什么是貓爪、橫銷、縱銷、立銷滑銷系統(tǒng)學(xué)習(xí)

汽缸的支承、膨脹和滑銷系統(tǒng)汽缸的支承要平穩(wěn)，因其自重而產(chǎn)生的撓度應(yīng)與轉(zhuǎn)子的撓度近似相等，同時要保證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。

汽缸的支承定位包括：外缸在軸承座和基礎(chǔ)臺板（座架、機(jī)架等）上的支持定位內(nèi)缸在外缸中的支持定位，以及滑銷系統(tǒng)的布置等

1、汽缸的支承

（1）貓爪支承汽缸通過其水平法蘭延伸的貓爪（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的貓爪稱下貓爪，又稱工作貓爪（支承貓爪）。在高壓缸的下缸前后各有兩只貓爪，分別支承在高壓缸前后的軸承座上。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—汽缸中分面非中分面貓爪支承：這種貓爪支承的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(dāng)汽缸受熱使貓爪因溫度升高而產(chǎn)生膨脹時，導(dǎo)致汽缸中分面抬高，偏離轉(zhuǎn)子的中心線，這樣將使動靜部分之間的徑向間隙改變。嚴(yán)重時會因動靜部分之間的摩擦太大而造成事故。所以這種貓爪只用于溫度不高的中低參數(shù)機(jī)組的高壓缸支承。對于高參數(shù)大容量機(jī)組，因其汽封間隙小而貓爪厚度大，受熱后使汽缸上抬的影響大，需采用其它支承方式。中分面貓爪支承：高參數(shù)大容量機(jī)組的高壓缸支撐在軸承上可采用中分面支承方式，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，使貓爪承力面正好與汽缸中分面在同一水平面上，如圖所示。這樣，當(dāng)汽缸溫度變化時，貓爪熱膨脹不會影響汽缸的中心線。但這種結(jié)構(gòu)因貓爪抬高使下汽缸的加工復(fù)雜化。②上貓爪支承上缸的貓爪支承稱作上貓爪支承，它采用中分面支承方式。上缸法蘭延伸的貓爪（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。下缸靠水平法蘭的螺栓吊在上缸上，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的作用。下邊的安裝墊鐵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，承擔(dān)汽缸重量。運行時安裝貓爪通過橫銷推動軸承座作軸向移動，并在橫向起熱膨脹的導(dǎo)向作用。水冷墊鐵5固定在軸承座上并通有冷卻水，以不斷地帶走由貓爪傳來的熱量，防止支承面的高度因受熱而發(fā)生改變。同時，也使軸承的溫度不至于過高。

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③內(nèi)缸的支承方式

內(nèi)缸也采用類似貓爪支承的方式，利用其法蘭外伸的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)臺板支承低壓外缸由于外形尺寸較大，一般都采用下缸伸出的撐腳直接支承在基礎(chǔ)臺板上，雖然它的支承面比汽缸中分面低，但因其溫度低，膨脹不明顯，所以影響不大。但需注意，汽輪機(jī)在空載或低負(fù)荷運行時排汽溫度不能過高，否則將使排汽缸過熱，影響轉(zhuǎn)子和汽缸的同心度或轉(zhuǎn)子的中心線，所以要限制排汽溫度，設(shè)置排汽缸噴水裝置。2、滑銷系統(tǒng)作用：為了保證汽缸定向自由膨脹，并能保持汽缸與轉(zhuǎn)子中心一致，避免因膨脹不均勻造成不應(yīng)有的應(yīng)力及伴同而生的振動，必須設(shè)置一套滑銷系統(tǒng)。在汽缸與基礎(chǔ)臺板間和汽缸與軸承座之間應(yīng)裝上各種滑銷，并使固定汽缸的螺栓留出適當(dāng)?shù)拈g隙，以保證汽缸自由膨脹，以能保持機(jī)組中心不變。

