汽轮机结构 转子
汽轮机内部结构拆装与检修
❖ 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。
06.07.2024
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
06.07.2024
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。
凝汽式汽轮机的结构组成
凝汽式汽轮机的结构组成
凝汽式汽轮机啊，就像是个大型的能量转换机器，把蒸汽里的热乎劲儿变成能让轮子转起来的动力。
它的构造嘛，主要有这么几大块：
主机身：这是汽轮机的心脏地带，里面有两个主角——转子和静子。
转子就像一根长长的轴，上面插满了叶片，蒸汽一冲，叶片就开始转啊转。
静子呢，就是不动的部分，围着转子建了个“家”，里面有喷嘴和固定的叶片，它们负责引导蒸汽，让转子转得更带劲。
凝汽器：蒸汽跑完一圈累了，就来到这里休息，变回水的样子。
这地方得保持真空状态，好让蒸汽更容易放掉热气，凝结成水。
外面有冷却水绕来绕去，帮助蒸汽冷静下来。
冷却水系统：为了让凝汽器里的蒸汽变水，得有个供水系统。
有时候是从河里、湖里取水，有时候是循环利用的水，还有专门的水泵和冷却塔来帮忙。
回收水系统：变回的水也不能浪费，得收集起来，经过一番处理，再送回锅炉继续用，这就形成了一个闭环。
排气系统：汽轮机里难免有空气混进来，得用抽气器把这些不听话的家伙赶出去，保持里面是真空状态。
润滑系统：机器要顺畅运转，离不开润滑油的帮忙。
这就像给机器关节抹上润滑膏，减少磨损，让它动起来更顺滑。
排水系统：汽轮机里有水汽，自然也会有水珠子，得有办法把这些水珠子排出去，防止它们捣乱，比如引起震动。
监控大脑：现在都讲究智能化，汽轮机也不例外。
有各种传感器和控制系统，时刻盯着机器的状态，温度、压力啊，一切尽在掌握，一旦有啥不对劲，立马调整，保证安全高效运行。
简单来说，凝汽式汽轮机就是这么一个大家伙，各个部分各司其职，默契配合，把蒸汽的热能变成我们能用的电能。
汽轮机转子[指南]
![汽轮机转子[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/5737081a17fc700abb68a98271fe910ef12dae77.png)
转子一、转子的作用和型式汽轮机中所有转动部件的组合体叫做转子。
转子的作用是把蒸汽的动能转变为汽轮机轴的回转机械能。
汽轮机转子可分为两种基本型式，即转轮型转子和转鼓型转子。
转轮型转子的叶片装在叶轮上，叶轮紧固在轴上，蒸汽对叶片的作用靠叶轮传给轴。
这种转子的级数较少，每一级中蒸汽的热焓降较大，一般应用在冲动式汽轮机上。
转鼓型转子的叶片直接装在圆锥形的转鼓上，蒸汽对叶片的作用力靠转鼓传给轴。
这种转子结构简单，弯曲度小，适用于级数多、每级热焓降不大于和要求积垢强度较大的反动式汽轮机上。
这种转子，由于轴向推力较大，所以都有平衡活塞用来平衡轴向推力。
二、转子临界转速的基本概念叶轮在工作时，所受的力很大而且也较复杂。
这些力有：蒸汽作用在叶片上使之转动的转动力矩；叶轮前后的蒸汽压力差造成的轴向推力；转动各部件如叶片、包箍及叶轮本身在转动时的离心力；叶轮转动时也要产生振动，所以叶轮上还受着振动力，由于这些力的作用结果，使叶轮上产生径向与切向应力，其中切向应力都较径向压力为大。
3．叶轮在轴上的套装：叶轮在轴上的套装方法很多，国产小型汽轮机的叶轮普遍采用热套法装在轴上。
热套法就是把叶轮的中心孔的内径制成稍小于轴的外径，在套装前先把叶轮用火焰均匀加热或油中加热到一定温度后，在热状态下套装在轴上，待叶轮与轴达到同一温度后，产生足够的紧力，使其牢固的套装在一起。
