汽輪機本體檢修專家講座

第三節(jié)汽輪機汽缸與滑銷系統(tǒng)一、汽缸作用將汽輪機通流部分與大氣隔開，以形成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機械能封閉汽室。

汽缸內(nèi)裝有：噴嘴室、噴嘴（靜葉）、隔板（靜葉環(huán)）、隔板套（靜葉持環(huán)）、汽封等部件。

汽缸外連接有：

進汽、排汽、回熱抽汽等管道以及支承座架等。

習題八汽輪機本體檢修專家講座第1頁為了便于制造、安裝和檢修

汽缸普通沿水平中分面分為上下兩個半缸。二者經(jīng)過水平法蘭用螺栓裝配緊固。另外為了合理利用材料以及使加工、運輸方便，汽缸也常以垂直結(jié)合面分為兩或三段，各段經(jīng)過法蘭螺栓連接緊固。汽缸工作時受力情況復雜，它除了承受缸內(nèi)外汽（氣）體壓差以及汽缸本身和裝在其中各零部件重量等靜載荷外，還要承受蒸汽流出靜葉時對靜止部分反作用力，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下，對汽缸作用力以及沿汽缸軸向、徑向溫度分布不均勻所引發(fā)熱應力。尤其是在快速開啟、停機和工況改變時，溫度改變大，將在汽缸和法蘭中產(chǎn)生很大熱應力和熱變形。汽輪機本體檢修專家講座第2頁汽缸結(jié)構(gòu)設計要求

缸壁必須含有一定厚度，以滿足強度和剛度要求。水平法蘭厚度更大，以確保結(jié)合面嚴密性。汽缸形體設計應力爭簡單、均勻、對稱，使其能順暢地膨脹和收縮，以減小熱應力和應力集中。還要保持靜止部分同轉(zhuǎn)動部分處于同心狀態(tài)，并保持合理間隙。汽輪機本體檢修專家講座第3頁汽缸結(jié)構(gòu)形式

依據(jù)進汽參數(shù)不一樣

按每個汽缸內(nèi)部層次

按通流部分在汽缸內(nèi)布置方式

按汽缸形狀

高壓缸、中壓缸和低壓缸

單層缸、雙層缸和三層缸

順向布置、反向布置和對稱分流布置

有水平接合面或無水平接合面圓筒形、圓錐形、階梯圓筒形和球形等等

汽輪機本體檢修專家講座第4頁大容量中間再熱式汽輪機普通采取多缸，汽缸數(shù)目取決于機組容量和單個低壓汽缸所能到達通流能力。

下面就幾個經(jīng)典汽輪機汽缸結(jié)構(gòu)加以簡單介紹

ALSTHOM企業(yè)600MW機組雙層結(jié)構(gòu)高壓汽缸東方汽輪機廠300MW機組高、中壓合缸雙層缸結(jié)構(gòu)東方汽輪機廠（日立技術(shù)）600MW機組高、中壓合缸雙層缸結(jié)構(gòu)ALSTHOM企業(yè)300MW機組中分面不用螺栓連接高壓內(nèi)缸結(jié)構(gòu)汽輪機本體檢修專家講座第5頁ALSTHOM企業(yè)600MW機組雙層結(jié)構(gòu)高壓汽缸其結(jié)構(gòu)是雙層缸，進汽側(cè)位于2號軸承箱，反向流動布置，蒸汽從中壓缸側(cè)進入汽缸做功,從機頭側(cè)流出。高壓缸反向布置主要是與中壓缸形成對稱結(jié)構(gòu)，以平衡轉(zhuǎn)子上軸向推力。汽輪機本體檢修專家講座第6頁東方汽輪機廠300MW機組高、中壓合缸雙層缸結(jié)構(gòu)高中壓缸采取合缸結(jié)構(gòu),高中壓葉片布置在同一根軸上,且反向?qū)ΨQ布置,以自平衡軸向推力。進汽部分在汽缸中部，兩端軸承座離高溫部分較遠，熱影響較小。但高中壓缸合缸后，結(jié)構(gòu)較復雜，合缸結(jié)構(gòu)鑄件粗笨。汽輪機本體檢修專家講座第7頁東方汽輪機廠（日立技術(shù)）600MW機組高中壓合缸雙層缸結(jié)構(gòu)因為高中壓合缸結(jié)構(gòu)復雜和粗笨，限制了它在大功率機組上應用。當前最大高中壓合缸機組為600MW左右。汽輪機本體檢修專家講座第8頁ALSTHOM企業(yè)300MW機組中分面不用螺栓連接高壓內(nèi)缸結(jié)構(gòu)它采取6個熱套環(huán)將上下汽缸緊固成一體，結(jié)合面傾斜水平面500，支撐在外缸上，內(nèi)缸底部有縱銷，使其軸向膨脹自如。汽輪機本體檢修專家講座第9頁1、高、中壓汽缸及進汽部分結(jié)構(gòu)（1）高、中壓汽缸伴隨機組容量增大和蒸汽初參數(shù)不停提升，若仍采取單層缸結(jié)構(gòu)，則會帶來以下問題：因為汽缸內(nèi)壓力很高，致使缸內(nèi)外壓差增大，則缸壁及法蘭需做得較厚。為確保中分面汽密性，其聯(lián)接螺栓必須有很大預緊力，故其尺寸很大，所以需要設置加熱（或冷卻）裝置。

