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汽缸盖

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四、气缸盖

1.气缸盖的作用、工作条件及类型

气缸盖是燃烧室的上盖。除和气缸套、活塞共同组成燃烧室外,在它上面还要安装各种阀件。这些阀件有喷油器、气缸起动阀、示功阀、安全阀、排气阀(四冲程和气阀气口式二冲程柴油机)、进气阀(四冲程柴油机)等。另外,对于设置进、排气阀的气缸盖上还要布置进、排气道和气阀摇臂机构。

由气缸盖所起的作用和它所处的位置可以看出,气缸盖要受到螺栓预紧力和缸套支反力的作用,柴油机工作中还要受到燃气的高温、高压作用,其冷却水腔还受到水的腐蚀。气缸盖结构复杂,金属分布不均,各部位温差很大。因此,气缸盖承受着很大的分布很不均匀的机械应力和热应力,尤其在各阀孔之间的狭窄区域(称“鼻梁区”)工作条件更为恶劣。

对气缸盖要求具有足够的强度和刚度,以保证气缸盖既不会因应力过大而损坏,也不会因变形而漏泄;气缸盖的底板,特别是各种阀孔之间的金属堆积处和高温部位,需要进行良好的冷却,力求做到各部位的温度合适且均匀;还要求气缸盖上各种阀件的拆装、维护方便,冷却水腔的水垢容易清除。气缸盖与气缸套之间的气密通常可通过采用紫铜或软钢垫床来保证。

气缸盖的类型很多,其分类方法也很多,按气缸盖与气缸之间的数量关系可分为:

(1)单体式气缸盖每一个气缸单独做一个气缸盖称为单体式气缸盖。这种气缸盖普遍应用在大功率中速、低速柴油机以及强化度较高的高速柴油机上。它的特点是气缸盖和气缸套接合面处的密封性好,制造、运输、拆装以及检修均较方便。但气缸的中心距加大,增加了柴油机的长度和重量。

(2)整体式气缸盖把一排气缸的气缸盖(一般4个~6个气缸)做成一体的称为整体式气缸盖。一般用于缸径小于150mm的中小型高速柴油机上。它的气缸中心距小,结构紧凑,柴油机的刚度提高重量减轻。但易变形,密封性差,结构复杂,加工不便,往往由于局部损坏而导致整个气缸盖报废。

(3)分组式气缸盖2个~3个缸共同组成一个气缸盖称分组式气缸盖。一般用在缸径较大的中小型高速柴油机上。它的特点介于上述两者之间。

根据气缸盖所用材料的不同,又可分成铸铁、铸钢和锻钢气缸盖。为了提高铸铁气缸盖的强度和热稳定性,往往在其中加入铬、镍、钼等合金元素。形状简单的气缸盖可用耐热钢(如钼钢)铸造。增压度较高的大型二冲程柴油机的气缸盖现在多用锻钢制造,锻钢材质结实,质量容易保证。

2.气缸盖的构造

1)大型低速柴油机气缸盖的构造

现代大型低速机以直流阀式二冲程机占主导地位,下面仅介绍这种柴油机的气缸盖。

图2-20所示为MAN B&W S-MC-C型柴油机气缸盖,它为圆形,由锻钢制造。在气缸盖中央设有排气阀孔1,排气阀用四只双头螺栓固紧在气缸盖上。另外气缸盖上还设有气缸起动阀孔5、安全阀与示功阀孔6以及两只喷油器孔4。在气缸盖中钻有许多径向冷却水孔2,在气缸盖底部设冷却水套9,它与气缸盖底部构成冷却水腔8。排气阀装入气缸盖孔1后,排气阀的插入气缸盖部分与孔内壁之间也构成一个冷却水腔。这两个冷却水腔通过钻出

的冷却水孔2相沟通。冷却完气缸套的水,通过冷却水套上四个通道进入冷却腔8。由水腔8进入钻孔2冷却气缸盖底面后,进入阀孔与阀壳间的冷却水腔,以冷却排气阀和阀座。最后由3流入排气阀壳的上部冷却腔,冷却排气通道后排至冷却水出口管。

图2-20 MAN B&W S-MC-C型柴油机气缸盖

1.排气阀孔

2. 冷却钻孔

3. 垂直孔

4. 喷油器孔

5. 起动阀孔

6.安全阀与示功阀孔

7.气缸盖螺栓孔

8.冷却水腔

9.冷却水套

由图可看出,这种气缸盖高度较大,但冷却水孔离燃烧室却很近,充分体现了薄壁强背的设计思想,使热负荷和机械负荷都保持在比较低的水平上,提高了可靠性。气缸盖底面是燃烧室壁面的一部分。上述气缸盖底面为倒锥形,这种倒锥形燃烧室有利于换气和燃烧。喷油器设两只并对称布置,有利于油雾形状和燃烧室形状的配合,确保了油、气有良好的混合性能。气缸盖底最下部的圆柱形壁面,使缸盖和缸套的结合面下移,以便接合处不受火焰的直接冲击,对结合面起到保护作用。冷却水由结合面的外部进入气缸盖,消除了冷却水通过结合面漏入气缸内部的可能性。并且冷却完气缸套的水是通过沿周向均布的四个通道进入缸盖,确保燃烧室部位的冷却较均匀。

图2-20所示的气缸盖是由16个固定在气缸体上的双头螺栓和螺母固紧在气缸套的顶部,这些螺栓在圆周上均匀分布,螺栓的固紧是用气缸盖自带的液压拉伸器完成的。

2)中速柴油机气缸盖构造

中速柴油机多为四冲程机,气缸盖上除有排气阀外尚有进气阀。由于其气缸盖比低速机的体积小、阀件多,其结构往往更为复杂。

图2-21 W?rtsil? 32型柴油机气缸盖

图2-21所示为W?rtsil? 32型柴油机气缸盖。它用球墨铸铁制造。中央为喷油器孔3,左、右两侧分别有两个进气阀孔和排气阀孔,5为进气道,4为排气道,这种进、排气道左右分布的布置,减少了高温排气对低温进气的加热作用。触火面的很薄,并由来自边缘流向中心的冷却水有效地冷却。在各阀中间的鼻梁处,钻有冷却通道以提供最好的传热。排气阀座可直接得到冷却。机械负荷由中间隔板及上面板和侧壁板所吸收。四个角上有气缸盖螺栓孔,气缸盖螺栓液压上紧。气阀座圈是由具有良好耐磨性能的合金铸铁制造,进排气阀表面镀有司太立合金,阀杆镀铬,如使用重油,可使用镍钼合金的排气阀。气缸盖上采用多管道集合元件代替了传统柴油机上单独元件的结构,可以完成空气进入气缸,废气排至排气系统,冷却水从气缸盖排出等多项功能。