一般叶轮套装在紧力（轴的半径较叶轮轴孔半径所大的数值与轴半径的比值）为1/1000～1.3/1000。
为了防止在运行中出现叶轮与轴套装的紧力减小时，轴与叶轮之间产生相对滑动，在轴和叶轮的套装外，装有一对键，一般汽轮机的轴封套、推力盘等也都用热套法装在轴上。
三、转子临界转速为了安全起见，汽轮机的工作转速应与临界转速（包括临界转速成倍数关系的转速）错开。
运行实践证明，当工作转速与临界转速错开15～20％或再高一些时，汽轮机才能安全的工作。
大多数制造厂都使汽轮机的工作转速大于或小于临界转速的30％左右。
汽轮机转子部分
3.分类： （1）按盘车转速高低分： 高速盘车：40~70rpm,利于油膜的建立，加快热交换， 利于减小上下汽缸之间、转子内部温差，缩短起动时 间 低速盘车：2~4rpm，起动力矩小。速度低，不好建立 油膜，不能应用于大功率汽轮机。 （2）按结构特点分 具有螺旋轴的电动盘车装置 具有链轮—涡轮蜗杆的电动盘车装置
汽轮机转子
汽轮机的转动部分称为转子，主要部件有动叶片、主轴和叶 轮(反动式汽轮机为转鼓)、联轴器等； 作用：汇集各级动叶栅所得到的机械能，并传递给发电机转 子。 一、转子的结构 （一）轮式转子 1.套装转子 2.整锻转子 3.组合转子 4.焊接转子 （二）鼓式转子
加工方便，合理利用 材料，热态松动 应用于中低压转子
叶片振动的激振力
三、叶片的振动 叶片是根部固定的弹性杆件 自由振动——自振频率 强迫振动——激振力 共振 ——叶片的自振频率与激振力频率相等或成整数倍， 叶片将发生共振 。 共振时：振幅和振动应力急剧增加，可能引起叶片的疲劳 损坏 。
(一)引起叶片振动的激振力 1.高频激振力 汽流力 周期性变化 激振力的频率为：f=Zn×n0 激振力的频率f=2000～4000Hz
二、转子上的零部件 （一）叶轮 1.叶轮的结构 2.叶轮的振动
叶轮轮面上开有 平衡孔，奇数个
正在加工中的汽轮机转子
叶轮上的平衡孔、轴封
叶轮上的平衡孔、隔板汽封
与隔板对比
转子上的主油泵和转速表连接齿轮
主油泵
转速表连接齿轮
推力盘
隔板和汽封
动叶片
概念：动叶片是蒸汽动能转换成转子机械能的重 要部件。
汽轮机结构讲解
汽轮机结构讲解
汽轮机是一种将热能转化为动能的设备，主要由转子、静子和附件三部分组成。
1.转子
汽轮机的转子包括高压转子和低压转子。
高压转子通常由几个高温区域和中间几个低温区域组成，需要高温材料承受高温高压。
低压转子则由多个低温区域组成，可以采用高强度材料。
转子通常采用重点部位类似叶片的‘I’梁型结构，可以大幅提高承受力和高速平衡性能。
2.静子
汽轮机的静子包括高压缸、中压缸和低压缸。
其中，高压缸位于气流进口处，收缩后气流经过中压缸和低压缸继续排出。
不同压力区域的静子使用不同的材料和结构。
3.附件
汽轮机的附件包括轴承、密封件、润滑系统等。
轴承是支撑转子的重要组件，需要承受高速旋转和负载，通常采用油膜滑动轴承或气膜滑动轴承。
密封件是防止气流泄漏的重要组件，通常采用各种不同类型的装置来实现。
润滑系统是为了降低各组件间摩擦损耗和保证零件的长期性能而设计的。
总体而言，汽轮机属于高温高压环境下运转的设备，因此各个组
件要承受极高的压力、温度和振动力。
设计和制造汽轮机需要高度专
业化的技能和精密的加工工艺，以确保设备能够长期高效稳定地运行。
汽轮机转子
二、转子上的主要零部件
（一）叶轮 1.叶轮的结构 作用：安装动叶片并将动叶片上的转矩传递给 主轴。 整锻式；轮面、轮缘 套装式：轮面、轮缘、轮毂 按轮面的型线，可分为：等厚度、等强度、锥 形、双曲线形。 2.叶轮的振动：叶轮及其上面的动叶片振动。 主要是轴向振动。在振动时，某直径处基本不 振，此直径称为节径。节径两侧振动方向相反。