整個高壓缸需用耐高溫貴重合金鋼制造提升了造價。

因為法蘭比缸壁厚得多，在機組開啟，停機和變工況時，溫度分布不均勻?qū)a(chǎn)生很大熱應力和熱變形這對設備安全和工作壽命極為不利。汽輪機本體檢修專家講座第10頁近代高參數(shù)大容量汽輪機高壓缸多采取雙層缸結(jié)構(gòu)。有機組甚至將高、中壓缸和低壓缸全做成雙層缸。雙層缸結(jié)構(gòu)優(yōu)點

把原單層缸承受巨大蒸汽壓力分攤給內(nèi)外兩缸，降低了每層缸壓差與溫差，缸壁和法蘭能夠?qū)獪p薄，在機組啟停及變工況時，其熱應力也對應減小，所以有利于縮短開啟時間和提升負荷適應性。內(nèi)缸主要隨高溫及部分蒸汽壓力作用，且其尺寸小，故可做得較薄，則所耗用珍貴耐熱金屬材料相對降低。而外缸因設計有蒸汽內(nèi)部冷卻，運行溫度較低，故可用較廉價合金鋼制造。外缸內(nèi)外壓差比單層汽缸時降低了許多，所以，降低了漏汽可能，汽缸結(jié)合面嚴密性能夠得到保障。習題九汽輪機本體檢修專家講座第11頁汽輪機本體檢修專家講座第12頁內(nèi)外缸夾層蒸汽流

當機組正常運行時，因為內(nèi)缸溫度很高，其熱量源源不停地輻射到外缸，有使外缸超溫趨勢，這時夾層汽流對外缸起冷卻作用。

當機組冷態(tài)開啟時，為使內(nèi)外缸盡可能快速同時加熱，以減小動、靜脹差和熱應力，縮短開啟時間，此時夾層汽流即對汽缸起加熱作用。

汽輪機本體檢修專家講座第13頁國產(chǎn)300MW汽輪機高壓缸夾層汽流示意圖

1—進汽聯(lián)接管；2—小管；3—螺旋圈；4—汽封環(huán)；5—高壓內(nèi)缸；6—隔板套；7—隔板槽；8—高壓外缸；9—縱銷；10—立銷；11—調(diào)整級噴嘴組汽輪機本體檢修專家講座第14頁工作過程在高壓內(nèi)缸出口處（即第1段回熱抽汽口），有一小股汽流a（在額定工況時，汽溫為375℃），朝機頭方向流過內(nèi)外缸夾層，再從螺旋圈盤旋而上，經(jīng)過小管2流到高壓缸排汽管。正常運行時，這股蒸汽一直流動不息，使外缸與進汽聯(lián)接管外層得以冷卻，這就是汽缸夾層冷卻裝置；開啟時它成為加熱裝置，由兩根小管2送入加熱蒸汽，其流動方向與冷卻汽流流動方向恰好相反，對內(nèi)外汽缸進行加熱。汽輪機本體檢修專家講座第15頁引進型300MW機組高中壓內(nèi)、外缸蒸汽冷卻（加熱）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖汽輪機本體檢修專家講座第16頁高壓進汽導管高壓內(nèi)、外缸夾層冷卻蒸汽至中壓平衡活塞汽封二段連通管一段抽汽管高、中壓缸平衡管汽輪機本體檢修專家講座第17頁內(nèi)、外缸夾層冷卻汽流是來自高壓平衡活塞汽封漏汽。這股汽流經(jīng)過夾層后，一部分與高壓缸排汽匯合，另一部分則經(jīng)過外缸上部連通彎管進入中壓平衡活塞汽封中段。汽缸夾層中蒸汽狀態(tài)決定了汽缸承受壓力情況。本機設計成內(nèi)缸兩側(cè)溫差小而壓差大，沿壁厚溫度梯度減至最低程度，熱應力很小，故內(nèi)缸主要承受壓應力，起壓力容器作用；外缸內(nèi)側(cè)是冷卻蒸汽，外側(cè)是大氣，其兩側(cè)溫差大而壓差小，主要承受溫差熱應力，所以只需較薄缸壁和較小法蘭，內(nèi)外缸法蘭螺栓靠近缸壁中心線，使缸壁與法蘭厚度相差不大。這么就使得汽缸、法蘭、螺栓都易于加熱。所以本機組法蘭、螺栓均未采取加熱（冷卻）裝置，簡化了系統(tǒng)及開啟操作程度，并可縮短開啟時間。工作過程汽輪機本體檢修專家講座第18頁高中壓缸布置布置方式高、中壓合缸

