汽轮机找中心

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1、汽轮机找中心一、概述汽轮机找中心工作，是机组安装检修过程中一个极其重要的 环节。本节针对难度较大的机组轴系按联轴器找中心过程从理论 推导到实践应用做了详细的介绍，并总结了其中的方法与规律。 可依据这些规律，在生产实践中将测量数值代入相关公式，即可 由计算结果的正负值判断调整量的大小与方向。另外，本节针对轴瓦垫铁的宽度对找中心的影响做了详细的 分析，并且提出了具体的解决方案。避免了因为粗略计算与逐步 调整而造成的人力物力浪费及工作效率的降低。1找中心的作用汽轮机运行时，由于支持轴承钨金的磨损，汽缸及轴承座的 位移，轴承垫铁的腐蚀等方面的原因，汽轮发电机组的中心就会 发生变化。若中心变化过大，会产

2、生很大的危害，如使机组振动 超标、动静部件之间发生碰摩、轴承温度升高等，所以在检修时 一定要对汽轮机组中心进行重新调整。这是一项重要而又细致的 工作。随着机组容量的增大，逐渐向着三轴两支点、单轴单支点 趋势发展，找中心工作更为复杂，所以要认真对待。2找中心的目的使汽轮发电机组各转子的中心线连成一条连续光滑的曲 线，各轴承负荷分配符合设计要求。使汽轮机的静止部件与转子部件基本保持同心。将轴系的扬度调整到设计要求。3找中心的步骤汽缸及轴承座找正。通常只用水平仪检查汽缸、轴承座位置是否发生偏斜。汽缸 及轴承座找正是汽轮机安装过程中重要的工作之一，一般来说， 除非基础变形或沉降，否则汽缸和轴承座的位置

3、偏移不会太大， 因而在一般的机组检修过程中，仅对汽缸、轴承座的位置做监视 性测量，在不威胁机组安全运行的情况下，可不作调整。结合轴颈扬度值及转子对轴承座及汽缸的洼窝中心进行 各转子按联轴器找中心，也叫预找中心。扬度值改变过大会影响轴系负荷分配、发电机空气间隙，在 一定程度上也影响转子的轴向推力；转子对轴承座及汽缸的洼窝 中心不正，将会加大油挡、隔板及汽封套的调整量，所以进行各 转子按联轴器找中心时，一定要结合扬度及洼窝中心进行，当三 者发生矛盾时，以各转子按联轴器找中心为主。后面将对其进行 详细介绍。轴封套、隔板按转子找中心。机组运行时，要求隔板汽封及轴端汽封与转子之间的间隙要 大小适当、均匀

4、合理。如果轴封套及隔板与转子之间的间隙相差 很多，则在以后进行的汽封间隙调整时，将具有很大难度，所以 要将轴封套、隔板按转子找中心。复查各转子中心，也叫正式找中心。在汽轮机通流部件全部组合后，各转子的联轴器中心值可能 会发生一些变化，所以应复查汽轮机各转子、汽轮机转子与发电 机转子、发电机转子与励磁机转子之间的中心情况，如有变化， 需重新找正。一般来说，变化不会太大，如果由于某种特殊的原因造成中 心变化很大，则不能强行找正，因为此时通流部件径向间隙都以 调整完毕，如转子调整量过大，将会造成动静部件之间严重摩擦。 只能揭开汽缸，查明原因，重新调整。二、中心不正的危害中心不正的危害很多，下面就两个

5、常见且十分重要的方面加 以论述。1造成个别支承轴承负荷过重、轴承钨金磨损、润滑油温 升高以最常见的两转子四个轴承支撑结构为例,转子按联轴器找 中心时，中心符合标准的情况下,两转子的重量会均匀地被四个 轴承承担。中心不正时会对轴瓦负荷的均匀分配产生影响，有三 种可能：一是联轴器端面张口值超标、二是联轴器圆周差超标、 三是即存在联轴器端面张口超标又存在联轴器圆周差超标。联轴器端面张口值超标对轴瓦负荷均匀分配的影响。图 2 178 下张口超标时对轴瓦负荷分配的影响为了便于分析问题,先把各转子看作绝对刚体 ,以下张口超 标为例，如图2178 所示,两转子连接后，2瓦与3瓦不再支承 转子，两转子的重量由

