300MW汽轮机高中压缸负荷分配

一般都采用垂弧法做负荷分配，就是看两个角的下沉量，先架上表，然后将猫爪垫片抽掉，看下沉多少，做记录，然后再把垫片加入，再用同样的方法做另一个，两个数的差
值应不大于要求值，否则要调整垫片
汽缸负荷分配是实测汽缸前后左右四个猫爪施加给相应猫爪横销的负荷,或汽缸施加给猫爪横销/台板
的负荷,并根据测量值调整猫爪工作垫块的厚度,使汽缸重量均匀地分配在它的支承上.
负荷分配应按制造厂规定的方式进行,通常有测力计法,猫爪垂弧法和猫爪抬差法.(后两者实质上是同一
种方法.)负荷测量时是空缸还是实缸由制造厂规定.
负荷分配的值应符合设计要求.一般规定:采用测力计法时,汽缸中心线两侧对称位置的负荷差应不大于
两侧平均负荷的5%;采用猫爪垂弧法时,汽缸中心线两侧对称位置的垂弧值差不大于0.10mm.
300MW汽轮机高中压缸负荷分配
【摘要】300MW汽轮机高中压缸安装阶段必须在全实缸的情况下进行负荷分配，主要是保证整个汽缸的重力合理的分配到各个承力面上，从而避免因载荷不均而导致机组不均匀沉降、不均匀膨胀，增加机组的振动，影响到机组长周期安全运行。

1 目前，国产300MW汽轮机组均采用高中压缸合缸结构，整个高中压缸内包括了高压部分、中压部分。

高压部分部套有高压内缸、高压隔板套、高压进／排汽平衡活塞，中压部分部套有中压内缸、中压隔板套、中压进汽平衡活塞。

整个高中压部套的重力以及外接管道的重量全部通过搭在前箱和低压缸的四只猫爪支撑，不均匀的载荷直接作用在汽缸上会导致汽缸不均匀沉降和不规则变形。

因此，必须在安装阶段对这种猫爪结构的汽缸静定结构进行负荷分配，保证汽缸的重力合理的分配到各个承力面上，减小汽缸不规则变形和振动，确保机组安全、长周期的运行。

2 负荷分配的方法
根据目前300MW机组高中压缸的特点，负荷分配通常有猫爪垂弧法和测力计法。

所谓负荷分配，即将汽缸的重力合理的分配到各个承力面上去。

猫爪垂弧法就是指每个支撑猫爪在无猫爪垫片支撑的情况下，汽缸猫爪自然下垂的高度，比较左右对称位置猫爪的垂弧，通过调整各猫爪下部垫片的厚度，使各对称点猫爪垂弧差在允许范围以内，此方法以猫爪垂弧(单位：mn1)间接的反映汽缸的负荷；测力计测量法，就是将专用的测力计拧入高中压缸猫爪处的专用螺孔内，当测力计受力时，根据测力计上端百分表指示的弹簧压缩值，即查知该猫爪的负荷，根据各猫爪的负荷值进行对称点负荷的调整，负荷差在范围以内时，用量纲表测量猫爪底部垫片的厚度，即为正式垫片的厚度值，此方法直接反映了各猫爪分配的负荷。

3 负荷分配所具备的条件
高中压缸的负荷分配工作是高中压缸安装过程中最关键的一个环节，它直接关系着高中压缸的轴向定位、高低对轮中心的确定以及高中压外缸所有管道的正式连接，在实际安装过程中，有的厂家要求进行半实缸负荷分配，即高中压缸下半所有部套吊入缸内就位，包括高中压转
子；而有的厂家要求全实缸条件下进行负荷分配，即高中压缸所有部套全部吊入缸内安装到位，包括高中压外缸。

根据我们长期的施工经验，采用全实缸下的负荷分配，效果更好，对减小机组振动有很好的效果，因全实缸和汽轮机最终运行工况相同，这样做出的负荷分配更能准确地反映整个汽缸的重力，使负荷分配更趋于合理、准确。

负荷分配必须具备的条件：
(I)高中压缸扣全实缸。

(2)高中压外缸不受任何外力，处于自由状态，与汽缸相连的管道第一个焊口均未焊接。

(3)高压转子与低压转子中心在全实缸情况下已调整合格，达到厂家设计范围要求。

(4)高中压外缸相对高中压转子前后洼窝中心合格，在设计要求误差以内(≤0．05 mm)。

(5)高中压外缸4个猫爪下均采用临时垫片支撑，且具有不同厚度的不锈钢垫片，能够保证加、减调整操作。

(6)高中压外缸与前箱和低压缸轴承箱“H”型中心梁未连接。

(7)高中压外缸四个猫爪的正式螺栓已安装，且全部紧固。

(8)负荷分配用零时支架已配置结束且已焊接到位置。

4 负荷分配的步骤
目前300Mw国产汽轮机组负荷分配通常采用的方法为猫爪垂弧法，其分配调整原则为：“逐一进行，对称调整”。

下面以靖远电厂8号机组高中压缸采用猫爪垂弧法进行负荷分配为例介绍负荷分配试验的。

一般步骤。

(1)在高中压外缸各猫爪(编号l、2、3、4)外侧分别焊制一临时支架(图2)固定焊于地坪预埋件上，焊接时严禁与汽缸焊接一起，防止汽缸起落、敲击时受到冲击影响，具体高度H以略低于各猫爪上沿50 trim为宜
(2)复查各猫爪联系螺栓全部处于紧固状态，此时各猫爪螺母下部应垫和螺母大小相同的石棉垫片，确保紧固螺栓时不会损伤猫爪平面。