（二）联轴器
作用：连接汽轮机的各转子及发电机转子， 并传递转子的扭矩。 类型：刚性、半挠性、挠性（已极少采用）。 刚性连轴器的对中要求很高，一般用来连接 汽轮机各转子。 半挠性联轴器广泛用来连接汽轮机和发电机 转子。
刚性联轴器：
半挠性联轴器
靠背轮对中
三、转子的临界转速
概念：使机组发生强烈振动时的转速。 转子在临界转速下的强烈振动可看作共振， 振动原因是转子的质量偏心。 汽轮机转子的临界转速由生产厂家提供具体 数值。在启动时应迅速通过临界转速区。 根据临界转速的不同，可将转子分为： 刚性转子：一阶临界转速＞正常工作转速 挠性转子：一阶临界转速＜正常工作转速 为了减小转子的振动，转子在出厂前或检修 时都要进行动平衡试验。
某汽轮机的高压整锻转子模型
放在下缸中的某300MW汽轮机的高压转子
某单缸汽轮机的转子
转子的中心孔检查
某汽轮机的高中压转子
2.套装转子 叶轮与主轴分别加工制造，装配时将叶轮 热套在轴上。 3.组合转子 转子的前端整锻，后端套装。 （二）鼓式转子 除调节级外的其它各级动叶片直接装在转 子上开出的叶片槽中，
一阶临界转速正常工作转速为了减小转子的振动转子在出厂前或检修时都要进行动平衡试验
汽轮机转子
转子的作用：汇集各级动叶栅所得到的 机械能并传给发电机。 本节学习目标为： 1.了解转子、叶轮、联轴器的作用； 2.熟知转子、叶轮、联轴器的作用； 3.能表述转子临界转速的概念，并掌握设 计、运行中避免转子共振的方法。
汽轮机本体结构
汽轮机转子
（2）半挠性联轴器：两半联轴器之间加了一段波形圆筒。 他在传递扭矩时是呈刚性的，还能传递一定轴向推力，部分 吸收转子之间传递的振动。它也允许相邻两轴端之间有少许 的不同心度和端面瓢偏度。 （3）挠性联轴器：一般有齿轮式和弹簧式两种。这类联轴 器不传递轴向推力，基本不传递振动，对中要求低，但易磨 损，需要润滑，造价高。多用于小型汽轮机。 三、盘车装置 水力盘车和机械盘车 低速盘车（2～4r/min ）和高速盘车（40～70r/min ）
长叶片级结构
二、转子 １、转子 冲动式汽轮机采用轮式转子； 反动式汽轮机采用鼓式转子，鼓式转子上的动叶直接安装 在转鼓上； （１）轮式转子可分为：整锻式、套装式、组合式和焊接 式。整锻转子通常有中心孔；除调节级外都开有平衡孔。 套装叶轮采用热套加纵向键固定，大型汽轮机后装叶轮用 互相交错布置的端面键连接，最后套装的汽封用纵向键与 轴相连接。 ２、联轴器 联轴器又称对轮或靠背轮。作用是传递扭矩。 （1）刚性联轴器：结构简单，能够承受相邻转子分配来 的重量，，减少支撑轴承数，并缩短机组长度。缺点是传 递振动和轴向位移，对找中心要求高。
第二节、汽轮机静止部分
汽轮机静止部分包括：汽缸、喷嘴、隔板、隔板套、汽 封、滑销系统、轴承及紧固件等。 一、汽缸 （一）汽轮机的基础 基础分为钢铁和钢筋混凝土两种。机座；台板；垫铁。 岛式布置。 （二）汽缸 1、汽缸的作用：（1）封闭作用；（2）定位支承作用。 2、运行对汽缸的要求： （1）严密性要好； 汽缸变形的原因：出现滑销系统卡涩等故障；汽缸形状 复杂，壁厚不均匀，热处理残余应力释放；汽缸连接管 道应力过大；上缸温度高于下缸温度；
转子的支撑
汽轮机高、中压缸
汽轮机低压缸
高压缸设置为双层； 采用法兰、螺栓加热装置； （2）热膨胀时汽缸与转子同心度要好。采用猫爪结构。 （3）要有足够的刚度。 （4）流动构
汽轮机的工作原理和结构-附图
汽轮机工作原理和结构一、汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加,热能转变为动能。
