轴位移定位方法

轴向位移、胀差的安装和调试关于轴向位移和胀差的方向及机械零位的确定
安装间隙的确定
条件：由于零位是在工作瓦及非工作瓦的正中心，并且需要将推力盘靠死工作瓦时来安装并定位两只轴位移传感器，差胀传感器也如此。

方法：轴向位移和胀差的安装间隙的确定相当重要，要在掌握基本原理的基础上来确定此间隙就会变的相当容易，并方便的安装。

下面介绍轴向位移安装间隙的确定方法。

假定我们选用一个传感器，此传感器探头有效直径（除了线圈以外的）为8mm，间隙线性范围为4.5mm，传感器输入输出曲线如图1所示，电压输出-2V—20Vdc为线性输出范围，所对应的间隙为0.5mm—5.0mm,灵敏度为4V/mm即d1=0.5mm,对应输出电压为：-2V DC；d2=5.0mm，对应电压输出为-20V DC.如果轴向位移表量程范围为：-2mm--+2mm,即范围为4mm，此时安装间隙为d0=2.75±0.25mm,即d2=2.5mm,d3=3mm,只要将传感器安装在此范围之内即可。

此时传感器电压输出对应于
-10VDC---12VDC.由于传感器输出与电压是一一对应的关系，所以在传感器安装时，没有必要用塞尺去测量间隙，只要用电压表测量输出电压即可。

零位确定
在安装固定传感器时，不必关心监视仪表的指示值，在传感器固定完毕后，利用监视仪表的“零迁”即可。

如果轴系不在零位，如果测量得目前大轴在+2mm，此时监视值迁为+2mm即可。

1.如果系统性能图超出规范限制范围，例如，线性区少于80mils，比例系数超出±11mV，那么首要的原因可能是系统的某一部分构成不匹配。

探头、延伸电缆或前置器在电气长度方面不匹配，使得总长度太长或太短。

2.当提供的-24Vdc电压超出允许变化范围时，传感器的性能也会超出偏差的允许范围。

传感器的可用电压变化范围为-17.5至 -26.0 Vdc。

然而，对较高的输入电压可能会失去响应。

传感器的供电电压低于- 16Vdc时线性区域将严重减小。

注意，传感器的最大输出电压相比电源电压大约有4伏的偏差。

也就是最大输出信号比电源电压低4伏。

轴向位移和胀差安装间隙的确定相当重要，要在掌握基本原理的基础上来确定此间隙就会变得相当容易，并方便地安装。

以往许多老电厂的技术人员受“山”字型传感器的框框影响，把此项工作看得比较机械，往往还用塞规去测量间隙，我们认为没有这个必要，而且没有利用涡流传感器具有线性好，范围大的优点。

下面以轴向位移为例来说明如何确定安装间隙及安装方式。

假定我们选用日本新川公司的VK-452A传感器，此传感器探头有效直径为8mm，螺纹尺寸为M14×1.5，线性范围为4.5mm，传感器的输入输出特性曲线如图1，电压输出－2V～－20VDC为线性输出的范围，所对应的间隙为0.5mm～5.0mm，灵敏度为4V/mm(这是常规数据，针对某一特定传感器应以用户自己标定的数据为准)，即d1＝0.5mm，对应输出电压为：－2V DC；d2＝5.0mm，对应电压输出为－20V DC。

如果轴向位移表的量程范围为：－2mm～＋2mm，即范围为4mm，此时安装间隙为d0＝2.75±0.25mm，即d2＝2.5mm，d3＝3.0mm，只要将传感器安装在此范围之内即可。

此时传感器电压输出对应于－10VDC～－12VDC。

由于传感器的间隙与电压输出是一一对应的关系，所以在传感器安装时，没有必要用塞规去测量间隙，只要用电压表测量输出电压即可，这样可减少现场工作强度。

又如果假定轴向位移表的量程为－1mm～＋2mm，即范围为3mm，此时安装的间隙为d0＝2.25±0.75mm，即d2＝1.5mm，d3＝3mm，此时传感器的电压输出对应与－6VDC～－12VDC，我们只要测量输出电压，使其在上述范围之内，即可固定支架，使其定位。

