汽轮机讲课(5)

高中压转子与低压转子之间是采用法兰式刚性联轴器连接的，其轴向位置靠推力轴承定位。低压转子的另一端与发电机之间也用刚性联轴器相连接。这样就构成了整个轴系（包括高中压转子，低压转子，发电机转子），它由六个轴承来支承。对于有励磁机的转子，整个轴系由七个轴承来支承。 推力轴承装于前轴承座中，它是汽机——电机轴系的轴向定位点。由于静子部件膨胀与收缩时，前轴承座相应地作轴向移动，因此推力轴承和转子定位点亦随之移动。径向轴承承载转子的重量，并且将轴系调整成如“链垂线”或垂弧线，目的是使整个轴系具有良好的振动特性。安装时按照转子找中图的要求及安装说明书调整轴系。 轴承的结构及作用

汽轮机采用的轴承有径向支持轴承和推力轴承两种。径向支持轴承用来承担转子重量和旋转时的不平衡力，并确定转子的径向位置，以保证转子旋转中心与汽缸中心一致，从而保证了转子与汽缸汽封、隔板等静止部件的径向间隙。推力轴承承受蒸汽作用在转子上的不平衡轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静间正确的轴向间隙。 一、推力轴承

本机推力轴承安置在第一号径向轴承外侧轴承座内，为自位式推力轴承，它能自动地把载荷均匀地分布在各瓦块上，避免了所有瓦块都要有一准确的相同厚度的必要性。

推力盘和汽轮机轴制成一体，在其两侧各安装有6块推力瓦，这些瓦块支承于调整块上。调整块装配在制成两半的支承环内，并用自位定位销支持，通过调整块的摆动使各瓦块的表面载荷均匀。在推力盘轴线与轴承座内孔轴线不完全平行时，通过各调整块的位移，推力瓦块的载荷也能均匀分布。

支撑环装在推力轴承套中，通过支撑环键来防止支撑环和推力轴承的相对移动。推力轴承套在水平处对分，上下两半用螺栓和销子固定，防止推力轴承套在轴承座中转动。

该轴承还设有定位机构，用以调整推力轴承套的轴向位置，使汽轮机转子在汽缸内获得正确位置，防止动静部分摩擦。

该推力轴承应用油膜原理。轴承始终浸在压力油中，油直接从主机润滑油管路供给。在排油管路上设有节流孔螺栓，以控制排油量，保证轴承内充满润滑油，并使润滑油具有一定的流量。

二、径向轴承

本机共有四个径向支持轴承，高、中压转子和低压转子各两个。高、中压部分两轴承采用四块可倾瓦块结构，其特点是：可避免油膜振荡，运转中

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具有良好的稳定性，可倾瓦之上瓦块出油侧外圆沉孔处装有减振弹簧将瓦块紧压于轴颈上，运转时可防止上瓦摆动。 1、高中压缸前轴承

高中压缸前轴承为自位式可倾瓦轴承。用于由于温度改变而又同时要求保持良好对中性的场合，以适应转子倾角的变化。由于喷嘴的调节，调速汽门的相应开启，蒸汽进入不同的喷嘴弧段，通过调节级后而做功，这时作用在高中压轴承的负载大小和方向是变化的，可提供优良的稳定性，并能良好的消除轴颈振动。

该轴承由四个按照同一个公差直径钻孔的的巴氏合金钢瓦块组成。每个瓦块被支承在轴承环上，通过调整垫块便有一个准确的位置，还可以使瓦块与轴颈表面对中，像内衬套一样，嵌入瓦块中心，随着调整快的圆形转动。当转子因自重而挠曲时，轴瓦随之倾斜，以保持轴颈中心线与轴承中心线平行，所以称为自位式。

轴承体制成两半，并在水平中分面用销定位，各瓦块都装在轴承体内，并以球面垫块来支承和定位，垫块球面与位于各瓦快中心的垫片接触，这样，可允许轴承转动时与转子自动对中。

轴承润滑油来自主机润滑油母管，通过轴承体的下半，然后轴向进入轴承体两端的环形通道，再从环形通道穿过六只钻孔进入轴承瓦块，其中两只在垂直中心线的顶部，在水平中心线的两侧各两只。润滑油也通过垂直中心线底部的单个钻孔供给轴承，润滑油沿轴颈分布并在两端流出。由挡油环来防止从轴承两端大量漏油。润滑油通过油封环下半和挡油板上的通道返回轴承座。限位销用来防止油封环的转动，。挡板和用来防止外挡油环功能受影响而从轴承座或沿转子轴漏出过量的润滑油。 2、高中压缸后轴承