如图1所示.高速汽流流经动叶片3时,由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。
图1 冲动式汽轮机工作原理图1—轴；2—叶轮;3—动叶片；4-喷嘴二、汽轮机结构汽轮机主要由转动部分（转子）和固定部分（静体或静子）组成。
转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。
固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。
套装转子的结构如图2所示。
套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩。
图2 套装转子结构1—油封环2—油封套3—轴4—动叶槽5—叶轮6-平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。
为了保证汽轮机正常工作，需配置必要的附属设备，如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。
图3为汽轮机设备组成图.来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。
由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
做完功的蒸汽称为乏汽，从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水，此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。
为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。
由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入，最终进入凝汽器的壳侧.若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力必然会升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功，同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化，这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。
汽轮机介绍之转动部分的结构及作用
汽轮机介绍之转动部分的结构及作用汽轮机是一种将热能转化为机械能的热能机械装置，广泛应用于发电、航空、航天等领域。
汽轮机的转动部分是整个机组的核心，负责将高速旋转的热能转化为机械能。
本文将介绍汽轮机转动部分的结构以及其作用。
汽轮机的转动部分由以下几个组成部分构成：1.转子：转子是汽轮机转动部分的核心部件，通常由高强度材料制成，如铸铁、钢等。
转子由主叶轮、中叶轮和末叶轮组成，每个叶轮上安装有叶片。
转子的作用是将热能转化为机械能，通过高速旋转带动轴系转动，进而驱动发电机或其他设备。
2.轴系：轴系是支持和连接转子的重要组成部分。
轴系通常由轴、轴承、油封等零部件构成。
轴是负责承载转子旋转力的重要组件，需要具备足够的强度和刚度。
轴承则用于支撑和定位转子，使其能够稳定旋转，并承受轴向和径向力。
油封用于防止润滑油泄漏，保证轴系的正常运转。
3.换向器：换向器位于转子的高速旋转部分，其作用是改变蒸汽流动的方向。
换向器通常由固定叶片和转动叶片组成，通过改变叶片的位置，使蒸汽在叶片上产生反作用力，从而改变蒸汽的流向，实现能量的传递和转换。
