文档介绍：转子
一、转子的作用和型式
汽轮机中所有转动部件的组合体叫做转子。
转子的作用是把蒸汽的动能转变为汽轮机轴的回转机械能。
汽轮机转子可分为两种基本型式,即转轮型转子和转鼓型转子。
转轮型转子的叶片装在叶轮上,叶轮紧固在轴上,蒸汽对叶片的作用靠叶轮传给轴。这种转子的级数较少,每一级中蒸汽的热焓降较大,一般应用在冲动式汽轮机上。
转鼓型转子的叶片直接装在圆锥形的转鼓上,蒸汽对叶片的作用力靠转鼓传给轴。这种转子结构简单,弯曲度小,适用于级数多、每级热焓降不大于和要求积垢强度较大的反动式汽轮机上。这种转子,由于轴向推力较大,所以都有平衡活塞用来平衡轴向推力。
二、转子临界转速的基本概念
叶轮在工作时,所受的力很大而且也较复杂。这些力有:蒸汽作用在叶片上使之转动的转动力矩;叶轮前后的蒸汽压力差造成的轴向推力;转动各部件如叶片、包箍及叶轮本身在转动时的离心力;叶轮转动时也要产生振动,所以叶轮上还受着振动力,由于这些力的作用结果,使叶轮上产生径向与切向应力,其中切向应力都较径向压力为大。
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叶轮在轴上的套装方法很多,国产小型汽轮机的叶轮普遍采用热套法装在轴上。热套法就是把叶轮的中心孔的内径制成稍小于轴的外径,在套装前先把叶轮用火焰均匀加热或油中加热到一定温度后,在热状态下套装在轴上,待叶轮与轴达到同一温度后,产生足够的紧力,使其牢固的套装在一起。一般叶轮套装在紧力(轴的半径较叶轮轴孔半径所大的数值与轴半径的比值)为1/1000~。
为了防止在运行中出现叶轮与轴套装的紧力减小时,轴与叶轮之间产生相对滑动,在轴和叶轮的套装外,装有一对键,一般汽轮机的轴封套、推力盘等也都用热套法装在轴上。
三、转子临界转速
为了安全起见,汽轮机的工作转速应与临界转速(包括临界转速成倍数关系的转速)错开。运行实践证明,当工作转速与临界转速错开15~20%或再高一些时,汽轮机才能安全的工作。大多数制造厂都使汽轮机的工作转速大于或小于临界转速的30%左右。
四、转子在运行中应注意的问题
转子是汽轮机的重要组成部件之一,运行中对转子的监视和维护是汽轮机运行工作中很重要的工作。汽轮机运行中,转子可能发生的问题主要是轴的弯曲和折断,为此我们对这两种故障的起因、后果和运行中应采取的预防措施等具体分析如下:
主轴的弯曲:
(1)汽轮机第一次启动时,发现振动不断加大,经过长时间暖机后还不能消除,且机组的其他方面没有发现任何异常,则这种振动大多是由于转子本身的缺陷所造成的。这种情况,多数是由于转子材料内部有缺陷或热处理不良造成转子弯曲后所引起的。遇到这种情况时,不应继续运行,要立即停机详细检查,分析原因,并加以消除。
(2)由于运行操作不当所造成的轴弯曲:
a、汽轮机停机后,轴静止下来,在转子冷却过程中,汽缸上部冷却得较汽缸下部慢,形成了上下一定的温度差,这时由于转子上下两半所受的温度不同,将发生向上弯曲。随着转子的逐渐冷却,其弯曲数值在停机后某一段时间内将达到最大值(这时的上下汽缸温度差最大)。超过这段时间后,转子的弯曲又逐渐减小,最后一直冷却到上、下汽缸温度相同,转子伸直为止。
转子从开始弯曲到全部伸直的时间长短,主要决定于转子的长度、重量、汽缸的尺寸和保温情况。小型汽轮机停机后,轴的弯曲由开始到最大需要2~4小时;中型汽