第6章 转子与叶轮的制造工艺
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汽轮机转子检修工艺及要求1.1 转子结构概述1.1.1汽轮机转动部分总称为转子,它由主轴、叶轮、叶片、联轴器及其他一些部件组成、它把经过喷咀的蒸汽所产生的动能转变为汽轮机轴的机械能,从而带动发电机。
按主轴与其他部件的组合方式,转子可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子大四类。
我们公司1#、2#机组均采用铬钼钒珠光体钢整体锻造合套装叶轮组合式转子(结构如图所示),包括高压单列调节级、中压单列调节级在内的第1到15级采用整锻结构,第16级到20级叶轮为套装结构,叶轮端面开径向键,内控没有键槽,从而大大提高了安全性。
为了提高效率末三级采用了扭叶片,采用组合转子的目的是为了减小锻件尺寸。
组合转子的结构如图所示:高温、高压部分的叶轮和转子一体整锻而成,中低压、中低温部分的叶轮及后轴封套用热套的方式套装在轴上。
组合转子结构图在转子的前轴封段及各级间的汽封处,均车有汽封城墙方齿,轴封套及隔板上的汽封高低齿组成迷宫式轴封。
后轴封采用斜齿型。
1~18级叶片所采用的叶根为“T”形带小脚叶根,均用填隙条胀紧。
2~17级叶型为等截面,18~20级动叶片为变截面。
第19、20级采用叉形叶根。
第20级叶片进汽边表面火焰淬火,以防冲刷或锈蚀。
汽轮机和发电机之间采取刚性联轴器连接。
刚性联轴器按制造方法可分为整锻和套装两种,本机属套装类刚性联轴器。
这种联轴路结构简单、制造方便,强度高,不仅能传递扭矩,而且能传递轴向推力,但这种联轴器也有缺点,如对两轴得同心度要求严格,并且一个转子的振动能通过联轴器传到另一个转子上,这对查明转子的振动原因增加了困难。
联轴器中心要求参照厂家汽轮机安装说明。
本机的轴上还套装有盘车齿轮。
转子盘车装置装于后轴承盖上,由电动机驱动,通过蜗轮杆副及齿轮减速达到盘车所需要的速度。
当转子的转速高于盘车速度时,盘车装置能自动退出工作位置。
在无电源的情况下,在盘车电动机的后轴伸装有手轮,可进行手动盘车。
1.1.2转子出缸前的测量为了解检修前转子及相关零部件的状况,以利于汽轮机缺陷的分析,为转子检修和装复时的调整提供参考,转子吊出汽缸前,在其原有工作位置上应作一系列的测量并详细记录。
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。
风机叶轮与轴的配合
1 风机叶轮与轴的配合
风机叶轮和轴之间的配合是指,通过将叶轮装在轴上,将叶轮固
定在轴上,使其成为整体,使叶轮在叶轮上形成稳定的机械结构,从
而使叶轮在风机系统中支撑风机在转子叶轮上升动,从而实现风机的
发动机任务,并将动能转换成机械能.
2 安装方式
风机叶轮与轴之间的安装方式有两种:键扣式安装和焊接式安装。
键形安装是将叶轮键与轴上的键槽配合,安装在一起;焊接方式是将
叶轮与轴的结合表面焊接在一起,将二者组合在一起。
3 选择考量
(1)根据工艺及使用要求,要求在叶轮安装键与扭曲键槽上应采
用无缝键和扭曲键槽,以确保叶轮的稳定性;
(2)主要考量叶轮与轴操作时的安全性、工艺要求及叶轮的使用
寿命;
(3)采用键扣式安装时,应注意卡键和扭曲连接的准确性,以使
叶轮与轴良好地连接;
(4)采用焊接安装时,要求焊接质量过确保采用的焊接材料应符
合相应要求。
4 总结
风机叶轮与轴之间的配合是指将叶轮安装在轴上,通常采用键扣式安装和焊接式安装两种方式,应根据工艺、使用要求以及叶轮的质量要求选择合适的方式,以使得安装后的叶轮与轴能够达到最佳的运行效果,为风机的高效能的运行保证。