五、燃烧室部件的管理

1.燃烧室部件的常见损伤形式

1)裂纹

由于燃烧室部件受到前面已分析过的机械应力和热应力的共同作用,产生裂纹是较为常见

的。图221示出了在活塞头上比较常出现裂纹的部位和裂纹形态。一般来说,燃烧室部件裂纹以触火面占多数,特别是应力集中及金属堆积的地方,如图中的1~5以及气缸盖底面的各种阀孔处,四冲程机气缸盖底面阀间区域(俗称鼻梁处),气缸套缸口圆角处,气口边缘,注油孔边缘等。触火面裂纹主要是由低频热应力引起的。另外,由于高频热应力能使触火面很薄的一层金属加速蠕变,使触火面产生皱折,加速壁面损坏。

除了触火面外,冷却侧特别是冷却侧的某些应力集中处(如图2-22中8~10),气缸盖底板以及活塞顶板和它们的支撑交界处,气缸套外圆柱面和缸套凸肩交界处等,有时也产生裂纹。这些地方的裂纹主要是由气体力和热应力共同作用引起的。因为冷却侧受到由气体产生的机械应力和热应力都是拉应力,互相叠加,数值较大。

同理,缸套的裂纹多见于缸套上部凸肩处,过渡圆角处,水套加强筋处以及气口附近。其产生原因与上述活塞裂纹大致相同。

在裂纹故障中气缸盖的裂纹较为多见。而且多发生在触火面阀孔间的鼻梁区。其原因主要由热疲劳及应力集中现象引起。在气缸盖水冷面产生的裂纹主要是由高频机械应力引起的疲劳裂纹。同时在水冷面上的热应力与机械应力叠加(同为拉应力)也加速其裂纹发展,此种裂纹仅有一条主裂纹。在水冷面还可能产生由腐蚀疲劳与应力腐蚀而产生的裂纹。前者是由交变气体力与电化学腐蚀同时作用引起的,其裂纹有两条以上,但每条裂纹没有分支。后者由因氢脆化过程使金属材料变脆而自动裂开并同时存在应力分布不均而形成裂纹,该种裂纹有许多分支。

图2-22 活塞头的裂纹

1-触火面周向断续裂纹;2-触火面起吊螺钉孔裂纹;3-触火面放射状树枝形裂纹;4-触火面材料缺陷裂纹;

5-触火面阀坑处裂纹;6-冷却侧材料缺陷裂纹;7-活塞环槽圆角处裂纹;8-冷却侧周边圆角处裂纹;

9-冷却液入口端部裂纹;10-冷却侧支承肋圆角处裂纹

2)活塞顶烧损

活塞顶金属材料有时会逐渐被烧蚀,使活塞顶越来越薄,强度越来越差。若喷油器喷出的油束直接到达活塞顶面,活塞的冷却腔太脏使冷却不良、导热不好、局部过热等,会使烧损速度加快。活塞顶烧损在直流扫气及油冷柴油机活塞上出现的较多。因为这种柴油机的两只喷油器分别装在气缸盖排气阀的两侧,它喷出的油束在气缸中分布不均匀,且容易喷在活塞顶上。此外,活塞用滑油冷却,冷却效果较差,又易形成积炭,使活塞顶表面温度升高。

3)活塞环的异常磨损、粘着和折断

(1)活塞环的异常磨损在正常情况下,若活塞环得到良好的润滑,则它的磨损速度通常不超过0.3mm/kh~0.5 mm/kh,活塞环的厚度也基本上均匀,这样的磨损是正常磨损。若活塞环磨损后厚度极不均匀(往往开口的对侧磨损更严重),或者磨损速度很快,这样的磨损称异常磨损。

活塞环异常磨损和设计、材质、热处理等因素有关,也和管理状况有很大关系。若柴油机磨合不良、运行中超负荷、润滑不好、滑油品质不合要求、燃烧不良、冷却不佳、摩擦表面有硬质颗粒等,都会使活塞环产生异常磨损。

图2-23 活塞环外观状况示意图

图2-23为活塞环正常磨损和异常磨损外观状态的示意图。其中图(a)为正常磨损。活塞环外表面光滑无毛刺,较清洁,无硬化层,外表面的外形呈鼓形。图(b)为被硬质颗粒划伤。在活塞环外表面有较均匀的划痕,无光泽,表面无硬化层。图(c)为由于缺油异常磨损仍在继续。环的外表面平直(不呈鼓形),棱边锐利且有毛刺,表面有不规则的斑点,表面有硬化层。图(d)为状态正在变好的过度磨损。弧形的棱边已经出现,沿棱边已经出现了平滑且较软的带状区,但中心环带尚有磨痕和硬化层。若继续加强润滑,运转一个阶段就会转变为正常磨损状态。

(2)活塞环的粘着在正常情况下,由于活塞的往复运动和横向振动,活塞环在环槽中是作上下运动、径向运动和圆周向转动的。假如活塞环区形成沉积物,并压进了活塞环槽的间隙中,沉积物就可能固化,阻止活塞环在环槽中运动。活塞环在环槽中不能自由运动称为活塞环粘着。

活塞环的粘着大多是由于活塞或气缸过热、滑油过多、滑油不净、燃烧不良等原因造成的。活塞或气缸过热可使过多的滑油变成油漆附着在环槽内,产生使活塞环粘着的沉积物。当燃烧不良生成的炭粒、活塞上的承磨环磨损产生的颗粒也积存在环槽中时,就会使粘着在活塞环的沉积物加速生成和固化。通常活塞环的粘着首先发生在活塞环的一部分,然后逐渐扩大使整个环被固定住。活塞环粘着,将导致气缸漏气、活塞环断裂,严重时形成拉缸。

(3)活塞环的折断活塞环的折断多出现在上面几道活塞环中,有的从环端附近断裂,有的断成几段甚至断成小碎块。环断后不但影响燃烧室的密封性,而且碎块也容易进入增压器,

使增压器损伤。活塞环折断的原因有:

搭口间隙过小,活塞环工作时没有充分膨胀的余地,在搭口的对侧折成两段;

环槽内积炭,在活塞环的下面有坚硬的积炭时,环就会在交变的弯曲作用力下发生折断。又由于活塞在气缸中的横向振动会使环在环槽中移动位置,使环在杠杆作用下逐段折断,最后断成许多小段,此时环槽往往磨损成波形。

