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M4 了解主要设备部件名称 -9-
江苏电建三公司汽轮发电机本体安装工（初级）
职业技能开发培训教材

M4
了解主要设备部件名称

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B7 了解主要设备部件名称

了解主要设备部件名称
一、 台板：是汽轮发电机及轴承座等支承设备。有生铁铸造和钢板加工两种，一般在汽轮发电机其它设备就位前单独就位，即把台板安放在垫铁上，并将地脚螺栓穿入螺丝孔内然后进行台板的找平找正工作，使台板的中心位置符合基础中心线规定的位置。
二、 汽缸：汽缸的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔绝，形成一个封闭的汽室，使蒸汽能够在其中流动作功。汽缸内装有喷咀、隔板、隔板套和汽封等零部件。汽缸外接有进汽、抽汽和排汽等管道。汽缸通常沿水平中分面做成上下两半。上部分称为上汽缸，下部分称为下汽缸，它们之间用法兰、螺栓连接。因为蒸汽在汽缸内的温度和压力是逐级降低的，为了合理利用材料，通常采用垂直接合面的办法，把汽缸按压力分为高压、中压和低压等几段，垂直接合面亦通过法兰、螺栓连接，有的还将法兰接合面的内圆加以密封焊。
1、 高压缸：高压缸内所承受的是高温和高压，汽缸的缸壁厚度、接面法兰尺寸和螺栓直径都较大，对于初参数不超过90绝对大气压，535℃的汽轮机，采用单层汽缸结构，而初参数在130绝对大气压、535℃以上的汽轮机，都将其高压缸做成双层结构，并在内外汽缸的夹层中层，通以一定温度和压力的蒸汽，以带走高温部位传给外缸的热量，同时在夹层中间保持一定的压力，从而减少内缸内外壁之间的压差，而只有内缸才承受高温蒸汽的作用。
2、 排汽缸：汽轮机的低压段统称为汽汽轮机的排汽缸。由于排汽缸内承受的蒸汽压力和温度较低，它的强度问题容易解决。为了充分利用余速，减少流动损失，在排汽缸内装有导流板，并能提高排汽缸的强度。大功率汽轮机采用单层排汽室和双层汽缸的结构，整个外缸都是排汽部分，其外壳温度分布均匀，不易产生变形。
3、 汽缸法兰螺栓加热装置：高压汽轮机的高压汽缸，由于要承受高温和高压，所以汽缸的缸壁厚度、法兰的宽度和高度、螺栓的直径等都相应地做得很大，这样在汽轮机启动时，沿汽缸的厚度和法兰的宽度方向，缸壁与法兰之间产生温差，会使汽缸产生热应力变形，为保证动静部分的热膨胀差在设备间隙允许的范围内，可采用法兰螺栓加热装置，在汽轮机启动时，对法兰和螺栓补充加热。如国产20万千瓦汽轮机高压外缸法兰加热装置是在汽缸法兰的外侧上下左右焊有四组汽柜，加热蒸汽从汽缸的高压端进入，经过汽柜曲折的汽路，加热法兰外表面，余汽和疏水从汽缸的低压缸排出。
4、 汽缸支承：汽缸均支承在基础台板上。汽轮机的高压缸利用下汽缸前端（或前后两端）伸出的猫瓜作为承力面，支承在前（或前、中）轴承座上，但是承力面低于汽轮机中心线，当汽缸受热后，猫瓜温度升高，汽缸中心线向上抬起，而此时支撑在轴承上的转子中心线未变，将使下汽缸径向间隙减小，上汽缸径向间隙增大，对于高参数、大容量机组来讲，由于法兰很厚，温度很高，猫瓜受热膨胀的影响是不可忽视的。汽轮机的高压缸采用上缸猫瓜中分面支承方式，其承力面与汽缸中分面在同一水平面上，受热膨胀后，汽缸中心线志转子中心线保持一致。对双层缸结构的汽缸，内缸在外缸上的支承亦有下缸猫瓜支承和上缸猫瓜支承两种方式。低压排汽缸外形尺寸较大，一般是利用下缸的伸出部分直接支承在基础台板上。