6、 1 瓦与4瓦承担，因此1 瓦与4 瓦的负荷 将加重。实际上转子并非绝对刚体，在自重的作用下将产生挠曲， 使 2 瓦与 3 瓦也承担部分负荷，但这种负荷转移是客观存在的， 因此机组运行时1 瓦与 4 瓦（也就是远离联轴器的两个轴瓦）轴 颈与轴瓦之间的摩擦力将很大，使润滑油温升高，严重时会使轴 颈和轴瓦钨金磨损。反之，如果上张口超标，则离联轴器较近的 两个轴承的负荷将加重，远离联轴器的两个轴承负荷将减轻。联轴器圆周差超标对轴承负荷均匀分配的影响。图 2 179 圆周差超标时对轴瓦负荷分配 的影响分析问题思路与张口超标时相同，如图 2179 所示。可以 看到联轴器圆周差超标情况下，会使圆周较低转子

7、的远离联轴器 的轴承与圆周较高转子的靠近联轴器的轴承负荷加重，另两个轴 承负荷减轻。同理，负荷加重的轴承会使润滑油温升高，严重时 会导致轴颈和轴瓦钨金磨损。既存在联轴器端面张口超标，又存在联轴器圆周差超标情 况下。原理同上，会使各轴瓦负荷分配不均，这里不再赘述。 2使机组产生振动 如果转子不对中，转子连接后将受到强迫外力的作用，引起 轴系强迫振动。另外，由上述分析可知，由于转子中心不正，会 使个别轴承负荷减轻，轻载轴承失稳转速很低，很容易产生油膜 的自激振动，即平时所说的半速涡动（转速低于两倍临界转速时） 和油膜振荡（转速高于两倍临界转速时）。例如某厂国产 200MW 机组发电机前侧轴承因负荷

8、较轻在运 行时发生了油膜振荡，通过采取将轴承座标高提高 0.10mm 的办 法（实际上就是改变了轴系的中心状态，使各轴承负荷重新分 配），将问题得以很好的解决。三、转子按联轴器找中心的准备工作及注意事项 1转子按联轴器找中心的准备工作检查联轴器的圆周、端面应光滑，无毛刺、划痕及凸凹不 平。联轴器记号应相互对应。联轴器应穿入两个对称的假活动销联接。准备好百分表、塞尺、塞块、专用卡具、内径百分表、镜 子、行灯等工具。2转子按联轴器找中心的注意事项检查各轴承安装位置是否正确，垫铁接触是否良好。空载时底部垫铁是否存在规定的的预留间隙（一般为0.030.07mm,目的是使轴瓦承载时各垫铁所承受的负荷均匀

9、）。检查油挡和汽封间隙，确信转子未接触油挡和汽封齿。对于放置较长时间的转子在测量前应盘动数圈，以消除静 垂弧给测量造成的误差。放净凝汽器内的存水，下部弹簧处于自由状态。百分表架装设应牢固，测量圆周的百分表杆延长线应与轴 心线垂直相交，测量端面的百分表杆应与端面垂直用以消除测量 误差。百分表杆接触的位置应光滑、平整，且百分表灵活、无卡 涩。每次读表前，假联接销均应无蹩劲现象，盘动转子的钢丝 绳不应吃劲。使用电动盘车地脚要确认紧固牢固，正、反转清楚。使用塞尺测量每次不应超过四片，单片不应有折纹，塞入 松紧程度适中，不应用力过大或过小。调整轴瓦垫铁时，垫片不应有弯曲、卷边现象，对于轴承 座、垫铁毛刺

10、及垫片的油污、灰尘应清理干净，轴瓦翻入时，洼 窝内应抹少许润滑油，有些轴瓦润滑油入口通过下轴瓦一侧垫 铁，所以在调整垫铁内的垫片时不要漏剪油孔。(11)当调整量过大时，应检查垫铁的接触情况是否良好，出现 间隙应研刮至合格。四、转子按联轴器找中心的测量方法 圆周值及端面值可用百分表或塞尺来测量。1用百分表测量的方法测量方法。通常使用两个专用卡子将一个测量圆周值的百分表和两个 测量端面值的百分表固定在一侧联轴器上，百分表的测量杆分别 与另一侧联轴器的外圆周面及端面接触（见图2180），专用卡 子的结构形式很多，它是依据联轴器的结构形状来制作的。如图 所示的是一种通用性较好的专用卡子。百分表应固定牢