对于其他的量程范围，或胀差均可用此方式来确定。

零位确定
在安装固定传感器时，用户不必关心监视仪表的指示值，在传感器固定完毕后，利用监视仪表的“零迁”功能将监视仪表指示“迁零”即可。

如果轴系不在零位，如果机务工程师经测量，目前大轴在＋0.2mm，此时将监视器仪表的指示迁为＋0.2mm即可。

（应该为2.5+2=4.5和3+2=5mm对应的电压值都可以，即最大正向位移对应的探头位置可以活动的范围，而不是零点电压所对应的范围）所以涡流传感器的安装是相当方便的，半个小时即可完成安装调试工作的全过程。

而现在好多用户受老传统的影响，不会使用这些先进的功能而用老办法，甚至用对讲机，来回对数据、对零位，而往往螺母一紧，零位又变化了，再重新来过，5～6人忙半天才能安装完毕。

所以用户一定要搞清原理，可大大地减轻工作强度和节约时间。

绝对膨胀是指汽缸相对于汽缸上的绝对死点而产生的热膨胀。

而轴向位移是指汽轮机的转子相对于推力轴承（汽机转子上的死点）的热膨胀。

这两个膨胀的差值就是汽轮机的胀差。

汽轮机正常运行时最主要的监控参数是胀差。

两个绝对膨胀可作为参考数据。

汽轮机轴位移、胀差传感器的零位锁定(1)
北极星电力网技术频道作者:佚名 2010-12-20 11:27:29 (阅127次)
所属频道: 电力软件自动化关键词: 汽轮机胀差传感器零位锁定
胀差、轴位移是汽轮机监测保护系统最重要的两项技术参数，从理论和实际调试两方面阐述了如何正确地锁定本特利3300系统胀差、轴位移传感器的测量零位；并就如何避免实际安装调试中经常出现的问题，提出了可靠的解决方法，从而为减少因传感器零位锁定不当造成的测量、保护动作误差提供参考。

在高参数，大容量汽轮发电机组中，轴位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两项最重要的技术参数，也是两项重要保护。

目前，由于许多机组的轴系机械安装零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、位移监测系统传感器的零位锁定不当，使该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至无法正常监测和投入保护，只能停机处理。

因此，检修后机组的轴位移、胀差传感器的零位锁定是直接影响机组启动后，胀差、位移监测系统能否正确反映汽轮机组的动静间隙，从而可靠投入保护的一项重要工作。

1胀差、位移监测系统的测量原理
胀差、位移监测系统都是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测仪表，从而实现监测和保护的目的。

现以300MW机组中N300-16.7/538/538型汽轮机组为例，对美国本特利内华达公司生产的3300/46斜坡式胀差和3300/20
轴位移监测系统的测量原理进行阐述(轴位移、胀差的测量一次元件均采用本特利7200系列
81724-00-07-10-02涡流传感器)。

1.1本特利3300/46斜坡式胀差监测系统工作原理
在机组正常运行中，胀差传感器固定在缸体上，而传感器的被测金属表面铸造在转子上，因此，汽缸和转子受热膨胀的相对差值称为“胀差”(一般将转子的膨胀量大于汽缸的膨胀量产生的差值做为“正胀差”，反之为“负胀差”)。

根据“输出电压与被测金属表面距离成正比”的关系，该差值被涡流传感器测得，并利用转子上被测表面加工的8。

斜坡将传感器的测量范围进行放大，其换算关系为：
δ=L×Sin8。

式中δ：传感器与被测斜坡表面的垂直距离；L：胀差。

L=δ/Sin8。

=4.00/Sin8。

=28.74mm
由上式可知：胀差传感器利用被测表面8。

（8度）的斜坡将其4.00mm的正常线性测量范围扩展为28.74mm的线性测量范围，从而满足了对0～20mm的实际胀差范围的测量。

传感器将其与被测斜坡表面的垂直距离转换成直流电压信号送至前置放大器进行整形放大后，输出0～24VDC电压信号至3300/46
斜坡式胀差监测器，分别将A、B传感器输入的信号进行叠加运算后进行胀差显示，并输出开关量信号送至保护回路进行报警和跳闸保护。

