汽轮机滑销与支撑

汽缸的滑销与支撑温度决定一切前言汽轮机在启动、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。1号机滑销与支撑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2号机滑销与支撑台板地脚螺栓后杠支撑（猫爪）横销前缸支撑（猫爪）角销纵销问题的产生：热胀冷缩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。热胀冷缩带来的简单问题1---中心改变物体受热温度升高，向阻力小的方向膨胀，物体的中心位置往往改变。热胀冷缩带来的简单问题2---作用力以一根直径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。热胀冷缩带来的简单问题2---作用力对于汽缸来说，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。解决上述简单问题的方法---滑销系统纵销、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）。滑销的型式立销：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。滑销的结构如图：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。小结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。热胀冷缩带来的复杂问题---汽缸和转子热胀冷缩带来的复杂问题---汽缸和转子冷态调好的间隙，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）。解决上述复杂问题的方法：汽缸支撑方式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。汽缸的支撑型式猫爪：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。汽缸支撑的结构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。另一个小问题---轴承箱翘头角销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1号机滑销系统（可见）2号机滑销系统（可见）结束语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。额外知识点---线性膨胀系数定义：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联想---其他设备的支撑方式疏水泵---底部支撑汽动给水泵---中