(3)用专用梅花扳手松开预作负荷分配的猫爪(编号1)联系螺栓，并取出。

(4)在编号l猫爪侧面临时支架上架一块量程0～lOmm的百分表，调整使读数指示为5．O Omm，固定并记录百分表起始读数5．OOmm。

(5)用75t的行车主钩通过钢丝绳在相应侧吊耳处将该猫爪抬起约0．80mm左右，抽出该猫爪下临时支撑垫片，此操作过程严禁碰撞百分表。

(6)松下吊车，让该猫爪自由下垂，当行车彻底不受力的情况下，记录百分表读数A。

(7)重新使行车受力，吊起该猫爪，使百分表读数达到5．00+0．80mm左右，复装临时垫片，复装时应仔细检查各层垫片是否有叠层和错位，确认后复装，并检查各层垫片孔与猫爪螺栓孔对直，松开行车，使重量全部承受于垫片上，检查百分表读数是否回零(5．00)mm，若偏差在0．0l～0．05mm之间可用铜棒向下敲击该猫爪上沿，看百分表是否回零：敲击后偏差仍超过0．05 trim，不回零，应重新抬起该猫爪0．80 trim左右后抽出垫片进行检查，直至最终百分表读数回零(5．00ram)；若回零，应重复步骤(5)、(6)、(7)再做一次，直至连续两次分配百分表读数(A)一致。

当最后一次分配结束复装垫片时，在垫片复装到位，两孔对直时应先拧入联系螺栓5、6扣后，再彻底松开行车，防止联系螺栓上加工的二台旋不到位。

在行车彻底松开后，且百分表已回零的情况下，紧固该猫爪联系螺栓。

(8)计算该点的垂弧：△Hi=5．00一Ai mm(i=l，2，3，4)
(9)采用与(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)相同的步骤，分别对编号2、3、4猫爪的垂弧进行测量、记录，分别记录如下：
AI A2 A3 A4
△H1 △H2 △H3 △H4
5 垫片调整、取值根据各猫爪垂弧△H ，对左右对称位置，即编号(1、2)和编号(3、4)猫爪垂弧进行比较，看是否在要求范围以内。

要求l△H1一△H2 l≤0．05raml△H3一△H4 l≤0．0 5mm。

如果不能满足要求，应进行调整，调整量为△T。

调整过程加减垫片时，不允许单侧加减垫片，这样会破坏高中压外缸与转子的洼窝中心，必须两
对称点同时进行调整，确保洼窝中心不变。

△H 越大，对应编号猫爪下应减去△T ：)／(3 mm厚度垫片△H 越小，对应编号猫爪下应加上△T ：)／(3mm厚度垫片在各个猫爪按顺序调整结束后，再次复核各猫爪的垂弧，是否在标准范围以内，如果仍不能满足要求，应按同样的办法进行测量、调整。

高中压缸囚刚性的不同，当一端对称点猫爪垫片调整，另一端两猫爪的垂弧相应有微量的变化。

因此，须进行几次分配，方能满足要求。

整个猫爪负荷分配结束，满足要求后，应用内径干分尺复测高中压外缸相对高中压转子的前后洼窝中心(a、b、C)值(如图4)，检查是否有变化。

首先通过专用的螺栓千斤顶或楔形垫铁，将两端洼窝左右调整到范围以内，再测量底部，如底部与左右有偏差，应通过调整两端(编号1、2或编号3、4)猫爪垫片的厚度，此时应同时在两端对称点猫爪底
部增加、减去相同厚度的垫片，这样才能确保在不破坏猫爪负荷的情况下，又能满足洼窝要求洼窝中心要求：
l a—b l≤0．05 ilnl
Ic一I≤0．05 mm
调整量如下：在左右洼窝已满足要求I a—b I≤0．05 illm时只调整底部：
当fc一f>0．05mml 2 l 时，c一旦>0 时，对应端各猫爪底部加一厚度的垫片。

C一旦<0时，对应端各猫爪底部抽一l厚度的垫片。

此项调整可不单独再次进行负荷分配操作，可直接在负荷分配合格后，在测量出的垫片总厚度上
加减(Hi Jc一)，来最终确定正式猫爪垫片的厚度H，这样可以减少不必要的工作量。

根据各猫爪负荷分配合格后的临时垫片的厚度，加工正式猫爪垫片。

取各猫爪临时垫片厚度值时，根据施工经验，用量纲表直接测出的厚度值均有偏差，直接在最后一次临时垫片状况下复核猫爪垂弧值时，分别用外径千分尺测量每一张垫片的厚度，最后相加得出各猫爪的总厚度值。

在各猫爪正式垫片加工结束安装后，仍需再次复核各猫爪的垂弧，确保与临时垫片时的垂弧值一致。

通过此次调整，最终使靖电8号机组各猫爪垂弧达到要求，测量值如下：
1号：A Hl=5．00—3．49=1．51mm
2号：AH2=5．00—3．54=1．46mm
3号：△H3=5．00—2．91=2．09mm
4号：△H4=5．00-2．92=2．08mm
l A Hl一△H2 l≤0．10 mm
I△H3一△H4 l≤0．10 mill
满足要求。

6 结束语
猫爪垂弧法对汽缸进行负荷分配，是目前施工中最常用、最适合的一种方法。

通过测量对称点猫爪垂弧差来间接确定各猫爪的负荷，方法简单，便于操作；测力计法设备投资较大，一般厂家不提供测力设备，安装单位也不定购，因此安装单位很少使用此方法。