活塞环压入时,若活塞环的工作面不能与气缸壁很好贴合,高压气体将从贴合不好处“楔入”而作用在环的外工作面上,把环压入槽内。当气缸内气体压力降低时,原来被压入的环可能靠本身的弹力重新弹出。这样重复作用时间久了就会使环由于疲劳而断裂。近年来发现,活塞环压入是造成环断的主要因素。

此外,气缸套失圆、环端挂气口、环槽过度磨损使环受到扭转和弯曲,活塞头部由于热膨胀变形使环槽缩小且向下倾斜以及环和气缸套上的磨台撞击等,也会造成活塞环断裂。

4)气缸套过度磨损

在本节气缸套构造部分中曾分析了气缸套的三种磨损形式。这三种磨损虽然在柴油机的正常工作时总是难以避免,但缸套总的磨损速度仍然是比较缓慢的,一般铸铁缸套每千小时的磨损量为0.1mm左右。若这三种磨损或其中的1~2种磨损由于某些原因而加重时,将使磨损速度远远超过正常值,即产生了过度磨损。

引起过度磨损的因素很多,除和结构设计、材料选用、加工装配质量等因素有关外,还和管理有密切关系。这些管理因素主要有:气缸或活塞过热,活塞环密封性不好,刮油环装得不对或刮油性能下降;燃油、滑油或进气中含硬质颗粒过多,磨合不良;气缸油量过多或过少,燃油与滑油不匹配,气缸冷却过度,扫气中有水或有清洗空冷器的洗濯剂等。

2.燃烧室部件的管理要点

为了使燃烧室部件安全可靠地工作,在管理工作中必须注意以下几个方面。

1)磨合

在柴油机制造完工或新换了气缸套与活塞环时,在运转初期由于新的摩擦表面尚未获得所需的形状和粗糙度,耐磨表层也没有形成,若一开始就加至使用负荷将会因漏气等原因,使工作表面遭到严重损伤甚至不能继续运转。因此在投入正常运转以前必须经过一个逐渐加负荷达到互相贴合的过程,这个逐渐加负荷的过程称为磨合(或跑合)。磨合分冷磨合与热磨合,船用柴油机使用热磨合。

磨合是通过磨损的方法达到的,用尽量少的时间达到使燃烧室获得良好密封是组织磨合过程时所追求的目标。由于磨合过程的复杂性,现在尚无法定出一个公认合理的标准方法。但是各柴油机制造厂都有在自己机型上进行磨合所积累的经验,因此在说明书中都给出了他们机型的磨合程序,其基本特点是逐加负荷连续运转并需定时检查。轮机管理人员应严格按规定程序进行磨合。图2-24为MAN B&W S-MC型柴油机的气缸磨合程序。

另外,磨合时所使用的滑油品质和数量也有严格要求。在磨合时气缸润滑应使用纯矿物油或低碱性气缸油,以便获得一定的腐蚀磨损,加快磨合过程的进行。在磨合过程应增加气缸油供应量,需要补充滑油量来密封燃烧室。如图2-25所示

2)运行中的监视

(1)注意监视各运行参数与燃烧室部件工作直接有关的参数很多,主要有气缸冷却水压力及进、出口温度,活塞冷却水(油)压力及进、出口温度,排烟温度等。对这些参数要严格控制在要求范围内,特别是在靠离码头机动航行时柴油机负荷经常变化,要及时对冷却水温进行调节。水温太高、太低、突变,对燃烧室部件都是不利的。排烟温度应严格控制在规定的最高允许温度以下。不但注意参数的绝对数值大小,还要注意参数本身的变化和各缸间的同

名参数间的差异。参数的骤变或各缸数值相差变大往往是故障的先兆。

图2-24 MAN B&W S-MC型柴油机的气缸磨合程序。

图2-25 磨合期的气缸注油量

(2)确保气缸的润滑气缸润滑很重要,若气缸油中断不能及时发现,在很短时间内就会出现拉缸甚至扫气箱着火等重大事故。运行中除要保证气缸油总的供应量和油的品质合乎要求外,还要注意每个注油点上的供油情况,要求各点供油量应相同。

(3)注意倾听运转声响柴油机在运转时,在不同部位、不同负荷下所发出的声响虽然不同,

但在强度、周期和音色上各有其规律性,应注意倾听和掌握这些规律,从而能分清正常声响和异常声响。若出现异常声响应仔细查找原因。

运行中需要监视的项目很多,其他内容在以后各章中将陆续介绍。

3)观察孔(扫气口)检查

为了确保燃烧室部件正常工作,一定要抓住停航时机定期对气缸进行观察检查。有时为了寻找故障原因,在海面情况允许时,也可临时停车对气缸内进行检查。通过观察孔检查可在较短的时间内获得有关气缸活塞组的多方面资料,这些资料主要有:

(1)活塞环工作状况通过观察孔观察,可以与图2-23所示的活塞环几种磨损情况进行对照,从而可判断活塞环的磨损情况。若向上、向下盘车时分别在环的上、下出现间隙,说明环在槽中无粘着现象。若用小木棍推压环时环无张力,说明环已断裂。若环工作表面有黑色无润滑油的区域,说明环的密封性不好,黑色区为漏气区。

(2)气缸润滑状况在观察中若发现活塞头上有白色、微黄色的沉积物(来自气缸油中的碱性添加剂),而且沉积物较厚但环槽中粘着物并不太多,则说明所用滑油碱值太高。若气缸套表面上有白色或微带褐色的区域,这是由于腐蚀磨损形成,可能是滑油碱值太低。如果第一道活塞环表面有半干半湿的润滑油膜存在,活塞环与缸壁表面油膜干净,则说明注油量适中。如果发现活塞与活塞环槽内结炭粘着现象较重,活塞与缸壁表面油膜污染变黑,气口因结炭堵塞较重,则说明注油量过多。如果第一道活塞环表面干燥而环与缸壁均出现磨痕,则说明注油量过少。根据需要进行油量调节时,切勿一次调整太大,应逐步调整,若要减少油量更应如此。

(3)冷却腔密封状况在进行观察孔观察时把气缸冷却水泵、活塞冷却水(油)泵开起来,若气缸套外表面有水漏下,说明气缸套外侧密封圈可能失效。若气缸套内表面有水漏出,说明气缸套或气缸盖可能有贯穿性裂纹或气缸注油器接头处漏水。对水冷活塞也可能是活塞头柔性固紧螺栓松动、活塞冷却腔密封圈失效或活塞顶有贯穿性裂纹。对于油冷活塞,在这种情况下会有油从气缸套内壁漏出。