高中压缸后轴承为可倾瓦轴承，其由孔径镗到一定公差的四块浇有巴氏合金的钢制瓦块制成，各瓦块均支承在轴承体内，并由自位垫块定位，自位垫块除决定各瓦块的位置外，尚可嵌入瓦块中心的内垫片作为自位垫块球形面的支点，来调整瓦块和轴颈表面。自位垫块的平面端则与磨成要求厚度的外垫片紧贴，以维持适当的轴承间隙。

轴承体制成两半，并在水平中分面用销定位，安装在加工于轴承座下半和轴承盖内孔上的槽内，这条槽确定轴承的轴向位置。销则定周向位置。

轴承通过在轴承座下半的多管块由润滑油系统来的油润滑。油由挠性管引到轴承体，然后通过位于水平和垂直中心线的4个开孔进入轴承瓦块，油沿着各瓦块间的轴颈表面分布并从两端排出，挡油环和油板防止从轴承两端大量漏油，挡油环做成两半并固定在轴承体上，油通过钻在挡油环上的一些

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油孔和挡油板上的通道返回轴承座。用限位销防止挡油环转动。 3、低压缸轴承

低压缸轴承为三垫块径向轴承，它包括一个浇有巴氏合金的铸钢轴承体，其具备润滑和对轴承中心位置径向调整的措施。轴承体水平地分开，在装配时用两只定位销来确保上、下轴承体准确对中。

轴承由三块钢制垫块和支承在轴承座的球面内孔中，垫块的外表面加工到比轴承座内孔略小一些的半径，在各垫块和轴承体之间用垫片来垂直和水平移动轴承，使转子在汽缸内准确的定位。略低于水平中分面配装在轴承体内的限位销伸到轴承座的一条槽内，用来防止轴承的转动。

油通过轴承座与垫块中央的通孔进入轴承，油从孔穿过导入上半轴承体的储油区，储油区没有扩展到轴承两端，它中止于离切割在每一端部的环形槽不远处，一部分油可从这些环形槽通过下半轴承体的几个回油孔回入轴承座。润滑油穿过截面的通道供到轴承各端部区域。 主汽阀与调节汽阀

主汽阀和调节汽阀安装于高中压缸的两侧。共两个主汽阀，每个主汽阀带有3 个调节汽阀。所有这些阀门的开度均由伺服油动机控制，而伺服油动机是受从数字电液调节系统（DEH）来的控制信号控制的。（见图18、19、20）

主汽阀和调节汽阀组合在 1 个整体铸件内。支托架设计成能吸收用户管道的作用力，同时能保持阀门的位置和允许热膨胀。

主汽阀和调节汽阀一端由一挠性“A”形框架和横向连杆托架组合件支承，另一端由挠性支架“B”支托。两端的支架用螺栓及定位螺钉与底板相连，而底板也用螺栓及定位螺钉固定在汽轮机基础上。（见图21、22） 主汽阀

主汽阀为卧式布置，此种布置方式使蒸汽转弯的总角度减至最小程度。 主汽阀靠液压开启，弹簧关闭。它有两个功能，一为起到紧急切断蒸汽的作用，二为在汽轮机启动时能用来控制汽机的转速。主汽阀有两只单座非平衡式阀碟（001 和002），1 只装于另1 只的内部，见图23。在如图23 所示的关闭位置，进汽压力和压缩弹簧的载荷将两只阀门同时压于其阀座上。小阀碟001（即内旁通阀）由两个部件组成，以使阀碟与阀杆间成挠性连接，当主汽阀关闭时，小阀碟密封面在主阀碟内能自行对中，且此时阀杆落座于

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“Y”座。而当阀杆被伺服油动机朝开启方向移动时，小阀碟首先开到行程极限位置，背向落座紧抵着“X 座”，而后带动主阀头继续开启，当主阀碟 开到行程极限位置，背面落座于“Z 座”（这就是通常所称的“反阀座”结构）。这种全开和关闭时都“落座”的结构，使阀门的漏汽减少到最低限度。

主阀全开但背面“落座”阻止了沿阀杆漏汽，如果出现过量泄漏，则应该判断是否是由于结垢，剥落碎片或过量磨损所致。无论哪种都必须修复。

图45 为轴系安装示意图。

高中压部分的 1 号、2 号轴承和低压部分的3 号、4 号轴承均为可倾瓦径向轴承。 轴承挡油环

如图 46 所示为在大型汽轮机中用来防止沿汽轮机转子漏油的典型轴承挡油环。挡油环制成两半并用螺钉（3）和（4）与汽机连接。两半挡油环（1）及（2）用定位销（6）对中，并在水平中分面用螺钉（5）连接。

