汽轮机转子检修工艺及要求

汽轮机转子检修工艺及要求1.1 转子结构概述1.1.1汽轮机转动部分总称为转子，它由主轴、叶轮、叶片、联轴器及其他一些部件组成、它把经过喷咀的蒸汽所产生的动能转变为汽轮机轴的机械能，从而带动发电机。

按主轴与其他部件的组合方式，转子可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子大四类。

我们公司1#、2#机组均采用铬钼钒珠光体钢整体锻造合套装叶轮组合式转子（结构如图所示），包括高压单列调节级、中压单列调节级在内的第1到15级采用整锻结构，第16级到20级叶轮为套装结构，叶轮端面开径向键，内控没有键槽，从而大大提高了安全性。

为了提高效率末三级采用了扭叶片，采用组合转子的目的是为了减小锻件尺寸。

组合转子的结构如图所示：高温、高压部分的叶轮和转子一体整锻而成，中低压、中低温部分的叶轮及后轴封套用热套的方式套装在轴上。

组合转子结构图在转子的前轴封段及各级间的汽封处，均车有汽封城墙方齿，轴封套及隔板上的汽封高低齿组成迷宫式轴封。

后轴封采用斜齿型。

1～18级叶片所采用的叶根为“T”形带小脚叶根，均用填隙条胀紧。

2～17级叶型为等截面，18～20级动叶片为变截面。

第19、20级采用叉形叶根。

第20级叶片进汽边表面火焰淬火，以防冲刷或锈蚀。

汽轮机和发电机之间采取刚性联轴器连接。

刚性联轴器按制造方法可分为整锻和套装两种，本机属套装类刚性联轴器。

这种联轴路结构简单、制造方便，强度高，不仅能传递扭矩，而且能传递轴向推力，但这种联轴器也有缺点，如对两轴得同心度要求严格，并且一个转子的振动能通过联轴器传到另一个转子上，这对查明转子的振动原因增加了困难。

联轴器中心要求参照厂家汽轮机安装说明。

本机的轴上还套装有盘车齿轮。

转子盘车装置装于后轴承盖上，由电动机驱动，通过蜗轮杆副及齿轮减速达到盘车所需要的速度。

当转子的转速高于盘车速度时，盘车装置能自动退出工作位置。

在无电源的情况下，在盘车电动机的后轴伸装有手轮，可进行手动盘车。

1.1.2转子出缸前的测量为了解检修前转子及相关零部件的状况，以利于汽轮机缺陷的分析，为转子检修和装复时的调整提供参考，转子吊出汽缸前，在其原有工作位置上应作一系列的测量并详细记录。

①测量项目高、中——低对轮及低——发对轮中心；各轴瓦间隙和轴承紧力；各缸通流部分的动静间隙及前、后轴封间隙；各轴承座油挡洼窝中心；转子各轴颈扬度及轴颈下沉量；轴颈的锥度和椭圆度；主轴的晃度和弯曲度；对轮端面的平面偏差；叶轮的瓢偏度和变形；对轮与对应轴承座端面间的距离。

1.2 转子检修工艺方法、质量标准、注意事项1.2.1 测量轴颈扬度1.检修工艺方法(1)将转子转到规定位置，（以第一次原始记录的记号为准）(2)水平仪应放置在轴颈的中部，使横向气泡保持中间位置，测读轴向水平并记录。

2.质量标准(1)各道轴颈的扬度与上次大修比较无重大变化。

(2)转子向高压部分扬起，保证后轴承处扬度为零。

3.注意事项(1)解体时测量轴颈扬度应考虑温度的影响，不宜在轴颈温度过高时测量。

(2)测量前，轴颈和水平仪必须揩擦干净。

1.2.2 测量转子的晃度1.检修工艺方法(1)将千分表牢固地固定在汽缸平面上，千分表的表杆应垂直圆周表面，小表针最好指在2--3毫米，大表针对准刻度为50处。

测量前轻轻抽动千分表的表杆2--3次。

如均能回到原位即可测量。

(2)将新测的圆周划分为八等份，盘动转子使表针分别对准1、2、3、4、5、6、7、8各点，一直回到标点1为止（以危急遮断器飞锤击出方向为1号），并且回到标点1处的读数必须与起始时的读数相符。

