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1、-汽轮机发展历史-第 30 页汽轮机发展历史一、国际上汽轮机发展状况1、1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机，随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机，虽然当时的汽轮机和我们现在的汽轮机相比结构非常简单，但是从此推动了汽轮机在世界范围内的应用，被广泛应用在电站、航海和大型工业中。2、在60年代，世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500600MW等级水平。1972年瑞士BBC公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行，设计参数达到24Mpa，蒸汽温度538C，3600rpm；1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速（1500
2、rpm）饱和蒸汽参数汽轮机投入运行，；1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行，压力24 Mpa，蒸汽温度540C。3、目前世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发，如俄罗斯正在研究2000MW汽轮机。主要是大容量汽轮机有如下特点：1） 降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%；1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%20%。2） 提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h，每年可节约燃煤4万吨。3） 加快电网建设速度，满足经济发展需要。4） 提高电网的调峰能力。4、汽轮
3、机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀，在动叶中只有少量的膨胀。反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀，而且膨胀程度相同。由于反动级不能作成部分进汽，因此第一级调节级通常采用单列冲动级或双列速度级。如我国引进美国西屋（WH）技术生产的300MW、600MW机组。目前世界上生产冲动式汽轮机的企业有：美国通用公司（GE）、英国通用公司（GEC）、日本的东芝（TOSHIBA）和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。制造反动式
4、汽轮机的有美国西屋公司（WH）、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司（CMR）等，德国（SIEMENS）。冲动式汽轮机为隔板型，如国产的300MW高中压合缸汽轮机；反动式汽轮机为转鼓型（或筒型），如上海汽轮机厂引进的300MW、600MW汽轮机。5、汽轮机按照蒸汽参数（压力和温度）分为： 低压汽轮机：主蒸汽压力小于1.47Mpa；3.92Mpa；9.8Mpa；13.93Mpa；17.65Mpa； 超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于22.15Mpa； 超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32Mpa；6、由于冶金技术的不断发展，使得汽轮机结构也有了很大改进。目前的大机组普遍采用了高中压合缸的双层
5、结构，高中压转子采用一根转子结构，高、中、低压转子全部采用整锻结构，轴承较多地采用了可倾瓦结构。目前各国都在进行大容量、高参数机组的开发和设计，如俄罗斯正在开发的2000MW汽轮机。日本正在开发一种新的合金材料，将使高中、低压转子一体化成为可能。二、我国汽轮机发展状况1、我国汽轮机发展起步比较晚。1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行；1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行；1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。70年代进口了10台200320MW机组，分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。70
