《热能与动力机械制造工艺学 教学课件 ppt 作者 陶正良 张华第二篇 汽轮机制造工艺 第8章 汽轮机的厂内总装与现场安装》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热能与动力机械制造工艺学 教学课件 ppt 作者 陶正良 张华第二篇 汽轮机制造工艺 第8章 汽轮机的厂内总装与现场安装（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8章 汽轮机的厂内 总装与现场安装,本章讲述以下几个问题：,8.1 汽轮机转子的装配和平衡 8.2 汽轮机的厂内总装工艺 8.3 汽轮机的现场安装,一台复杂的汽轮机是由成千上万个零件有机组合而成的，这一组合过程就是机器的装配。装配可以分为部件装配和总装配。部件装配是将若干个零件装成一个独立的部件，总装配是将零件和部件装成整台机器。因此，零件是组成机器的基本单元。 大型汽轮机由于结构复杂，体积庞大，一般属于单件生产，因此，汽轮机大都采用自由节拍固定式装配法。装配时除了采用完全互换和不完全互换装配法外，还广泛采用调整装配法和修配法，因此，在装配过程中，要完成大量的找正和钳工修配等工作。,8.1
2、汽轮机转子的装配和平衡,8.1.1 汽轮机转子动叶的装配工艺 8.1.2 套装式转子叶轮装配 8.1.3 汽轮机转子的动平衡试验 8.1.4 汽轮机转子装配工艺主要流程 8.1.5 主要安装设备、工装及检测工具,8.1 汽轮机转子的装配和平衡,汽轮机的转子主要是由动叶片、叶轮和主轴组成的。此外，在转子上还装有汽封套筒、中间轴套、联轴器及某些传动机构。在一般情况下，转子装配完毕之后，就成为永久性的部件，除特殊情况外，一般很少拆卸。由于转子是汽轮机最重要的一个部件，转子装配和平衡的质量，对汽轮机的安全运行有着密切的关系，因此，转子的装配和平衡是一个非常重要的工序。,8.1.1 汽轮机转子动叶片的装
3、配工艺,套装式转子装配就是将已完工的叶轮、轴封、联轴器等其他套装零部件，热套到主轴上，最后进行低速和高速动平衡试验； 整体式转子装配就是将动叶片(包括围带、拉筋等)安装到转子的叶轮上，然后进行转子低速和高速动平衡试验；,焊接式转子装配方法同整体式转子基本相同。但末级动叶片安装顺序有所区别，且须进行二次低速动平衡试验。合格后再进行高速动平衡试验； 组合式转子装配是先装整体转子部分动叶片(包括围带、拉筋等)，再装套装部分叶轮等部件。最后进行低速和高速动平衡试验。,一、动叶片的装配工艺,（一）动叶片装配的技术要求 (1)采用垫隙条或垫片的叶根，应使叶根两肩与轮槽接触。动叶与铆接围带须牢固连接，确保动
4、叶和围带在离心力作用下，不会产生径向移动而破坏转子动平衡精度。 (2)动叶根部与轮槽、叶片与叶片、叶片与隔叶块、铆钉头与围带、围带与围带、拉金与拉金之间的配合要求应符合图纸要求以保证动叶的自振频率和频率分散度在允许范围之内。,(3)动叶装入叶轮后，辐射线的偏差应符合表1规定的要求，否则，当汽轮机运行时，叶片会由于离心力作用而产生额外的应力。, 汽道高度L L100 100 500 允许辐射线偏差 0.20 0.50 1.0 1.5 2.5 ,(4)装配时须保证动叶在叶轮上有正确的轴向位置。同一级动叶的进出汽边应位于同一平面上，以便使动静部件之间有正确的轴向间隙，避免动静部件碰坏和提高机组效率。
5、其轴向偏差应符合表2规定的要求。, 汽道高度 l100 100500 L 200 350 500 允许轴向 0.20 0.50 1.0 1.5 2.0 偏差 ,(5) 对于汽道高度大于250mm的动叶，或汽道高度大于150mm且汽机转速大于3000转/分时，动叶的装配应按其重量矩合理分配。 (6) 动叶的安装数量应与计算数量相同，但对汽道高度小于150mm的动叶，并且该级动叶的数量超过150片时，允许相差1-2片。,(7) 在装配动叶时所进行的一切铆接和焊接等工作，不应在动叶或其附件中产生额外的应力，应符合图纸要求。 (8) 对末叶的安装要求，应符合图纸要求。 (9) 对某些图纸有要求的动叶，
