【正文】 壓葉片采用電化學(xué)加工。 靜葉 零部件及結(jié)構(gòu) 靜止噴嘴葉片有兩種制造方法。每一部分圍帶將一小部分葉片連在一起并且可和下一部分連在一起或搭接，從而形成了強(qiáng)度非常高的結(jié)構(gòu)。當(dāng)把這些凸肩用鉚釘鉚好后，就能把圍 帶固定住。 動(dòng)葉的外端留有一個(gè)或多個(gè)凸肩。然而，動(dòng)葉易于受到噴嘴尾跡擾動(dòng)的影響，所以必須避免共振并維持低的蒸汽彎曲應(yīng)力，而且由于動(dòng)葉中動(dòng)量改變相對(duì)高，故要求動(dòng)葉強(qiáng)度高而且可能重。 汽輪機(jī)葉片 沖動(dòng)級(jí) 動(dòng)葉片 零部件及結(jié)構(gòu) 在沖動(dòng)級(jí)中，這種沖動(dòng)級(jí)由 Rateau 專家發(fā)明， 大部分焓降發(fā)生在靜葉中，級(jí)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于通過(guò)動(dòng)葉的蒸汽動(dòng)量的改變。它們可分為撓性、半撓性和剛性聯(lián)軸器三種。大型汽輪發(fā)電機(jī)的多缸結(jié)構(gòu)也需要采用一個(gè)由聯(lián)軸器連接的軸系。軸承中的油膜有機(jī)動(dòng)性，這會(huì)大大影響軸的臨界轉(zhuǎn)速。 大型機(jī)組的轉(zhuǎn)子利用實(shí)心聯(lián)軸器連接，因此可能由幾個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)子組成的軸應(yīng)該作為一個(gè)整體來(lái)對(duì)待?，F(xiàn)代大型機(jī)組的趨勢(shì)是提供剛性轉(zhuǎn)子（臨界轉(zhuǎn)速高于運(yùn)行轉(zhuǎn)速）。對(duì)于這 種軸在啟動(dòng)時(shí)需要多加小心，以確保臨界轉(zhuǎn)速盡可能快地通過(guò)。 臨界轉(zhuǎn)速可高于運(yùn)行轉(zhuǎn)速，也可低于運(yùn)行轉(zhuǎn)速，這和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 臨界轉(zhuǎn)速 支持在兩個(gè)軸承之間的靜止轉(zhuǎn)子存在一個(gè)自振頻率，自振頻率的大小取決于轉(zhuǎn)子的直徑和軸承間距。 動(dòng)平衡是指針對(duì)任一個(gè)軸承支撐，沿軸向方向轉(zhuǎn)子不平衡重量的動(dòng)量之和達(dá)到零。 靜平衡是指轉(zhuǎn)子重量均勻地置于軸心周圍。 轉(zhuǎn)子平衡 在裝配好葉片后，需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡和靜平衡。從而在由電網(wǎng)系統(tǒng)擾動(dòng)引起的正常超速和超速螺栓試驗(yàn)中經(jīng)常的 10%超速中，能有足夠的余度。 超速試驗(yàn) 所有大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 在制造時(shí)，都規(guī)定要做耐超速 20%試驗(yàn)。 %NiCrMoV鋼的 FATT 值低。這樣，提供防止脆性斷裂的安全裝置是重要的。這時(shí)對(duì)于合金鋼材的需求是矛盾的，一方面是對(duì)伸 張強(qiáng)度的要求，另一方面是可焊接性的要求。對(duì)于套轉(zhuǎn)低壓轉(zhuǎn)子，它的軸和輪盤(pán)都采用了鎳含量高達(dá) %的鎳鉻鉬釩合金鋼；對(duì)于大型整鍛轉(zhuǎn)子，為了獲得整鍛轉(zhuǎn)子所必需的伸張性能，也首選這種合金鋼材料。 