(整理)單軸承支撐汽輪機(jī)找中心

1、單軸承支撐汽輪機(jī)及中心計(jì)算隨著時(shí)代的發(fā)展，汽輪機(jī)組單機(jī)容量越來越大。目前國內(nèi)最大單機(jī)容量有900MW 機(jī)組，目前還有準(zhǔn)備在建1000MW 機(jī)組。由于機(jī)組的容量變大，機(jī)組轉(zhuǎn)子變多，軸系尺寸也相應(yīng)變大變長。為了縮短機(jī)組的長度，現(xiàn)在絕大多數(shù)大型機(jī)組采用單軸承支撐系統(tǒng)。單軸承支撐比雙軸承支撐制造費(fèi)用低，機(jī)組軸承數(shù)目減少，使機(jī)組要短一些。軸的跨距相對(duì)雙軸承支撐要長些，所以軸較為柔軟，臨界轉(zhuǎn)速也較低。同時(shí)由于在高壓缸和中壓缸之間的軸承室是處于不同溫度的汽缸熱輻射中，所以軸承室的前部和后部必然會(huì)出現(xiàn)不同的變形，如果采用雙軸承支撐，這個(gè)變形會(huì)引起中心的偏差，而單軸承就不會(huì)出現(xiàn)這種問題。由于單軸承支撐中軸中有較

2、大的支力和彎矩，單軸承支撐的軸承通常比較大些。眾所周知，在多轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)檢修中，都要進(jìn)行轉(zhuǎn)子找中心，主要是為了保證汽輪發(fā)電機(jī)組各轉(zhuǎn)子的中心線能連接成為一根連續(xù)的軸且使各軸承所承受的負(fù)荷符合設(shè)計(jì)的要求。要做到這點(diǎn)必須使轉(zhuǎn)子相鄰兩端的中心線一致，即相聯(lián)接兩半聯(lián)軸器端面平行，中心重合。汽輪機(jī)經(jīng)過長期運(yùn)行后，基礎(chǔ)會(huì)發(fā)生不均勻下沉以及在大修中需對(duì)本體部件解體檢修，因此組裝后轉(zhuǎn)子中心會(huì)產(chǎn)生偏移。如果軸系中心調(diào)整不好將會(huì)使汽輪機(jī)在運(yùn)行中對(duì)軸承產(chǎn)生一種周期性交變應(yīng)力， 引起較大的振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將影響機(jī)組的安全運(yùn)行。所以在大修中，轉(zhuǎn)子找中心是一項(xiàng)十分重要的工作。在早先的大多數(shù)機(jī)組中采用的為雙軸承支撐的方式，其軸系上

3、一根轉(zhuǎn)子兩側(cè)都有一個(gè)軸承，兩根轉(zhuǎn)子的連接有四個(gè)軸承。這類機(jī)組聯(lián)軸器找中心，為利用相似三角形，對(duì)聯(lián)軸器的外圓和張口按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行找正。較為孤立和簡(jiǎn)單，調(diào)整時(shí)和其余轉(zhuǎn)子影響不大。如圖所示根據(jù)相似三角形的原理： a/gXi/Li=Yi/LXi= Li* Aa /一M/2Yi = L* Aa /一M /2隨著汽輪機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了較為先進(jìn)的兩轉(zhuǎn)子三軸承支撐的方式。 其兩根轉(zhuǎn)子使用三個(gè)軸承進(jìn)行支撐。其聯(lián)軸器上有較深的止口來支撐。根據(jù)不同類型的機(jī)組各有各的找中心的要求。大多數(shù)要求在沒有軸承的一側(cè)安裝找中心的假軸承，脫開止口，然后按照四軸承支撐的方式找中心。由于軸承分布不均就需要考慮軸承載荷的分配問題， 制造

4、廠會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)值，要求在找中心時(shí)在聯(lián)軸器上預(yù)留一定的下張口，以保證三軸承間的負(fù)荷分配?，F(xiàn)在較為先進(jìn)的大型機(jī)組采用了較為徹底的單軸承的支撐方式。以華能石洞口第二電廠為例，該廠為我國第一臺(tái)引進(jìn)的超臨界600MW 發(fā)電機(jī)組，為瑞士ABB 生產(chǎn)。其汽輪機(jī)部分有高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、兩根低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子，其中只有7 只軸承對(duì)軸系進(jìn)行支撐，其中 3 只在發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁機(jī)側(cè)。具體布置如圖所示：目前較先進(jìn)的單軸承支撐軸系找中心中，由于聯(lián)軸器上也有較深的止口用來支撐轉(zhuǎn)子，在進(jìn)行找中心時(shí)由于止口保證了聯(lián)軸器的外圓，所以只要找正聯(lián)軸器的端面張口。在找中心時(shí)將聯(lián)軸器支開1-2mm ， 止口不能完全脫開

5、，聯(lián)軸器連接螺絲完全松開。用塞尺進(jìn)行測(cè)量檢查平面張口。在進(jìn)行調(diào)整時(shí)由于軸承數(shù)量少，軸與軸之間全為類似鉸鏈連接，每一個(gè)軸承的調(diào)整將對(duì)相鄰的聯(lián)軸器，甚至更遠(yuǎn)的聯(lián)軸器都有影響，這種影響使軸系調(diào)整難度加大。如圖所示為一單軸承支撐的聯(lián)軸器。其找中心的計(jì)算還是依照相似三角形的原理進(jìn)行計(jì)算。由于調(diào)整 1 軸承對(duì)聯(lián)軸器的張口影響并不是光是其支撐轉(zhuǎn)子計(jì)算的影響，還有由于調(diào)整1 軸承后由于中心線的變化，使2軸承支撐的轉(zhuǎn)子中心線同時(shí)變化，對(duì)于聯(lián)軸器的張口也有影響。假設(shè)聯(lián)軸器上張口為 a, 1#軸承要向下調(diào)整X值計(jì)算如下：Aa = Aai + Aa2 Aai和Aa2分別為兩根轉(zhuǎn)子分別對(duì)張口 a的影響Aai=X*

6、69;/Li聯(lián)軸器處中心線由于調(diào)整被下降了XoXo = X*(Li+L2)/L iAa2= Xo* /L3 = X*(L 1+L2)* /L1 *L3Aa = X*©/Li+X*(Li+L2)* C/Li*L3調(diào)整量 X= Aa* Li*L3/(*( L1+L2+ L3)在計(jì)算好調(diào)整量X 后，還要計(jì)算由于中心線的變化，對(duì)于1 及2轉(zhuǎn)子后部聯(lián)軸器都還有上張口的影響數(shù)值。以石洞口第二電廠的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子為例，經(jīng)過計(jì)算后的表格后可以看到一個(gè)軸承的調(diào)整對(duì)其余各軸承的相互影響及對(duì)調(diào)整的值的敏感情況1#軸承T1mm2 #軸承T1mm3 #軸承T1mm4 #軸承T1mm5#軸承T1mm6#軸承T1mm高-中聯(lián)軸器下張口0.195mm上張口0.358mm下張口0.177mm上張口0.015mm中-低聯(lián)軸器上張口0.013mm下張口0.150mm上張口0.264mm下張口0.138mm低-低聯(lián)軸器下張口0.123mm上張口0.256mm下張口0.138mm低-電聯(lián)軸器下張口0.131mm上張口0.205mm下張口0.073mm所以單軸承支撐轉(zhuǎn)子的中心調(diào)整要考慮到各軸承調(diào)整時(shí)相互的 影響情況，在確定調(diào)整方案時(shí)要選擇以相互影響最小并且對(duì)調(diào)整最為 敏感