6、其装入叶轮后，应做测频和调频试验，使叶片频率达到图纸规定要求。 (10) 确保动叶安装后的喉部面积符合图纸技术要求。,（二）动叶片的安装方法 叶轮的旋转方向：从叶片进汽侧向出汽侧看，顺时针旋转的叶轮为正向；逆时针旋转的叶轮为反向。叶片的方向必须与叶轮的旋转方向一致。 动叶装配方法主要分为以下四种类型： 第一种类型：叶轮轮缘上设有末叶窗口，叶片从窗口径向装入轮槽内并推到预定的位置。如倒T形叶根、外包倒T形叶根、双倒T形叶根和外包双倒T形叶根叶片的安装。,第二种类型：叶轮的轮缘上没有末叶窗口，叶片直接从径向插入轮槽上的任何位置。如双叉形叶根、三叉形叶根、四叉形叶根、多叉等强度叉形叶根和齿形叶根的叶
7、片安装。 第三种类型：叶轮的轮缘上没有末叶窗口，叶片从轴向直接装入轮槽内。该类叶片装配须考虑叶轮间的开档尺寸。如枞树形叶根的叶片安装。 第四种类型：同第三种类型基本相同，但其安装方法同围带有关。如整体围带叶片装配和整体互锁围带叶片装配。,(1) T形叶根动叶片的装配工艺,T形叶根或双T形叶根与轮槽的配合靠加工保证，在安装时不需钳工修配就能满足图纸要求；,从轮槽锁口（如图8-2所示）内试装动叶片，用红丹粉检查叶根之间及叶根与轮槽间的接触情况，接触面积要求大于总接触面积的70，接触不好的需研磨，最终应达到装配要求（如图8-3所示）；,图8-2 T型叶根的轮槽锁口结构 图8-3 T形叶根接合面研合位
8、置,装配时，先沿轮槽锁口分别向两侧装入动叶片，轮槽要涂好润滑材料，叶根底部放入垫片，最好每片动叶片下装一片，垫片两端有坡口，先把垫片放入槽内，然后装动叶片； 每装一组动叶片后，用楔形铜棒楔紧，用样板检查动叶片轴向和辐向位置，用0.03mm塞尺检查叶根相互贴合情况，在叶顶测量动叶片节距； 每侧尚有10个动叶片的距离时，分别测量待装设动叶片的一段轮槽到锁口的弧长，然后测量剩余动叶片其叶根弧长，以便使动叶片装好后保证节距要求，并使锁口两侧动叶片的叶根均伸人锁口内1-2mm；,装锁口动叶片时，先测量两叶根距离，将锁口动叶片研配合适后装入，钻销钉孔，配好后固定； 拆下动叶片并做标记序号，清洁后，重新按动
9、叶片标记序号逐只进行动叶片安装，在封口处的两叶根间装入楔子楔紧，此时用铜棒贴在动叶片进汽侧滑一圈听音，全部动叶片的声音均应清脆； 检查合格后，测量两叶根间距离，用该尺寸再加0.10mm-0.20mm的研配余量，配制封口动叶片，最后进行封口动叶片安装和封口动叶片销孔的钻铰、封口动叶片销的配作和冲铆。,(2)叉形叶根动叶片的装配工艺 叉形叶根装配时，动叶片直接沿径向插入轮槽。为了使相邻动叶片间保持良好的接触，须修配相邻动叶片的背弧径向面，用着色及塞尺检查叶根与轮槽的配合，使相邻动叶片的叶根的配合满足图纸要求 （图8-4所示）。预装 完毕后，将1号动叶片 在叶轮上的位置作标 记，拆下全部动叶片 按编
10、号放置好；,按编号顺序组装一组动叶片（510只），同时把下一组的第一片也装上，用锥形销子插入外圈销钉孔中（如图所示），将动叶片楔紧，这时中间两片应留有0.5mm不靠紧，用0.04mm塞尺检查叶根应互相贴合严密，从而保证当最后将两动叶片安装靠紧后，在圆周方向形成必要的紧力。然后用手锤 和铜棒打叶根肩部，将中间两只 动叶片靠紧，用锥形销钉楔紧 （图示），用径向和轴向样板检 查整组动叶片安装的正确性。,当组装合格后，用划针从叶轮两侧按叶轮销钉孔往叶根划线。先划内圈，然后用销钉楔紧内圈，打掉外圈再划外圈。 把扩好孔的动叶片装复原位，两边动叶片装上临时定位销子，其余动叶片装靠后在外圈内打人锥形销钉。然后