11、固，测量 端面值的两个百分表尽量处于同一直径线并且距离轴心相等的 对称位置上。百分表杆接触处，必须光滑平整。图 2 180 装设百分表专用卡子 两端联轴器按组合记号对准，并用临时销子连接，以便用吊 车可同时盘动两转子，目的为了消除联轴器自身缺陷（如瓢偏、 晃度）引起的测量误差。测量时应使百分表依次对准每个测量位 置。两个转子转动过程中，应尽量避免冲撞，以免百分表振动引 起误差。为此连接两转子用的临时销子直径不应过小，比销孔直 径小l2mm即可。转子转过四个测量位置以后，还应转回到起 始位置，此时测圆周的百分表的读数应复原；测量端面值的两个 百分表读数的差值应与起始位置的相同。另外还可按下式检查

12、圆 周值测量结果的正确性。（A+C） （B+D）O （2 3） 若误差大于 0.03 毫米，应查找原因，并重新测量。 水平（垂直）两圆周测量值之差称为这个方向的圆周差，而 两转子轴心线的偏差称为圆心差，数值为圆周差的一半。水平（垂 直）两端面测量值之差称为这个方向的端面偏差值，有时也称之 为张口值。记录方法。首先把联轴器每隔90o所在位置的测量值逐步记录，如图2 181 (a)所示，然后把分步记录图统一在一起，形成一个综合 的记录，如图2 181 (b)所示。站在机头，面向机尾确定水平方向的左右侧及垂直方向的上 下侧。(a)(b)图 2181 装设百分表记录方法(a)分步记录图；(b)综合记录

13、图中心偏差的计算方法，见表2 9。表 29 中心偏差的计算方法(百分表测量)水平(垂直)两圆周测量值中较大的一个所在的方向就是百分表杆接触的联轴器圆周偏差的方向。称之为此联轴器圆周偏上(或下、左、右)。水平（垂直）两端面测量值中较大的一个所在的方向就是两 联轴器端面偏差的方向。称之为上（或下、左、右）张口。2用塞尺（或内径百分表）测量方法测量方法。由于某些机组的联轴器与轴承座的间隙较小等原因，不能使 用百分表测量，可采用塞尺测量的办法。它是借助一个固定在一 侧联轴器上的专用卡子来测量圆周值，见图 2182。图 2 182 用塞尺测量的专用卡子端面值可直接用塞尺或内径百分表（见图 2183）测量

14、。 如果联轴器下方的圆周值及端面值无法用塞尺测量，在假设联轴 器十分标准情况下，下方的值可用左右两边的测量值之和减去上 方的测量值计算得到。间隙太大时应用塞块配合测量。在测量时 应特别注意：要使每次测量时塞尺插入的深度、方向、位置以及 使用的力量都力求相同。因此，从卡子开始，每隔90o临时标记 好联轴器端面的测量位置。在测圆周值时，塞尺塞入的力量不要 过大，以防止卡子变形、松动，引起误差。在四个测量位置测完 后，将转子转到起始位置，再次测量起始位置的圆周值,以检查 卡子是否松动。图 2183 测量端面值的内径百 分表记录方法。首先把联轴器每隔 90o 所在位置的测量值逐步记录，如图2 184

15、(a)所示，然后把分步记录图统一在一起，形成一个综合 的记录，如图2 184 (b)所示。站在机头，面向机尾确定水平方向的左右侧及垂直方向的上 下侧。( a)( b)图 2184用塞尺测量记录方法(a)分步记录图；(b)综合记录图中心偏差的计算方法，见表2 10。水平(垂直)两圆周测量值中较小的一个所在的方向就是塞尺接触的联轴器圆周偏差的方向。称之为此联轴器圆周偏上(或 下、左、右）。需要注意的是用塞尺测量与用百分表测量的圆周 值大小的意义刚好相反。水平（垂直）两端面测量值中较大的一个所在的方向就是两 联轴器端面偏差的方向。称之为上（或下、左、右）张口。五、机组按联轴器冷态找中心时圆周及张口值的确定原则由于轴承座标高的变化，凝汽器真空度及循环水重量的影响 等原因，机组轴系的热态中心与冷态中心相比会有一些变化，所 以机组在冷态找中心时要采取预留偏差量的方式给予补偿。绝大多数生产厂家在机组设计时就已给定了偏差量的数值。最初可按此给定值进行轴系中心的调整工作。经过长时间的运行 之后，应根据运行参数（如轴瓦润滑油温、振动数据等）及检修 解体时的宏观检查（如轴瓦与轴颈的磨损情况）确定轴系中心偏 差预留量的数值。例如，某台 200MW 机组经低压通流部分改造之后，按给