否则查明原因，并重新测量。

图2-79 转子晃动度及弯曲度的测量(3)根据百分表的读数，计算出各百分表在相对180°两点的读数差，记在记录图的中间，并以箭头表示向量，如图2-80所示，即为轴在该断面处沿四个方向的晃动值。

然后用图解法将各断面的晃动值综合起来，求图2-80 转子某断面晃动值出轴在四个方向的弯曲情况最大晃动度值是直径两端相对数字的最大值。

转子的最大弯曲度应为最大晃动度的二分子一。

(4)注意大轴弯曲度的测量必须在汽轮机转子完全冷却的状态下进行。

大轴也有多弯曲点及不在一个平面上弯曲的情况，因此应综合分析测量数据。

2.质量标准(1)转子各处的晃度允许值轴颈≤0.03毫米轴封套≤0.05毫米靠背轮＜0.03毫米推力盘＜0.02毫米(2)转子最大弯曲度应不大于0.04毫米。

图2-81 转子弯曲度（某一方）3.注意事项(1)将测量的地方用细砂布打磨光滑干净。

(2) 千分表安放平稳、牢固。

1.2.3 测量推力盘、联轴器、转轮等端面瓢偏度（偏斜度）1.检修工艺方法(1)如图将被测圆周分为八等份，第一点与推力盘上“0”点一致，其它各点逆旋转方向编上序号。

(2)在直径相对1800的上固定两只千分表，把表的测量杆对准位置1和5并与盘面垂直，适当压缩一部分，使大针指在“50”处。

(3)转动转子，每转一等分，记录一次，依次对准各点进行测量，最后回到位置1和5，如两只千分表指示相同，则证明千分表没有动脱，否则重测。

图2-82 端面平面偏差的测量1-靠背轮端面；2-百分表计算瓢偏度，须取两只千分表间的代数差，然后，将最大和最小的代数相减并除以2，即为瓢偏度。

平面偏差＝2minmax∆-∆式中Δmax——同一直径两端两只表的读数差的最大值；Δmin——同一直径两端两只表的读数差的最小值。

(4)并作好记录。

2.质量标准(1)推力盘瓢偏度允许值0.02毫米。

(2)联轴器瓢偏度允许值0.03毫米。

(3)套装式转轮瓢偏度允许值0.1毫米。

3.注意事项测量过程中，各点的指示不是平稳地变化时，表示千分表不灵或端面不规则，发现这种不正常的情况要加以消除后再测。

1.2.4 轴颈锥度和椭圆度的测量1．检修工艺方法⑴轴颈锥度的测量方法是：先将转子全圆周分成8等份，并使危急遮断器飞锤击出的方向为1号，如图2-83所示。

在同一纵断面内，采用外径千分尺测得A-A、B-B、C-C三个横断面的最大直径与最小直径之差，即为锥度。

取四个纵断面内最大的锥度作为轴颈锥度。

图轴颈锥度和椭圆度的测量⑵轴颈椭圆度通常采用下列两种方法测量：①将转子放置于轴承内，采用百分表测量轴颈的最大晃动度，即为轴颈椭圆度；②采用外径千分尺在同一横断面内测得的最大直径与最小直径差，即为轴颈椭圆度。