11、测量单个动叶片频率，当一组动叶片的单个动叶片频率及频率分散范围合格后，按上述步骤组装其余动叶片； 清洁后，配准销子(有的动叶片销子采用拉力试验方法来保证销子的装配紧力)并冲铆。,(3)枞树形叶根动叶片的装配工艺 清洁叶轮及叶根，将动叶片按动叶片序号由出汽侧向进汽侧装在叶轮上。 每装入一只动叶片须装入一只轴向锁紧销或相应锁紧部件。,(4)自带围带动叶片的装配方法 自带围带动叶片在装配前，须在各动叶片出汽边背弧侧划出测量汽道喉部尺寸的Sa位置线，便于测量Sa喉部面积。动叶片的装配是按动叶片序号(或降序，或升序)从轴向(或从进汽侧，或从出汽侧)装入(主要以动叶片结构为准)。首叶（第一个安装的动叶片）
12、，安装要靠工艺定位。每个轮槽对应一只动叶片，每装入一只动叶片，装入一只轴向锁紧销并用工艺垫片和工艺斜楔定位。动叶片安装时，有方向之分，并按每只自带围带动叶片辐射线的技术要求来确保动叶片的安装位置。,(5)动叶片装配工艺示例 600MW超临界汽轮机低压末级动叶片汽道高度为1 029mm，属于自由动叶片。在下作状态下，只有叶根与转子轮槽接触，要求动叶片叶根的承力面与轮槽的承力面接触紧密，并具有一定的紧度。在动叶片全部装入轮槽后，为防止动叶片轴向串动在叶轮的进出汽侧，分别用锁紧片进行轴向定位。 动叶片间各截面的喉部尺寸及动叶片围带和中间的凸台拉筋都有一定的间隙要求： a) 在动叶片的不同截面的喉部尺
13、寸Sa,如图8-7所示； b) 在下作状态下，围带的两相邻表面平行，,图8-7 不同截面的喉部尺寸 图8-8,间隙为A1=A2=22mm士0.2mm如图8-8所示； c) 在下作状态下，凸台拉筋的两相邻表面,平行，间隙为B1=B2=0.4mm士0.2mm如图8-9所示。,图8-9 图8-10,动叶片的装配过程：,装配前的准备工作 预装和测量 3) 正式装配 (a)将进汽侧锁紧片插入轮槽。,图8-11 图8-12,(b)从轮槽出汽侧将1号动叶片插入轮槽，深度约l0mm。从出汽侧在不妨碍1号动叶片的围带及拉筋情况下，将2号动叶片插入，深度约10mm。依次插入所有动叶片，同2号动叶片一样，深度大约为
14、l0mm。 (c)在转子的正下方，从出汽侧先装入固定短垫片。 (d)按图纸测量汽道的Sa值，复测围带、凸台拉筋的间隙。 (e)在动叶片围带的中间及出汽侧打入木楔，在保证围带间隙的情况下，将围带塞紧。在数控围带车床上，按车准围带外圆保证通流间隙，最后拆下软木楔。,3. 拉筋的装配 为了改善动叶片刚度、提高自振频率、避开共振区，通常采用拉筋装置。拉筋有松装配拉筋和焊接拉筋二大类，如图所示。,(a)圆形焊拉筋；(b)鳍片形焊拉筋；(c)双半圆；(d)加强式松拉筋；(e)Z形拉筋；(f)拱形拉筋；(s)互锁拉筋,(1)松拉筋又可分为空心或实心和半圆拉筋，一般都是圆形的线材。拉筋一般与动叶片一起装配。它
15、们的装配要点是拉筋的弧度应与动叶片拉筋孔的弧度相适应，拉筋穿过各动叶片拉筋孔时要十分顺利，不能使动叶片别住，不能使拉筋或拉筋孔拉毛，松装配拉筋只是在每一弧段的二端弯成保险弯头； (2)焊接拉筋有圆拉筋、Z形拉筋和动叶片自带拉筋凸台焊接结构。拉筋焊接时，首先应清洗动叶片焊接表面并预热动叶片的焊接部位，预热位置应选取动叶片断面较厚的部位，同时严格控制焊接温度，防止动叶片和拉筋产生硬化现象。,4. 围带的装配 围带作用主要是为了减少径向漏汽、提高轮周效率，并将动叶片连接成组，提高动叶片的频率。围带主要有整体式，焊接式和铆接式三种形式。,(a)铆接围带；(b)梳齿围带；(c)楔形围带；(d)整体围带；(e)双层围带；(f)拱形围带；(e)锯齿形围带,整体围带动叶片(自带围带动叶片