6、年代末国产机组占到总容量70%。2、1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行；1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行；2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行。3、上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂，在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的STC，1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部， STC 相应股份转移给西门子。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂，先后设计制造了我国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机，80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术，于19
7、86年制造成功了我国第一台600MW汽轮机，目前自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建，1971年制造出第一台汽轮机，目前的主力机型为600MW汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀，以300MW机组为主导产品，它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂，目前2台600MW汽轮机也已经在今年投入生产。4、目前中国四大动力厂以300MW和600MW机组为主导产品。汽轮机检修第一部分 汽轮机检修准备1、 机组检修等级划分按照检修规模和停用时间将机组检修划分为：1.1 A级检修对汽轮发电机组进行全面的解
8、体检查和修理，属于机组性能恢复性检修。1.2 B级检修针对机组存在的问题，对某些设备有针对性地进行解体检查和修理，属于部分设备性能恢复性检修。经过评估，可以有针对性地实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。1.3 C级检修根据设备的磨损、老化规律，有重点地对机组进行检查、评估、修理和清扫，属于消缺性检修。根据设备状况可以实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。1.4 D级检修在机组运行状况良好的情况下，根据季节特点对主要附属系统和设备进行的消缺。可以安排部分C级检修项目。发电厂设备检修从计划检修、预防性定期检修、优化检修、状态检修四个阶段，但是由于汽轮机作为高温高压高转速的主机，目前比较多的电
9、厂还沿用了预防性的定期检修模式。2、 机组检修周期2.1 新投产的机组在制造厂没有明确的规定情况下，一般在投产后一年左右，根据运行情况安排一次A/B级检修。2.2 其它运行机组参照下表执行机组类型A级检修间隔检修等级组成方式进口汽轮发电机组68年在两次A级检修间安排一次B级检修，每年一次C级检修。国产汽轮发电机组46年 西门子公司制造的350MW机组，高中压合缸结构的汽轮机在蒸汽品质保证的前提下检修间隔为12年，最新设计的产品为24年，是目前世界上检修间隔最长的机组，该汽轮机为两轴三支点结构，转子和汽缸同向膨胀（以#1轴承箱的推力支持联合轴承3、汽轮机资料和信息收集该阶段主要是为检修项目的确定