高、中壓分缸

分缸與合缸布置各有優(yōu)缺點，世界各國汽輪機制造廠家都有自己習慣。普通講，功率在350MW以上機組不宜采取合缸布置方案。這是因為機組容量深入增大后，若采取合缸，將使汽缸和轉(zhuǎn)子過大過重，汽缸上進汽和抽汽口較多，以致管道布置困難，機組對負荷改變適應性也減弱。

汽輪機本體檢修專家講座第19頁（2）汽輪機配汽方式在運行中為了使汽輪機功率與外界負荷相適應，必須隨時調(diào)整汽輪機功率。汽輪機主要是經(jīng)過改變進汽量來調(diào)整功率。所以，汽輪機均設置有一個控制進汽量機構(gòu)此機構(gòu)稱為配汽機構(gòu)

設置配汽機構(gòu)目標組成由調(diào)整汽閥及其提升機構(gòu)組成。蒸汽經(jīng)過主汽閥進入調(diào)整汽閥，按負荷要求把蒸汽分配給汽輪機第一級噴嘴進汽方式全周進汽噴嘴如分布在汽缸全圓周上

部分進汽噴嘴如只分布在一段弧段上

習題十汽輪機本體檢修專家講座第20頁汽輪機配汽方式：節(jié)流配汽、噴嘴配汽與旁通配汽通常采取配汽方式

節(jié)流配汽特點

進入汽輪機全部蒸汽都經(jīng)過1個或幾個同時啟閉調(diào)整汽閥后，再流向全部第1級噴嘴，所以第1級為全周進汽，可使進汽部分溫度均勻，沒有調(diào)整級，進汽量改變領(lǐng)先調(diào)整汽閥節(jié)流，此種調(diào)整方式存在節(jié)流損失，但各級溫度隨負荷改變幅度大致相同，而且溫度改變幅度較小，從而減小了熱變形及熱應力，提升了機組運行可靠性及對負荷改變適應能力。汽輪機本體檢修專家講座第21頁汽輪機第1級噴嘴不是整圈連續(xù)布置，而是分成若干個獨立組，通常1個調(diào)整汽閥控制1個噴嘴組，噴嘴組普通有3～6組。噴嘴調(diào)整汽輪機，在運行中，主汽閥全開，依據(jù)負荷改變，各調(diào)整汽閥依次開啟或關(guān)閉，改變第1級（即調(diào)整級）通流面積，以控制進入汽輪機蒸汽量。在任一工況下，只有那個部分開啟調(diào)整汽閥中蒸汽節(jié)流較大，而其余全開汽閥中蒸汽節(jié)流已減到最小，故在部分負荷下，汽輪機組定壓運行時，噴嘴配汽與節(jié)流配汽相比，節(jié)流損失較小，效率較高，但因為各噴嘴組間有間壁（或距離）,所以即使各調(diào)整汽閥均已全開，調(diào)整級仍是部分進汽，仍存在部分進汽損失，所以，在額定功率下，噴嘴配汽汽輪機效率比節(jié)流配汽稍低。另外，滑壓運行時，調(diào)整級汽室及各高壓級在變工況下蒸汽溫度改變比較大，從而會引發(fā)較大熱應力，這常成為限制噴嘴配汽汽輪機快速改變負荷主要原因。噴嘴配汽特點汽輪機本體檢修專家講座第22頁（3）進汽部分進汽部分指調(diào)整汽閥后蒸汽進入汽缸第1級噴嘴這段區(qū)域。它包含調(diào)整汽閥至噴嘴室主蒸汽（或再熱蒸汽）導管

導管與汽缸連接部分和噴嘴室普通中、低參數(shù)汽輪機進汽部分與汽缸澆鑄為一體，或是將蒸汽室和噴嘴室單獨鑄好后，使用方法蘭螺栓與汽缸連接在一起；高參數(shù)汽輪機高壓缸進汽部分則是將蒸汽室、噴嘴室單獨鑄好后，用焊接方式固定在汽缸上。習題11汽輪機本體檢修專家講座第23頁高壓進汽部分

