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(lái)越大。目前國(guó)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(zhǎng)。為了縮 短機(jī)組的長(zhǎng)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(zhǎng)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(wèn)題

2、。由于單軸承支撐中軸中有較大的支力和彎矩， 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(guò)長(zhǎng)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

3、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 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二丫譏Xi= Li* a /從/2 Yi = L* /生 /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(lái)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(méi)有軸承的一側(cè)安裝找中心的假軸承， 脫開(kāi)止口，然后按照四軸承 支撐

4、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(wèn) 題，制造廠會(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(guó)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(lái)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

5、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(kāi) 1-2mm ，止口不能完全脫開(kāi)， 聯(lián)軸器連接螺絲完全松開(kāi)。 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

6、調(diào)整X值計(jì)算如下：Aa =ai +Aa2ai和Aa2分別為兩根轉(zhuǎn)子分別對(duì)張口 a的影響ai = X*/Li聯(lián)軸器處中心線由于調(diào)整被下降了 XoXo = X*(L i +L2)/L iAa2= Xo* /L3 = X*(L 1+L2)* /L1 *L3a = X*/Li+X*(Li+L2)* C/Li*L3調(diào)整量 X =a* 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(guò)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 敏感的軸