汽轮机动静部分摩擦特征及检修处理

1、编号：技 师 论 文课题名称汽轮机动静部分摩擦特征及检修处理姓名工种汽轮机本体检修专业汽轮机检修指导老师#内容提要】 ：本文从汽轮机在运行中转轴碰磨事故的特征、 机理入 手，分析在机组检修中影响动静部分轴向和径向间隙的检修 工艺，结合平时工作的实际情况，阐述了通流间隙和汽封径 向间隙的测调方法。关键词】：动静碰磨、通流、轴封、隔板、转轴11、概述 32、 转轴摩擦的各种情况 32.1 .机组启停中转轴碰磨情况 32.1.1转轴径向碰磨振动特征 32. 1.2转轴径向碰磨的振动机 422工作转速下转轴碰磨一 53、 检修中影响动静间隙的工艺工序63.1 通 流 间 隙 的 测 量 和 调 整63

2、.1.1通流间隙的测量63.1.2 通 流 间 隙 的 调 整 方 法73.2 轴 封 间 隙 的 测 量 和 调 整83.2.1 汽 封 块 检 修 工 艺322测调汽封径向间隙 103.2.3质量标准123 .3 隔板（隔板套）洼窝中心的测量和调整133.3.1隔板（隔板套）洼窝中心的测量133.3.2隔板（隔板套）洼窝中心的调整144. 结束语15正文：1.概述汽轮机是一个转动机械，所以其根本结构分为两大部分：转动部分和静止部分。转动部分包括：转子、轮盘、叶片、联轴器；静止部3分包括：汽缸、轴承、隔板（套） 、汽封盒等。转动机械在运行中最 易产生动静部分的摩擦， 本文从动静部分摩擦的情况

3、入手， 结合实际 工作，阐述机组检修中应注意的各项有关动静配合的检修工序和工 艺。2.转轴摩擦的各种情况2.1机组启停中转轴碰磨情况转轴径向碰磨是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故 障之一， 而且据国内汽轮机事故统计表明， 其中的大部分的弯轴事故 是由转轴碰磨引起的。 所以我们主要讨论机组启停中转轴碰磨振动的 特征、机理。2.1.1 转轴径向碰磨振动特征通过现场振动测试可以看到随转轴摩擦严重程度的不同，振幅 的变化特征会有显著的差别。 我们可以根据这些变化特征把汽轮机转 轴碰磨分为三个阶段。下边分别简要介绍一下这三个阶段的振动特 征。 早期碰磨在碰磨发生的早期，轴承振动较无碰磨时振幅有明

4、显的增大，而 在转速一定时，随运行时间的增长，振幅和相位会发生明显的波动。 中期碰磨在碰磨的中期，随运行时间的增长，振幅迅速增大，振幅和相位 不再发生波动，若这时不迅速采取措施，碰磨很快就进入晚期。 晚期碰磨而在碰磨的晚期，转速一定时轴承或转轴振动增长速率较中期更 快，而且振幅已超过转轴形成永久弯曲的上限值，振动失控，这时即 使采取降速措施，振幅还会急剧增大，弯轴事故就不可避免了。若任 由振动继续发展， 不仅会对动静部件造成更大的损坏， 还有可能形成 轴系破坏事故。2 1.2 转轴径向碰磨的振动机理 早期在转轴碰磨的早期阶段，一般都是转子与汽封、油档的摩擦， 因为汽封、油档的结构和材质特点，一

5、般都会很快的被磨损掉，所以 尽管也会引起转子热弯曲进而又加重碰磨， 但由于碰磨较轻， 热弯曲 量较小，且接触部分的金属很快磨损，自动脱离接触，碰磨消失，碰 磨使转轴热弯曲只是发生在一个不长的轴段上，所以碰磨一旦停止， 转轴上径向不对称温差在短时间内即可消失，转子变直，振动复原。 当转速升高，转轴振动增大，或其他原因使轴封间隙减少时，转轴又 会发生碰磨。 因此早期转轴碰磨是间断性碰磨， 这就是振幅时大时小 的随机波动，或维持在某一水平上的原因。 中期和晚期转轴碰磨处在中期时，如碰磨不断加重，就会使其热弯曲和振动 进一步加大，从而碰磨又加重，形成恶性循环。如果不能够及时发现 并处理， 则可能随着振

6、动的加剧而产生弯轴事故。 如果这种碰磨振动 发生在转子一阶临界转速以下，并能及时发现，而打闸停机，振动还 是可以控制， 弯轴事故也可以避免。 但如果这种振动发生在转子一阶 临界转速以上， 即使采取了打闸停机措施， 在降速通过转子一阶临界 转速时，共振还会使转轴碰磨急剧加重。碰磨很快进入晚期，所以尽 管转速已降至一阶临界转速以下， 振动还是会继续增大， 振动实际上 已经失控，弯轴事故不可避免。2.2.工作转速下转轴碰磨上面我们讨论了机组启停过程中转轴碰磨引起振动，对其特征有 了一定的了解，下面讲讲工作转速下的转轴碰磨振动。传统的概念认为转子工作转速已远远超过一阶临界转速，因此在 工作转速下转轴碰