同时输出0～10VDC、1～5VDC或4～20mA模拟量信号至记录仪。

1.2本特利3300/20轴位移监测系统测量原理
由于本特利3300/20轴位移监测系统出厂设计为：当测量回路开路或机组的轴向位移达到报警或跳闸值时均会发出报警和跳闸信号，故一般采用4只传感器，分别送入两个3300/20轴位移监测器，两两相“与”后，再将两个监测器的开关量信号输出相“或”做为跳机保护条件较为可靠。

现以一只传感器为例说明其工作原理。

单只轴向位移传感器的工作原理与单只胀差传感器的工作原理一样。

都是利用涡流传感器将其与被测表面的位移转换成电压信号送至前置放大器，经整形放大后，输出0～24VDC电压信号，送至3300/20监测器进行信号处理，输出开关量信号至汽轮机跳闸保护系统实现保护功能。

同时送出4～20mA、0～10VDC、或1～5VDC模拟量信号至记录仪。

图2为信号传递原理图。

2胀差、位移监测系统传感器的零位锁定
2.1胀差、位移监测系统传感器的零位锁定必须参考的因素
(1)大轴推力瓦的间隙△值。

(2)大轴位置(即大轴推力盘已靠在推力瓦的工作面或非工作面)。

(3)胀差、位移监测器及传感器的校验数据。

现以N300-16.7/538/538型汽轮机组为例，分别介绍了3300/46胀差和3300/20轴位移监测保护系统的零位锁定。

胀差、轴位移监测传感器均采用本特利3300系列81724-00-07-10-02型涡流传感器
已知：△＝0.36mm，胀差监测器量程为0～20mm，轴位移监测器量程为+1.25mm，大轴推力盘靠在工作面，位置如图4所示。

2.23300/46斜坡式胀差传感器的零位锁定步骤
(1)因3300/46监测器的设计量程为0～20mm，而实际机组停运后会产生约0～2.50mm的负胀差，因此，传感器安装零位对应监测器的显示为+2.50mm。

由图3所示传感器的特性曲线可知，此种型
号的传感器安装基准电压为10VDC，按此电压将A、B传感器分别固定，此时，3300/46监测器应
显示为+10.00mm，然后利用千分表和可调拖架将A、B传感器同时向图4所示的胀差方向调整
7.50mm，此时监测器的显示应为+2.50mm。

(2)若大轴推力盘靠在工作面，等于将大轴从推力瓦的中间零位向机头推了1/2×△mm，应利用
可调拖架将A、B传感器同时再向图4所示的胀差方向调整1/2×△mm后，将可调拖架锁定即可。

此时，A、B传感器的间隙δ1、δ2可按下式推算：
δ1=δAO+(1/2×△+7.50)×Sin8。

δ2=δBO-(1/2×△+7.50)×Sin8。

式中：δAO、δBO为A、B传感器在安装基准电压10VDC安装时，传感器与其被测表面之间的间隙。

最终零位锁定后，应记录A、B传感器的输出电压。

此时，3300/46监测器应显示为+2.32mm。

在冷态，轴向位移的零位是将转子的推力盘向非工作瓦块推足，定位零位。

账差的零位则是转子的推力
盘向工作瓦块推足。

用什么工具？我见过用专用液压工具，也有撬的
汽轮机组大修后都要做轴向位移定位工作，但机组有大有小，自然转子有轻有重，我向想向大家讨教，机组小、转子轻的用撬棍盘转子靠向主瓦，轴向位移定零位(靠付瓦），那么大型机组的转子很重在轴向位移定位时用什么方法使转子靠向主瓦（靠付瓦）。

请大家各抒己见。

东汽一般是将转子推到紧贴推力轴承为定为零位
依据汽轮汽机专业提供的转子位置来定：推力瓦有工作面的，紧贴工作面定零位；没有工作面/非工作面之分的，一般按推力间隙中间定零位。