4)吊缸检查

为了加强对柴油机的管理,应根据说明书规定,定期把活塞从气缸内拉出(俗称吊缸)进行检查。吊缸检查除比观察孔检查可得到更多的有关资料外,还可对燃烧室部件进行较为彻底的清洁。如果有必要还可拉出气缸套,把活塞解体,把气缸盖清洁孔盖取下对冷却腔进行清洗(有的说明书规定水腔内锈垢、油脂层厚度超过0.2mm就应进行清洗)。另外,在吊缸时还可进行一系列测量工作,从而获得磨损及间隙的准确数据。

吊缸检查的详细情况在以后的课程中再介绍。

汽轮机本体螺栓亮点策划

汽轮机本体紧固螺栓标识和装配工艺亮点策划 1 适用范围 本工艺适用于火力发电厂汽轮机本体汽缸、高中压汽门等重要部位紧固螺栓标识和装配的的施工。 栓标识和装配的施工。 2 施工流程说明 3 主要施工工艺质量控制要求 3.1螺栓清点及清理 a)对制造厂提供的螺栓、螺帽按照图纸进行清点工作,检查螺栓的数量及几何尺寸是否满足安装需要。 b)对螺栓进行清理,使用煤油浸泡螺纹,然后用钢丝刷清扫螺栓与螺帽的螺纹部分,检查要全面、彻底。清扫完毕,将螺栓摆放整齐。如图1所示。 图1 螺栓的清洗

3.2检查、测量及编号 a)螺栓外观检查,检查螺纹有无碰伤、变形及螺纹有无明显裂纹、弯曲等。 b)对所有合金钢螺栓进行光谱检查:同时按照金属监督规程对高温高压螺栓进行硬度及超声检查,以及部分特定螺栓的金相试验。 c)检查相应的螺栓、螺帽以及栽丝螺栓螺纹与螺纹孔(或螺母)是否配套。 d)按图纸标识的编号顺序对试装完毕的螺栓、螺母进行编号,以使螺栓与汽缸上螺纹孔或螺母一一对应。 e)对定位螺栓,首先将定位螺栓及缸体定位螺栓孔的定位部分进行测量、登记、编号,以免出现定位螺栓与定位螺栓孔尺寸不相符的情况;对配套螺母为罩螺母或安装方式为单头栽丝的紧固螺栓,在安装过程中,必须注意螺栓顶部与罩螺母或栽丝孔底部的膨胀间隙。对缸体中分面的定位螺栓、双头螺栓还必须进行原始长度测量,并做好记录。 3.3标识及分类存放 a)对螺栓的复查、测量工作完成后,将螺栓的螺杆、定位部分、螺纹部分涂抹二硫化钼,并对螺栓的螺纹、定位部分进行防护,保证螺栓的螺纹部分及定位部分不能被磕碰及不能出现锈蚀等现象。如图2所示。

图2 螺栓的检查、测量 b)按照图纸将螺栓以各缸为单位进行分类,并划分各缸零部件摆放区域;然后再按照各部套将螺栓进行分类存放,对直径、长度比较大的螺栓,将其平放或者按照螺栓长度、直径等制作专用的螺栓架子,将其上架存放,分类标识清楚。 如图3所示。 图3 螺栓的标识、存放 3.4高中缸螺栓紧固顺序如下

气缸盖拆装步骤

气缸盖拆装步骤 1.工具准备:将用到的工具准备到工具台,扭力板手(2个),弯把、短接杆、角度器、记号笔、吸力棒,气枪、塞尺、卡尺准备到工作台, 2.清洁扭力扳手,装短接杆、专用套筒,拆除缸盖螺栓,顺序正确,分2次拧松,清洁,收回扭力扳手,短接杆,用弯把将螺栓拧下,用吸力棒将螺栓按顺序吸出(吸垫片,一起拿下),放到池中,, 3.准备好木块在工作台上(垫布),用塑料锤敲击肋部,拆下气缸盖放到木块上,按顺序拆下液压挺柱,翻转缸盖,用铲刀清除积炭,放到池中清洗,拿出放好吹干,桌上放布,将螺栓清洗吹干放在工作台的毛巾上(防滚),液压挺柱清洗放好到工作台。 4.清洁卡尺,校零,顺序取下垫片,测量螺栓长度(深度尺或外径尺)测2个记录一次,清洁收回卡尺到工具车。 5.外观检查缸盖正常,清洁塞尺,准备好0.02mm 0.05mm塞尺,拿出刀口尺清洁,测量缸盖纵向2个位置各5个点、横向2个位置3个点、对角2个位置5个点的平面度,边测边报,填写记录单,选最大值为平面度误差,清洁,收回量具。 6.拆下旧缸垫,清洁放到工作台,铲刀清除缸体积炭,擦试,用气枪清洁表面及螺栓孔。清洁收回气枪,清洁收回气管。 7.拿出新缸垫,清洁检查方向,安装,检查定位销正常。 8.润滑并安装液压挺柱。取下缸盖,对准定位销,安好缸盖 9.枪杆螺栓及垫片正常,在螺栓头部及螺纹处涂油,放入孔中。 10.按顺序用弯把旋紧螺栓。清洁收回工具。 11.取出扭力扳手,调整到29nm,(实调到15nm),分两次按顺序拧紧到咔咔响。清洁,收回工具。

12.用记号笔做标记,(或用角度器),用指针扭力板手按顺序扭转90度,然后再转一次(口述)。13.清洁并收回工具。 14.清洁整理工位,清洁地面。

螺栓设计

项目设计 PRO JECT 题目:气缸盖螺栓组联接的设计系别:机械工程系 专业:机械设计制造及自动化 学制:四年 姓名:许磊 学号:1306011031 导师:王学军 2015 年10月23日 1

目录 第 1 章气缸盖螺栓组联接的设计_________________________ 错误!未定义书签。 1.1.设计题目_______________________________________ 错误!未定义书签。 1.2.设计数据_______________________________________ 错误!未定义书签。 1.3.设计要求_______________________________________ 错误!未定义书签。 1.4.作业目的_______________________________________ 错误!未定义书签。第 2 章气缸盖螺栓组联接的设计与计算___________________ 错误!未定义书签。 2.1.螺栓组连接类型的选择 ___________________________ 错误!未定义书签。 2.2.单个螺栓设计 ___________________________________ 错误!未定义书签。第 3 章设计小结 _______________________________________ 错误!未定义书签。参考文献_______________________________________________ 错误!未定义书签。附件表格及图纸 _________________________________________ 错误!未定义书签。 2