10、和检修技术准备工作收集资料和提供依据。3.1 图纸收集整理收集整理汽轮机的如下图纸：n 汽轮机安装和检修技术说明书；n 汽轮机结构说明书；n 汽轮机总结结构图；n 汽轮机轴瓦图；n 汽轮机转子图；n 汽轮机通流图；n 汽轮机滑销系统图；n 汽轮机对轮连接图。3.2 汽轮机安装和历次检修技术文件n 安装技术文件，包括安装技术记录、缺陷处理单、制造厂建议书、相关的变更文件等。技术记录卡包括的主要内容有： 解体阶段的检修记录：轴瓦间隙记录、轴承紧力（间隙）记录、油档间隙记录、对轮同心度记录、对轮晃度记录、对轮和推力盘瓢偏记录、汽缸与转子径向和轴向相对位置记录、汽缸负荷分配记录、汽缸支撑转换记录、推力
11、间隙记录、推缸记录、转子弯曲度记录、转子轴径扬度记录、通流记录。 检修阶段的检修记录：滑销间隙记录、汽缸轴承座水平记录、隔板（汽封）支撑和定位键间隙记录、汽缸支撑和定位键间隙记录、汽缸合缸记录、隔板变形记录、汽封块膨胀间隙记录、发现的缺陷及处理记录、主要部件调整记录、通流间隙记录、轴承检修记录、主要部件更换记录。 回装阶段的检修记录：螺栓紧固记录、转子轴向定位记录、轴串记录、推力间隙记录、汽缸管道内部检查记录、汽缸与转子定位记录、汽缸和隔板支撑垫片记录、汽缸与转子定位尺寸记录、汽缸负荷分配记录、汽缸支撑转换记录、防提升装置间隙记录、转子中心调整记录、对轮同心度记录、对轮连接记录、轴瓦间隙记录、
12、油档间隙记录、轴承紧力（间隙）记录、轴系扬度记录、桥规记录、汽缸扣盖签证、轴承箱扣盖前检查记录。技术记录卡应根据现场检修各阶段的数据测量情况印制足够份数，并发到项目负责人，并向其交代记录卡的使用注意事项，如汽流方向、测量位置、测量工具、需要记录的内容包括测量状态、测量数值、测量工具编号、测量人、测量时间等。如轴瓦间隙记录至少应分为解体阶段和回装阶段，至少要交给项目负责人两份。4、工器具准备工器具准备是主机检修准备中的一项主要内容，汽轮机检修的专用工具比较多，需要的高技术工具和精密测量工具也比较多，因此把工器具准备做为一项主要内容单列。汽轮机检修工器具包括以下几方面： 随机专用工具； 通用性专用
13、工具； 测量工具； 起重工具； 电动工具； 手动工具； 运输工具。 此外还要联系有相应加工能力的机加工车间，准备好检修过程中一些部件的加工机械，如螺栓加工、调整垫板磨削、汽轮机的主要工具包括： 吊装工具：临时吊车、吊汽缸专用工具、吊轴承座专用工具、吊隔板（套）专用工具、吊轴承座专用工具、转子抬轴专用工具、吊转子专用工具、吊轴承专用工具、吊导汽管专用工具、汽缸导杆、转子限位导柱、千斤顶。 螺栓拆装工具：螺栓长度测量专用工具、电动液压力矩扳手、手动力矩扳手、力矩放大器、专用扳手、法兰螺栓加热装置和加热棒、液压拉伸器、绞刀。 加工工具：角相、电磨、无齿锯、手枪钻、磁力钻、电动磨孔机、汽封块加工机床。
14、 测量工具：电子楔形塞尺、内外径千分尺、研磨平板、合像水平仪、铅丝厚度测量工具、百分表、内径百分表、量块、刀口尺、测力计、激光准值仪、天平、桥规、测量环、深度尺（包括专用）。 其它：汽缸顶丝、轴承箱顶丝、汽缸（隔板套）支撑转换顶丝或转换垫块、假瓦。 第二部分 检修工艺一、解体阶段本部分主要结合检修解体过程对汽轮机的结构形式、检修工艺等进行讲解。1、 解体阶段检修工序在检修前应充分了解该汽轮机拆除保温的要求条件，主要是高压缸进汽室金属温度的要求。由于汽轮机结构和材质不同，对汽缸温度的要求也不尽相同，一般在150之间停盘车，温度在120100之间可以拆除汽缸和导汽管保温，金属温度在80以下可以拆除
15、导汽管和汽缸螺栓。但也有高于此温度要求的，如日本三菱350MW机组要求调速级温度小于180即可进行拆除保温工作；上汽600MW汽轮机要求调节级金属温度降到160即可进行拆除保温工作；德国ABB200MW汽轮机要求调节级金属温度降到150（或汽缸表面温度降到100）时可以进行保温拆除工作。在汽缸温度较高时拆除保温和导汽管道，会造成汽缸变形、汽缸裂纹、通流和汽缸定位键槽卡涩、转子弯曲、导汽管螺栓咬扣等事故。1、机组滑停，投入盘车，汽轮机自然冷却。在有成熟经验时可以投入汽轮机冷却装置。2、办理检修工作票和动火工作票。拆除汽轮机化妆板。3、拆除汽门油动机、汽门解体4、拆除轴承箱上的热工测点（温度、振动
16、、位移、胀差）。5、停止抽真空，松低压外缸结合面螺栓（2/3）。6、拆除导汽管道保温，拆除导汽管道上的仪表管和热工测点。7、停盘车、停顶轴，拆除汽缸保温。汽轮机冷却1、拆轴承箱上半，拆除轴承箱内的热工检测装置。2、测量轴承的间隙（紧力），拆除上半轴瓦，测量轴瓦间隙，油档间隙测量，测量桥规数据。3、拆除对轮护罩，拆除螺栓护板，测量对轮的同心度。4、拆除对轮螺栓，测量对轮晃度和对轮中心。5、测量推力间隙，拆除推力轴承上半，测量各转子窜轴量，测量各转子轴径扬度。6、推汽缸使其复位，测量汽缸与转子的定位尺寸。7、汽缸上的热工测点拆除。8、汽缸负荷分配测量，汽缸支撑转换。9、汽缸螺栓和定位销松前准备。1