一般是在盘车的状态下将转子推到紧贴推力轴承瓦定为零位
应分工作面和非工作面发电机侧为工作面大部分的机组都是工作面定零的
在冷态时将转子的推力盘推向推力瓦的工作瓦块(发电机侧)，并与工作面靠紧，此时将轴向位移定为零位，即调整
探头位置显示为0mm。

键相测量就是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称键相标记。

当这个凹槽或凸键转到探头位置时，相当于探头与被测面间距宊变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。

因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。

凹槽或凸键要足够大，以使产生的脉冲信号峰峰值不小于5V（AP1670标准要求不小于7V）。

一般若采用φ5、φ8探头，则这一凹槽或凸键宽度应大于7.6mm、深度或高度应大于1.5mm（推荐采用2.5mm以上）、长度应大于10.2mm。

凹槽或凸键应平行于轴中心线，其长度尽量长，以防当轴产生轴向窜动时，探头还能对着凹槽或凸键。

为了避免由于轴相位移引起的探头与被测面之间的间隙变化过大，应将键相探头安装在轴的径向，而不是轴向的位置。

应尽可能地将键相探头安装在机组的驱动部分上，这样即使机组的驱动部分与载荷脱离，传感器仍会有键相信号输出。

当机组具有不同的转速时通常需要有多套键相传感器探头对其进行监测，从而可以为机组的各部分提供有效的键相信号。

键相标记可以是凹槽，也可以是凸键。

当标记是凹槽时，安装探头要对着轴的完整部分调整初始安装间隙（安装在传感器的线性中点为宜），而不是对着凹槽来调整初始安装间隙。

而当标记是凸键时探头一定要对着凸起的顶部表面调整初始安装间隙（安装
在传感器的线性中点为宜），不是对着轴的其它完整表面进行调整。

否则当轴转动时，可能会造成凸键与探头碰撞，剪断探头。

在冷态时将转子的推力盘推向推力瓦的工作瓦块(发电机侧)，并与工作面靠紧，此时将轴向位移定为零位，即调整探头位置使电压值为-10.16v，DCS显示为0mm，东汽的轴向位移测量范围为-2~+2mm 各大汽轮机厂商可能有所区别
一般是取探头线性最好部位的中间点作为零点，不同的厂家不同
本特例的一般为7V左右，菲利普的12V左右
1、根据汽机水明书确定转子零位，在不同的设计时转子零点的定位方式不同，由非工作面和工作面两种定位方式。

2、根据水明说书所确定的定位方式，核对汽轮机检修记录，支好千分表，然后汽轮机经行推轴，从当前位置推
向工作面（非工作面），调整千分表零位，然后把轴推向非工作面（工作面），记录轴的移动距离，与检修记录中的数据对照后，按照说明书的要求将转子推向所需的支持面，再次核对转子的行程该位置就是转子的零位。

3、在推轴的过程中要多推几个往返保证大轴位移的测量数据要稳定；另外在推轴时注意在千斤顶（一般推轴时
使用的工具）松开时转子不应产生大的回弹。

4、轴向位移及胀差的调试与探头的校验方法相同，区别在校验和实际安装时的零位确定不同。

转子零点的定位方式还有中间定0位的。

轴向位移、胀差调试安装好后，经过油循环，其值肯定会发生变化，这是正常的。

轴向位移位移的方向，
一般以推力盘紧贴工作瓦为零，向机尾移动为正，向机头移动为正。

另外须注意，对于胀差和轴向位移，
组件设置有个反不反向的问题。

如果实际值增大，传感器测量值减小，则应该反向。

当然，现在很多TS
I装置有线性拟合功能，可以不管这点，如德国申克，但知道总是好的。

请教一下tzd2000 ：
隙。

用同样的方法安装胀差！
轴向位移与胀差的调整方法是不相同的，轴向位移首先必须确定零位，向前面所说的，零位有中间位、有在工作面和非工作面的区别，然后再跟据大机的推力间隙来计算；胀差的调整要通过胀差安装位置的角度计算，根据转子的位置在机侧还是发电机侧来计算，一般有个公式，但是在调整时，最重要的就是不要调反了！
有一种说法：总间隙是0.31mm。