4.冷却系统：汽轮机转动部分会因为高温和高速旋转而产生大量热量，如果不及时散热，可能导致转子变形甚至损坏。
因此，冷却系统是汽轮机转动部分中非常重要的组成部分。
冷却系统通常通过沿轴向布置的冷却通道和冷却空气来实现，这些冷却通道可以将热量从转子中传导出去，降低转子的工作温度，确保转子的正常运转。
汽轮机转动部分的作用是将蒸汽能量转化为旋转机械能，并输出给发电机或其他设备。
在汽轮机工作过程中，蒸汽从汽轮机的锅炉进入转动部分，通过主叶轮和中叶轮的叶片将其动能转化为机械能，驱动轴系旋转。
而末叶轮则将剩余的能量进一步转化为机械能，提高汽轮机的整体效率。
此外，汽轮机的转动部分还具有以下作用：1.平衡作用：汽轮机的转动部件需要精确制造和安装，以确保转子在高速旋转时能够保持平衡。
平衡失调会导致振动和噪音增加，甚至使整个机组发生故障。
汽轮机结构：第二节转子
键
特点：
（1）套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部 件是分别加工后热套在阶梯形主轴上； （2）采用过盈配合，以防止离心力产生的松 动现象，并用键传递扭矩； （3）所有设备锻件小，质量易保证； （4）能够合理利用材料； （5）应用：中、低压转子，适合温度400℃ 以下、低应力环境下工作。
4、焊接转子
特点：ຫໍສະໝຸດ （1）由若干个实心叶轮和两个端轴焊接 而成； （2）不存在松动，也没有中心孔； （3）强度高，刚性大，质量轻，结构紧 凑； （4）可以做成转鼓结构用于反动式汽轮 机； （5）应用：大多用于低压转子。
反动式汽轮机转子的结构（国产
引进型300MW汽轮机）
1、鼓式转子（实心鼓形转子，但有中心孔）
2、整锻转子
特点：
（1）整锻转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件与 主轴是由一个整体锻件加工而成，无热套部件； （2）工作时叶轮与主轴不会产生松动现象； （3）结构紧凑，装配零件少，轴向尺寸相对较短 （没有连接短轴，叶轮无轮毂）； （4）转子刚性较好； （5）早期制造的整锻转子有中心孔（用于去除中 心处的残留杂质，并可以检查锻件质量），现在大 多没有成为实心转子； （6）应用：早期主要是高压转子，现在都可采用。
汽轮机转子的冷却
（1）冷却原因： a.鼓形转子直径大，热阻也大； b.进汽部分工作温度太高； c.要降低金属蠕变速度； d.减小热应力。 （2）冷却部位：高压转子（调节级区域）和中压转 子进汽部分表面 （3）冷却工质：温度较低的蒸汽
高压转子（调节级区域）表面的冷却
主蒸汽进入调节级区域内转子的冷却：
汽轮机结构
汽轮机结构概述汽轮机是一种将热能转化为机械能的设备，常用于发电厂和工业领域。
汽轮机的结构可以分为以下几个主要部分：汽轮机转子、汽轮机定子、汽轮机叶轮和汽轮机外壳。
汽轮机转子汽轮机转子是汽轮机的核心部件，主要由转子盘、转子叶轮和轴承组成。
转子盘转子盘是汽轮机转子的主体部分，它连接着所有的转子叶轮，并通过轴承支撑整个转子。
转子叶轮转子叶轮是汽轮机转子上最重要的部分，它通过叶轮叶片将高速高温的工作流体（一般为蒸汽）的动能转化为机械能。
轴承轴承是支撑和定位转子的重要组件，可以减小转子的摩擦和磨损，并增强汽轮机的稳定性和寿命。
汽轮机定子汽轮机定子位于汽轮机转子的周围，主要由定子盘、定子叶轮和定子外壳组成。
定子盘定子盘是汽轮机定子的主体部分，它通过固定定子叶轮和定子外壳，保持定子的整体结构稳定。
定子叶轮定子叶轮是汽轮机定子上的关键部分，它通过叶轮叶片引导工作流体流过转子叶轮，以进一步提高汽轮机的工作效率。
