汽轮机转子晃度测量方法图例详解

汽轮机转子晃度测量方法图例详解
大轴晃度和弯曲度测量
以测量高压转子大轴的晃度和弯曲度为例。

将转子圆周分成8等分，以危急遮断器飞锤击出方向为1号，并沿转子全长选出8点作为百分表的测量位置，如图2-79所示。

测量各点间的尺寸，并做好记录。

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。

在各个测点处装好百分表，百分表的原始读数最好放在同一数值上。

盘动转子，每
图2-79 转子晃动度及弯曲度的测量
转一等分，记录一次各百分
表读数。

当转动一圈后，检
查百分表，仍应回到原始读
数（要求连续校核两遍）。

图2-80 转
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，求出轴在四个方向的弯曲情况。

作图方法如图
2-81所示，以轴中
心线为横坐标，把
各个百分表的位置
按距离比例，标在
横坐标上；将各测
点百分表同一方向
读数差的一半值，
按比例标在垂直坐
标上，然后连接各
点成弯曲折线（为
便于说明起见表示
成两直线），直线交
点A为轴的最大弯
曲点，与横坐标的
距离B为该方向的
弯曲度。

在四个方
向的弯曲度中，选
取最大的一个，就
是轴的弯曲度。

图2-81 转子弯曲度（某一方向）
对轮端面平面偏差的测量平
面
偏
差
包
括
被
测
对
轮
端
面
与
主
轴
中
心
线
的
不
垂
直
度
（
即
瓢
偏
度
）
和
端
面
本
身
的
不
平
度
，
测量方法如下： 将转子圆周按转子旋转方向分成8等分，并使危急遮断器飞锤击出的方向为1号。

在对轮端面左右、靠近边缘相对180°各装一只百分表如图2-82所示。

要求百分表指针垂直于端面，两表与边缘距离相等。

放置 两只百分表是考虑到转子在旋转时可能沿轴向移动。

测量前将转子用临时支架止推，将两百分表小数放至50的位置。

盘动转子一圈，检查两只百分表读数应一致。

然后盘动转子，每转一等分，记录一次，回到起始位置时，两只百分表读数仍应相等。

两只表同一直径的最大读数差减去最小读数差取其半数，即为对轮端面平面偏差。

平面偏差＝2
min
max ∆-∆ 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。

图2-82 端面平面偏差的测量
轴颈锥度和椭圆度的测量
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2-83 轴颈锥度和椭圆度的测量
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。

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。

轴颈扬度及下沉量测量
a、轴颈扬度
将校验合格的精密水平仪如合象水平仪放在被测轴颈顶部中间位置，确信其平稳并在转子轴线正上方后进行测量。

测两次：设第一次的读数为A，第二次在原位将仪器调头（转180°）测量，读数为B。

则该轴颈扬度为（A－B）/2，方向为两次测量中大值的方向。

为了消除轴颈自身表面缺陷（如锥度、椭圆度等）的影响，上述测量应在转子0°、90°、180°、270°位置各测一次，然后取四次扬度的平均值作为测定值。

测轴颈扬度可以监视基础的纵向不均匀沉降、排汽缸和轴承座的变形以及转子静挠度的变化，为轴系对轮找中心提供参考。

b、轴颈下沉量
轴颈下沉量可用桥
规和塞尺测量。

测量值
与历史记录比较，可监
视轴颈、轴瓦的磨损，
以及轴瓦垫块的电化
学腐蚀和垫片的破裂
脱出等支承损伤。

测量
方法较简单，如图2-84
所示。

必须指出，轴颈下沉
量测量结果与量具及
图2-84 用桥规
其使用当否有直接关
系，所以每次测量，求
轴颈号、桥规号、桥规
位置和方向，乃至
塞尺塞入紧度等均一样，否则各次测量值将无可比性。

对轮找中心
对轮（也叫联轴器或靠背轮）找中心不是单一转子的检修，而是找正轴系中相邻转子的关系，其目的是使轴系中诸转子的轴线在机组的子午面内连成一条连续光滑的曲线，而在水平面上的投影成一直线，并且各轴承的负荷符合设计要求。

对轮找中心是一顶非常重要的工作。

中心不正直接关系到转子及其支承系统工作的可靠性，轻则引起机组异常振动、轴承超温等故障，重则可造成对轮螺栓甚至大轴断裂等恶性事故。

在下列情况下，必须进行对轮中心的测量和找正：
汽轮机大修解体时，在半实缸状态下进行，以掌握检修前对轮中心状况；
大修中调整隔板及前后汽封持环洼窝中心前；
大修中修刮轴承垫块、调整垫片厚度后；本体部件装复后。