向工作面（电机端）推死，他的间隙是0.155mm，以此为标准点（即中心点），此时靠电机侧探头电压为－9.38v,靠调阀侧探头电压为－10.62v,3500系统均显示0.155mm。

（指的是两个轴位移探头）42卡内有一设置：卡件数值靠调阀侧探头数值靠近探头增加或靠电机侧探头远离探头增加。

请大家讨论此法是否可行？？
你负荷是指电负荷还热负荷。

对抽汽供热机，热负荷增加轴向推力相应增大。

电负荷相反。

因为你关闭了对外供汽，那么在带同样的负荷情况下，作为汽轮机是三段前的蒸汽流量小了，而后的是增加了，所以轴向推力增大，推力瓦温升高。

同意3楼5楼观点,楼主对热负荷和电负荷变化时最终流经末级叶片的蒸汽量的变化还不是很清楚,或者说应该看看抽气是从哪个部位抽的,理论和基本概念有待加强仅供参考[em01][em01][em01][em01][em01] 我厂的机子电负荷高轴向位移却减小,负荷低轴向位移却增大,各位大虾这又是什么原因,给解答一下!
这与机组的结构设计有关系，例如低压部分并不是完全对称，合力的方向会朝向高压侧，平衡轮尺寸，机内部的动静间隙尤其是叶根的轴向间隙，都会影响到轴向推力，如此多的合力，甚至可能随负荷的升高而改变方向。

曾经有过300MW的机组因进行节能改造而烧毁非工作面推力轴承的例子。

一般汽轮机设计的死点有二个。

1 汽缸绝对膨胀死点：在低压缸两侧的横向中心线上各设置一纵销，允许低压缸轴向自由膨胀，确定低压缸的横向位置，保证低压缸中心位置不发生变化。

在低压缸前后两端各设置一横销，允许低压缸横向的自由膨胀，以确定低压缸轴向位置。

低压缸纵销中心线与横销中心线的交点即为膨胀的死点，从这点开始，汽缸可在基础台板上自由膨胀。

在前轴承座下设有一纵销，其位于前轴承座及台板间的轴向中心线上，允许前轴承座轴向自由膨胀，限制其横向移动，因此整个机组以死点为中心，通过高中压缸带动前轴承座向前膨胀，前轴承座的位移表示高中压缸和低压缸向前膨胀之和，称为绝对膨胀。

2 转子相对于汽缸的膨胀死点：当汽轮机启动加热或停机冷却及负荷变化时，汽缸和转子都会产生热膨胀或冷收缩，由于转子的受热面积比汽缸大，且转子质量比汽缸小，蒸汽对转子的传热比汽缸快得多，
因此转子和汽缸之间存在着膨胀差，这个膨胀差是转子相对于汽缸而言的，故称为相对膨胀差，简称差胀。

大多机组的推力轴承作为转子相对于汽缸的膨胀死点，布置在前箱内，因此在机组加热过程中，转子向发电机方向膨胀，而汽缸死点在低压缸纵销和横销中心线的交点上，因此，高中压缸向调阀端膨胀。

一般定在低压缸中心线上，膨胀方便点，低压缸下面上凝汽器，不能让凝汽器跟着一块动，是吧
对应地面的死点应该是绝对死点,通常是横向的,比如低压缸的死点多是在低压缸中心线附近,这样低压缸可以相对死点向前向后膨胀,当然横向也是要膨胀.高中压缸的死点通常是在高中压缸后轴承处,其只能向前膨胀.现在的汽轮机多采用双层缸结构,这样内外缸之间也有一个死点,这个应该是相对死点,是内缸相对外缸的死点(相对地面还是有位移的),内缸可以从该点前后膨胀.转子的通常在推力瓦处,转子在该点前后
膨胀.汽轮机的死点不好找,要是看的话,最好找发电机的死点,这个比较容易一些,而且作用原理都是一样的.
推力瓦是单独的，不随转子转动。