5、 汽轮机的滑销系统：立销引导汽缸沿垂直方向胀缩；纵销引导轴承座或汽缸沿纵向胀缩；横销引导轴承座或汽缸沿横向胀缩。两横销的连连中线与汽轮机中心线的交点就是汽轮机的死点。死点不因热变化而移动，汽缸温度变化后即由此死点向前后左右方向膨胀或收缩。
三、 喷咀与隔板
1、 喷咀：汽轮机喷咀直接装在汽缸上，近代汽轮机多采用调节喷咀进汽方式，调节喷咀通常分成与调节阀数量相同的喷咀组。这些喷咀一般有两种结构形式：一种是中压汽轮机上用的由单个铣制的叶征焊接面成的喷咀组；另一种是高压汽轮机上用的由整体铣制焊接而成或精密浇铸而成的喷咀组。
2、 隔板：隔板是用来固定各级静叶片的，是汽轮机各级的分离间壁，通常做成沿水平中分面分为上下两半的结构，上半部分称为上隔板，下半部分称为下隔板，其内圆孔处开有隔板汽封的安装槽，隔板直接固定在汽缸槽内或固定在隔板套内。隔板的支持和定位有以下几种方法：销钉支持定位；挂耳和键支持定位；Z形挂耳支持定位等几种。隔板根据制作加工方法的不同可分：
⑴、 焊接隔板：先将铣制（或冷拉、模压、精密浇铸）的导叶片焊接在内、外围带之间，组成环形导叶栅，然后再将它与隔板外环和隔板体焊接在一起，组成焊接隔板。在隔板的出口边焊有径向汽封，其上镶嵌汽封片，成为动叶围带顶部的径向汽封。
⑵、 铸造隔板：将成形的叶片放入砂型中，将导叶片两端浇入隔板的外环隔板体中，它的静叶片可用铣制、冷位、模压以及爆炸成型等方法制造。铸造隔板的中分面是斜切的，以免平切时截断静叶片。
四、 汽封
1、 概述：汽轮机有静子和转子两大部分，为了使动、静部分之间在运行时不发生碰撞，就需要有一定的间隙。由于间隙的存在又会导致漏汽，为了减少漏汽损失，在汽轮机的有关部位设置汽封装置。在转子穿过汽缸两端处的汽封叫做轴端汽封，简称轴封。高压端轴封用来防止蒸汽漏出汽缸，造成工质损失和使润滑油质劣化；低压端轴封则用来防止空气进入汽缸，破坏凝汽器的正常工作；隔板内圆处的汽封叫做隔板汽封，用来防止级间漏汽和防止叶轮上的轴向推力增大；动叶围带处的径向、轴向汽封和根部处的轴向汽封叫做通流部分汽封，用来防止级间漏汽，致使作功能力下降。
2、 迷宫式汽封：又称曲径式汽封，其结构形式很多，其中以梳齿式汽封和J形汽封应用较为广泛，现分别介绍：
⑴、 梳齿式汽封：有高低梳齿和平梳齿两种形式，汽封环通常分成六段，嵌入汽封体的槽中，并用弹簧片压向中心。通常汽轮机的高压轴封和高压隔板汽封采用高低齿，汽封环材料为不锈钢；低压轴封和低压隔板汽封采用平齿，汽封环材料为锡青铜。
⑵、 J形汽封：又称镶片式汽封，它的汽封齿为截面为“Ｊ”形软金属（不锈钢或镍铬合金）环形薄片，用不锈钢丝嵌压在转子或汽封槽中然后铆捻而成，薄片的厚度一般为0.2~0.5mm。这种结构的特点安全但因片数很多而且拆装不方便，使安装和检修比较困难。
五、 轴承：
汽轮机转子的轴承，有径向支持和轴向止推两种轴承。支持轴承承受转子的重量和因部分进汽及振动而引起的其它作用力，以保持转子旋转中心与汽缸中心一致。推力轴承承担着转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静之间的正确轴向间隙，所以推力轴承被看成是转子的定位点或汽轮轮机转子对静子的相对死点。
１、 支持轴承
１）、圆筒形支持轴承：圆筒形支持轴承根据支承方式可分为固定式和自位式（又称球面式）两种。固定式轴承的轴承体外部为圆柱形，而自位式轴承则为球形，自位式轴承的优点是当轴颈倾斜度改变时轴了可以转动，使轴颈与轴瓦间隙在整个轴瓦长度内保持不变，但其缺点是球形表面的加工和调整较复杂。