對(duì)于低溫轉(zhuǎn)子，主要的要求是有相對(duì)高的伸張強(qiáng)度和高的韌性。利用鍛 造的鉻鉬釩鋼制造的轉(zhuǎn)子能滿足這些要求。這些組件有很大的物理尺寸，而且有能夠滿足嚴(yán)格的內(nèi)部缺陷要求的一致的材料性能。高溫下有好的抗蠕變性能的合金鋼的發(fā)展以及有好的機(jī)械及高斷裂韌性的其他合金鋼的發(fā)展，是冶金領(lǐng)域重大成就的一個(gè)方面。另外由于軸向 推力更小，僅需要非常小的平衡活塞。對(duì)于單流高壓缸，在某種程度上，需要采用平衡活塞來(lái)平衡軸向推力，從而減少推力軸承負(fù)荷，尤其是反動(dòng)式機(jī)組（動(dòng)葉兩端壓降大）需采用面積大的平衡活塞。受末級(jí)葉片設(shè)計(jì)的限制，雙流汽缸取代了高壓缸所采用的單流設(shè)計(jì)。 由中空柱體制成的高溫鼓形轉(zhuǎn)子，與短軸連接，易于產(chǎn)生不同的蠕變。但是隨著鍛造技術(shù)和材料性能的提高，目前在一些設(shè)計(jì)中已經(jīng)取消了中心孔結(jié)構(gòu)。 660 MW 機(jī)組幾乎無(wú)一例外的采用了這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，并且試驗(yàn)結(jié)果很好。雖然輪盤(pán)可能便于進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，但是整鍛轉(zhuǎn)子的無(wú)損檢測(cè)能力已發(fā)展到能滿足所有要求的程度。目前，英國(guó)設(shè)計(jì)的 660 MW 機(jī)組全部采用了整鍛轉(zhuǎn)子。在國(guó)外的應(yīng)用中，包括高壓和中壓轉(zhuǎn)子采用了這種類型。 ? 鼓形轉(zhuǎn)子，由實(shí)心或空心鍛件制造而成 (圖 . 35 (c) and 35 (d))。 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型 在大型汽輪發(fā)電機(jī)組上，采用了四種不同類型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)： 圖 33 高壓缸軸向剖面圖 圖 34 中壓缸軸向剖面圖 4 ? 整鍛轉(zhuǎn)子，其中葉輪和軸由一個(gè)鍛件鍛造而成 (圖 . 35 (a))。所有汽缸都采用螺栓連接它們的水平結(jié)合面。形體大 的低壓外缸以及它們所承受的低壓負(fù)載使得低壓缸盡可能采用裝配式結(jié)構(gòu)而不是鑄造結(jié)構(gòu)。 低壓汽缸 低壓汽缸常常是雙層缸結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)缸上有隔板支撐，抽汽和抽水接頭，外缸將排汽引導(dǎo)至凝汽器并且為內(nèi)缸提供結(jié)構(gòu)上的支撐。這使得內(nèi)缸外和螺栓的溫度較低，從而可以采用小直徑的螺栓。導(dǎo)流環(huán)單獨(dú)支撐在內(nèi)缸的鍵上，或支持在第一級(jí)噴嘴內(nèi)部。采用單流還是雙流主要根據(jù)葉片的設(shè)計(jì)和效率來(lái)決定，但是雙流汽缸還有取消高壓端軸封的優(yōu)點(diǎn)。持環(huán)（的結(jié)構(gòu)）使得汽缸的設(shè)計(jì)有較大的靈活 性，因?yàn)楫?dāng)葉片改變時(shí)，不需要改變主要的汽缸，而且一個(gè)汽缸的設(shè)計(jì)能滿足級(jí)的不同布置方式。