17、0、导汽管道拆除。轴承座解体1、拆除低压缸端部外轴封，拆除中分面定位销和螺栓，转子与内缸相对位置测量，内部导流板拆除固定、吊出外上缸。2、拆除外汽缸中分面定位销和螺栓，吊出外上缸。3、拆除内缸中分面定位销和螺栓，吊出内上缸。4、拆除隔板套定位销和螺栓，吊出隔板套上半。5、拆除平衡鼓环定位销和螺栓，吊出平衡鼓环上半。6、拆除隔板和汽封体的定位销和螺栓，吊出隔板和汽封上半。7、缸体所有空洞加盖板或软体材料封堵。8、拆除主油泵及前箱内的调速部套。汽缸上半解体1、测量汽缸和轴承座水平结合面的水平。2、测量半缸状态转子的窜轴量。3、测量半缸状态下汽缸与轴承座的相对位置。4、测量测量转子的弯曲度。5、装入
18、推力瓦，测量通流间隙。6、测量盘车、主油泵与转子的中心。7、测量滑销系统间隙。8、测量平衡鼓端面瓢偏。解体数据测量1、拆除推力轴承。2、安装转子导向装置，吊出转子。3、吊出下喷嘴室。4、吊出下隔板、下汽封体、下平衡鼓环、下隔板套、下内缸。5、吊出下轴瓦。6、下缸汽缸所有孔洞封堵。清 缸2 支持轴承的结构2.1支持轴承的分类及结构特点（1）圆筒形轴承 圆筒形（或称圆柱形）轴承是最早用于汽轮发电机上的老式结构的滑动轴承，其轴瓦内孔呈圆形，内孔等于轴颈直径加顶部间隙，而顶部间隙2/1000，两侧间隙各为顶部间隙的一半，如图。轴承下瓦与轴颈的接触角按轴瓦长度L与轴颈之比（长颈比）及轴瓦负荷大小而定。一
19、般取601或轴瓦负荷大于0.81MP时，接触角可达到75左右。常用的圆筒形轴承在下瓦中分面附近位置（轴颈旋转方向的上游）处有进油口，轴颈旋转时只能形成下部一个油楔，这种轴承称为单油楔圆筒形轴承，这种轴承结构简单，润滑油的消耗量小，摩擦损失少，但是该结构的轴承在高速轻载的工作条件下，油膜刚度差，容易发生失稳现象，目前应用广泛的是自位式圆筒形轴承，主要用在汽轮机低压转子和发电机转子上，为了保证轴承在运行中能自由滑动，又不至于发生振动，轴承一般在冷态下要求有0.030.08mm的紧力。（）椭圆形轴承椭圆形轴瓦是随着汽轮机单机容量不断增大和转速不断升高，在圆筒形轴瓦的基础上发展起来的。它被用于功率较大
20、的机组上。椭圆形轴瓦的顶部间隙约为轴径直径的1/1000，两侧间隙各为轴径直径的1/1000左右，即内孔上下直径为（），左右直径为（）。所以，椭圆轴承实际上是由两个不完全的半圆合成的，加工时在水平中分面两侧，按设计的椭圆度加垫片，加工结束后取去垫片，即成椭圆轴承。在上瓦设有油槽，宽度为轴承有效宽度的一半，深度在mm左右，为便于进油和排油，在中间结合面开有圆滑过渡的缺口，为减少漏油间隙，把在端部回油槽部位的乌金加工成了圆形。其垂直方向的短径略小于水平方向的长径，在下瓦中分面附近位置（轴颈旋转方向的上游）处有进油口。轴颈旋转时能形成两个油楔，两个油楔相互作用可得到较好的油膜刚度，使转子在垂直方向不
21、易发生振动，但是椭圆形轴承的油耗和摩擦损失都比圆筒形轴承大，这种轴承也有可能发生失稳现象。上述两种轴瓦的另一结构特点为润滑油进油是顺着转动方向供给的，如图53所示。润滑油进入轴瓦后，顺转动方向到达轴颈上部，冷却轴颈，再流到下部起润滑作用。同时为了减少摩擦及使油易于循环，一般轴瓦上部车有油槽，其宽度约为轴瓦长度的1/3，该油槽到接合面附近就向两端扩大，以保证润滑油在轴瓦全长分布均匀。（）三油楔轴承三油楔轴承是在乌金面上加工出了三个油囊，在其下瓦偏垂直位置两侧都有进油口，在上瓦还有一个进油口，轴颈旋转时能形成三个油楔，故称为三油楔轴承。这种结构的轴承提高了抗震性能和承载能力。70年代初，在国产12
22、5MW、200MW、300MW汽轮发电机组上应用了三油楔轴承。（4）可倾瓦轴承可倾瓦轴承也称密切尔式径向轴承或称自动调整中心式轴承，其轴瓦由若干可绕其支点在一定角度范围内倾斜的弧形瓦块组成。每一个瓦块之间的间隙作为轴瓦的进油口。瓦块在工作时随着转速、载荷及油温的不同而自由摆动，每一个轴瓦形成一个油楔，在轴颈四周形成多个油楔，每个瓦块作用到轴颈上的油膜作用力总是通过轴颈中心，因此具有较高的自动对中性和稳定性，能有效的避免油膜自激振荡及间隙振荡，同时对于不平衡振动也有很好的限制作用。可倾瓦的摩擦损失较小，其缺点是制造复杂，价格较贵。目前越来越多地被大功率机组所采用。可倾瓦轴承的瓦块数量选择主要取决
