1-弹簧片 2-轴封套 3-轴封环 4-轴 图4-6 高低齿型轴封 除了汽轮机两端有轴封外,每一级隔板轴孔也需要安装汽封片,以减少级间漏汽 。隔板汽封的结构与轴端汽封相同,只是压差较小,所需要汽封片数目较少而已。此外,有的汽轮机叶片上也设有汽封装置。
(3) 汽封环和汽封片的材料
高温工作区汽封环用铬不锈钢1Cr13,或铬钼钒不锈钢Cr11MoV,汽封片用铬镍钛不锈钢1Cr18Ni9Ti。低温工作区汽封环用锡青铜,汽封片用铅黄铜。
(4)端部轴封系统
为了确保汽轮机的安全工作,合理地利用端部轴封的漏汽,提高汽轮机的经济性。汽轮机端部轴封都有一套专门的轴封管路系统。
高压端虽装有轴封,但仍不能避免蒸汽经过轴封向外漏,为了尽量减少这一损失,把高压端轴封分成若干段,每端之间留一定的空室,将这些空间的漏汽合理地引至不同的地方加以利用,以提高汽轮机的经济性。小型汽轮机的高压漏汽经管道可引至低压端轴封内作为密封用汽,其余少量漏汽再经几道轴封片,由信号管排至大气。运行人员可通过观察信号管的冒汽情况来判断端部轴封工作的好坏。
低压端为了防止空气经轴封片漏入汽缸,必须引用压力稍高于大气压力的蒸汽来封住轴封通道。这部分蒸汽是由高压端轴封引来的,在轴封室中一部分经部分轴封片后流如低压汽缸中,另一部分则沿轴封间隙外流,最后经信号管排至大气。
汽轮机正常工作时,高压端轴封漏汽除引入低压端轴封外,多余的部分可以经管道引入凝汽器。汽轮机起动和停机时,高压端轴封没有蒸汽,则应引用经过节流降压的新蒸汽同时送入高、低压端轴封中去。
4.1.4转子
汽轮机所有转动部件的组合体称为转子。它主要包括:主轴、叶轮、叶片等部件(如图)。 1、危急遮断器孔 2、轴位移凸肩 3、推力盘 4、前径向轴承 5、前汽封 6、内汽封 7、调节级 8、转鼓段 9、低压段 10、后汽封 11、后径向轴承挡 12、盘车棘轮 13、盘车油轮 14、联轴器挡 15、后端平衡面 16、主平衡面 17、前端平衡面
汽轮机转子除了受高温高压蒸汽的作用外,更主要的是由于它在高速下工作,受离心力的作用,还必须考虑振动的问题。我国国产机组主要采用的转子形式:(1)套装式转子;(2)整锻式转子;(3)组合转子;(4)焊接式转子。国产中小型、中等参数以下的机组的转子都采用套装式结构。
套装式叶轮在套装前叶轮内孔应比轴径小0.05~0.15%,套装时将叶轮内孔周缘加热,直至叶轮内孔比轴径大0.10~0.20毫米,或控制红套温度250~270℃,将叶轮红套在轴上,待叶轮冷却后内孔对轴就产生了很大的压紧力,保证叶轮高速旋转时的安全可靠。套装式叶轮的优点是加工制造方便,但是它在高温条件下工作时,叶轮与主轴之间容易发生松动,所以高温机组的转子常用整锻式结构。
(1)叶轮的结构 叶轮的结构分为三个部分:
轮缘部分 是安装叶片的部分,具有与叶根结构相配合的形状。 轮毂部分 通过它叶轮红套在轴上。
轮体部分 是把轮缘与轮毂联成一体的中间部分。由于速度很高,
它的受力与变形主要取决于叶轮本身旋转时产生的离心力,以等强度的型式为好,但是制造困难。一般常用锥形。材料低压时用45钢,中压用35CrMoA或34CrMoA.一般轮体上还钻有七个平衡孔,这是为了减少叶轮前后压差所造成的作用在转子上的轴向推力。
(2)叶片的结构与固定 叶片由叶根、工作部分和顶部组成。
叶根:用来将叶片固定在叶轮上,叶根与叶轮的连接应牢固可靠,而且要保证叶片在任何运行条件下都不会松动,同时叶根的结构应在满足强度的条件下尽量简单,使制造、安装方便,并使叶轮缘的轴向尺寸为最小。常用的叶根有:T型、菌型叶根、叉形叶根、枞树型叶根。
工作部分:蒸汽从这里通过,将动能转化为机械功,工作部分是叶片的主要部分。叶片的凹入部分称为叶面,凸出部分称为叶背,一般汽轮机的叶片型线沿叶高是相同的,当叶高很长时,而叶高与直径之比大于1/10时,则用扭曲叶片。
叶顶 :一般做成铆钉状,上面有套装围带,它加强了叶片强度又减少了漏汽。围带有以下几种形式:
①铆接围带:围带由扁钢制成,然后用铆接法固定在叶片的顶部。
②整体围带:围带与叶片同为一整体,在加工叶片时一起铣出,待叶片组装后,再将围带焊在一起。
③弹性拱型围带:它是将弹簧钢片弯成拱型,用铆钉固定在叶片顶部,采用互圈环状联接。 当叶片很长时,还装有拉金,将叶片联接成叶片组,以增强叶片强度并改善叶片的振动特性。拉金通常做成棒状或管状,在一级叶片中一般有1~2圈拉金,最多不超过3圈,用拉金连接的方法有,分组联接、整圈连接及组间联接。
叶片的安装有以下几种:
①周向埋入法:将叶片从圆周方向依次嵌装在叶轮轮缘的相应槽内,最后一个叶片(末叶)封住缺口再用铆钉铆死,T型叶根和菌型叶根均采用此法。
②轴向埋入法:将叶片从轴向单个装入叶轮轮缘的相应槽内。枞树型叶根常采用此法安装。 ③径向跨装法:将叶片的叉型叶根径向插入叶轮轮缘的叉形槽内,然后用铆钉固定。此法仅适用于叉型叶根的安装。
4.1.5轴承
目前大多数汽轮机都采用滑动轴承。汽轮机除了有径向轴承外,还有止推轴承。因为,汽轮机在工作时,转子上产生一个由高压端推向低压端的轴向推力。因此,通常在转子前端设有推力轴承,
以承受轴向推力,并对保持通流部分的轴向间隙起了定位作用。目前我国国产机组的前轴承大多数都采用径向推力联合轴承。
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