一般而言，大于 300MW 功率的機(jī)組至少有一部分為雙層缸支承前幾級(jí)，之后的級(jí)由持環(huán)支持。 中壓汽缸 現(xiàn)代再熱機(jī)組中，設(shè)計(jì)中壓缸時(shí)考慮的因素和高壓缸相似，進(jìn)入中壓缸的蒸汽溫度和高壓缸相同，壓力卻低于高壓缸壓力。 靜葉片支撐在隔板上，隔板由靠近水平結(jié)合面和垂直中分線的鍵支撐和導(dǎo)向，從而允許同心膨脹。 一些國(guó)外機(jī)組采用噴嘴調(diào)節(jié)代替了節(jié)流調(diào)節(jié)。 當(dāng)主蒸汽溫度超過(guò) 538℃時(shí)，有時(shí)會(huì)采用由耐熱合金鋼制造的單獨(dú)噴嘴室結(jié)構(gòu)，這樣可以避免汽缸與最高溫度的蒸汽接觸。 蒸汽進(jìn)汽管道通過(guò)外缸，將蒸汽送入到內(nèi)缸的進(jìn)汽部分。在裝配中，需要把轉(zhuǎn)子裝入內(nèi)、外下缸中，之后把內(nèi)上缸裝配好，然后把轉(zhuǎn)子和內(nèi)缸一塊吊起，置于一個(gè)特殊的夾具上，使得筒狀汽缸穿過(guò)。然而，由于筒狀汽缸沒(méi)有法蘭，厚度均勻，因此即使相對(duì)薄，仍可承擔(dān)（一定的）應(yīng)力。另外這種結(jié)構(gòu)還使得以缸間參數(shù)抽汽的抽汽口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且減少了高壓轉(zhuǎn)子的凈推力。 在一些汽輪機(jī)中，采用了反向流葉片，其中蒸汽在其膨脹過(guò)程中的某處，從缸間返回以相反的方向繼續(xù)流過(guò)最后的級(jí)。 較小的壓差可以采用較薄的汽缸，這一點(diǎn)以及雙 層缸結(jié)構(gòu)的較大的表面積，使得汽輪機(jī)在啟動(dòng)時(shí)能較快的暖機(jī)。高壓缸的紊流排汽在擋板的作用下排入排汽管道，避免冷卻內(nèi)缸；這減小了內(nèi)缸進(jìn)汽端的溫差及由此引起的應(yīng)力。在雙層缸間靠近排汽端設(shè)置了擋板，這個(gè)擋板是內(nèi)缸鑄件的一部分。這是因?yàn)楦邏焊准纫袚?dān)熱和壓應(yīng)力，而又能靈活運(yùn)行，這時(shí)設(shè)計(jì)單層缸結(jié)構(gòu) 是困難的。 和所有的壓力容器一樣，汽缸在制造完后要進(jìn)行液壓試驗(yàn)檢查設(shè)計(jì)的完善性，液壓試驗(yàn)要進(jìn)行最高工作壓力 150%的壓力試驗(yàn)。法蘭、螺栓、蒸汽出入通道和其他特征盡可能布置成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從而減少熱不對(duì)稱和由此引起的變形。軸封汽室和蒸汽出入通道使得應(yīng)力進(jìn)一步復(fù)雜。在汽缸的水平結(jié)合面上，設(shè)置了巨大的法蘭和螺栓用以承擔(dān)壓力。 汽缸由于內(nèi)部通道的需要使得其設(shè)計(jì)復(fù)雜。 汽缸結(jié)構(gòu) 汽輪機(jī)汽缸實(shí)質(zhì)上是一個(gè)壓力容器，在水平中心線的兩 端支撐它的重量。 （ 2） 轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有動(dòng)葉片安裝在葉輪上，以及還有葉輪。如果汽輪機(jī)中只有一個(gè)級(jí)，那么就需要采用一個(gè)高轉(zhuǎn)速的直徑很大的轉(zhuǎn)子，這不僅會(huì)使制造困難，而且會(huì)引起嚴(yán)重的強(qiáng)度和支承問(wèn)題。不同的級(jí)可安裝在一個(gè)或多個(gè)軸上。還可同時(shí)采用速度級(jí)和壓力級(jí)。