23、于轴承的参数结构和制造厂的传统习惯，一般为3块。如对于同样的350MW汽轮机，日本三菱选择的是四瓦块结构，美国GE公司则采用了六瓦块结构，还有的厂家选用了三瓦块结构。三瓦块结构的轴承比较特殊，从外表看属于三块可倾瓦，但是其上半是圆筒瓦。日本三菱350MW及国产上汽600MW汽轮机高中压转子的轴承，均采用如图56所示的可倾瓦。该轴瓦是一种小瓦块式结构，轴瓦2在圆周上分成4块，每块瓦块均由在锻钢件上浇铸轴承合金而构成。瓦块自由的放置在支持环1内，由球面支点块7支持，球面支点块与瓦块间有内垫片6，球面支点块与支持环间有外垫片8，内垫片与球面支点块呈球面接触。因此，瓦块在球面支点块上，能使在圆周方向上
24、自由倾斜而形成油楔。四个瓦块均有球面支点块，因此形成四个油楔。调整球面支点块的厚度，可保持轴承的规定间隙。为保证拆装后的装配正确，必须将轴承瓦块内垫片、球面支点块及外垫片，标之同一序号，并在支持环上打好对应的钢印号码。这样能在拆装时不弄错，并能保证装配在同样的相对位置上。润滑油从轴承下面的孔进入，通过调整块中的孔，从支持环两端的环形槽流到轴瓦内部，油被分布到轴颈表面，然后由轴颈两侧流经油挡，从油挡板底部排油孔排出流回油箱。轴承两端装有浮动式内油挡，油挡环5固定在油挡支持板3、4上，整个油挡分成上下两半用螺栓直接固定在支持环上。（5）压力式轴承2F-33.5型汽轮机低压转子两端采用这种轴承，其结
25、构如图5-7所示。轴承本体分上下两块组成，它由铸钢制成，在内层浇铸轴承合金，并在轴承合金上开有间断槽形的润滑油通路。这对避免产生油膜自激振荡带来一定的好处。轴承本体由三个球面调整块固定，并由调整块来调整轴承中心位置。三个球面调整块的布置，有两个在轴承的下半部，装在与水平面成5的中心线上，另一个在上半轴承的垂直中心线上，通过改变调整垫片7的厚度，可调整轴承水平的垂直方向的位置。在轴承上下接合面有安装销5，使上下合成整体，为了防止轴承本体的转动，在轴承水平接合面的下部，用防转销12嵌入轴承座的凹口。-0.10）mm。（6）袋式轴承袋式轴承是瑞士ABB公司在对大型机组轴承结构进行深入研究后制造出的一
26、种类似椭圆轴承结构的袋式轴承。加工方法：首先根据轴承的顶部油隙和轴颈尺寸，将两半轴承合在一起加工成圆筒轴承；然后在两半轴瓦中分面加垫片（厚度为a）,用轴颈+a以圆心上移左右为新园心再车一个圆，在轴瓦两端各留40mm不车作为阻油边，去掉垫片组装后就成为袋式轴承。垫片的厚度由油袋弧长确定，一般弧长夹角取35，油袋深度d一般取 。圆心上移0.20 mm左右，主要考虑油膜厚度，即运行时转子与轴承在垂直方向的中心保持一致。轴承两端的阻流边，能减慢润滑油排泄速度，保证轴承有足够的冷却和润滑油量。袋式轴承在静态特性方面，具有摩擦耗功小，油流量小，承载能力大等优点；在动态特性方面，具有汽轮机所遇到的全部转速范
27、围内没有不稳定区，阻尼大，油膜厚，轴承温度低等优点。2.2 支持轴承的检修特点（1）三油楔轴承的检修特点三油楔轴承的检修特点是轴承合金不可修刮，装配时需翻砖350角，并放好防转销，严防装反装错，以免运行中因三个油楔位置改变，而导致轴瓦烧毁。由于轴瓦在工作状态中分面不在水平面上，所以顶部间隙均在组合状态下用内径千分尺分前、后、垂直、水平方向测量轴瓦内孔直径，内孔直径与轴颈直径之差，即为所求，实际上测出的间隙为阻油边间隙。油楔本身，一般情况下不予测量和研刮，只在轴瓦合金磨损严重时，才进行测量和处理。（2）椭圆轴承的检修特点,方算轴瓦装配合格。如果轴瓦前后不平，低的一端底部间隙较大，顶轴油将从该处泄
28、掉，从而使轴顶不起来，运行时将发生轴承振动和合金熔化事故。（3）可倾瓦检修特点由于可倾瓦在支持环内可自由摆动，因此在揭去轴瓦大盖和松去支持环水平结合面螺栓后，应在上半支持环的专用螺孔内用专用长螺栓旋入可倾瓦块的螺孔，把上部的瓦块吊牢，并仔细检查瓦块是否吊牢固，防止瓦块落下而摔坏。翻转的下瓦应用同样方法吊出。 解体瓦块应认清前后左右的记号，并做好记录，以防装复时搞错。检查瓦块及支持环应光滑无毛刺，无裂纹等异常，接触良好。 由于可倾瓦由几块可自由摆动的瓦块组合而成，所以其间隙的测量只能在组合状态下进行。测量时在转子轴颈处和轴瓦支持环外圆上各架一只百分表，然后用抬轴架将轴略微提升。同时监视两只百分表