300MW機組采取將噴嘴配汽調(diào)整汽閥和蒸汽室與高壓缸分離布置結(jié)構(gòu)

每一高壓聯(lián)合汽閥是由1個自動主汽閥和3個調(diào)整汽閥蒸汽室組成，主汽閥是臥式布置，調(diào)整汽閥是立式布置，殼體為鑄鋼結(jié)構(gòu)，閥體采取活動布置方式，在閥體主汽閥端由一A型彈性框架和橫向拉桿托架組合件支承，另一端也由一彈性元件支承。此種滑動式支承，確保了在運行中閥體能伴隨汽輪機和管道膨脹整體地自由移動。閥體兩端支承件都用螺栓和定位銷固定在臺板上，而臺板也用螺栓和銷釘固定在汽輪機基礎上。汽輪機本體檢修專家講座第24頁調(diào)整級噴嘴組（每組八個噴嘴）汽輪機本體檢修專家講座第25頁來自鍋爐主蒸汽經(jīng)兩根主蒸汽管分別進入對稱布置并固定在高、中壓缸兩側(cè)運轉(zhuǎn)平臺上主汽閥和調(diào)整汽閥組成聯(lián)合汽閥（即主汽閥—蒸汽室組裝件）汽輪機本體檢修專家講座第26頁汽輪機本體檢修專家講座第27頁高壓自動主汽閥

作用開啟時調(diào)整汽輪機轉(zhuǎn)速危急狀態(tài)時快速關(guān)閉進汽組成由汽閥和操縱機構(gòu)組成

300MW機組主汽閥為雙閥蝶式，它是由兩只單座非平衡閥蝶組成：單座閥閥蝶上帶有小閥蝶，即主汽閥內(nèi)帶有預啟閥。為便于主汽閥開啟，先開啟預啟閥，降低主閥蝶前后壓差。在設計壓力下，預啟閥大約可經(jīng)過25%額定蒸汽流量。預啟閥作用是用來在機組開啟時控制轉(zhuǎn)速和初負荷，起到調(diào)整作用。當負荷大于25%額定負荷時，主汽閥全開，用調(diào)整汽閥來控制進汽量。主汽閥是臥式布置，這么汽流轉(zhuǎn)折次數(shù)少，壓損小。主汽閥靠液壓開啟，彈簧關(guān)閉。汽輪機本體檢修專家講座第28頁主汽閥結(jié)構(gòu)

汽輪機本體檢修專家講座第29頁高壓調(diào)整汽閥

高壓調(diào)整汽閥是單座球形結(jié)構(gòu)，閥座出口帶有擴壓段，（見圖1-20）。閥頭與閥桿為松連接，能確保閥蝶與閥座正確對中；閥門為壓力平衡式，使打開閥門力為最小。每個調(diào)整汽閥由單獨油動機控制，這么便于變換進汽配汽方式。油動機接收從電液調(diào)整系統(tǒng)（EH）發(fā)出電壓信號，以改變油動機油壓，從而改變了閥門與油動機行程之間關(guān)系，使閥門開啟或關(guān)閉。其開啟由抗燃油壓驅(qū)動，而關(guān)閉是靠壓縮彈簧壓力推進。汽輪機本體檢修專家講座第30頁高壓缸噴嘴室

作用接納從進汽導管來主蒸汽，并支承裝有噴嘴葉柵噴嘴組。結(jié)構(gòu)特點高溫高壓蒸汽只作用于噴嘴室，而高壓內(nèi)缸承受只是調(diào)整級噴嘴后蒸汽溫度和壓力，故汽缸可用低一級材料制造。噴嘴組沿汽缸圓周對稱布置，汽流流過噴嘴室后，使汽缸受熱均勻，可把汽輪機變負荷運行時因為溫度改變所引發(fā)熱應力減小到最低程度。汽輪機本體檢修專家講座第31頁中壓進汽部分結(jié)構(gòu)特點300MW機組再熱蒸汽經(jīng)過2根再熱蒸汽管道分別進入由1個中壓主汽閥和1個中壓調(diào)整汽閥組成2個聯(lián)合汽閥，然后經(jīng)過2根撓性導汽管導入中壓缸第1級。2個聯(lián)合汽閥分別對稱安裝在中壓汽缸兩側(cè)運轉(zhuǎn)平臺上，每個再熱聯(lián)合汽閥與汽缸隔開，它經(jīng)過撓性導汽管與中壓下汽缸上2根進汽管相連。中壓進汽管與中壓內(nèi)、外缸連接方式與高壓進汽管相同。每個再熱聯(lián)合汽閥組裝件靠3個恒力彈簧支架支承，可隨管道脹縮而浮動。中壓主汽閥

