【正文】 1前端平衡面 圖 77 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子圖 CCR 基本知識(shí) 391 第三篇 設(shè)備技術(shù) 片等部件 (圖 77)。 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子除了受高溫高壓蒸汽的作用外，更主要的是由于它在高速下工作，受離心力的作用，還必須考慮振動(dòng)的問(wèn)題。我國(guó)國(guó) 產(chǎn)機(jī)組主要采用的轉(zhuǎn)子形式：（ 1）套裝式轉(zhuǎn)子；（ 2）整鍛式轉(zhuǎn)子；（ 3）組合轉(zhuǎn)子；（ 4）焊接式轉(zhuǎn)子。國(guó)產(chǎn)中小型、中等參數(shù)以下的機(jī)組的轉(zhuǎn)子都采用套裝式結(jié)構(gòu)。 套裝式葉輪在套裝前葉輪內(nèi)孔應(yīng)比軸徑小 ～ %，套裝時(shí)將葉輪內(nèi)孔周緣加熱，直至葉輪內(nèi)孔比軸徑大 ～ 毫米，或控制紅套溫度250～ 270℃，將葉輪紅套在軸上，待葉輪冷卻后內(nèi)孔對(duì)軸就產(chǎn)生了很大的壓緊力，保證葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的安全可靠。 套裝式葉輪的優(yōu)點(diǎn)是加工制造方便，但是它在高溫條件下工作時(shí)，葉輪與主軸之間容易發(fā)生松動(dòng)，所以高溫機(jī)組的轉(zhuǎn)子常用整 鍛式結(jié)構(gòu)。 葉輪的結(jié)構(gòu) 葉輪的結(jié)構(gòu)分為三個(gè)部分： ① 輪緣部分 是安裝葉片的部分，具有與葉根結(jié)構(gòu)相配合的形狀。 ② 輪轂部分 通過(guò)它葉輪紅套在軸上。 ③ 輪體部分 是把輪緣與輪轂聯(lián)成一體的中間部分。由于速度很高， ④ 它的受力與變形主要取決于葉輪本身旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，以等強(qiáng)度的型式為好，但是制造困難。一般常用錐形。材料低壓時(shí)用４５鋼，中壓用 35CrMoA 或 ，這是為了減少葉輪前后壓差所造成的作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力。 葉片的結(jié)構(gòu)與固定 葉片由葉根、工作部分和頂部組成。 葉根 用來(lái)將葉片固定在葉輪上，葉根與葉輪的連接應(yīng)牢固可靠，而且要保證葉片在任何運(yùn)行條件下都不會(huì)松動(dòng)，同時(shí)葉根的結(jié)構(gòu)應(yīng)在滿(mǎn)足強(qiáng)度的條件下盡量簡(jiǎn)單，使制造、安裝方便，并使葉輪緣的軸向尺寸為最小。常用的葉根有： T型、菌型葉根、叉形葉根、樅樹(shù)型葉根。 工作部分 蒸汽從這里通過(guò)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功，工作部分是葉片的主要部分。葉片的凹入部分稱(chēng)為葉面，凸出部分稱(chēng)為葉背，一般汽輪機(jī)的葉片型線沿葉高是相同的，當(dāng)葉高很長(zhǎng)時(shí)，而葉高與直徑之比大于１／１０時(shí)，CCR 基本知識(shí) 392 第三篇 設(shè)備技術(shù) 則用扭曲葉片。 葉頂 一般做成鉚釘狀，上面有套裝圍帶，它加強(qiáng)了葉片強(qiáng) 度又減少了漏汽。圍帶有以下幾種形式： ①鉚接圍帶：圍帶由扁鋼制成，然后用鉚接法固定在葉片的頂部。 ②整體圍帶：圍帶與葉片同為一整體，在加工葉片時(shí)一起銑出，待葉片組裝后，再將圍帶焊在一起。 ③彈性拱型圍帶：它是將彈簧鋼片彎成拱型，用鉚釘固定在葉片頂部，采用互圈環(huán)狀聯(lián)接。 當(dāng)葉片很長(zhǎng)時(shí)，還裝有拉金，將葉片聯(lián)接成葉片組，以增強(qiáng)葉片強(qiáng)度并改善葉片的振動(dòng)特性。拉金通常做成棒狀或管狀，在一級(jí)葉片中一般有 1~2圈拉金，最多不超過(guò) 3圈，用拉金連接的方法有，分組聯(lián)接、整圈連接及組間聯(lián)接。 葉片的安裝有以下幾種： ① 周向埋入法： 將葉片從圓周方向依次嵌裝在葉輪輪緣的相應(yīng)槽內(nèi)，最后一個(gè)葉片（末葉）封住缺口再用鉚釘鉚死， T型葉根和菌型葉根均采用此法。 ② 軸向埋入法：將葉片從軸向單個(gè)裝入葉輪輪緣的相應(yīng)槽內(nèi)。