(1)滑銷系統(tǒng)的組成汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)組成部件按照功能不同大致可分為以下幾種

(1)各滑銷的作用立銷：用于引導(dǎo)汽缸垂直方向位移縱銷：用于引導(dǎo)汽缸、軸承箱水平軸向位移橫銷：用于引導(dǎo)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的軸向位置不變，同時引導(dǎo)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的交點形成整個汽缸的膨脹死點。在汽缸膨脹時，該點始終保持不動，汽缸只能以此點為中心向前、后、左、右方向膨脹。（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(2)典型汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)國產(chǎn)300MW機(jī)組滑銷系統(tǒng)

125MW汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)

汽輪機(jī)的熱膨脹AD5型汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)TC4F－42型汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)3、轉(zhuǎn)子對汽缸的相對膨脹脹差的概念：當(dāng)汽輪機(jī)啟動加熱或停機(jī)冷卻以及負(fù)荷變化時，汽缸和轉(zhuǎn)子都會產(chǎn)生熱膨脹或冷卻收縮。由于轉(zhuǎn)子的受熱表面積比汽缸大，且轉(zhuǎn)子的質(zhì)量比相對應(yīng)的汽缸小，蒸汽對轉(zhuǎn)子表面的放熱系數(shù)較大，因此在相同的條件下，轉(zhuǎn)子的溫度變化比汽缸快，使轉(zhuǎn)子與汽缸之間存在膨脹差。而這差值是指轉(zhuǎn)子相對于汽缸而言的，故稱為相對膨脹差。正脹差：在機(jī)組啟動加熱時，轉(zhuǎn)子的膨脹大于汽缸，其相對膨脹差值被稱為正脹差

負(fù)脹差：而當(dāng)汽輪機(jī)停機(jī)冷卻時，轉(zhuǎn)子冷卻較快，其收縮亦比汽缸快，產(chǎn)生負(fù)脹差注意點：這里應(yīng)當(dāng)指出的是，脹差不是先測量出轉(zhuǎn)子的膨脹量，再測出汽缸的膨脹量，二者做差。脹差是轉(zhuǎn)子和汽缸的相對膨脹之差，它所表征的是機(jī)組的動靜間隙的大小，因為汽輪機(jī)是由動葉和靜葉交錯布置構(gòu)成的，所以脹差太大和太小都會引起動靜部分的碰磨，該廠規(guī)定脹差范圍是＋15.7～－1.9。4、滑銷系統(tǒng)和機(jī)組膨脹情況分析

某廠滑銷系統(tǒng)示意圖

滑銷位置如下：橫銷:位于發(fā)電機(jī)側(cè)的低壓缸的兩側(cè)，在汽缸支撐上及基礎(chǔ)臺板上銑有矩形銷槽，橫銷裝在基礎(chǔ)臺板的銷槽中，橫銷垂直于主軸，距低壓缸中心線300mm，其作用是保證汽缸在橫向的正確膨脹和限制汽缸沿縱向的移動，以確定低壓缸的軸向位置，保證汽缸在運行中受熱膨脹時中心位置不會發(fā)生變化。縱銷:在低壓缸前后兩端的縱向中心線上各有2個縱銷，其作用是保證汽缸在縱向正確膨脹，并限制汽缸沿橫向移動，以確定低壓缸的橫向位置。死點:縱銷中心線與橫銷中心線的交點形成整個汽缸的膨脹死點。在汽缸膨脹時，該點始終保持不動，汽缸只能以此點為中心向前、后、左、右方向膨脹。

貓爪橫銷:該廠的高、中壓缸的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）的軸承座相連，用來固定汽缸在軸承座之間的位置。當(dāng)汽缸溫度變化時，高、中壓缸在沿自己的貓爪橫銷作橫向伸縮時，同時推動軸承座在軸向與汽缸一起前后移動，以保持轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對位置不變。