中壓調(diào)整汽閥

是不平衡搖板直流式結(jié)構(gòu)，壓損小。每閥配1個油動機，經(jīng)過液壓開啟，用彈簧關(guān)閉。該閥只有全開或全關(guān)兩個功效，不參加調(diào)整，只起保護作用。

為壓力平衡式閥門，由液壓開啟，彈簧關(guān)閉。在機組開啟沖轉(zhuǎn)、帶低負荷或甩負荷時，它參加流量調(diào)整。汽輪機本體檢修專家講座第32頁中壓進汽聯(lián)接管

回熱抽汽引出管

300MW機組高壓內(nèi)外缸上回熱抽汽管，一端與高壓外缸焊接，而另一端與高壓靜葉持環(huán)之間則裝有密封環(huán)，以防蒸汽泄漏。汽輪機本體檢修專家講座第33頁外套管（與外缸焊接在一起）內(nèi)套管汽輪機本體檢修專家講座第34頁2、低壓缸大功率凝汽式汽輪機低壓缸，因為排汽壓力低、排汽體積流量大，因而其尺寸大，排汽口數(shù)目多，是汽輪機最龐大部件。它結(jié)構(gòu)設計為水平式，對汽輪機運行經(jīng)濟性及可靠性影響大。因運行中汽缸內(nèi)部處于高度真空狀態(tài)，故需承受外界大氣壓差作用。其缸壁也必須含有一定厚度，以滿足強度和剛度要求。但缸體強度還不是主要矛盾，足夠剛度、良好氣動特征才是其結(jié)構(gòu)設計主要問題，即排汽通道應有合理導流形狀，使末級排汽余速損失盡可能減小并便于回收排汽功效，以提升機組效率。降低排汽口和汽缸數(shù)目，提升缸體剛度及效率，是當前發(fā)展大容量機組一個主要課題。為得到良好氣動特征，當前大容量機組排汽缸多采取徑向擴壓結(jié)構(gòu)。另外，為了使低壓缸巨大外殼溫度分布均勻，不致產(chǎn)生翹曲變形而影響動靜部分之間間隙，大型機組低壓缸往往也采取雙層甚至三層缸結(jié)構(gòu)（但排汽室仍為單層）。普通單缸汽輪機后軸承座與低后汽缸為一整體鑄件。多缸汽輪機低壓缸為了減輕重量并便于制造，大多采取鋼板焊接結(jié)構(gòu)及對稱分流布置。汽輪機本體檢修專家講座第35頁300MW機組中間進汽分流式三層汽缸低壓缸結(jié)構(gòu)汽輪機本體檢修專家講座第36頁#1低壓內(nèi)缸#2低壓內(nèi)缸汽輪機本體檢修專家講座第37頁低壓內(nèi)缸汽輪機本體檢修專家講座第38頁機組在開啟、空載和低負荷運行時，流過低壓缸流量很小，不足以帶走因摩擦鼓風所產(chǎn)生熱量。所以引發(fā)排汽溫度升高，排汽缸溫度也隨之升高。排汽缸溫度過高會引發(fā)汽缸熱變形，使低壓轉(zhuǎn)子中心線改變，造成機組振動甚至發(fā)生事故。排汽溫度過高還可能使凝汽器內(nèi)銅管泄漏。為了預防排汽溫度過高，在低壓外缸內(nèi)裝有噴水降溫裝置。低壓缸導流板上，布置有噴水管，管上裝有噴水噴嘴，沿汽流方向，將水噴向排汽缸內(nèi)部空間，以降低排汽溫度。其水源為凝結(jié)水泵出口凝結(jié)水。當機組轉(zhuǎn)速達600r/min時，噴水裝置自動投入，等汽輪機帶上15%額定負荷時，噴水裝置自動停頓。

排汽缸噴水降溫裝置1—進水管；2—噴水管汽輪機本體檢修專家講座第39頁后缸噴水汽輪機本體檢修專家講座第40頁3、中低壓連通管汽輪機本體檢修專家講座第41頁中壓缸排汽由中低壓連通管引到低壓缸中部。中低壓連通管結(jié)構(gòu)如圖所表示。連通管由鋼板卷曲后焊成。為了使汽流在管內(nèi)流動時壓損最小，在連通管每個斜接彎管中部均裝有用多個導葉組成導流葉片環(huán)，以減小汽流受到局部阻力，使汽流平穩(wěn)地改變方向，順利地從中壓缸流向低壓缸。為了吸收連通管與汽缸間軸向熱膨脹差，在連通管直管段上裝有3只鉸鏈式膨脹節(jié)，每個膨脹節(jié)由4塊金屬膜片組成，膜片數(shù)由該膨脹節(jié)所必須吸收膨脹量定。為便于檢驗和維修，在連通管上都開有入孔門。不使用時，它們必須密封蓋緊。汽輪機本體檢修專家講座第42頁二、汽缸支承、膨脹和滑銷系統(tǒng)汽缸支承要平穩(wěn)，因其自重而產(chǎn)生撓度應與轉(zhuǎn)子撓度近似相等，同時要確保汽缸受熱后能自由膨脹，而其動、靜部分對中不變或變動很小。