29、，当支持环上百分表指针开始移动时，读出轴颈上的百分表读数，最后将读数减去原始读数，两者之差除以1.414（对四瓦块式可倾瓦），即为轴瓦的油隙。另一种测量方法是：测量时先将上瓦块专用吊瓦螺栓松掉，使瓦块紧贴轴颈，用深度千分尺测量瓦块到支承环的深度；然后用专用专用吊瓦螺栓将瓦块吊起，使瓦块支点与支承环紧密接触，再用深度千分尺测量瓦块到支承环的深度。两次深度之差，即为轴瓦的油隙。两种方法测量的结果应基本相同，否则应查明原因或重新测量。一般情况下，可倾瓦油隙不必调整，轴瓦乌金不必研刮。3. 推力轴承的结构3.1推力瓦块的型式瓦块的型式性能特点固定瓦块推力轴承固定瓦块推力轴承1整圈刚性固定推力瓦块每个扇
30、形固定瓦块由斜面平面组成。运行时，由斜面与转子推力盘的旋转平面构成油楔，使扇形瓦块上都形成动压油膜力，以与轴向载荷相平衡。这种型式的推力轴承承载能力0.51Mpa，通常用于小功率汽轮机2弹性固定推力瓦块运行时，在动压作用下使瓦块入口处倾斜，形成楔形油膜。承载能力略高于刚性固定推力瓦块推力轴承。3球座式推力轴承在球面体的两端面上装有固定斜面瓦块止推板，它由铜合金制成，具有良好的导热性能，表面浇以巴氏合金。瓦面上设有均布的8条径向油槽。这种结构也在300MW等级汽轮机中应用。可倾瓦块推力轴承1密切尔（Michell）式这种推力轴承的瓦块背面为线支撑，运转时能自动倾斜，形成油楔，使瓦块表面与推力盘平
31、面之间建立动压油膜，保证推力轴承在液体润滑状态下工作并支撑转子的轴向载荷。这种推力轴承的瓦块型式通常有两种：(a)带摆动线式(b)弹性均衡式2金斯伯里（Kinsbury）式推力轴承a) 传统式：第一排和第二排垫块支撑点不在一个平面上b) 改进式：第一排和第二排垫块支撑点在一个平面上1.推力盘；2.瓦块；3.支架； 4.中间垫块推力轴承的摆动瓦为点支承，它支承在杠杆均衡系统上。当个别瓦块高出其它瓦块而且载荷增大时，则中间垫块可围绕摇摆中心摆动而下降，并向邻近瓦块分载。这种推力轴承的优点在于能将由于瓦面高低不齐而产生的载荷不均匀进行自动调整，达到各瓦块均匀承载的要求。a) 传统式已广泛应用于大、中
32、型功率汽轮机中。b) 改进式瓦块布置方式与传统式瓦块布置方式不同之处是使第一排垫块和第二排垫块的支撑面处于同一平面，减少甚至不存在上下排垫块接触摩擦力对支撑点产生的摩擦力矩，从而使杠杆系统自动均衡性能进一步改善。分析指出，为使杠杆均衡系统得到较佳的自动平衡作用，瓦块不宜太多，一般不超过10块，最佳为6-8块。推力轴承的结构型式性能特点1径向推力联合轴承径向推力联合轴承（摆动线式瓦块）1.轴瓦体 2.轴承套 3.固定环 4.调整垫块 5.支持环 6.支持弹簧 7.工作瓦块 8.挡油环9.非工作瓦块径向和推力轴承置于一体内，轴瓦体与轴承套之间为球面配合。使轴承随轴的挠度变形而自动调整，达到瓦面与转
33、子上推力盘表面之间有较好接触，适用于挠性转子并轴向载荷不太大的机组。径向推力联合轴承（弹性均衡式瓦块）1.轴承体 2.径向瓦3、4.推力瓦块 5.弹性支持环6.调整垫片 7.径向调整块推力瓦块搁置在弹性圈上，承载时弹性圈产生弹性变形，以达到各块瓦面与推力盘平面有良好接触的要求。这种结构运用于刚性转子并且轴向载荷不太大的机组2金斯伯里式推力轴承金斯伯里（Kinsbury）式推力轴承 适用于瓦块对称支承，故可用于正反两个转向工作。推力轴承的摆动瓦为点支承，它支承在杠杆均衡系统上。当个别瓦块高出其它瓦块而且载荷增大时，则中间垫块可围绕摇摆中心摆动而下降，并向邻近瓦块分载推力瓦在汽轮机轴系上的布置位置
34、有两种，一种是在高压转子前轴承位置（前轴承箱内）；一种是在高压转子后轴承位置（中压轴承箱内）。独立式推力轴承分为固定式和滑动式。3.3 轴承座解体阶段应注意的工艺问题 轴承紧力的测量 轴承紧力的一般规定：圆筒轴承紧力为0.200.25mm，球面轴承紧力为0.030.08mm 。轴承在轴承座中的固定方式：1）下洼窝在下轴承座内，用上轴承盖压紧；2）下洼窝在下轴承座内，上轴承用瓦套压紧；3）轴承用可调的瓦套固定在下轴承座中。 轴瓦紧力的测量方法：1）轴瓦抬升法测量。该方法不经常使用，目前遇到的只有法国阿尔斯通机组两层结构的椭圆瓦采用这一测量方法；2）压铅丝法。该方法是目前普遍采用的方法。 测量方法