樅樹(shù)型葉根常采用此法安裝。 ③ 徑向跨裝法：將葉片的叉型葉根徑向插入葉輪輪緣的叉形槽內(nèi)，然后用鉚釘固定。此法僅適用于叉型葉根的安裝。 軸承 目前大多數(shù)汽輪機(jī)都采用滑動(dòng)軸承。汽輪機(jī)除了有徑向軸承外，還有止推軸承。因?yàn)?，汽輪機(jī)在工作時(shí)，轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個(gè)由高壓端推向低壓端的軸向推力。因此，通常在轉(zhuǎn)子前端設(shè)有推力軸承，以承受軸向推力，并對(duì)保持通流部 分的軸向間隙起了定位作用。目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)組的前軸承大多數(shù)都采用徑向推力聯(lián)合軸承。 CCR 基本知識(shí) 393 第三篇 設(shè)備技術(shù) 第五節(jié) 調(diào)速控制系統(tǒng) 在煉油化工行業(yè)中，汽輪機(jī)大多用作原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、機(jī)泵等，為了節(jié)約能源，汽輪機(jī)的效率都是根據(jù)在一定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化很大時(shí)，會(huì)使汽輪機(jī)嚴(yán)重地偏離設(shè)計(jì)工況，使效率降低。為此需要將汽輪機(jī)穩(wěn)定在一定轉(zhuǎn)速，汽輪機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)的目的是為了滿(mǎn)足這個(gè)要求。它根據(jù)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化的關(guān)系，利用轉(zhuǎn)速變化作為訊號(hào)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速有一個(gè)很小的變化時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)能自動(dòng)地改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，使汽輪機(jī)的功 率和負(fù)荷相適應(yīng)，從而使轉(zhuǎn)速不發(fā)生很大的變化。汽輪機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)由起動(dòng)裝置、安全裝置、保安裝置、調(diào)速器、監(jiān)視裝置組成。 一、 起動(dòng)裝置 起動(dòng)裝置的作用是打開(kāi)速關(guān)閥，起動(dòng)裝置由危急保安裝置來(lái)的壓力油，作為起動(dòng)油進(jìn)入起動(dòng)裝置，隨著操縱桿的移動(dòng)，滑閥也隨之移動(dòng)，依次接通起動(dòng)油壓和速關(guān)油壓，將速關(guān)閥打開(kāi)。 二、 安全裝置 速關(guān)閥 速關(guān)閥是水平安裝在汽輪機(jī)汽缸的進(jìn)汽管路上，由閥體、濾網(wǎng)和油缸等部分組成（圖 78）。速關(guān)閥是新蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行中當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，它能在最短時(shí)間內(nèi)切斷進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸 汽。 閥體部分： 圖 78 速關(guān)閥結(jié)構(gòu)圖 CCR 基本知識(shí) 394 第三篇 設(shè)備技術(shù) 新蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽濾網(wǎng)閥錐，在這個(gè)閥錐中裝有一只卸荷錐，由于它的面積相對(duì)閥錐要小得多，所以在速關(guān)閥開(kāi)啟時(shí)能夠減少提升力。在卸荷閥開(kāi)啟后，閥錐后的壓差減小，容易被開(kāi)啟。閥套中 的襯套有一個(gè)軸向密封面，當(dāng)速關(guān)閥全開(kāi)后，閥桿和襯套之間就不會(huì)有漏汽，而閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，閥桿和襯套之間的漏汽經(jīng)排凝口排出。 