工业汽轮机汽缸螺栓紧固

工业汽轮机汽缸螺栓的紧固 1 概述 工业汽轮汽缸剖分面螺栓(以下称汽缸螺栓)紧固后,应使汽缸剖分面上有足够的接触压力,以防止高温高压的蒸汽从汽缸剖分面漏出。紧固汽缸螺栓时,应按制造厂技术文件的紧固顺序进行,避免汽缸因螺栓紧固力矩不均,而造成汽缸或螺栓变形,造成运行中的热态下螺栓出现断裂现象。汽缸水平剖分面之间的间隙主要是由于下汽缸自重产生垂弧而造成的。汽缸螺栓的紧固顺序对汽缸水平剖分面的变形有影响,应当从汽缸中部最大垂弧处开始,即间隙最大处开始,然后在剖分面左右两侧对称地,分别向汽缸前端和向后端进行紧固,如图1所示。用这样顺序紧固汽缸螺栓,可将垂弧间隙赶向汽缸两端而消除,不至于造成最大垂弧处的螺栓损坏。汽缸螺栓紧固前,螺纹部位应涂防咬合剂,螺栓的紧固力矩应符合制造厂技术文件的规定对所有螺栓每一遍的紧固程度应相等。 2 汽缸螺栓的紧固 对汽缸螺栓的紧固要求是:(1)必须保证汽缸在连续运行的周期内结合面的严密性:(2)紧固J1顷序和紧固方法及紧固力矩应符合制造厂技术文件的规定。汽缸水平剖分面螺栓的松 紧是以容易消除汽缸剖分面间隙为原则的,松螺栓时应以防止消除汽缸剖分间隙所引起的变形力量集中到最后拆卸的一个螺栓上为原则,以免将最后一个螺栓拉变形或拉断。汽缸 螺栓的紧固应按图1紧固顺序紧固。其紧固方法分为冷紧和热紧两种。 2.1 冷紧 工业汽轮机的中、低压汽缸,汽缸螺栓多采用冷紧。冷紧可采用呆扳手,电动或气动扳手及油压冷紧。汽缸螺栓冷紧应力大部分用于消除下汽缸自然垂弧:冷紧汽缸螺栓的目的 (a)中、低压汽缸水平剖分面螺栓紧固顺序示意图

(b)高压汽缸螺栓紧固顺序示意图 图1工业汽轮机汽缸螺栓紧固示意图 主要是消除下汽缸自重引起的汽缸剖分面间隙。 对冷紧汽缸螺栓的要求如下: (1)冷紧一般用于螺栓直径小于M52的螺栓,冷紧力矩一般为80—1 20kgf.m,一般可达到螺栓设计的初紧力。 (2)汽缸螺栓冷紧时,应先用50%一60%的规定力矩对汽缸螺栓左右对称进行预紧,然后再用100%的规定力矩进行紧固。 (3)汽缸螺栓冷紧顺序,如图1(a)所示。紧固汽缸螺栓时,应将中压段汽缸螺栓紧固,然后再紧固低压段汽缸螺栓。 (4)冷紧时,可采用扳手加套管的人工冷紧或采用机械冷紧或液压冷紧。不允许使用大锤敲击的方法撞击,冲击力大小难以掌握,使螺栓的冷紧值难以控制,而且螺纹承受很大的 冲击载荷,容易发生裂纹,也会使螺纹至高温下产生塑性变形或拉出毛刺造成咬合和损坏。 (5)冷紧后的汽缸水平剖分面应严密结合,汽缸前后轴封处不得有错口现象。 2.2 热紧热紧多用于高参数工业汽轮机大直径汽缸螺栓及中压汽缸大于M52的汽缸螺栓紧固。由于在此种情况下,采用冷紧的方法不能达到设计要求的扭矩,而应采用热紧的方法,既简便又可靠。有热紧要求的汽缸螺栓均有中,b;Sn热孔。按图1(b)所示汽缸螺母的紧固顺序进行对称、均匀紧固,消除汽缸变形和压紧汽缸水平剖分面涂料(或密封胶)。在紧固螺栓时, 应从汽缸中部最大垂弧处开始,即从中部开始,然后左右对称地,分别向前端和向后端紧固,将上下汽缸法兰间隙赶向汽缸前后的自由端。 对于汽缸螺栓直径大于M52以上的螺栓、螺母及特殊厚度的垫圈应按制造厂编号配合,回装时应对号入座,以防止螺纹咬合、卡涩和罩形螺母内孔顶部与螺栓端部相碰等故障。

汽缸螺栓检修工艺规程

汽缸螺栓检修工艺规程 第一节螺栓的拆卸及注意事项 1.冷松螺栓不准强力拆卸,用专用扳子加长套管或大锤拆卸,力度适当,防止咬扣。 2.M64以上的合金钢螺栓需要热松,采用加热棒加热的方法将螺母松下,螺母加热前需清除螺母四周的保温以及妨碍拆卸螺母的架子、表管等,并拆掉螺母加热孔的堵头,疏通螺栓加热孔及法兰本身的排汽孔,插入加热棒。加热完毕,安装螺母加热孔堵头。 3.用电加热棒加热螺栓的程度,应使螺母能直接用专用扳手不加套管,也不用大锤,以一个人的力量能顺利拆下。如非必要,尽量不要使用火焊加热,防止热应力产生裂纹。 4.螺栓加热如遇到下列情况应立即停止加热: ①加热时已显著超过上述数值,而螺帽仍不松动。 ②用塞尺检查螺帽底部已经离开法兰时。 5.停止加热后,如螺帽不能顺利拧下时,不准用加长套管或大锤强力拆卸,否则易发生咬扣。此时应让螺栓冷却10~20分钟,如仍不能拧下,继续冷却1~3小时,然后用2~3个#6焊嘴加热螺帽到400℃,并用一个焊嘴同时加热螺栓,用手锤轻轻震动螺帽,再拧一次,仍拧不动,可继续加热螺帽到700℃(此时螺帽呈暗红色)。若还拧不动,则请示领导研究处理。 如果确认丝扣咬死后,由有经验的火焊工进行螺帽切割处理。 第二节加热棒及加热螺栓的方法 一、加热棒的作用 使用加热棒对汽轮机的高、中压内、外缸、低压#1内缸,主汽调节联合阀,高压隔板套、中压隔板套、高中压进汽侧平衡环、高压主汽导管、阀体支架等上、下法兰的大直径带中心孔的双头螺栓进行加热,以便紧固或松动螺栓的螺冒,达到结合面防漏以及确保组装件不会松动的目的。 二、加热棒的工作特性 ①加热棒的结构及在螺栓中的放置,以不损伤加热棒为宜。 ②螺栓加热棒的规格见下表。 ③NC300/200-16.7/537/537型汽轮机所有热紧螺栓的伸长量见下表。 三、加热棒的使用方法 ㈠准备下列设备 ①将电源箱推至汽缸附近。 ②连接好电源,中地线标称截面为15mm2。