35、和注意事项 压铅丝测量的方法：1）上下半轴瓦组装并紧固结合面螺栓；2）在顶部垫铁（或球面顶部）处放两条直径为1mm的铅丝，在轴瓦两侧轴承座（或固定瓦套结合面的前后放四片厚度均为的不锈钢垫片，扣上轴承盖（或瓦套），均匀拧紧结合面螺栓；3）用塞尺检查结合面间隙应均匀为，松开螺栓吊开轴承盖（或瓦套）；4）测量铅丝的厚度，对每条铅丝应计算平均值，再计算两条铅丝的平均值。5）紧力计算：C=A-（b1+b2）/2 C紧力值 A垫片厚度 b1、b2每条铅丝的平均厚度。 还有一种特殊情况，上部有两块垫铁的轴承，如日本三菱350MW汽轮机的#1、#2轴瓦就是该结构，注意铅丝是放在两侧的垫铁上，紧力值的计算方法：
36、C=Acos-（b1+b2+ b3+b4）/2 C紧力值 A垫片厚度 b1、b2、b3、b4每条铅丝的平均厚度。 垫铁中心线与轴承铅垂线的夹角，三河机组为45度。注意事项：1） 在测量时要注意轴瓦螺栓按照正式力矩紧固，轴承盖（瓦套）螺栓按照正式力矩的1/3力矩紧固，以防止垫片损伤结合面，又能克服轴承盖或瓦套的变形。2） 垫片应有一定的面积，并在紧固螺栓的两测放置，或沿轴向放置在两螺栓的中间，防止螺栓紧固时轴承盖或瓦套变形，引起测量误差。在检修时有时用到的钢锯条由于面积过小，容易损伤结合面，应禁止使用。3） 铅丝的直径应选择为垫片厚度的1.52倍，铅丝过粗，会造成铅丝测量的厚度大于实际的间隙。4
37、） 铅丝沿圆周方向放置，但放置的长度不要过长，一般控制在3050mm之间，过长会造成测出的间隙值小于实际间隙。当沿轴向放置的两根铅丝厚度差超过时，应查找原因并消除。测量轴瓦与轴颈的间隙。2 ，侧隙为顶隙的一半；椭圆形轴瓦一般顶部间隙为轴颈的12 。椭圆形轴瓦对于轴径在400mm ，对于轴径大于400mm ，最大允许为2 。对于圆筒和椭圆轴承两测间隙的测量要注意塞尺塞入的深度，一般为轴颈的1/121/10。顶部间隙参照上述压铅丝的方法测量，但是由于一般轴承顶部间隙都在以上，因此中分面可以不加垫片，铅丝的厚度一般选择在顶部间隙的1.52倍。0.088MPa。（1）环式密封瓦 环式密封瓦按油流方式可
38、分为单流式、双流式、三流式；按瓦体个数可分为单环式、双环式；按瓦体构造可分为整体式、分体式、联合式等。环式密封瓦的结构特点是发电机转子上未设密封瓦，氢气的密封主要靠密封瓦与密封轴颈的密封油流来实现的。优点是：结构简单，解体、检修、安装方便，检修工艺要求不高，运行安全可靠。一般情况下解体检修环式密封瓦时，只需要测量瓦的密封间隙、椭圆度，检查乌金面有无磨损、脱胎等缺陷。此外，环式密封瓦在机组出现短时间断油时并不影响其正常运行。缺点是：密封间隙较大，在较高氢压下运行时密封性能较差，所以在运行中氢压变化时，要随时调整密封油压，另外，环式密封瓦氢侧回油量较大，容易将部分气体带入发电机内，使氢气污染，增加
39、排污量和氢气损耗。（2）盘式密封瓦 盘式密封瓦根据密封油压力对瓦体产生的附加轴向推力可分为正压式、反压式、稳压式。当氢气压力增加时，密封油压力随之增加，由于密封油压力的增加，对瓦体产生的附加推力也随之增加，这种形式的密封瓦叫正压式密封瓦；反之，当密封油压力增加时，作用在瓦体上的附加推力反而随之减少，这种密封形式的叫反压式密封瓦；当油压变化时，作用在瓦体上的附加推力基本上不发生变化的叫稳压式密封瓦；用液体压力代替弹簧产生的静压力的叫液压式密封瓦。优点是：密封效果较好，能够适用很高的氢气压力，适用范围广。缺点是：设备复杂，解体、检修、安装都比较繁琐，检修工艺要求较高，往往在检修中稍一疏忽，就会导致
40、漏氢现象发生。另外，盘式密封瓦对机组频繁启停的适应性较差，尤其是发电机后密封瓦的跟踪性较差。 （1）双流环式密封瓦：现在300MW以上的机组多数采用环式密封瓦，并且以双流环式密封瓦最为常见，这种密封瓦氢侧和空侧各有一股进油，回油也分为空氢两侧，氢侧来回油独自形成一套封闭的系统，避免了溶有空气的密封油流入氢侧造成氢气纯度下降，改善了单流环式密封瓦两侧共用一股油流的缺点。用环氧绝缘清漆刷绝缘耐油密封垫约三次，回装前用专用压板将密封垫粘到下壳体密封结合处，并检查密封垫各油孔位置没有错位，下半瓦壳装好以后，要注意保护下密封垫与上密封垫的结合部位，防止损伤；密封面螺栓使用力矩扳手按力矩要求紧固，立面大螺
