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第四章 汽轮机结构及零件强度 第四章 汽轮机结构及零件强度 第四章 汽轮机结构及零件强度 4.1 动叶片 4.1 动叶片 结构组成：叶型、叶根、叶顶 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.1 动叶片 4.2 转子 转子的作用：汇集各级动叶栅所得到 的机械能并传给发电机。 转子的受力分析：传递扭矩、离心力、热应力、 振动应力。 转子的组成：主轴、叶轮、动叶片、联轴器等。 4.2 转子 一.转子的结构 （一）轮式转子 1 套装式 叶轮与主轴热套 一般用于中压汽轮机和高压汽轮机的低压部分。 ①优点：加工方便，材料利用合理，质量容易得到保证。 ②缺点：高温下易松动。 4.2 转子 2 整锻转子 由整体锻件加工而成，常钻有中心孔。 用于大容量汽轮机高中压转子。 ①优点：不会出现零件松动问题，结构紧凑，强度、刚度高； ②缺点：贵重材料消耗大，对加工工艺要求高。 4.2 转子 3 组合转子 具有前两者的优点 4.2 转子 4 焊接转子 由若干实心轮盘和两个端轴焊接而成。 瑞士ABB公司生产的600MW汽轮机高、中、低压转子全部为焊接转子。 4.2 转子 （二）鼓式转子 高中压压力级反向布置，设有三个平衡活塞。 以进汽中心线为基准，两侧对称。 末级和次末级为整锻叶轮结构。 4.2 转子 二、转子的主要零部件 4.2 转子 （二）联轴器（靠背轮） 1. 刚性联轴器 连接刚性高，传递扭矩大； 结构简单尺寸小；减少了轴 承个数，缩短了机组长度。 传递振动和轴向位移；对转 子找中心要求高。 4.2 转子 2.半挠性联轴器 特点：可以吸收部分振动 允许两转子的中心有少许偏差 适用场合：广泛用于连接汽轮 机的转子与发电机的转子。 4.2 转子 三 转子的临界转速 4.2 转子 （一）等直径均布质量转子的临界转速 刚度大、质量轻、跨度小的转子临界转速高 （二）汽轮机转子的临界转速 1.单跨转子：两端有轴承支承的转子。 2.轴系：汽轮机转子及发电机转子两端用轴承连接起来所构成的多支点的转子系统。 3.影响汽轮机转子的临界转速的工作因素 ①工作温度 ②支承刚度 4.2 转子 （三）转子临界转速的校核标准 1.刚性转子：一阶临界转速高于正常工作转速的转子。 校核标准： nc1 ＞（1.2--1.25） n0 但不允许在2倍工作转速附近。 2.挠性转子：一阶临界转速低于正常工作转速的转子。 校核标准：1.4ncn＜n0＜0.7nc(n+1) 4.2 转子 4.3汽缸 一、汽缸的作用 1.作用： ①将进入汽轮机的蒸汽与大气隔开，形成蒸汽能量转换的封闭汽室； ②汽缸内部安装着隔板和隔板套，汽封等部件，外部与进汽、排汽及抽汽等管道相连接，起支承定位作用。 4.3汽缸 2.汽缸的受力分析 ①承受本身和装在其内部的零部件的重力 ②压差产生的作用力 ③热应力 ④蒸汽通过时汽流反作用力 3.对汽缸的要求 足够的强度和刚度、较好的流动性能、热膨胀性能好、形状简单对称且尽量减薄，还应尽量减小热应力。 4.3汽缸 二、汽缸的结构 总体结构： 1.水平对分为上半缸和下半缸：安装和检修方便。 2.轴向分为高、中、低压：合理利用金属材料及便于制造。 应用： 中小功率的汽轮机采用单缸结构；功率较大的汽轮机采用多缸结构。 4.3汽缸 3.结构和应用 1)单层汽缸：用于新蒸汽参数不超过8.82MPa、535摄氏度的汽轮机汽缸。 2)双层汽缸：多用于高参数大容量汽轮机的高压缸。 优点：加快启、停速度，增加快速变负荷的适应能力。 缺点：增加了安装检修工作量。 4.3汽缸 4.3汽缸 ②国产引进型汽轮机的高、中压缸均为双层缸，并采用合缸形式 4.3汽缸 合缸的优点：汽缸两端为高中压排汽，压力温 度低，漏气量小，轴承受高温影 响小；高温集中在中部，温度分 布均匀，热应力小；高中压转子 少一个支持轴承，使机组长度缩