推力盘是转子的一部分，推力瓦安装在推力盘的两侧，通过瓦枕等结构固定在轴承箱内。

推力轴承承受蒸汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静间正确的轴向间隙，所以轴向推力轴承被看成是转子的定位点，或称汽轮机转子对静子的相对死点！
绝对膨胀是指汽缸相对于汽缸上的绝对死点而产生的热膨胀。

而轴向位移是指汽轮机的转子相对于推力轴承（汽机转子上的死点）的热膨胀。

这两个膨胀的差值就是汽轮机的胀差。

汽轮机正常运行时最主要的监控参数是胀差。

两个绝对膨胀可作为参考数据。

回答者：我是大老总|二级| 2008-11-21 20:25
汽缸死点在排汽缸中心，汽缸膨胀测量是指测量从汽缸死点向着前轴承箱方向的轴向位移测量，前轴承箱沿着加润滑剂的纵向键可以自由移动。

轴向位移测量是指转子的推力盘相对于轴承座的轴向位置，用来监测推力方向和推力轴承瓦块的磨损。

正常情况下，前箱的膨胀位移肯定会影响轴向位移的量，但在设置轴向位移测量装置时，已经把前箱的正常位移考虑进去了，所以汽轮机在正常工况下运行时，前箱的膨胀位移是不影响轴向位移测量值的。

推力轴承在前轴承箱内，推力轴承的位置就是转子相对于汽缸膨胀的死点，因此在机组加热过程中，转子向发动机方向膨胀，而汽缸死点在低压缸纵销和横销中心线的交点上，因此高中压缸向调速器端膨胀，在高压部分，由于转子向发电机端膨胀，与气流流动方向相反，而高压静叶持环随汽缸向调速器端膨胀，这样相对膨胀差为负胀差
推力瓦
科技名词定义
中文名称：推力瓦
英文名称：thrust bearing shoe
定义：推力轴承中可在固定支承体上自由灵活摆动，与镜板构成动压油膜润滑、承载，由摩擦面层和瓦坯体构成的扇形部件。

推力瓦
定义：推力轴承中可在固定支承体上自由灵活摆动，与镜板构成动压油膜润滑、承载，由摩擦面层和瓦坯体构成的扇形部件。

推力瓦，也称为推力轴承，是用来平衡转子的轴向推力。

确立转子膨胀的死点，从而保证动静件之间的轴向间隙在设计范围内。

汽轮机推力瓦的作用就是为了确定转子在汽缸的轴向位置。

在正常运行的情况下，汽轮机的推力瓦中，工作瓦块受力，保证汽轮机的转子不至于向发电机侧位移。

但减负荷，尤其是甩负荷的情况下，由于惯性等原因，造成汽轮机有向机头侧发生位移的趋势。

这时候，受力的是推力瓦中的非工作瓦块，从而保证汽轮机的转子在汽缸中轴向的相对位置不发生改变。

汽轮机推力瓦分正向推力瓦和反向推力瓦。

推力瓦，也称为推力轴承，是用来平衡转子的轴向推力。

确立转子膨胀的死点，从而保证动静件之间的轴向间隙在设计范围内。

推力瓦采用的材质：钢坯+巴氏合金（也称为乌金），用乌金可以在轴温达到110度左右熔化，增加大轴的位移空间，从而保护大轴防止大轴因轴向位移大引起推力瓦的干磨擦。

其次是锡青铜、还有钢坯+氟塑料（这种材质摩擦系数小，适合温度更高，不需要对瓦进行刮研，不会因断油而烧瓦）等。

推力瓦广泛用于汽轮机、水轮机、水泵等。

东方一力机电设备有限公司专业制作各类推力瓦，并承接用户旧瓦翻新业务。

以及水轮发电机镜板的加工和旧镜板的研磨加工。

汽轮机推力瓦的作用就是为了确定转子在汽缸的轴向位置。

在正常运行的情况下，汽轮机的推力瓦中，工作瓦块受力，保证汽轮机的转子不至于向发电机侧位移。