２）、椭圆形支持轴承：在结构上与圆筒形支持轴承基本相同，只是轴瓦间隙不同，它的侧面（单侧）间隙约为顶部间隙的两倍。由于上瓦油膜力向下作用降低了轴的中心位置，因此具有良好的稳定性。椭圆形支持轴承在中等容量和大容量机组中得到了广泛应用。
３）、三油楔支持轴承：所谓三油楔是在轴承内孔整圆柱上加工有三个油楔，三油楔轴承与单油楔轴承的区别在于润滑油膜的压力分布不同。工作时三油楔油压分布呈三个楔形圆弧段，并组成一个整圆。它的优点：一方面能承受较大的表面负荷，因而轴承承载能力大；另一方面提高了在低负荷和低转速下油膜的稳定性。此外在机组运行的任何发问下，转轴在轴承中偏转是非常小的。
４）可倾瓦支持轴承：又称活支多瓦轴承，是密切尔式的支持轴承。它通常由３~5或更多块能在支点上自由倾斜的弧形瓦块组成。它有稳定性、减振性、承载能力大、耗功小以及能承受各个方向的径向载荷、适应正反方向转动等优点。特别适合在高速轻载及要求振动很小的场合下应用。
根据上述几种汽轮发电机中常用的支持轴承在承载量、稳定性等方面进行　的许多试验资料表明：圆筒形支持轴承主要适用于低速重载转子；三油楔支持轴承、椭圆形支持轴承分别适用于较高转速的轻、中和中、重载转子；可倾瓦支持轴承则适用于高转速轻载和重载转子。
２、 推力轴承：推力轴承承受汽轮机转子很大的轴向推力，虽然大功率汽轮机通常采用高、中压汽缸反向布置及低压汽缸双流布置方式以平衡一部分轴向推力，俣轴向推力仍具有较大的数值。在额定工况下，国产125MW机组轴向推力约为１０吨，200MW为13.25吨。一般应用最广泛的推力轴承是密切尔式推力轴承，密切尔式推力轴承的特点是在沿轴瓦圆周展开图上瓦块表面与推力盘平面成一角度，它们之间可以形成楔形油膜以建立动压液态磨擦。推力瓦块的乌金厚度应小于通流部分及轴封处的最小轴向间隙，以保证在事故情况下乌金溶化时，动、静部分也不致相互碰撞。一般厚度为1.5mm左右。
六、 转子
汽轮机转子由主轴、叶轮、动叶片和其它各种附属在轴上的部件等构成。是汽轮机最重要的部件之一，它的作用是把蒸汽的动能转变为机械能并传递给发电机。
汽轮机转子可以分为转轮型和转鼓型两大类。转轮型转子具有安装动叶片的叶轮，用于冲动式汽轮机。转鼓型转子则没有叶轮，动叶片直接装在转鼓上，用于反动式汽轮机。
根据转轮型转子制造工艺的不同又可分为套装式转子、整锻式转子和焊接式转子。整锻式转子的叶轮与轴是整体锻出的，因此结构紧凑，而且不存在叶轮与轴的松动问题，故用于高温区域。低压转子所采用的焊接转子，这种转子是由若干个实心轮盘和两个端轴拼焊而成，它具有强度高、重量轻、结构紧凑、刚度大等优点。现代大容量冲动式汽轮机常根据具体情况采用同时具有以上几种结构类型的混合型转子。如高压段为整锻式，低压段为套装式的混合型转子。
七、 叶轮
叶轮是用来装置动叶片并传递汽流作用在叶栅上产生的扭矩。叶轮由轮缘、轮面和轮毂三部分组成：轮缘　开有叶根槽以装置动叶片；轮毂是为了减少内孔应力而加厚的部份，其内表面上开有键槽；轮面是轮缘与轮毂的连接部分。
按照轮面的型线，叶轮可分为等厚度叶轮、锥形叶轮、双曲线叶轮及等强度叶轮几种型式。叶轮在轴上的固定常采用热套加平键、热套加端面键及销钉轴套等固定方法。叶轮的轴向位置是采用轴向定位环固定的。
八、 叶片
叶片是汽轮机中数量最多的重要零件之一，它由叶型、叶根和叶顶三部分组成。
１、 叶型部分：是叶片基本部分，由它构成汽流通道。按照叶型部分的横截面变化规律，可以把叶片分成等截面叶片和变截面叶片。