7、磨振动不会显著， 而且接触部分会很快磨损而自动 脱离。但据不完全统计，目前国内已有 30 多台机组在空负荷或带负 荷下多次发生突发性振动或振幅长时间大幅度的波动， 这些都是由于 转轴径向碰磨引起的。3检修中影响动静间隙的工艺工序上面我们讨论了汽轮机启停时产生动静部分摩擦的种类、特征和 机理， 下面我们针对汽轮机检修中的部分工序， 讲讲控制汽轮机动静 部分间隙的检修工艺。在汽轮机组大修中，轴封间隙、油档间隙的测调控制着汽轮机动 静部分的径向间隙， 通流间隙、 推力间隙的测调控制着汽轮机动静部 分的轴向间隙。 所以在一台机组大修中， 我们应该着重注意这几道工 序的检修。31 通流间隙的测量和调整3

8、.1.1 通流间隙的测量（1）通流间隙在修前解体及修后汽封间隙调整合格，半空缸状 态下，各测一次；（2）每次在危保 #l 飞锤两个方位分别测量、记录。第一个方位； 向上（0° ；第二个方位；转子顺转向转过 90o,测量时，推力盘压 紧工作瓦块 .（3）测前应检查隔板不得有轴向晃动，测点附近扫净锈垢，并 不得有凹痕、凸包、叶片弯曲及叶片边缘的突出；（ 4）用电子楔尺按安装或上次大修记录图指定测点，沿汽流方 向，逐级、逐点测量、记录，不得遗漏。楔尺插入力度应适中；（5）测后应及时进行修前，修后、上次修后及同一级左右 0° 90°数据比较。如个别数值变化较大：应查明原因

9、（测量误差、机件 损伤或变形），并处理。3 12 通流间隙的调整方法 如大部分级段内，蒸汽入口侧及出口侧的间隙，一侧偏大，另 一侧偏小，则改变推力轴承齿形定位环的厚度，移动推力轴承，从而 使转子产生相应位移。 此时应检查汽封， 油档轴向间隙及对轮的轴向 距离。 个别级隔板蒸汽出口侧的间隙过大， 可将该隔板凸缘出口侧车 去些，入口侧加装隔板钉，钢制隔扳，可施电焊堆焊、修锉，以代替 隔板钉，生铁隔板，则在凸缘上攻丝，加装不锈钢隔板钉。 个别隔板蒸汽出口侧间隙偏小， 则车削其凸缘入口侧， 并在整 个凸缘出口侧加装与凸缘高度相等的补强板。 对钢质隔板， 可在补强 板上预钻孔，以便焊接补强板及凸缘，对生

10、铁隔板，补强板可用埋头 螺钉固定或用铜电焊条焊在隔板上。 若补强板太薄， 可将凸缘出口侧 车去些，增厚补强板。 复环间隙偏小，车削其边缘，但不应触及叶片。 转子叶轮与隔板体间隙偏小，车削或磨削隔板体 3 2 轴封间隙的测量和调整3 21 汽封块检修工艺1）分解汽封环 .拆除压板螺丝后，拆卸汽封块。若螺丝锈死或起槽损坏，可 用煤油浸透后取出，必要时，钻透螺丝，重新攻丝。 .拆卸时，不要损坏汽封齿及汽封块两端面。若锈蚀严重，不 易折卸，可用煤油浸透， 再以铁把起子支在汽封齿之间， 用手锤敲振， 使其松动，再用紫铜棒，顶住汽封块端面，用手锤打出。 .取出的汽封块、弹簧片用铁丝按级分别捆起，并标志级数

11、， 妥加保管，切不可弄错、弄乱。特别是有些弹簧片，外形尺寸完全相 同，但使用部位温度不同，材质差别较大。因此需严格细致的进行分 类保管工作。2）用砂布或喷砂器清扫汽封块、汽封盒、弹簧片、螺栓，销子的 盐、锈垢。用细锉刀清除各配合面毛刺后，擦黑铅粉。3）有下列缺陷之一时，更换汽封块、弹簧片备品 汽封齿锈蚀、冲刷，磨损，缺损严重。 .汽封块承力凸肩厚度v 1mm 弹簧片失去弹性或有裂纹。4）更换备品时，应按图检查备品尺寸、材质。新汽封块应配准弧 长，接头齐平，与相邻汽封块的端面接触良好。5）经清扫、配齐备品的汽封圈，即可按原级号装复。 .组装时，各零部件用压缩空气吹净；并注意高低齿方向，防 止装错