汽缸支承定位包含：外缸在軸承座和基礎臺板（座架、機架等）上支持定位內(nèi)缸在外缸中支持定位，以及滑銷系統(tǒng)布置等習題12汽輪機本體檢修專家講座第43頁1、汽缸支承

（1）貓爪支承汽缸經(jīng)過其水平法蘭延伸貓爪（搭爪）作為承力面，支承在軸承座上，故稱貓爪支承。①下貓爪支承下汽缸水平法蘭前后延伸貓爪稱下貓爪，又稱工作貓爪（支承貓爪）。在高壓缸下缸前后各有兩只貓爪，分別支承在高壓缸前后軸承座上。下貓爪支承又可分非中分面支承和中分面支承兩種。

（a）非中分面支承；（b）中分面支承1—貓爪；2—橫銷；3—軸承座；4—汽缸中分面汽輪機本體檢修專家講座第44頁下貓爪支撐（懸掛式結(jié)構(gòu)）汽輪機本體檢修專家講座第45頁汽輪機本體檢修專家講座第46頁非中分面貓爪支承

這種貓爪支承承力面與汽缸水平中分面不在一個平面內(nèi)，見圖。其結(jié)構(gòu)簡單，安裝檢修方便，但當汽缸受熱使貓爪因溫度升高而產(chǎn)生膨脹時，造成汽缸中分面抬高，偏離轉(zhuǎn)子中心線，這么將使動靜部分之間徑向間隙改變。嚴重時會因動靜部分之間摩擦太大而造成事故。所以這種貓爪只用于溫度不高中低參數(shù)機組高壓缸支承。對于高參數(shù)大容量機組，因其汽封間隙小而貓爪厚度大，受熱后使汽缸上抬影響大，需采取其它支承方式。中分面貓爪支承

高參數(shù)大容量機組高壓缸支撐在軸承上可采取中分面支承方式，即汽缸法蘭中分面（中心線）與支承面一致。下汽缸中分面貓爪支承方式是將下貓爪位置抬高，使貓爪承力面恰好與汽缸中分面在同一水平面上，如圖所表示。這么，當汽缸溫度改變時，貓爪熱膨脹不會影響汽缸中心線。但這種結(jié)構(gòu)因貓爪抬高使下汽缸加工復雜化。

汽輪機本體檢修專家講座第47頁②上貓爪支承上缸貓爪支承稱作上貓爪支承，它采取中分面支承方式

1—上缸貓爪；2—下缸貓爪；3—安裝墊鐵；4—工作墊鐵；5—水冷墊鐵；6—定位銷；7—定位銷；8—緊固螺栓；9—壓塊上缸法蘭延伸貓爪（也稱工作貓爪）作為承力面支承在軸承箱上，其承力面與汽缸水平中分面在同一平面內(nèi)。貓爪受熱膨脹時，汽缸中心仍與轉(zhuǎn)子中心保持一致。下缸靠水平法蘭螺栓吊在上缸上，使螺栓受力增加。此種支承安裝時比較麻煩，下缸必須有安裝貓爪，即圖中下缸貓爪2。它只有在安裝時起支持下缸作用。下邊安裝墊鐵3用來調(diào)整汽缸洼窩中心，安裝好后緊固螺栓8，安裝貓爪不再起支承作用，就不再受力，安裝墊即可抽走，留待檢修時再用。上缸貓爪支承在工作墊鐵4上，負擔汽缸重量。運行時安裝貓爪經(jīng)過橫銷推進軸承座作軸向移動，并在橫向起熱膨脹導向作用。水冷墊鐵5固定在軸承座上并通有冷卻水，以不停地帶走由貓爪傳來熱量，預防支承面高度因受熱而發(fā)生改變。同時，也使軸承溫度不至于過高。汽輪機本體檢修專家講座第48頁③內(nèi)缸支承方式