定子外壳定子外壳是汽轮机定子的保护层，它不仅可以保护定子叶轮和定子盘不受损坏，还可以对工作流体进行导向和控制。
汽轮机叶轮汽轮机叶轮是汽轮机中的关键零部件，主要包括转子叶轮和定子叶轮。
转子叶轮转子叶轮可以将高速高温的工作流体的动能转化为机械能，通过与转子盘相连，将转子的动力传递给发电机。
定子叶轮定子叶轮通过工作流体流过叶轮叶片，加速流体并增加压力，提高汽轮机的工作效率。
汽轮机外壳汽轮机外壳是汽轮机的外部保护层，它主要由上下两部分组成：汽轮机上部外壳和汽轮机下部外壳。
汽轮机上部外壳汽轮机上部外壳主要保护转子和转子叶轮，同时将蒸汽导向发电机。
汽轮机下部外壳汽轮机下部外壳主要保护定子和定子叶轮，同时引导工作流体流动，并与上部外壳连接。
总结汽轮机结构的主要部分包括转子、定子、叶轮和外壳。
转子由转子盘、转子叶轮和轴承组成，定子由定子盘、定子叶轮和定子外壳组成。
叶轮包括转子叶轮和定子叶轮，外壳则分为上部外壳和下部外壳。
这些部件共同工作，将热能转化为机械能，实现汽轮机的正常运转和发电功能。
汽轮机转子及构成
汽轮机转子及构成1转子定义汽轮机所有转动部件的组合体称为转子（图13）。
它主要包括：主轴、叶轮（转鼓）、叶片、联轴器等部件。
图13 转子转子的作用：汇集各级动叶栅所得到的机械能，并传给发电机。
转子受力分析：传递扭矩、离心力引起的应力、温度不均匀引起的热应力、轴系振动所产生的振动应力。
汽轮机转子在高温蒸汽中高速旋转，不仅要承受汽流的作用力和由叶片、叶轮本身离心力所引起的应力，而且还承受着由温度差所引起的热应力。
此外，当转子不平衡质量过大时，将引起汽轮机的振动，转子要承受轴系振动所产生的振动应力。
因此，转子的工作状况对汽轮机的安全、经济运行有着很大的影响。
2转子的分类根据汽轮机的分类，转子分为两种：轮式转子、鼓式转子。
前者用于冲动式汽轮机，后者用于反动式汽轮机，鼓式转子上的动叶直接安装在转鼓上。
按临界转速是否在运行转速范围内，分为刚性转子和柔性转子。
在启动过程中，刚性转子启动就很方便，不存在跨临界区域，而柔性转子因需要快速的跨临界，故要求用户在实际启动过程中，要充分暖机，为快速跨临界作好准备。
1、轮式转子轮式转子根据转子结构和制造工艺的不同，可分为：套装转子、整段转子、焊接转子以及组合转子。
1-油封环2-轴封套3-轴4-动叶栅5-叶轮6-平衡槽图14 套装转子示意图（1）套装转子套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套在主轴上，各部件与主轴之间采用过盈配合，并用键传递力矩。
主轴加工成阶梯形，中间直径大。
适用性：只适用于中、低参数的汽轮机和高参数汽轮机的中、低压部分，其工作温度一般在400℃以下。
不宜用于高温高压汽轮机的高、中压转子。
①优点：加工方便，材料利用合理，质量容易得到保证。
①缺点：轮孔处应力较大，转子刚性差，高温下套装处易松动。
（2）整锻转子叶轮和主轴及其他主要零部件由整体毛坯加工制成，没有热套部件。
主轴的中心通常钻有中心孔，其作用是：℃去掉锻件中残留的杂质及疏松部分；℃用来检查锻件的质量；℃减轻转子的重量。
汽轮发电机的主要组成部分及结构特点
汽轮发电机的主要组成部分及结构特点汽轮发电机是一种利用汽轮机驱动发电机发电的设备。
其主要组成部分包括汽轮机、发电机、热交换设备、控制系统和辅助设备等。
下面将分别介绍这些组成部分的结构特点。
汽轮机是汽轮发电机的核心部件，它通过燃烧燃料产生的高温高压气体驱动转子旋转，进而带动发电机发电。
汽轮机的结构特点主要体现在以下几个方面：1. 转子结构：汽轮机的转子通常由高压段、中压段和低压段组成。
每个段落的转子叶片的数量和形状都不相同，根据气流参数的不同，使得每个段落的转子受力均衡，提高了转子的可靠性和稳定性。