12、； 端汽封相邻及气封块的接口应错开； 以塞尺检查汽封块接口 严密性。 .组装后，检查弹簧片弹力及汽封圈的组装灵活性；以手用4,6kgf 的力能将一块汽封块压下去，松手后，应能立即自动弹回原位。 .用尖咀钳将卷曲、歪斜、被压倒的汽封齿压平直、理好。6）组合上下隔扳套、汽封套，用塞尺检查各级汽封圈的总膨胀间 隙。7）总膨胀间隙小于标准值及汽封块端面接合不严密，可修锉汽封块端面；8）对于有些机组的冒汽封盒或端汽封盒，系固定于缸体端部立面上，一般情况下，不拆下来，只将汽封圈抽出检修。3.2.2 测调汽封径向间隙； 3.2.2.1 汽封的径向间隙需在空缸对轮中心合格后才能进行测调， 因 如果未进行空缸对

13、轮中心测调就调整汽封间隙， 一旦在后来的实缸中 心中转子移动量过大， 会直接导致汽封间隙的大的改变， 而此时限于 缸已扣，不能再调整汽封间隙。3.2.2.2 对于测调汽封径向间隙，我们一般采用压胶布法测量：（1）胶布的贴法；在每环汽封圈上半的上、 左、右及下半的下、 左、 右共六处，按图贴上宽约 10mm 两条不同层数的医用白胶布条。通 常，冒汽封贴一层、二层，其余贴二层、三层。每层成倒宝塔形；按 转子转向，薄的贴在前面；要贴牢，特别在齿尖处，贴紧。（2）按正式组装要求组装缸内各部件（但不拿抽汽孔堵板，不抹涂料）。吊入下隔板套、下汽封套、转子后，在转子各汽封台30o50o的弧段上均匀抹上薄层红

14、油，将涂红油部分盘转到下方，装上隔 板套、上汽封套。当需测前后上冒汽封间隙时，扣大盖，冷态拧紧部 分汽缸螺栓，消除汽缸接合面间隙，使 0.05mm 塞尺塞不通。（ 3）盘动转子数圈后，解体检查。根据胶布接触轻重，判断汽封 间隙值，并作记录。（4 ）汽封间隙的判断根据医用胶布的厚度，接触痕迹的轻重进行判断。如我们通常用的医用胶布厚度为0。25mm，两层就为0。50mm，以此类推 如胶布三层接触而两层未接触，则可判断出该处汽封径向间隙在0500。75mm之间。如三层胶布接触痕迹较轻，可判断为接近0,7mm左右。通过医用胶布法进行判断，可满足对于汽封径向间隙的 质量要求。322.3 .汽封径向间隙超

15、标，按下述方法调整：见图测调汽封间隙示意图(1) 间隙大于标准上限，车削汽封块两侧台肩承力面；(2) 间隙小于标准下限，用平头铲捻打台肩侧面，使承力面局部 突出。每块汽封两端应在两侧各捻一处。(3) 为保持轴封套、隔板套与转子的相对中心关系，一般不米用 移动汽封套，隔板套的方法调整汽封径向间隙。3.2.2.4 汽封间隙补助测调： 汽封间隙压胶布测调合格后， 撕去胶布， 用窄塞尺逐级测量、 记录下汽封左右间隙值。 测量力度以汽封块承力 面与汽封槽道不脱开为准；当测得值偏小时，应调至标准下限。3 23 质量标准 各零、部件干净，无毛刺。 汽封块疏齿完好无缺；弹簧片弹力适中、无裂纹，汽封圈组装 灵活

16、无卡涩。 汽封套的水平和垂直接合面，在紧固螺栓后，用0.05mm塞尺检查，无间隙。其底部疏水孔畅通。 汽封套的挂耳、中心销子及凸肩端面轴向间隙质量标准与隔板 相同。 汽封块接口齐平、密合，0.10mm塞尺塞不通。每圈汽封块， 疏齿高低一致。 汽封间隙标准以各制造厂的标准进行。一般情况下冒汽封和端 汽封的径向间隙小于隔板汽封的径向间隙， 高压汽封的小于低压汽封 的径向间隙。33 隔板（隔板套）洼窝中心的测量和调整从前面的轴封径向间隙的调整我们得知， 在大修中， 控制汽轮机动静部分径向间隙主要通过调整汽封径向间隙来实现，但是也有可能出现这样的情况：因隔板（隔板套）与汽轮机转子的同心度相差太远 而导致不能通过调整汽封来满足对径向间隙的要求时，就需通过调整隔板（隔板套）的同心度来实现。3. 3. 1隔板（隔板套）洼窝中心的测量扣合隔板（隔板套），冷紧结合面螺栓，消除隔板（隔板套）结 合面间隙，准备内径千分尺或百分表，将表座吸在假轴上盘动测出各 部位洼窝上、下、左、右四点的数值，并计算出偏心值，如下图。1上隔板、2 下隔板、3 假轴、4 百分表由于隔板（隔板套）可能变形，在测量调整洼窝中心的过程中,常会发现测出的上、下数值之和与左、右