41、栓一般为：中分面螺栓一般为：，绝缘不合格时使用约厚的青稞纸清理油挡处；回装完后，一是通过瓦壳侧面小孔拨动密封瓦，应活动自如，二是做浮动试验检；（2）分体环式密封瓦：分体环式密封瓦是比较特殊的类似单流环式结构密封瓦，它由4个半环组成，氢空侧各2个半环，并在水平结合面处用螺栓连接。在两个 密封环中间上下各有一根弹簧，将两个密封环沿轴向分别压向前后端，使其紧紧靠在密封瓦壳体上，具有很好的密封效果。特点是：结构简单、检修方便、密封效果好。密封环组合以后中分面间隙检查，并检查密封环轴向端面与密封壳体配合面接触必须达到100%；解体后要测量弹簧的长度，与原始长度比较，不合格更换；解体密封壳体上半部分时，需
42、要先打开两侧手孔门，使用专用扳手拆除密封环中分面紧固螺栓，拆除时小心掉落；回装完后，所有螺栓要固定锁紧钢丝。多余的应剪去； （3）联合式环式密封瓦：联合环式密封瓦是结合盘式和普通环式密封瓦的特点设计出来的新型密封瓦。密封油从进油管法兰进入密封瓦壳的环行油腔内，并通过密封瓦的外圆周中部全周分布的油孔进入密封瓦与轴颈间隙中，在转子高速旋转下，形成特殊的压力油膜，密封回油沿空侧和氢侧回油管分别流回主油箱、密封油箱。优点：适应范围广，无论氢气在很高压力下运行还是氢气压力出现波动时都具有良好的密封效果，机组频繁启、停也不会影响其效果。缺点是检修比较繁琐。结合面胶条在使用时要选择耐油性好的，摆放要正确，合
43、适；密封瓦上部防转销钉安装到位，不能使密封瓦蹩劲，温度线要长度合适，注意防止压住线；密封瓦组合检查，错口应小于，回装时注意油楔的方向；5.对轮螺栓拆除5.1 常用联轴器结构形式A、 刚性联轴器。优点：轴向尺寸短、刚性大、没有噪声缺点：对转子的同心度要求严格、对振动的传递比较敏感。结构：整锻和套装；平面和止口。是目前汽轮机上应用最广泛的联轴器。B、 半挠性联轴器优点：吸收转子不对中的影响、减少了振动的传递、能传递较大的钮矩；缺点：刚性较差、必须每个转子两个轴承。结构：波形套筒式和叠片式。在国产的100MW、125MW、200MW汽轮机与发电机的联轴器上广泛应用。C、 挠性联轴器优点：可以允许两个
44、转子有相对的轴向位移和较大的偏心，对振动的传递不敏感。缺点：传递的功率小、结构复杂、需要配备专门的润滑装置。结构：分为齿轮式和蛇形弹簧式。主要用在小汽轮机、给水泵、发电机和励磁机的对轮中。5.2 常用对轮螺栓的结构形式A、 普通直柄单螺母螺栓该结构的螺栓由定位销和螺纹两部分组成。盘电机组的对轮螺栓就采用了该机构。优点：结构简单、安装方便。缺点：销子和销孔容易拉毛和咬死。安装特点：一般用制造厂给定的力矩拧紧即可，需要在安装前测量原始长度。B、 多缘直柄双头螺栓结构螺栓上加工了多个定位凸缘，采用了双头螺栓的结构。定电和三河的螺栓就是该结构。优点：减少了孔销的配合面积，有效防止螺栓咬死。缺点：加工复
45、杂，不容易保证尺寸。C、 锥形套结构螺栓由两端带螺纹的锥柄螺栓、带开口的锥套、衬套、顶丝和螺母组成。准电机组就采用了该结构的螺栓。优点：保证了螺栓与孔的紧密配合，有效保持对轮的同心度；又能防止拆装过程中对轮螺栓和孔的拉毛，拆卸顺利。缺点：螺栓加工工艺复杂，安装程序烦琐。D、 锥形套液压结构螺栓由带有环形油道的锥柄螺栓、锥套、衬套和螺母组成。热电机组的对轮螺栓就采用了该结构。优点：同上。缺点：同上。5.3 对轮螺栓拆除中应注意的事项：在拆除组后两个螺栓时在其他已经拆卸的螺栓孔中安装临时螺栓，防止螺栓由于对轮错位，造成螺栓拆不下来。螺栓拆卸过程中，不得用大锤用力敲击，防止咬死。对轮螺栓的紧固力矩应
46、均匀，力矩符合制造厂规定。6. 转子中心测量6.1测量原理6.2测量方法：百分表、塞尺6.3计算方法6.4注意事项：6.5 对轮晃度测量7汽缸支撑形式及汽缸支撑转换7.1 汽缸支撑结构汽缸支撑结构分为两种：一种为下猫爪支撑，一种为上猫爪支撑。下猫爪支撑结构消除了下半缸重量、保温重量及管道作用力对汽缸中分面螺栓的影响，有效降低了螺栓的应力，减少了汽缸中分面漏泄的可能性；安装检修也比较方便。但是在热态时猫爪膨胀会引起汽缸中心的变化，为了减少猫爪的膨胀，一般都设计有猫爪冷却水。目前下猫爪支撑结构已经进行了改进，设计成了弯猫爪结构（又称穹形猫爪），这种结构基本上消除了猫爪膨胀引起的汽缸中心变化，也无需安装冷却系统。国产上汽的600MW机组、日本三菱的350MW机组都采用这种结构。上猫爪支撑结构在运行中汽缸的中心线不会发生变化，提高了运行的安全性。但是这种支撑结构的汽缸螺栓强度要比上猫爪支撑结构高，检修中需要进行支撑转换，比较烦琐。8、汽缸解体8.1 汽缸螺栓拆除8 汽缸螺栓拆除方法加热拆除。