动力机械5-结构部件1

1、汽轮机的汽轮机的设设 备备 部部 件件汽 缸 一、汽缸的作用一、汽缸的作用 汽缸是汽轮机的外壳。其汽缸是汽轮机的外壳。其作用是将进入汽轮机的蒸汽与作用是将进入汽轮机的蒸汽与大气隔开，形成蒸汽能量转换大气隔开，形成蒸汽能量转换的封闭汽室；汽缸内部安装着的封闭汽室；汽缸内部安装着隔板和隔板套、汽封等部件，隔板和隔板套、汽封等部件，外部与进汽、排汽及抽汽等管外部与进汽、排汽及抽汽等管道相连接，因此还起着支承定道相连接，因此还起着支承定位的作用。位的作用。 应保证汽缸有足够的强度和应保证汽缸有足够的强度和刚度、通流部分有较好的流动刚度、通流部分有较好的流动性能、各部分受热时能自由膨性能、各部分受热时能

2、自由膨胀且中心不变、形状简单对称，胀且中心不变、形状简单对称，还应尽量减小热应力。还应尽量减小热应力。 二、汽缸的结构二、汽缸的结构1蒸汽室；2导汽管；3上汽缸；4排汽管口；5法兰；6下汽缸；7抽汽管口 1.高、中压缸高、中压缸 高、中压缸其结构设计的一个重要问题是在保证强度高、中压缸其结构设计的一个重要问题是在保证强度的条件下，尽量减薄汽缸壁和法兰的厚度，以减小热应力的条件下，尽量减薄汽缸壁和法兰的厚度，以减小热应力和热变形。和热变形。 近代高参数大容量汽轮机的高压缸多采用双层结构，近代高参数大容量汽轮机的高压缸多采用双层结构，有的机组甚至中压缸也采用双层缸，并在内、外缸的夹层有的机组甚至中

3、压缸也采用双层缸，并在内、外缸的夹层中通以一定压力和温度的蒸汽。中通以一定压力和温度的蒸汽。 每层汽缸承受的压差和温差减少，汽缸壁和法兰的厚每层汽缸承受的压差和温差减少，汽缸壁和法兰的厚度减薄，从而度减薄，从而减小减小了启、停及工况变化时的了启、停及工况变化时的热应力热应力，加快，加快了启、停速度，有利于改善机组变工况运行的适应性。了启、停速度，有利于改善机组变工况运行的适应性。 由于外缸受到夹层蒸汽的冷却，工作温度较低，可采由于外缸受到夹层蒸汽的冷却，工作温度较低，可采用较低等级的材料，用较低等级的材料，节约了优质耐热合金钢节约了优质耐热合金钢。双层缸结构。双层缸结构的缺点是增加了安装、检修

4、工作量。的缺点是增加了安装、检修工作量。 国产300MW汽轮机高压缸示意图1进汽连接管；2小管；3螺旋圈；4汽封环；5高压内缸；6隔板套；7隔板槽；8高压外缸；9纵销；10立销；11调节级喷嘴组 国产引进型300MW汽轮机高、中压缸纵剖面图1外缸；2高压内缸；3中压内缸；4低压平衡活塞持环；5高压静叶持环；6高压平衡活塞持环；7中压平衡活塞持环；8中压一号静叶持环；9定位销；10中压二号静叶持环；11中压排汽；12中压进汽；13高压进汽；14高压排汽； 15H形梁； 国产引进型国产引进型300汽轮机高、中压缸夹层冷却系统汽轮机高、中压缸夹层冷却系统 回流式高压缸回流式高压缸 2.低压缸 国产国

5、产300MW双层结构低压缸双层结构低压缸1内缸；内缸；2外缸；外缸；3排汽室；排汽室；4扩压器；扩压器；5汽轮机后轴承；汽轮机后轴承；6隔板套；隔板套；7扩压管斜前壁；扩压管斜前壁；8进汽口；进汽口；9低压转子低压转子 国产引进型国产引进型300汽轮机低压缸纵剖面图汽轮机低压缸纵剖面图外缸；外缸；2次内缸；次内缸；3内缸；内缸；4静叶持环；静叶持环；5隔板；隔板；6动叶动叶 低压缸顶部密封环 1低压进汽管；2外缸；3次内缸 喷水减温装置 1进水管；2喷水管 3.进汽部分进汽部分 高压缸的前端即从调节高压缸的前端即从调节阀到调节级喷嘴这段区域阀到调节级喷嘴这段区域是汽轮机的进汽部分，它是汽轮机的

6、进汽部分，它包括蒸汽室和喷嘴室，是包括蒸汽室和喷嘴室，是汽轮机中承受压力和温度汽轮机中承受压力和温度最高的部分。最高的部分。4. 汽缸法兰、螺栓加热装置 1、2蒸汽连接口；3平面槽（a）高压外缸法兰 （b）、（c）法兰螺栓加热流程 汽轮机法兰螺栓加热装置示意图 三、汽缸的支承 汽轮机安装在基础汽轮机安装在基础上。基础上固定有若干上。基础上固定有若干块基础台板（或称机座、块基础台板（或称机座、座架），汽缸通过轴承座架），汽缸通过轴承座或其外伸的搭脚支承座或其外伸的搭脚支承在基础台板上。在基础台板上。 1.高、中压缸的支承高、中压缸的支承 汽轮机高、中压缸一汽轮机高、中压缸一般通过其水平法兰两端般