２、 叶根：是叶片与轮缘相连接部分，它的结构应能保证叶片在任何运行条件下都能牢靠地固定在叶轮上，同时应力求制造简单、装配方便，常用的叶根结构型式有T型、外包Ｔ型、叉型及纵树型等，Ｔ型叶根常用于离心力不大的高压级，叉型及纵树型则用于离心力较大的低压级，特别是最末几级长叶片。
３、 叶顶、围带和位筋：在汽轮机中，短叶片常用围带连在一起构成叶片组，长叶片则多用拉筋连成组。围带型式有：整体铣制围带、铆接围带、焊接围带和弹性拱形围带。
九、 联轴器与盘车装置
１、 联轴器：又叫靠背轮，它的作用是连接汽轮发电机组的各个转子，将汽轮机的扭矩传给发电机。联轴器的结构型式较多，根据其性质可分为三种型式：刚性联轴器、半绕性联轴器、绕联轴器。
２、 盘车装置：汽轮机在启动时，为了提高真空，需要向轴封送汽，如果转子不动，由于热蒸汽滞留在缸内上部，将会造成转子的热弯曲，影响启动，甚至使动静部分磨擦。此外，在汽轮机停机后，由于下缸比上缸冷却快，汽缸的上部与下部存在温差，如果转子静止不动，便会因自身温差而向上弯曲，这种热弯曲可以很大的数值，并且需要经过很长的时间才能逐渐消失。在热弯曲减小到规定值以前，是不能重新启动汽轮机的。为了防止转子的热弯曲，就需要一种设备，能够在汽轮机冲动前和停机后使转子以一定的转速连续地转动，以保证转子的均匀受热和冷却。这种设备就叫盘车装置。盘车装置有两种常见型式：具有螺旋轴的盘车装置、具有摆动齿轮的盘车装置。
十、 配汽机构
汽轮机的功率变化是通过改变汽轮机的进汽量来实现的，而汽轮机的进汽量又是通过改变调节阀的开度来实现的，调节阀的开度则由油动机通过操纵机构来间接控制的。在调节系统中由调节阀和驱动调节阀的操纵机构组成配汽机构。
１、 操纵机构：调节阀的操纵机构是用来传递油动机活塞的动力来控制调节阀开度的装置，常见的有提板式、齿条凸轮式和杠杆式等几种型式。
２、 调节阀：是控制汽轮机进汽量的一种重要装置，它的开度与汽传输线机进汽量之间的关系，在很大程度上取于阀碟的结构形状，普通单座阀的阀碟形状有两种型式，一种是球型阀；一种是锥型阀。
十一、同步器
同步器的作用是在并列运行时改变汽轮机的负荷，单机运行时，改变汽轮机的转速。按其工作原理，可分为作用于感受机构的同步器和作用于传动放大机构的同步器两大类。
十二、超速保护装置
当汽轮机负荷突然甩掉时，汽轮机的转速会突然升高，可能会超过转子强度所允许的转速，引起转子破坏。为了防止汽轮机超速而造成严重事故，每台汽轮机都装有超速保护装置，它包括一个或二个危急遮断器（又叫危急保安器）和危急遮断滑阀。当汽轮机转速超过额定转速的10~12％时，危急遮断器动作，使自动主汽门和调节阀关闭，切断汽轮机进汽，迫使汽轮机停机运行。
１、 危急遮断器：根据结构特点分为两大类：飞锤式和飞环式，它们的工作原理是完全相同。危急遮断油门和磁力断路油门：是汽轮机安全系统动作的执行机构，它们中其中一只油门动作后，均能使高、中压自动主汽门及调节阀同时关闭。
２、 磁力断路油门：它的动作是通过安装在其上的直流电磁铁来执行的。当凝汽器真空降低、超速、轴向位移、胀差和发电机差动等保护动作时，接通电气回路，使油门活塞拉向上方，打开安全油及二次油的排油窗口，将该二路油压泄掉，使高、中压自动主汽门和调节阀同时关闭。
十三、发电机
发电机是将机械能转化为电能的设备，分静子与转子，静子为外壳、定子线圈、出线盒等。为保证发电机的安全有效运行，与配套的还有励磁机、空冷器、氢冷器、定子水冷设备、密封油装置等。