此外，运行中机组振动过大需要查找原因、或轴承持续超温需要调整其负荷时，也常需复核对轮中心。

①对轮找中心方法
找中心方法简介如下。

必须强调的是：为了消除对轮晃度和瓢偏度对找中心的影响，对轮两半必须用专用工具（如涨紧套筒或铜棒）临时联成对，能够同步转动但又不互相毙住；测量对轮的端面间隙必须用两个差180°安装的百分表。

a、准备好校中心的工具：如找中心架子、百分表、涨紧套筒、专用铜棒、镜子等。

b、将对轮脱开适当的距离，便于装找中心的架子，确保盘动转子时两对轮端面不碰擦。

c、在轴颈上浇少许透平油，将轴承体与球面座用专用压板压牢，防止其转动，然后盖上白布，以免盘转时杂物落入轴承内。

d、为防止盘动转子时转子轴向窜动较大，应在转子向下转动的一侧装设定位板，
牢靠地顶住转子端部，并在定位板堆铜焊的端部浇少量透平油。

e、将两转子对轮按印记对准，装好校中心的表架和涨紧套筒（或专用铜棒）。

校验百分表时，要求大、小数相对应，读数偏差小于，百分表端部不松动；测量端面张口的两只百分表相对180°布置，测点半径应基本一致；圆周百分表与一只平面百分表装在同一架子上，其测杆端部应指向轴心。

f、对轮按圆周方向分成4等份，用吊车盘动转子一圈，使轴颈与轴瓦接触良好。

同时盘动两转子，每盘动90°读数一次，如图2-87所示，外圆为A，平面为B、B′。

在读数前应松去钢丝绳和涨紧套筒，将读数记在图2-88上。

g、四次读数结束后，将转子恢复到起始位置，检查读数与原始值的偏差情况。

如果偏差大于，则应查明原因并重新读数。

h、根据读出的数据，计算出对轮平面与圆周差值：
圆周中心偏差值ΔA＝（A1－A3）/2，或ΔA＝（A2－A4）/2
平面偏差值ΔB＝（B1＋B′3）/2－（B′1＋B3）/2，或ΔB＝（B2＋B′4）/2－（B′2＋B4）/2。

图2-87 对轮找中心装置图2-88 对轮中心记录方法
②对轮中心调整
当对轮中心不合格，即平面偏差（张口）和圆周偏差（圆周）值超标时，应进行中心调整。

方法是：粗调可改变下轴承体调整垫块内的垫片厚度，并研刮接触面；细调可改变轴瓦调整垫块内的垫片厚度。

两个转子的对轮中心调整比较简单，只需根据中心测量和转子结构数据计算出拟调轴承中心的移动量，调整两转子中任一个，即改变其两端轴承内垫片的厚度，便可使中心达到标准。

300MW机组的轴系由四个转子组成，有高中——低、低——电、电——励三副对轮，对轮中心的调整要复杂得多，因为任一对轮中心的调整必定引起其他对轮中心、机组动静间隙、各轴承负荷分配等重要参数的变化，计算的调整量或过大的局部调整通常不能实行。

实际的对轮中心调整应根据检修前和检修中测量的有关数据、机组结构、质量标准等进行综合分析，拟定轴系中心调整方案，再作诸轴承调整量计算。

只有这样，才能收到事半功倍的效果。

拟定调整方案时至少应考虑下列几个方面：
a、汽缸静叶环的洼窝中心测量情况。

尽量使动静部分的中心状况变好、尽量减少静叶环和轴封持环的中心调整工作。

b、兼顾各处汽封间隙。

要保证汽封间隙在最小允许范围内（即质量标准的下限
内）。

c、发电机的空气间隙。

尽量保证发电机的空气间隙符合要求。

d、转子轴颈的扬度、轴瓦间隙及轴瓦垫铁的接触。

尽量使扬度符合设计要求，轴颈在轴瓦内间隙均匀（即轴瓦不发生歪斜），减少轴瓦垫铁的研刮工作。

e、轴瓦垫片的调整工作。

由于目前调整垫片最薄的是，因此，计算出来的轴瓦调整量应尽可能是的倍数，这样便于调整。

f、若机组大修前运行中某轴承回油温度长期过高而又排除了其他原因，则很可能是其负荷过重所致，检修中应采取措施减小该轴承的负荷。

具体的计算方法根据调整方案而定，其灵活性相当大，各种情况很难尽述。

③对轮中心标准
联轴器相对位置符合厂家标记
中心实测高差值与制造厂规定预留值的偏差≤
左右中心偏差≤
下张口实测值与制造厂规定预留值的偏差≤（合格），≤（优）
左右张口偏差≤（合格），≤（优）
联轴器垫片厚度偏差≤
轴颈扬度符合制造厂规定。