⑶轴颈检修轴颈损伤的原因主要有：润滑油不清洁（含有焊渣、缺屑、砂粒、水分等）或油质不良、轴瓦间隙不当等。

慢性损伤造成表面的麻点、槽道，或出现锥度、椭圆度；意外严重损伤则可能导致重大事故。

根据轴颈表面损坏程度，采用不同的检修方法。

a、当轴颈上有轻微锈蚀、划痕时，可用10～15mm厚的毡子作研磨带，其长度应能在轴颈上绕两圈、宽度等于轴颈的长度。

用00号氧化铝砂布涂汽轮机油或用纸板、柔软的皮子涂上研磨膏包在轴颈上，外面包上毡带，用麻绳绕一圈，在两侧用人拉绳子来回转动研磨。

应定时更换氧化铝砂布或涂研磨膏，同时检查研磨质量，直到磨光为止。

b、当轴颈损伤较重且存在锥度和椭圆度时，可采用图2-85所示的工具进行研磨。

该工具系用8～12mm厚的铁板制成带法兰的圆筒，在法兰之间加适当厚度的垫片。

车圆筒的内表面，要求圆筒内径比轴颈直径大10～20mm，长度与轴颈度长度一致。

将转子吊至专用支架上，不要用轴颈支承。

测量并记录研磨前轴颈锥度及椭圆度。

在轴颈上包一层涂油砂布，垫上厚度均匀的毡子并装好研磨工具。

将毡子和砂松布的两头夹在法兰中间后紧固螺栓，使其不致动。

然后利用手柄转动研磨工具进行研磨，布，每隔1小时将转子按旋转方向转90°。

当时转子转动一圈后，用煤油把轴颈洗净，检查轴颈的光滑程度并测量轴颈锥度和椭圆度，以防研磨不均匀。

砂布号数的选择及研磨时间，取决于轴颈损伤程度和轴颈上金属被研磨掉的快慢。

在研磨过程中，随着伤痕被逐渐磨掉，应更换较细的砂布。

当伤痕全部被磨掉后，测量轴颈的锥度和椭圆度均不大于0.02mm时，拆去研磨工具，用细油石将轴颈磨光并擦干净。

c、当轴颈表面严重磨损，沟槽深到不能用研磨法消除时，必须先作大轴强度核算。

如强度允许车去损伤层，则可在制造厂家的配合下，在汽缸或轴承座的下法兰面上装置刀架，启动盘车装置，用小进刀量逐层车削轴颈，并及时测量其锥度和椭圆度，直至将沟槽彻底消除。

然后上光刀，再用上述方法研磨，使轴颈达到计算尺寸和合格光洁度。

本厂已有作此种处理的成功经验，这里不再赘述。

d、经强度核算，轴颈损伤已达到不能保证机组安全运行程度的大轴/转子，必须换新或交制造厂处理。

推力盘和对轮端面平面偏差或损伤的处理方法与轴颈的基本相同。

在车削其端面时，必须装设可靠的轴向定位装置，以严格限制加工过程转子的轴向窜动（通常要求窜动量＜0.02mm。

2.质量标准(1)轴颈和推力盘工作面光滑，无麻坑或槽纹，推力盘的不平度应小于0.02mm。

(2)轴颈的椭圆度和锥度（不柱度）均小于0.020mm。

3. 注意事项1、在常规大修中，不要求测量轴颈锥度及椭圆度，但是，当汽轮机运行中振动较大、轴承合金剥落或检修中研磨轴颈时，则应测量轴颈锥度及椭圆度。

2、用油石油磨轴颈时，油石应沿圆周方向来回移动，万万不可沿轴向油磨。

1.2.5 动静叶间的间隙测量.1.检修工艺方法(1)本机属冲动式汽轮机轮片，所以仅对轴向间隙进行检查，将转子向发电机端推足，推力盘上标记“0”向上。

(2)利用契型塞尺，在汽缸结合面两侧逐级地测量静叶出口边至动叶进口边之间的间隙，并作好记录。

(3)各级测完后，按转子运行转动缸向旋转900,再逐级测量一遍(4)测量时，每级测两点，即叶顶和叶根与隔板间隙。

(5)测量叶片顶部径向间隙，并作好记录。

2.质量标准参照厂家汽轮机安装说明中纵剖面图3.注意事项(1)在测量间隙的位置上不应有凹痕、凸包等缺陷。

(2)隔板不应有轴向晃动，如有晃动，用塞铁将隔板压至出口侧。

(3)契型尺不准用力插入。

(4)个别数值变化大，应检查原因。

注：测量错误及机件损伤或变形均能引起测量误差。

1.2.6 拆联轴器螺栓，吊出转子1.检修工艺方法(1)拆去联轴器罩壳。

(2)拆去联轴器上的紧钉螺钉。

(3)检查螺栓和螺母的编号是否完整，不清楚的话重新打印，并用专用扳手拆去螺母。

(4)用铜棒敲出联轴器螺栓并与向配螺母配旋好，并放在指定的箱内。

(5)在发电机端联轴器的侧面上，旋入两只方头螺钉M24。

使发电机端联轴器与汽轮机端联轴器止口全部脱开，并留有1~2毫米间隙(6)吊出转子，要放在指定地方.2.质量标准(1)转子刚刚起吊后，将水平仪放于后轴颈处，检查并调整转子水平度，其误差不得超过0.1毫米/米。

(2)联轴器螺栓无裂纹，螺纹部分无断扣和乱扣。

(3)联轴器各部分，特别是截面改变无裂纹。

3.注意事项(1)拆开联轴器前应检查螺栓、螺母与联轴器孔记号是否一致。