汽轮机滑销与支撑

温度决定一切汽轮机在启动、停机和运行时，汽缸的温度变化较大，将沿长宽高几个方向膨胀和收缩。如果汽缸直接固定在基础上，则汽缸不能自由膨胀，此时热膨胀的力量将非常大，会破坏基础或者导致汽缸变形甚至裂纹。若能让汽缸随意膨胀，又将破坏汽缸与转子的相对中心。所以，必须要设置滑销和支撑系统来解决汽轮机膨胀中的定位问题。先认识一下1、2号机滑销与支撑系统。台板地脚螺栓横销后缸支撑（撑脚）立销前缸支撑（猫爪）角销前轴承箱台板纵销台板地脚螺栓后杠支撑（猫爪）横销前缸支撑（猫爪）角销纵销几乎所有的材料都有热胀冷缩的特性，汽缸（金属）也不例外。而且由于汽缸运行时温度高且缸体庞大，其热胀冷缩产生的位移量较大，已不能忽略。物体受热温度升高，向阻力小的方向膨胀，物体的中心位置往往改变。以一根直径100mm、长1米的钢材为例，温度升高100℃时，长度方向的自由膨胀约1.2mm，若设置障碍物完全阻挡长度方向的膨胀，该钢材对障碍物的作用力将高达200吨。对于汽缸来说，长度不止1米，温度升高也不仅仅100℃，故产生的作用力将十分强大，若膨胀受阻，将破坏障碍物或汽缸变形。纵销、立销：在物体中心设置滑销，保证热胀冷缩左右、上下一致。横销：在物体一侧设置滑销，保证热胀冷缩在设计的方向进行，不影响另一侧设备（如发电机）。立销：立销一般装在低压缸排汽室尾部与基础台板间，位于机组的轴线上。立销的作用可保证汽缸的垂直方向自由膨胀，并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。纵销：多装在轴承座的底部和台板的接合面间。所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。纵销可保证汽轮机沿纵向中心线自由膨胀，并保证汽缸中心线不能作横向滑移。横销：一般装在排汽室的尾部，左右两侧各一个。横销的作用是保证汽缸在横向的自由膨胀，并限制排气室在沿轴方向的移动。如图：滑销由键槽、滑键、垫铁等组成。需要注意的是，滑键与键槽仅在工作面方向要求很好的间隙，其他方向均预留膨胀间隙。滑销不承受汽缸的重量。上述情况只是热胀冷缩带来的基本问题的处理，更复杂的在后面。冷态调好的间隙，如左图。到了热态，由于汽缸转子膨胀基点不同，将导致汽缸上部间隙增大（增大漏汽损失），下部间隙减小（动静摩擦）。为解决汽缸受热后轴线上移，导致缸内径向间隙变化的问题，汽缸支撑方式为中分面支撑或靠近中分面支撑。上图为温度高的大机组采用，上缸支撑的机组检修时下缸需加装临时垫块，结构复杂。温度低的小机组如我厂，直接为下缸支撑，虽然下缸法兰受热后对轴线仍有轻微影响，但在设备的承受范围内，该支撑方式检修时方便。猫爪：猫爪一般装在前轴承座水平接合面上，是由下汽缸端部突出的猫爪、特制的销子和螺栓等组成。猫爪起着横销的作用，又对汽缸起支承作用。猫爪横销的作用是保证汽缸在横向的定向自由膨胀。同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置。撑脚：撑脚自汽缸排汽室左右两侧延伸而出，直接坐落在基础台板上。由于排汽室的温度低，其温升导致的轴线变化不明显，故撑脚较厚。汽缸支撑在基础台板上，基础台板又通过地脚螺栓固定在基础上。汽缸支撑方法一般有两种，一种是汽缸通过猫爪支撑在轴承箱上，而轴承箱放置在台板上。另一种通过外伸的撑脚直接放置在台板上。角销装在轴承箱底部的左右两侧，以代替连接轴承箱与基础台板的螺栓。其作用是保证轴承箱与台板的紧密接触，防止产生间隔和轴承座的翘头现象。汽缸膨胀时若无角销轴承箱一旦卡涩将翘头滑销系统的完好是保证汽轮机安全运行的重要条件之一。任何滑销的卡涩、跑位，都可能导致汽轮机偏离设计位置而产生动静摩擦和设备损坏。所以，在日常工作中，应对滑销系统给予一定的重视。定义：固体物质的温度每改变1摄氏度时，其长度的变化和它在0℃时长度之比，单位1/℃。普通钢钢材的线胀系数为1.2*10-5（1/℃）。以1米长钢材为例，升高100℃后，长度伸长：1m*1.2*10-51/℃*100℃=1.2*10-3m=1.2mm疏水泵---底部支撑汽动给水泵---中分面支撑电动给水泵---中分面支撑采暖循环泵---底部支撑凝结水泵---底部支撑射水泵---底部支撑电动给水泵纵销汽动给水泵纵销汽动给水泵横销电动给水泵横销