ 汽轮机组找中心的目的： ❖ ①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 差不超过规定的数值，以保证不发生碰撞、摩擦。 ❖ ②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 连续的轴，避免发生振动。
通部分汽封。 ❖ 按结构分类：迷宫式（曲径式）、炭精环式和水
封式。
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常用汽封
❖ J形汽封（伞柄式汽封）高中压缸前后端。 ❖ 梳齿形汽封 ❖ 流通部分汽封环
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汽封的工作原理
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轴封和隔板汽封间隙的测量与调整 P.112
❖ 1.汽封间隙对机组经济性影响
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联轴器
❖ 联轴器的检查与检修 ❖ 联轴器的测量 ❖ 转子常见故障及处理
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第五节 喷嘴、隔板和隔板套
❖ 喷嘴结构 ❖ 隔板和隔板套结构 ❖ 隔板及隔板套的清理和检修 ❖ 隔板常见的缺陷处理
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喷嘴、隔板和隔板套
❖喷嘴 ❖大型汽轮机的喷嘴室均为整体铸造结构，每个喷
转矩大。 ❖ 对于有套装部件的转子只能采用套装联轴器。
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联轴器
❖ 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0.02-0.03mm， 圆周偏差不大于0.04mm；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 因增加了困难。
❖ 半挠性联轴器 ❖ 这种联轴器可以补偿相连两轴线的少许弯折。一
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。
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叶片
❖ 叶根形式及复环、围带 ❖ 叶根需要承受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， 采用不同形式的叶根。现在常有的叶根结构形式 有T形、外包T形、双T形、叉形和枞树形。
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直轴的方法
❖ 5.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
于回火30-50℃，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 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 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。
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转子结构
❖ 整煅转子 ❖ 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 的高、中压转子，这是因为：1.高温蒸汽可能引 起套装转子叶轮和轴之间的松动；2.整煅转子结 构紧凑，装配零件少，可缩短汽轮机的长度；3. 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；4.转子刚性较好； 5.启动适用性好。
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转子结构
❖ 焊接转子 ❖ 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 大、结构紧凑的优点，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 检查。
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汽机高中压转子
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汽机低压转子06.07.20来自406.07.2024
叶片
❖ 叶片工作部分的横截面形状称为叶型，其周线称 为型线。
❖ 1.等截面直叶片 ❖ 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 的高压级。
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叶片
❖ 2.变截面扭叶片 ❖ 型线沿叶高变化的扭叶片，至叶根截面起叶型的
转子的测量
❖ 1.轴弯曲的测量 ❖ 2.转子晃动测量 ❖ 3.转子瓢偏测量
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直轴的方法
❖ 1.机械加压法直轴 把轴放在V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。
❖ 2.捻打直轴法 通过捻打轴弯曲处的凹面，使该处金属延伸，
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转子按轴颈扬度配置方式
❖ 1.转子静弯曲度的测量 ❖ 2.转子按轴颈扬度的配置方式 ❖ 3.转子按轴封洼窝找中心
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找中心方法
❖ 1.汽轮机组安装时常用的找中心的方法
❖ 2.机组大修中常用的找中心方法
❖ 3.汽轮机组找中心的步骤 ❖ ①调整汽缸洼窝中心 ❖ ②调整隔板、轴封洼窝中心 ❖ ③转子按联轴器找中心
❖ 隔板常见的缺陷处理 ❖ 1.喷嘴片被打击弯曲损坏 ❖ 2.隔板的裂纹 ❖ 3.叶轮与隔板发生磨损
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第六节 汽封
❖ 汽封的结构 ❖ 汽封的工作原理 ❖ 轴封和隔板汽封间隙的测量与调整 ❖ 流通部分汽封间隙的测量与调整
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汽封的结构
❖ 汽封分类 ❖ 按用途分类：轴端汽封（轴封）、隔板汽封和流
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转子按联轴器找中心
❖ 1.找中心工具及量具 ❖ 2.两转子偏差值的测量 ❖ 3.转子中心误差值的计算 ❖ 4.转子误差的调整 ❖ 书中例题
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为汽轮机“洗澡”
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联轴器
❖ 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 汽轮机中还传递轴向力。
❖ 刚性联轴器 ❖ 按制造方法分为整锻的和套装的，按结构方式分
为平面的和有止口的。 ❖ 整煅联轴器结构简单，制造方便，强度高，传递
❖ 2.汽封轴向间隙的测量和调整 ❖ ①压胶布测量法 ❖ ②用塞尺直接测量法 ❖ ③利用假轴的测量方法 ❖ ④汽封辐向间隙的调整
❖ 3.汽封轴向间隙的测量与调整
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流通部分汽封间隙的测量与调整 P.114
❖ 汽缸内动静部件之间的间隙统称为通流部分间隙。
❖ 1.流通部分间隙的测量 ❖ ①水平中分面两侧通流部分间隙 ❖ ②汽缸上部和下部的通流部分轴向间隙 ❖ ③叶片顶部汽封片的径向间隙 ❖ ④速度级喷嘴、动叶片及导叶环之间的轴向间隙