题图示为一气缸螺栓联接预紧时的受力变形图。当螺栓

题一、图示为一气缸螺栓联接预紧时的受力—变形图。当螺栓再承受F=1000~2000N 的工作载荷时,试求: 1. 螺栓总拉力F2应如何变化,其最大拉力和最小拉力为多少? 2. 螺栓受拉应力循环特性系数是多少? 解: 螺栓刚度tan 300.57735b C ==,被联接件刚度tan 451m C ==,从图中可知 0F =4000N ,则螺栓的总拉力为: 20b b m C F F F C C =+ +=4000+ 0.5773(1000~2000)0.57731?+=4366~4732N 应力循环特性系数为:min 2min max 2max 43660.922654732 F r F σσ= === 题二、图示为一托架的边板用6个铰制孔用螺栓与相邻机架联接,托架受一个大小为60kN 的载荷F Q 作用,试问哪个螺栓受力最大?

由于FQ ,每个螺栓受向下的剪力为: 4106 Q ip F F N = = 由于T ,受力最大的螺栓为 6 2max max 1 /i i F Tr r ==∑, max 139.75r mm == 计算max 24394F N =, 螺栓3,4受力最大, F = 题三、如图所示为螺栓联接结构,当工作载荷F=5000N 加在下端后,在结合面A 处,仍要求一定的剩余预紧力,其大小为1.4F ,设材料的许用拉应力为200MPa ,求螺栓危险截面直径?

解: ()()[]2111.3//4F F d πσ+≤ 则,19.97d mm ≥ 题四、已知某蜗轮传递的功率为P=5kW ,转速n=90r/min ,载荷有轻微冲击,轴径d=60mm ,轮毂长' L =100mm ,轮毂材料为45号钢。试设计此蜗轮与轴的键联接。 解: 1. 选择键的类型。考虑到蜗轮工作时有较高的对中性要求,故选择普通平键;蜗轮 安装在轴的中段,可选用A 型平键。 2. 确定键的尺寸。由轴的直径d=60mm ,从机械手册查得键的截面尺寸为 1811b h ?=?,由于轮毂长'L =100mm ,取较为接近的标准键长L=90mm 。 3. 计算工作转矩: 69.5510P T n ?== 659.55105 5.311090 N mm ??=? 4. 校核挤压强度。轴和键为钢制,则联接中较弱的为铸铁轮毂,按照载荷有轻微冲 击,查得铸铁的许用挤压应力50~60p MPa σ??=??

汽轮机说明书

中国长江动力公司(集团) 文件代号Q3053C-SM 2011年3 月日

产品型号及名称C7.5-3.8/1.0抽汽凝汽式汽轮机文件代号Q3053C-SM 文件名称使用说明书 编制单位汽轮机研究所 编制 校对 审核 会签 标准化审查 批准

目录 1前言--------------------------------- 2 2主要技术数据------------------------- 2 3产品技术性能说明和主要技术条件------- 3 4产品主要结构------------------------- 3 5安装说明----------------------------- 5 6运行和维护--------------------------- 17 7附录:汽轮机用油规范----------------- 25

1前言 C7.5-3.8/1.0型汽轮机系中温中压、单缸、冲动、抽汽凝汽式汽轮机,具有一级工业调整抽汽。额定功率为7500kW,工业抽汽额定压力为 1.0MPa,额定抽汽量为9.5t/h。本汽轮机与发电机、锅炉及其他附属设备成套,安装于企业自备电站或热电厂,同时供热和供电。机组的电负荷和热负荷,可按用户需要分别进行调节。同时,亦允许在纯凝汽工况下,带负荷7500kW长期运行。本机系热电联供机组,具有较高的热效率和经济性。机组结构简单紧凑,布置合理,操作简便,运行安全可靠。 2主要技术数据 2.1 汽轮机型式中温中压、单缸、冲动、抽汽凝汽式 2.2 汽轮机型号C7.5- 3.8/1.0 型 2.3 新蒸汽压力 3.8(2.03.0+-)MPa 2.4 新蒸汽温度390(1020+-)℃ 2.5 额定功率7500kW 最大功率9000kW 2.6 额定转速3000r/min 2.7 额定进汽量46t/h 2.8 最大进汽量50t/h 2.9 额定抽汽参数压力 1.0 MPa 温度272.3℃ 流量9.5 t/h 2.10 最大抽汽量15t/h

汽轮机汽缸密封必读资料

汽轮机汽缸密封资料 在汽轮机运行过程中,汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题,汽缸结合面的严密性直接影响机组的安全经济运行,检修研刮汽缸的结合面,使其达到严密,是汽缸检修的重要工作,在处理结合面漏汽的过程中,要仔细分析形成的原因,根据变形的程度和间隙的大小,可以综合的运用各种方法,以达到结合面严密的要求。 一、汽轮机汽缸漏气原因分析 1、汽缸是铸造而成的,汽缸出厂后都要经过时效处理,就是要存放一些时间,使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短,那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形,这就是为什么有的汽缸在第一次泄漏处理后还会在以后的运行中还有漏汽发生。因为汽缸还在不断的变形。 2、汽缸在运行时受力的情况很复杂,除了受汽缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外,还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力,以及各种连接管道冷热状态下对汽缸的作用力,在这些力的相互作用下,汽缸发生塑性变形造成泄漏。 3、汽缸的负荷增减过快,特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等,在汽缸中和法兰上产生很大的热应力和热变形。 4、汽缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力,但没有对汽缸进行回火处理加以消除,致使汽缸存在较大的残余应力,在运行中产生永久的变形。 5、在安装或检修的过程中,由于检修工艺和检修技术的原因,使内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适,或是挂耳压板的膨胀间隙不合适,运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。 6、使用的汽缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对;汽缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合。博科思高温密封剂是最新汽轮机汽缸密封材料,高、中、低压缸可通用,避免了型号选择不当而造成的汽缸泄漏。 7、汽缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。汽缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的。机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛,如果应力不足,螺栓的预紧力就会逐渐减小。如果汽缸的螺栓材质不好,螺栓在长时间的运行当中,在热应力和汽缸膨胀力的作用下被拉长,发生塑性变形或断裂,紧力就会不足,使汽缸发生泄漏的现象。 8、汽缸螺栓紧固的顺序不正确。一般的汽缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时紧固,也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固,这样就会把变形最大的处的间隙向汽缸前后的自由端转移,最后间隙渐渐消失。如果是从两边向中间紧,间隙就会集中于中部,汽缸结合面形成弓型间隙,引起蒸汽泄漏。 二、汽缸密封机理分析 汽缸密封是金属对金属的密封接触,只有在密封接触压力使接触面产生永久变形时,才能形成绝对的密封。但这是不允许的,缸面变形必将影响下一次的密封效果。因此,螺栓预紧力的极限必须保证缸面变形在弹性范围内。然而,这种使缸面产生弹性变形的螺栓力不足以形成耐高温高压的气密性密封,即使在具有超高表面光洁度的完善的缸面情况下,也仍会出现泄漏。因为,尽管表面非常良好,但总是存在着极