挡油片（7）嵌在两环内径上的槽内，然后把邻近金属分段压铆在挡油片基体上，并锁紧之。几个挡油片组成一系列油收集器。未被离心力甩离转子的油，沿转子漏出的则由这些挡油片收集。收集到的油向下通过一些钻孔流入在下半挡油环的集油槽内。集油槽油流入轴承座，溢出的油通过排油管进入油箱。集油槽可维持足够高度的溢出油位，以封住疏油孔，防止油雾逸出。在正常情况下，挡油环应该没有泄漏。然而必须保证疏油通道清洁，油流畅通。如果发现有过量的油从轴承座沿转子逸出，则应该立即检查挡油片，特别是疏油通道。转子尚未处于正确运行位置前，不要安装挡油环。安装时，应首先装好水平中分面，然后把整环放在适当位置，以得到在转子间隙图上所规定的间隙，最后拧紧螺钉（3）和（4）。 轴 承

5.1 推力轴承

表示在图55 上的推力轴承是自位式的，这种型式的推力轴承能自动地将轴向负荷平均分布于各推力瓦块上，这些瓦块支承于均压块板（3）和（8）上，并装入做成两半的支承环（5）内。通过均压垫块的摆动，使浇有巴氏合金的推力瓦块表面的负荷中心都处于同一平面内，因此，每一推力瓦块均承受着相同的负荷。这种结构并不要求全部瓦块具有严格的相同的厚度，在推力盘轴线与轴承座内孔并不完全平行时，通过各均压垫铁累积的位移，推力瓦块上的负荷也能得到均匀分布。

转子的推力通过钢制推力盘传递到瓦块上，推力盘与用螺栓连接在汽轮机转子端部的短轴加工成整体。截面A-A-A 表示全部瓦块和在推力盘二侧用来承受任一方向推力的支承环。由推力轴承 A-A-A 截面可知，瓦块⑴和均

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压块⑶及⑻系装在有水平中分面的支承环⑸内。支承环本身又装在推力轴承壳体⒃内，并用支承环键⑽防止在壳体中转动。 该键装在推力轴承壳体上半的键槽内。

推力轴承壳体制成二半，在水平中心线处分开并用螺栓和定位销连接在一起。此壳体又以伸入轴承座下部水平中分面槽内的定位块防止在轴承座内转动。在推力轴承壳体处表面上车有凸肩配在轴承座下部和上盖的槽内，籍以决定壳体轴向位置。整个推力轴承能在不吊走转子或短轴的情况下拆卸。在吊去轴承座上盖后，可拆下连接上下半壳体的螺钉和吊走壳体⒃的上半部。拆去支承环的螺钉后，即可卸下二半推力轴承。瓦块⑴松散地装在二边的支承环内，在吊起该部件时瓦块不会脱落。然而，当重新装配时，靠近水平中分面的瓦块和自位均压块应用厚油脂粘住，以防止这些均压块脱落。如固定住均压块和瓦块以至失去灵活摆动能力，最后，可能引起两块或更多瓦块超负荷的危险。这种推力轴承总的轴向间隙在“转子间隙图”上给出并在装配时由磨削垫片⑹或⒁来得到。轴承装配后，间隙应该通过转动转子并把转子从一个极端轴向位置推到另一端来

检查。可用0.17Mpa 的轴向载荷来验证推力盘是否与各瓦块接触良好。端部位移应该

用轴端测微计通过在轴承座端盖上的孔来测量。

轴承始终浸在压力油中。油直接从主轴承供油管道供给。进油和排油通道表示在

图上。当推力盘相对于瓦块旋转时，每一瓦块和推力盘间的油膜有形成厚边在瓦块进

侯侧的楔形的趋势。于是，油由推力盘的运动带入轴承各表面间并保证这些表面获得

充分润滑。流过这轴承的油量取决于推力轴承壳体出油管道上的二只节流孔螺钉⑿。

5.2 推力轴承定位机构

推力轴承定位机构如图56 所示。推力轴承壳体的轴向位置由定位块决定。定位块

包括调整螺钉（7）、可调楔块（3）、固定楔块（1）、垫片（2）和（10）。当需要得到

汽轮机转子在汽缸内的正确位置时，可用调整螺钉（7）使可调楔块（3）上下移动，

从而改变推力轴承壳体的轴向位置，调整螺钉（7）转1 圈可改变推力轴承壳体的轴向

位移0.10mm。当进行调整时，应拆去锁紧线（8），并松开锁紧螺母（2）才能转动调

整螺钉（7）。轴承座两边的调整螺钉（7）的改变的量必须相同。同样，前

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