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），通過螺栓、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的推拉力，并保證汽缸相對于軸承座正確的軸向和橫向位置。前軸承座縱銷:在前軸承座下設(shè)有縱銷，該銷位于前軸承座及其臺板間的軸向中心線上，允許前軸承座作軸向自由膨脹，但限制其橫向移動。缸脹:整個機(jī)組以死點為中心，通過高、中壓缸帶動前軸承座向前膨脹。前軸承座的軸向位移就表示了高、中、低壓缸向前膨脹值之和，一般說來，汽缸對座架的膨脹值稱為絕對膨脹值，所以推力軸承處測得的軸向膨脹就稱為高、中、低壓缸的絕對膨，這就是我們通常所說的缸脹。該廠的缸脹測點在前箱的東側(cè)，固定在前箱側(cè)面。發(fā)電機(jī)的滑銷:發(fā)電機(jī)的滑銷比較簡單，如圖所示，由兩個縱銷和兩個橫銷組成，分別控制發(fā)電機(jī)橫向和縱向的膨脹。轉(zhuǎn)子的死點:該廠機(jī)組推力軸承布置在前軸承箱內(nèi)，機(jī)組正常運行中，由于高壓缸前后壓差大于中壓缸前后壓差，而低壓缸由于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的兩個平衡活塞可抵消大部分軸向推力，但仍還有部分剩余的推力依然存在，因此，機(jī)組軸向推力整體表現(xiàn)指向機(jī)頭，布置在前箱靠近機(jī)頭的推力瓦就是工作瓦，也就是說正常運行中工作瓦承受軸向推力，而非工作瓦是不承受軸向推力的。因此，工作的推力軸承（工作瓦）的位置就是轉(zhuǎn)子相對于汽缸膨脹的死點。轉(zhuǎn)子、汽缸的膨脹：在機(jī)組加熱過程中，轉(zhuǎn)子向發(fā)電機(jī)方向膨脹。而汽缸死點在低壓缸縱銷和橫銷中心線的交點上，高、中壓缸向調(diào)速器端膨脹。在高壓部分：由于轉(zhuǎn)子向發(fā)電機(jī)端膨脹，與汽流流動方向相反，而高壓靜葉持環(huán)隨汽缸向調(diào)速器端膨脹，這樣相對膨脹差為負(fù)脹差。脹差值應(yīng)小于高壓部分各級軸向間隙值，若超過了安裝時的冷態(tài)軸向間隙值，就會導(dǎo)致動、靜部件之間發(fā)生摩擦，造成事故。如圖中所示，假設(shè)機(jī)組在啟動中，則△1減小，△2增大，因此在啟動和運行中必須嚴(yán)密控制脹差的變化。

在中壓部分：中壓靜葉隨汽缸向調(diào)速器端膨脹，而轉(zhuǎn)子向發(fā)電機(jī)端膨脹，與汽流流動方向一致，產(chǎn)生正脹差。轉(zhuǎn)子和汽缸膨脹的結(jié)果，會使各級靜葉和動葉之間的軸向間隙增大，而使本級動葉與下級靜葉之間軸向間隙減小，為此脹差量應(yīng)由后者決定。圖中△3增大，△4減小。掌握了機(jī)組的結(jié)構(gòu)及膨脹原理，就能正確的判斷汽缸轉(zhuǎn)子的膨脹方向和動靜的變化規(guī)律，防止通流部分發(fā)生碰磨。

脹差的監(jiān)測：通常在汽輪機(jī)上設(shè)置有脹差監(jiān)測表，用來連續(xù)監(jiān)測轉(zhuǎn)子相對于汽缸的膨脹量。該廠的脹差監(jiān)測表設(shè)在4#軸承處，那么，脹差是怎么測出來得呢？如圖所示，脹差檢測器是通過一對固定在低壓缸上的電渦流傳感器來監(jiān)測與轉(zhuǎn)子之間位移的，也就是說，測點與低壓缸成一體，汽