浅谈汽轮机高压螺栓的安装

浅谈汽轮机高压螺栓的安装 汽轮机的作业情况可以说是跟发电厂的经济效益以及产能息息相关。但是从这些年来的具体作业整体看来汽轮机的高压螺栓还存在很多的不足,发电厂更是如此,甚至会造成极其严重的安全事故。所以必须对其做好定期勘察工作,在此基础上确保好安装作业,进而保证汽轮机作业的安全可靠,来促进发电厂的发展。 标签:高压螺栓;螺母;拆装 发电厂的汽轮机高压螺栓与器械作业整体作用不可忽视,特别是它的维修作业非常困难,我们可以从以下几点来看:首先,高压螺栓是在很严峻的情况下实现作业的,条件非常艰苦。其次,气缸的高压螺栓大部分都不小,不容易拆卸。最后,螺栓的价格很高,专业性强,不可以随意替换。 因为螺栓大部分时间作业的条件都非常的严峻,它的组成原料韧性也会渐渐的有所降低,致使螺栓整体不是那么的坚硬,很可能发生断掉的状况。要是在作业实施的时候发生这种断掉状况,对整个电厂的影响都不容小觑。必须定期针对这个部件的检修进行有效控制,如果有裂痕被发现必须换掉,除了这些,因为它的韧性变小而让这个部件容易断裂,应该实施热处理,合理的修复它,杜绝断掉的状况。在实施这个部件的组装与拆卸时一定得依照这一方面的技术要求来实施作业。 1 汽缸螺栓拆卸前的准备工作 如果对其实施拆卸第一要务是做好一切预备作业,主要可以从以下几个方面入手:首先,一定要确保气缸阀门整洁干净,把外面的保温层实施一定的清洁,在这个时候把外缸的护板拿走。其次,对参与拆卸的所有械器准备齐全并加以标记,在作业前要再次验证并逐一查验,确保不影响使用,不会耽搁到整个作业的流程。最后,把需要作业的螺栓写上标记,并且一定要依照组装程序来进行安装,杜绝组装时出现错误。很多螺栓因破损严重,可以再作业前倒些润滑物,让它可以转动。 2 汽缸螺栓的拆卸 必须按照要求先后程序来实施整个作业,大部分情况下都是第一要卸下中间的螺栓,然后再从两边同时实施作业。如果遇到需要加热才可以顺利拿下的部件务必要注重下面几点:(1)电加热棒必须综合具体状况才可以使用,不可以盲目使用。在使用时要第一时间查验其是否通电。必须确定适合的温度,杜绝因为温度过高或过低而出现的各种状况。(2)先将上气缸拿开,然后再把气缸阀门以下部分的螺栓拿出来。从确保作业过程更加顺畅的角度出发,在必要的时候能够放些润滑剂,随后敲打,这样可以轻松作业。(3)拆下来的螺栓一定要有次序的放好,最好有记号,杜绝乱放错放状况发生。写好以后要按次序放好,这样的话,如果在组装的时候将避免很多问题的发生。(4)大部分螺栓是因为用的时间过长

汽缸盖拆装

一、教学案例设计构思 教材说明: 本节教材内容系中专职业教材系列《汽车发动机构造与维修》中“气缸盖拆装与检测”项目下面的一个子项目内容,在前一节教学中学生已经学过了气缸盖的构造和作用,所以本节课的教学重点就是气缸盖拆装的工艺流程和工艺要求。 设计理念: 本节课的设计理念是,根据教学的内函和要求,整节课都从实践认识、实践操作入手,以汽车修理行业气缸盖拆装的工艺流程和工艺要求为规范,边教边做边学,并在拆装实践前由工作页引出问题,在拆装实践中发现问题、解决问题,在拆装实践后通过完成工作页来总结整个实训过程。从而加深对气缸盖的构造和作用的理解,进一步巩固有关气缸盖的基础知识。 整个教学过程以学生动手操作、让他们在动手操作中发现问题、探索解决问题的方法为主体,教师以工艺流程指导、解疑启发为主导。 课堂组织形式: 在汽修工场进行教学(本校汽修专业课全部在汽修工场进行教学),分8个小组,每组6人。 教法与学法: 学生以实践法、讨论研究法为主进行合作式学习,教师以规范示范法、启发法、现场巡回指导法施教。 二、教案

教学目标: 1.正确掌握气缸盖拆装的工艺流程,并能严格按照汽修行业气缸盖拆装的工艺标准进行操作。 2.进一步了解气缸盖的构造和作用。 3.通过讨论研究法为主的合作式学习,培养学生的自主学习精神和团队协作精神。 教学重点: 气缸盖拆装的工艺流程。 教学难点: 气缸盖拆装的工艺要求。 设备、器材及工量具准备: 桑塔纳发动机台架4台、气缸盖拆装工具4套、抹布4块、工作台4张。 教学时间:3课时(连续) 教学过程: (一)复习导入 教师提问: 1、气缸盖在汽车发动机中起什么作用? 学生活动: 学生回答气缸盖的作用: 汽缸盖也能称之为汽缸头。汽缸头的作用有许多。也是非常重要的。首先,火花塞在汽缸头上。燃烧室在汽缸头下方,成半圆球状。内有进气

汽轮机汽缸结构是什么样的

汽轮机汽缸结构是什么样的? 答案: 气轮机的汽缸为单缸结构,为了加工方便,分为前后缸,从中心面分成上下两半并用螺栓连接。下半前部有喷嘴室,前端与前轴承座连接,下端有弹性支承,后缸下半有排汽口,后端部与后轴承座相连。后缸下半的两侧有座架并支承在总底盘上。蒸汽在通流部分做功后,由排汽管排入管网,作为工业用汽。 影响抽气器正常工作的原因? 答案: 1)蒸汽压力不足和带水; 2)蒸汽喷嘴堵塞; 3)冷却效果不好; 4)冷却水量不足; 5)喷嘴和扩压管安装间隙不当或喷嘴和扩散管损坏; 6)容器或安全阀漏。 汽封冷却器的设备参数? 答案: 型式:卧式6冲程; 换热面积:7m2; 汽侧压力:0.095Mpa(a); 冷却水量:11t/h v; 凝结汽量:500kg/h; 水测量压力:0.5Mpa (a); 最高进汽温度:350℃; 最高冷却水温度:33℃。 对油系统与保安系统有那些检查项目? 答案: 1.油箱中的油位应正常。 2.清洁管路而设置的临时性滤网或堵板应拆除。 3.启动辅助油泵,检查油系统有无漏油,油路是否畅通。 4.边往仪表的所有管路上的考克均应打开。 5.检查润滑油温度不应超过40-50℃,如果超过,应打开冷油器的冷却水的阀门。如润滑油温度低于25℃,应进行加热,使油箱中的油温上 升到30℃既可停止加热。 6.调整润滑油压保持早0.12-0.18Mpa(G)。 抽气器的原理是什么?