CCR 基本知識(shí) 395 第三篇 設(shè)備技術(shù) 油缸部分：速關(guān)閥是由油壓控制的，開(kāi)啟過(guò)程是通過(guò)啟動(dòng)裝置來(lái)操作的，杠桿 托架 通向速關(guān)閥的油口 回油口 滑閥 從實(shí)驗(yàn)滑閥來(lái)的壓力油 活塞 8襯套 滑閥殼體 彈簧 1控制凸肩 1控制凸肩 1襯套 1壓力油進(jìn)口 1節(jié)流孔板 1活塞 1鉤 圖 79 危急保安裝置結(jié)構(gòu)圖 CCR 基本知識(shí) 396 第三篇 設(shè)備技術(shù) 螺栓 螺紋套筒 導(dǎo)向片 導(dǎo)向環(huán) 飛錘 銷(xiāo) 導(dǎo)向片 導(dǎo)向環(huán) 彈簧 螺釘 圖 710 危急遮斷器 壓力油經(jīng)過(guò)外側(cè)接口通到活塞前面，使活塞克服彈簧力并將其壓向活塞盤(pán)，而由啟動(dòng)裝置的速關(guān)閥油通過(guò)內(nèi)側(cè) 的接口進(jìn)入活塞盤(pán)后面，速關(guān)油壓力將活塞盤(pán)和活塞一起推到終點(diǎn)位置，閥門(mén)也由閥桿提升而開(kāi)啟，這時(shí)活塞前的空間和啟動(dòng)裝置中的回油口相通。如果危急保安裝置動(dòng)作，速關(guān)油路中壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤(pán)后油壓力，于是活塞盤(pán)和閥桿、閥錐被迅速推向關(guān)閉位置，活塞盤(pán)后殘留的部分速關(guān)油流入活塞和彈簧空間并經(jīng)卸壓口排出。 三、保安裝置 危急保安裝置危急保安裝置的作用是當(dāng)汽輪機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，危急保安裝置動(dòng)作，將速關(guān)閥的速關(guān)油泄掉，使速關(guān)閥迅速關(guān)閉，切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽。（見(jiàn)圖 79） 危急遮斷滑閥及其殼體（ 9）通過(guò)托架（ 2）裝在前軸承座上，殼體內(nèi)裝有襯套（ 13），滑閥（ 5）可以在襯套中沿水平方向滑動(dòng)。滑閥上有兩個(gè)控制凸肩（ 1 12），襯套（ 8，13）與滑閥凸肩相應(yīng)的端面起對(duì)凸肩的限位和油路的密封作用。在危急保安裝置未投入工作時(shí)，彈簧（ 10）使滑閥處于與襯套（ 13）端面接觸的位置。滑閥的另一端是活塞（ 16），它的端部有一扁司和鉤（ 17）的一端相連接，而鉤的另一端插在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)凸肩之間。 在危急保安裝置的滑閥處于工作位置（如圖 715所示）時(shí)，壓力油從接口（ 14）流經(jīng)節(jié)流孔板（ 15）形成速關(guān)油進(jìn)入危急保安裝置。由于 活塞（ 16）CCR 基本知識(shí) 397 第三篇 設(shè)備技術(shù) 的環(huán)形面積比凸肩（ 12）的環(huán)形面積小，使得速關(guān)油作用在滑閥上的力大于彈簧的作用力。因此，控制凸肩（ 12）被緊密地壓在襯套（ 8）的端面上，這樣，回油口（ 4）被切斷，速關(guān)油經(jīng)油口流出殼體，通過(guò)啟動(dòng)裝置進(jìn)入速關(guān)閥。如果危急保安裝置的油壓下降，滑閥將被彈簧推向襯套（ 13）的端面，切斷進(jìn)油，同時(shí)將速關(guān)油與回油口接通，泄去速關(guān)油，使速關(guān)閥迅速關(guān)閉。 危急保安裝置可以通過(guò)以下途徑動(dòng)作： 關(guān)節(jié)軸承 反饋導(dǎo)板 活塞桿 油缸 活塞 連接體 套筒 錯(cuò)油門(mén)滑閥 錯(cuò)油門(mén) 杠桿 1調(diào)整螺栓 1彎角杠桿 1滾針軸承 圖 711 油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 CCR 基本知識(shí) 398 第三篇 設(shè)備技術(shù) ①手動(dòng)：將杠桿（ 1）向下壓 ②轉(zhuǎn)子軸向位移：鉤被轉(zhuǎn)子的凸肩抬起 ③危急遮斷器動(dòng)作 上述情況均是切斷壓力油，同時(shí)泄掉速關(guān)油 。 