2. 叶片结构：汽轮机的叶片通常采用双流道结构，即每个叶片上有两个流道，分别用于高压气体和低压气体。
叶片材料通常采用高温合金，以保证叶片在高温高压下的强度和耐腐蚀性能。
3. 汽轮机的外壳：汽轮机的外壳通常由高温合金制成，能够承受高温高压气体的冲击和腐蚀。
外壳内部的冷却结构可以减少叶片和外壳的温度梯度，提高了汽轮机的寿命和可靠性。
发电机是汽轮发电机的另一个重要组成部分，它将汽轮机产生的机械能转换为电能输出。
发电机的结构特点主要体现在以下几个方面：1. 定子结构：发电机的定子通常由若干组线圈和铁芯叠装而成。
定子线圈的数量和排列方式根据发电机的额定功率和电压等参数确定。
定子铁芯的结构通常采用矩形截面，以提高磁通密度和发电效率。
2. 转子结构：发电机的转子通常由磁极和转子轴组成。
转子磁极的数量和形状根据发电机的极数和转速等参数确定。
转子轴一般采用高强度材料制成，以承受转子磁极的离心力和惯性力。
3. 冷却结构：发电机的定子和转子通常需要进行冷却，以保持其温度在可控范围内。
常见的冷却方式有风冷和水冷两种，其中水冷方式可以提供更高的冷却效果，但需要增加冷却系统的复杂性和成本。
热交换设备是汽轮发电机的重要辅助设备，它负责将汽轮机排出的高温排烟进行冷却，以提高热能的利用效率。
热交换设备的结构特点主要体现在以下几个方面：1. 烟气冷却器：烟气冷却器通常采用水冷方式，即将烟气通过管道与循环水进行换热，使烟气的温度降低。
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3、组合转子Leabharlann 4、焊接转子特点：
（1）由若干个实心叶轮和两个端轴焊接 而成；
（2）不存在松动，也没有中心孔； （3）强度高，刚性大，质量轻，结构紧
凑； （4）可以做成转鼓结构用于反动式汽轮
机； （5）应用：大多用于低压转子。
（三）反动式汽轮机转子的结构
（3）去向：第一压力级前。
（5）中压转子表面的冷却
再热蒸汽进口区域内转子的冷却：
（1）蒸汽来源：用高压缸夹层冷却汽和中压 平衡活塞持环处漏汽混合后进行冷却，冷却后 的温度在360℃～480℃之间。
（2）冷却蒸汽流动方向：通过中压平衡活塞 持环与中压转子表面之间的间隙和叶片根部的 槽沟。
（3）去向：在中压第一级的喷嘴后和动叶后 完全混合。
2、国产引进型300MW汽轮机 组各转子之间的连接
2、半挠性联轴器
1、2-联轴器； 3-波形套筒； 4、5-螺栓
3、齿轮式联轴器
1、2-齿轮； 3、4-螺帽； 5-套筒； 6、7-挡环； 8-螺钉
4、蛇行弹簧联轴器
1-主动轮；2-从动轮；3-蛇行弹簧；4-外壳
三、转子的临界转速
1、汽轮机启动、停机时的现象：在
特点：
（1）整锻转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件与 主轴是由一个整体锻件加工而成，无热套部件；
（2）工作时叶轮与主轴不会产生松动现象； （3）结构紧凑，装配零件少，轴向尺寸相对较短
（没有连接短轴，叶轮无轮毂）；
（4）转子刚性较好； （5）早期制造的整锻转子有中心孔（用于去除中
心处的残留杂质，并可以检查锻件质量），现在大 多没有成为实心转子；
汽轮机轴系找中（邹县）
5、转子临界转速的校核
刚性转子：工作转速低于转子第一阶临界转 速的转子。
挠性转子：工作转速高于转子第一阶临界转 速的转子。
为保证机组安全运行，汽轮机的工作转速应 当避开邻近的临界转速，并有一定的裕度 （见教材）。
复习思考题：
1、了解转子的作用与组成，熟悉转子的 分类，掌握轮式转子的类型。