答: 1)根据能量守衡原理; 2)根据伯努力方程。 什么叫过热蒸汽? 答:在一定压力下,对饱和蒸汽继续加热,可使蒸汽温度升高,这种蒸汽称为过热蒸汽。长见的灭火方法有哪些? 答案:常见的灭后方法有三种. (1)隔离法:将着火的地方或物体及其周围的可染物隔离或移开,燃烧就会因缺少可 染物质而停止. (2)窒息法:阻止空气流入燃烧区域或用不燃烧的物质冲淡空气或隔绝空气,使燃烧 物得不到足够的氧气而熄灭. (3)冷却法:将灭火剂(或水)直接喷受到燃烧物上,以降低燃烧物的温度.当燃烧物的 温度降低到该物的燃点以下时,燃烧就停止了.

汽缸强度计算与中分面螺栓紧力分析

汽缸强度计算与中分面螺栓紧力分析 作者:杭州汽轮机股份有限公司孙义冈 摘要:本文主要应用有限元方法将汽轮机汽缸的上下缸与中分面螺栓装配在一起,并对螺栓在要求的预紧力情况下通过非线性接触计算分析汽缸在水压试验及实际工作温度及压力状态下的应力与汽缸中分面密封情况。计算说明采用ANSYS有限元程序进行分析是非常有效的。 关键词:汽轮机;汽缸;有限元 1 前言 汽缸是汽轮机的主要部件,汽缸的强度刚度直接影响到汽轮机的运行。由于汽缸形状复杂,在运行时汽缸各部分压力与温度变化也比较大,因此很难用理论方法对其变形与应力状态进行仔细分析,特别是对于汽缸上下缸装配在一起的密封问题,更没有一种可靠的理论分析方法。 随着计算机仿真技术的发展,采用数值计算方法来分析汽缸的强度、刚度和汽缸装配密封成为可能。本文是采用SolidWorks软件建立实体模型,用ANSYS有限元软件进行应力与密封分析。 2 计算模型 汽缸模型直接取自SolidWorks建立的实体模型,如图1与图2所示。分上下缸二部分及15个螺栓。各个螺栓的尺寸(从高压端到低压端):第2、3、4、5、6、7为M100 mm,第8,9为M90 mm,第1、10、11、12为M72 mm,第13、14、15为M64 mm。螺栓的一头(沉头部分)与汽缸联成一体,另一头与螺帽联成一体,在螺帽与汽缸接触面及上下缸之间的接触面分别定义了16对接触单元。模型共有节点305367,单元190090。单元划分情况见图3,接触单元见图4。

计算分两步进行:1:水压试验状态:汽缸受内压(其压力为实际工作压力的2倍)。2:实际工作状态:即按实际工况加压力与温度。 3 水压试验状态的分析计算 3.1 水压试验模型载荷 水压试验的压力如图5所示,从23Mpa至0.5Mpa,螺栓的预紧力通过温度加入如图6所示,计算时的基准温度为20℃,汽缸的温度也为20℃而螺栓温度为-180℃,这样螺栓产生的紧力为:F=A*E*λ*ΔT (A-螺栓截面积,E-材料弹性模量,λ-材料线胀系数)。实际螺栓也是通过电加热伸长后收缩产生预紧力。

大修时汽轮机螺栓的保养与处理

某电厂国产300 MW汽轮机螺栓检修经验介绍 摘要:介绍了某电厂300 MW国产汽轮机汽缸螺栓的检修、维护经验,减少了汽缸螺栓的损坏,节约了检修资源,降低了检修成本,保证了发电机组的安全稳定运行。 关键词:汽缸螺栓;高温高压;漏汽;应力;金属监督 Abstract:The bolt overhaul and maintenance experience of domestic made steam turbines in a 300 MW power plant minimize the damage of turbine cylinder bolts, save overhaul and maintenance resources, reduce their cost, and enhance the safe and stable operation of the units. Keywords:cylinder bolt;high temperature and high pressure;steam leakage;stress;metal supervision ?? 汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的单轴双缸凝汽式反动汽轮机,型号为N30016.7/537/537(#1、#2)与N30016.7/538/538(#3、#4)。西电公司总装机容量4×300 MW,自1993年发电以来,共经历#1机组3次大修,#2机组3次大修,#3、#4机组各1次大修,共8次大修。在多次大修中遇到了许多关于螺栓的问题,对螺栓检修做了大量的工作,积累了一定的经验,在这里与大家一起交流。 1设备概况 汽轮机螺栓主要指高温高压的汽缸螺栓,包括高压导汽管、抽汽管、调门法兰螺栓等。高温螺栓一般为合金材质,在机组运行中承受着巨大的应力和紧力。汽缸靠着众多的螺栓把密封面密封住,使高温高压蒸汽在汽缸内做功。汽缸螺栓是将上下缸两半连接成一体,确保汽缸严密不漏的紧固件。螺栓的工作温度很高,对于300 MW 机组,高中压汽缸的汽缸螺栓工作温度一般在500 ℃以上;汽缸法兰螺栓在汽缸上各部件中所受的应力最大。所以对汽缸螺栓的检修工艺要求很严,稍有疏忽很容易损伤螺栓,甚至引起汽缸漏汽或设备损坏事故。 西电国产300 MW汽轮机螺栓有数百条之多,规格包括M22、M27、M33、M36、M39、M42、M45、M48、M52、M60、M64、M72、M85、M90、M100、M110、M115等,而且材质又有不同,包括C422(2Cr12NiMoWVV)、TiB(20Cr1Mo1VTiB)、25CrMoVA、R26(即CrMoB合金)等。螺栓不仅数量多,而且价值昂贵。如果检修不当,螺栓损坏多,不仅会延

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