危急遮斷器 危急遮斷器的作用是當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)最高連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的 911％時(shí)，通過(guò)危急保安裝置使汽輪機(jī)停機(jī)。 危機(jī)遮斷器的結(jié)構(gòu)如圖 710 所示，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子前軸端部分按要求加工的徑向孔中，裝配有兩只導(dǎo)向環(huán)（ 8），上面一只用螺紋套筒（ 2）壓在轉(zhuǎn)子裝配孔中的接觸面上；下面一只由彈簧（ 9）壓住，兩只導(dǎo)向環(huán)中裝入被彈簧壓著的飛錘，飛錘中裝有銷(xiāo)（ 6），旋入螺紋套筒內(nèi)的螺栓（ 1）使銷(xiāo)不致落到另一側(cè)。 若汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高到規(guī)定的動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí)，飛錘和銷(xiāo)的離心力克服彈簧力而使飛錘擊出打在危急保安裝置的拉鉤上，引起 速關(guān)閥關(guān)閉，汽輪機(jī)立即停機(jī)。 四、電磁閥 兩位三通電磁閥裝在進(jìn)入保安系統(tǒng)的壓力油管路上。它可以切斷進(jìn)入危急保安裝置的壓力油，同時(shí)引起危急保安裝置動(dòng)作而將速關(guān)油泄掉，最終使速關(guān)油快速關(guān)閉。電磁閥可以由控制室或某一保護(hù)裝置來(lái)操縱（視需要通過(guò)一定的保護(hù)裝置將要求保護(hù)的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)與電磁閥聯(lián)鎖）。 五、錯(cuò)油門(mén)與油動(dòng)機(jī) 油動(dòng)機(jī)與錯(cuò)油門(mén)的作用 油動(dòng)機(jī)通過(guò)錯(cuò)油門(mén)將由調(diào)速器輸出的二次油壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成油缸活塞的行程，并通過(guò)杠桿系統(tǒng)操縱調(diào)節(jié)汽閥的開(kāi)度，使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量與所要求的流量或功率相適應(yīng)。錯(cuò)油門(mén)從二次油路 中得到信號(hào)，并控制作為動(dòng)力的壓力油進(jìn)入油缸活塞的上腔或下腔。 油動(dòng)機(jī)與錯(cuò)油門(mén)的結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖 71圖 712） CCR 基本知識(shí) 399 第三篇 設(shè)備技術(shù) 油動(dòng)機(jī)主要由錯(cuò)油門(mén)（件 9），連接體（件 6），油缸（件 4）和反饋系統(tǒng)組成。雙作用油動(dòng)機(jī)由油缸體、活塞（件 5），活塞桿（件 3）及密封體組成，活塞桿上裝有反饋導(dǎo)板（件 2）及與調(diào)節(jié)汽閥杠桿相接的關(guān)節(jié)軸承（件 1）。錯(cuò)油門(mén)的滑閥（件 8）和套筒（件 7）裝在其殼體中，錯(cuò)油門(mén)滑閥的上端是轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)（件 16），轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與彈簧座之間裝有推力球軸承（件 15），彈簧（件14）的作用力取決于與調(diào)節(jié)螺栓（件 11）及杠桿（件 10）的位置。 錯(cuò)油門(mén)工作原理 二次油壓的變化使錯(cuò)油門(mén)滑閥產(chǎn)生上、下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二次油壓升高時(shí)，滑 1反饋彈簧 1推力軸承 1轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán) 1錯(cuò)油門(mén)滑閥 1二次油 1回油 回油孔 2螺釘 2回油孔 2壓力油 2螺釘