汽轮发电机组启动和停机过程中，当转速升高 到某一数值时，机组发生强烈振动，而越过这 一转速后，振动便迅速减弱；当转速下降到这 一转速时，转子又会发生强烈振动，再继续降 低转速，振动又迅速减弱。
2、转子的临界转速——在机组启动和停
机过程中，转子发生强烈振动时的转速。
3、转子临界转速表达式与分析
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（4）高压转子（调节级区域）表面的冷却
主蒸汽进入调节级区域内转子的冷却：
（1）蒸汽来源：第一级喷嘴后和调节级后的 部分蒸汽。
（2）冷却蒸汽流动过程：喷嘴后的部分蒸汽， 在压差作用下通过动静之间的间隙，经过喷嘴 室内圈上的孔径降低喷嘴室内圈的温度（第一 次冷却），然后进入压力级；
调节级后的部分蒸汽通过调节级叶轮上的斜孔 （该斜孔具有离心泵的作用）并流过高温区转 子表面（第二次冷却），然后进入压力级。
（二）冲动式汽轮机转子的结构
1、套装转子
特点：
（1）套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部 件是分别加工后热套在阶梯形主轴上；
（2）采用过盈配合，以防止离心力产生的松 动现象，并用键传递扭矩；
（3）所有设备锻件小，质量易保证； （4）能够合理利用材料； （5）应用：中、低压转子。
2、整锻转子
30i2
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EI
A
影响临界转速的因素：转子的刚度 （EI）、质量、跨度、支承、工作温度。
4、轴系的临界转速
汽轮机的各单跨转子及发电机转子通过 联轴器连接成为一个多支点的转子系 统——轴系。
轴系的临界转速由各单跨转子的临界转 速汇集而成，但又不是它们简单的集合。 因为联轴器的刚性连接会增加转子的刚 度，使得轴系的临界转速比各单跨转子 相应阶次的临界转速高。
（国产引进型300MW汽轮机）
1、高中压转子（实心鼓形转子，但有中心孔）
2、汽轮机转子的冷却
（1）冷却原因： a.鼓形转子直径大，热阻也大； b.进汽部分工作温度太高； c.要降低金属蠕变速度； d.减小热应力。 （2）冷却部位：高压转子（调节级区域）和中压转
子进汽部分表面 （3）冷却工质：温度较低的蒸汽
要求：具有很高的强度、刚度和动、静
平衡。
（一）转子的分类
按主轴与其它部件间的组合方式——分为 套装转子、整锻转子、组合转子和焊接 转子。
按主轴上有无叶轮——分为轮式转子和鼓 式转子。轮式转子具有安装、固定动叶 片的叶轮，常用于冲动式汽轮机；鼓式 转子无叶轮，动叶片直接安装在转鼓上， 常用于反动式汽轮机。
第五节 转子
一、转子 转子是汽轮机转动部分的总称。 作用：用于汇集各级动叶栅上所得到的
机械能并传递给发电机转子。 组成：主要由主轴、叶轮（或转毂）、
动叶及联轴器、盘车装置等组成。
工作时的受力：
（1）承受着叶片、叶轮、主轴本身质量 的离心力；
（2）承受着温度分布不均匀引起的热应 力；
（3）承受着巨大的扭转力矩和轴系振动 所产生的动应力。
3、低压转子
共有2×7级，前5级为鼓式，后2级为叶轮式。
二、联轴器
联轴器又称为靠背轮。 作用：连接汽轮机的各转子及发电机转
子，并传递转子上的扭矩。 分类：刚性联轴器、半挠性联轴器、挠
性联轴器。
1、刚性联轴器
（a）装配式；（b）整体式 1、2-联轴器；3-螺栓；4-盘车齿轮
特点：
结构简单、连接刚性强，轴向尺寸短、 工作可靠，不需要润滑、没有噪音，可 以承受很大的扭矩，而且可以传递振动 和轴向力。
2、熟悉国产引进型300MW汽轮机转子 的冷却。
3、什么是转子的临界转速、刚性转子、 扰性转子？影响转子临界转速的因素有 哪些？
4、联轴器有哪些类型？