7、通过其水平法兰两端伸出的猫爪支承在轴承伸出的猫爪支承在轴承座上，称为猫爪支承。座上，称为猫爪支承。猫爪支承有上缸猫爪支猫爪支承有上缸猫爪支承和下缸猫爪支承两种承和下缸猫爪支承两种方式。方式。 下缸猫爪支承 1下缸猫爪；2压块；3支承块；4紧固螺栓；5轴承座； 上缸猫爪支承1上缸猫爪；2下缸猫爪；3安装垫铁；4工作垫铁；5水冷垫铁；6定位销；7定位键；8紧固螺栓；9压块 下缸猫爪中分面支承1下缸猫爪；2螺栓；3平面键；4垫圈；5轴承座 国产引进型300汽轮机内缸支承 1垫片；2螺钉；3支撑键；4销子 四、滑销系统四、滑销系统 1.滑销系统的作用：滑销系统的作用： （1）允许机组（汽缸和转子）进行

8、自由的膨胀）允许机组（汽缸和转子）进行自由的膨胀 （2）保证汽缸和转子中心一致）保证汽缸和转子中心一致 （3）保证机组牢固的固定在基础上。）保证机组牢固的固定在基础上。 2.滑销系统的组成滑销系统的组成 横销、纵销、立销、角销等横销、纵销、立销、角销等 （a）立销；（b）猫爪横销；（c）横销；纵销；（d）角销 图4-44 汽轮机各部位滑销 图4-45国产引进型300汽轮机滑销系统1纵销；2猫爪横销；3定中心梁；4纵销；5横销 轴承 （一）支持轴承 支持轴承的型式很多，常用的有圆筒形轴承、椭圆形轴承、三油楔轴承和可倾瓦轴承等。 1、圆筒形轴承 图4-65圆筒形支持轴承1、3轴瓦；2螺钉；4、7垫

9、片；5、10轴承垫块；6定位销；8轴承限位销；9热电偶 2、椭圆形轴承 3、三油楔轴承 图4-67 三油楔轴承1调整垫片；2节流孔；3带孔调整垫铁；4轴瓦体；5内六角螺钉；6止动垫圈；7高压油顶轴进油 4、可倾瓦轴承 图4-69 可倾瓦轴承1轴瓦；2轴承体；3轴承体定位销；4定位销；5外垫片；6自位垫块；7内垫片；8轴承体定位销； 9螺塞；10轴承盖螺栓；11弹簧；12、14挡油板；13轴承盖；15螺栓；16挡油环限位销；17油封环；18油封环销 （二） 推力轴承 图4-70推力轴承1球面座；2挡油环；3调节套筒；4推力轴承瓦块安装环；5反向推力瓦；6正向推力瓦；7出油挡油环；8进油挡油环；9

10、拉弹簧 图4-71国产引进型300汽轮机推力轴承1瓦块；2调整块调整螺钉；3、8调整块；4瓦块支托；5支承环；6、12垫片；7、13油封环；9定位销；10支承环键；11支承环键螺钉； 14轴承壳体 第八节 汽轮发电机组的振动 振动过大，可能造成严重危害和后果：振动过大，可能造成严重危害和后果： 1）使转动部件损坏。）使转动部件损坏。 2）使连接部件松动。）使连接部件松动。 3）使机组动、静部分摩擦。）使机组动、静部分摩擦。 4）引起基础甚至厂房建筑物的共振损坏。）引起基础甚至厂房建筑物的共振损坏。 5）有可能引起危急保安器误动作而发生停机）有可能引起危急保安器误动作而发生停机事故。事故。 由此

11、可知，为保证机组长期安全运行，必须将由此可知，为保证机组长期安全运行，必须将它的振动幅度控制在规定范围内。它的振动幅度控制在规定范围内。 一、机组振动的评价标准一、机组振动的评价标准 机组的振动值一般用轴承的振幅或轴的振幅大小来衡量机组的振动值一般用轴承的振幅或轴的振幅大小来衡量 二、机组发生振动的原因二、机组发生振动的原因 （一）引起强迫振动的原因（一）引起强迫振动的原因 1、转子质量不平衡、转子质量不平衡 2、转子弯曲、转子弯曲 1）转子沿径向温度分布不均匀而产生热弯曲。）转子沿径向温度分布不均匀而产生热弯曲。 2）转子的材质不均匀或有缺陷，受热后出现热弯曲。）转子的材质不均匀或有缺陷，受

12、热后出现热弯曲。 3）动静部分之间的碰磨使转子弯曲。）动静部分之间的碰磨使转子弯曲。 3、转子中心不正、转子中心不正 4、转子支承系统变化、转子支承系统变化 5、电磁力不平衡、电磁力不平衡 （二）引起自激振动的原因（二）引起自激振动的原因 振动系统通过本身的运动不断向自身馈振动系统通过本身的运动不断向自身馈送能量，自己激励自己，这样产生的振动送能量，自己激励自己，这样产生的振动称为自激振动。引起机组自激振动的原因称为自激振动。引起机组自激振动的原因主要是油膜自激和间隙自激，它们引起的主要是油膜自激和间隙自激，它们引起的振动分别为油膜振荡和间隙自激振动。振动分别为油膜振荡和间隙自激振动。 消除自激振动的措施有：消除自激振动的措施有： （1）改善转子与汽缸的同心位置，以减）改善转子与汽缸的同心位置，以减小激振力；小激振力； （2）减小轴承间隙，增加润滑油粘度等，）减小轴承间隙，增加润滑油粘度等，以增加阻尼以增加阻尼 （三）引起轴系扭振的原因（三）引起轴系扭振的原因 引起轴系扭振的原因有汽轮机组和电气系统两引起轴系扭振的原因有汽轮机组和电气系统两方面。方面。 1.汽轮机组方面汽