內(nèi)缸也采取類似貓爪支承方式，利用其法蘭外伸支持搭耳支承在外缸上。亦有下缸貓爪支承和上缸貓爪支承兩種方式

（2）臺板支承（2）臺板支承（2）臺板支承（2）臺板支承汽輪機本體檢修專家講座第49頁低壓外缸因為外形尺寸較大，普通都采取下缸伸出撐腳直接支承在基礎臺板上，即使它支承面比汽缸中分面低，但因其溫度低，膨脹不顯著，所以影響不大。但需注意，汽輪機在空載或低負荷運行時排汽溫度不能過高，不然將使排汽缸過熱，影響轉(zhuǎn)子和汽缸同心度或轉(zhuǎn)子中心線，所以要限制排汽溫度，設置排汽缸噴水裝置。

(2)臺板支承汽輪機本體檢修專家講座第50頁2、滑銷系統(tǒng)作用為了確保汽缸定向自由膨脹，并能保持汽缸與轉(zhuǎn)子中心一致，防止因膨脹不均勻造成不應有應力及伴同而生振動，必須設置一套滑銷系統(tǒng)。在汽缸與基礎臺板間和汽缸與軸承座之間應裝上各種滑銷，并使固定汽缸螺栓留出適當間隙，以確保汽缸自由膨脹，以能保持機組中心不變。

(1)滑銷系統(tǒng)組成

汽輪機滑銷系統(tǒng)組成部件按照功效不一樣大致可分為以下幾個

習題13汽輪機本體檢修專家講座第51頁(1)各滑銷作用立銷用于引導汽缸垂直方向位移縱銷用于引導汽缸、軸承箱水平軸向位移橫銷用于引導汽缸、軸承箱水平橫向位移貓爪橫銷保持汽缸與軸承箱之間軸向位置不變，同時引導汽缸水平橫向膨脹。角銷用于限制軸承箱與臺板脫離死點縱銷中心線與橫銷中心線交點形成整個汽缸膨脹死點。在汽缸膨脹時，該點一直保持不動，汽缸只能以此點為中心向前、后、左、右方向膨脹。汽輪機本體檢修專家講座第52頁（a）縱銷或橫銷；（b）立銷（固定于軸承座）；（c）立銷（固定于汽缸上）；（d）貓爪橫銷；（e）角銷1—汽缸；2—貓爪壓銷；3—貓爪橫銷各滑銷結(jié)構(gòu)示意圖汽輪機本體檢修專家講座第53頁(2)經(jīng)典汽輪機滑銷系統(tǒng)

國產(chǎn)300MW機組滑銷系統(tǒng)

汽輪機本體檢修專家講座第54頁“H”形定中心梁（高、中壓外缸兩端各一個）汽輪機本體檢修專家講座第55頁125MW汽輪機滑銷系統(tǒng)

汽輪機本體檢修專家講座第56頁汽輪機熱膨脹汽輪機本體檢修專家講座第57頁

AD5型汽輪機滑銷系統(tǒng)

汽輪機本體檢修專家講座第58頁TC4F－42型汽輪機滑銷系統(tǒng)汽輪機本體檢修專家講座第59頁TC4F－42型汽輪機滑銷系統(tǒng)汽輪機本體檢修專家講座第60頁3、轉(zhuǎn)子對汽缸相對膨脹脹差概念

當汽輪機開啟加熱或停機冷卻以及負荷改變時，汽缸和轉(zhuǎn)子都會產(chǎn)生熱膨脹或冷卻收縮。因為轉(zhuǎn)子受熱表面積比汽缸大，且轉(zhuǎn)子質(zhì)量比相對應汽缸小，蒸汽對轉(zhuǎn)子表面放熱系數(shù)較大，所以在相同條件下，轉(zhuǎn)子溫度改變比汽缸快，使轉(zhuǎn)子與汽缸之間存在膨脹差。而這差值是指轉(zhuǎn)子相對于汽缸而言，故稱為相對膨脹差。在機組開啟加熱時，轉(zhuǎn)子膨脹大于汽缸，其相對膨脹差值被稱為正脹差而當汽輪機停機冷卻時，轉(zhuǎn)子冷卻較快，其收縮亦比汽缸快，產(chǎn)生負脹差正脹差

負脹差汽輪機本體檢修專家講座第61頁4、滑銷系統(tǒng)和機組膨脹情況分析

某廠滑銷系統(tǒng)示意圖

汽輪機本體檢修專家講座第62頁滑銷位置以下：

橫銷:位于發(fā)電機側(cè)低壓缸兩側(cè)，在汽缸支撐上及基礎臺板上銑有矩形銷槽，橫銷裝在基礎臺板銷槽中，橫銷垂直于主軸，距低壓缸中心線300mm，其作用是確保汽缸在橫向正確膨脹和限制汽缸沿縱向移動，以確定低壓缸軸向位置，確保汽缸在運行中受熱膨脹時中心位置不會發(fā)生改變。

縱銷:在低壓缸前后兩端縱向中心線上各有2個縱銷，其作用是確保汽缸在縱向正確膨脹，并限制汽缸沿橫向移動，以確定低壓缸橫向位置。

汽輪機本體檢修專家講座第63頁死點:縱銷中心線與橫銷中心線交點形成整個汽缸膨脹死點。在汽缸膨脹時，該點一直保持不動，汽缸只能以此點為中心向前、后、左、右方向膨脹。

貓爪橫銷:該廠高、中壓缸支撐屬于下貓爪支撐，4個貓爪下都有橫銷與前軸承座、低壓外缸（調(diào)速器端）軸承座相連，用來固定汽缸在軸承座之間位置。當汽缸溫度改變時，高、中壓缸在沿自己貓爪橫銷作橫向伸縮時，同時推進軸承座在軸向與汽缸一起前后移動，以保持轉(zhuǎn)子與汽缸軸向相對位置不變。汽輪機本體檢修專家講座第64頁H形中心推拉梁:在高、中壓外下缸前后兩端各有一H形中心推拉梁（即工字銷），經(jīng)過螺栓、定位銷等分別使高、中壓缸與其前、后軸承座連接成一整體，用于傳遞汽缸脹縮時推拉力，并確保汽缸相對于軸承座正確軸向和橫向位置。

前軸承座縱銷:在前軸承座下設有縱銷，該銷位于前軸承座及其臺板間軸向中心線上，允許前軸承座作軸向自由膨脹，但限制其橫向移動。

汽輪機本體檢修專家講座第65頁缸脹:整個機組以死點為中心，經(jīng)過高、中壓缸帶動前軸承座向前膨脹。前軸承座軸向位移就表示了高、中、低壓缸向前膨脹值之和，普通說來，汽缸對座架膨脹值稱為絕對膨脹值，所以推力軸承處測得軸向膨脹就稱為高、中、低壓缸絕對膨，這就是我們通常所說缸脹.該廠缸脹測點在前箱東側(cè)，固定在前箱側(cè)面。

汽輪機本體檢修專家講座第66頁發(fā)電機滑銷:

發(fā)電機滑銷比較簡單，如圖所表示，由兩個縱銷和兩個橫銷組成，分別控制發(fā)電機橫向和縱向膨脹。

汽輪機本體檢修專家講座第67頁脹差：當汽輪機開啟加熱或停機冷卻以及負荷改變時，汽缸和轉(zhuǎn)子都會產(chǎn)生熱膨脹或冷卻收縮。因為轉(zhuǎn)子受熱表面積比汽缸大，且轉(zhuǎn)子質(zhì)量比相對應汽缸小，蒸汽對轉(zhuǎn)子表面放熱系數(shù)較大，所以在相同條件下，轉(zhuǎn)子溫度改變比汽缸快，使轉(zhuǎn)子與汽缸之間存在膨脹差。而這差值是指轉(zhuǎn)子相對于汽缸而言，故稱為相對膨脹差，簡稱脹差。

在機組開啟加熱時，轉(zhuǎn)子膨脹大于汽缸，其相對膨脹差值被稱為正脹差。而當汽輪機停機冷卻時，轉(zhuǎn)子冷卻較快，其收縮亦比汽缸快，產(chǎn)生負脹差。負脹差說明了機組有汽缸膨脹快、轉(zhuǎn)子膨脹得慢情況。

汽輪機本體檢修專家講座第68頁注意點：這里應該指出是，脹差不是先測量出轉(zhuǎn)子膨脹量，再測出汽缸膨脹量，二者做差。

脹差是轉(zhuǎn)子和汽缸相對膨脹之差，它所表征是機組動靜間隙大小，因為汽輪機是由動葉和靜葉交織布置組成，所以脹差太大和太小都會引發(fā)動靜部分碰磨，該廠要求脹差范圍是＋15.7～－1.9。汽輪機本體檢修專家講座第69頁轉(zhuǎn)子死點:該廠機組推力軸承布置在前軸承箱內(nèi)，機組正常運行中，因為高壓缸前后壓差大于中壓缸前后壓差，而低壓缸因為對稱布置其軸向推力基本相互抵消，布置在高壓缸排汽和中壓缸入口兩個平衡活塞可抵消大部分軸向推力，但仍還有部分剩下推力依然存在，所以，機組軸向推力整體表現(xiàn)指向機頭，布置在前箱靠近機頭推力瓦就是工作瓦，也就是說正常運行中工作瓦承受軸向推力，而非工作瓦是不承