汽輪機(jī)本體知識講解

汽輪機(jī)本體知識講解第一節(jié)汽缸結(jié)構(gòu)與布置汽缸是汽輪機(jī)的外殼，是汽輪機(jī)最重要的部件之一。也是汽輪機(jī)中重量大，形狀和受力狀態(tài)復(fù)雜的一個部件。汽缸的作用是將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開，以形成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的封閉汽室。并在其內(nèi)部支承固定噴嘴組、隔板套(靜葉持環(huán))、隔板(靜葉環(huán))、汽封等靜止部件。汽缸外部還連接有進(jìn)汽、排汽、回?zé)岢槠笆杷裙艿酪约爸С凶艿?。汽缸?yīng)具有足夠的強度和剛度，以承受工作時汽缸內(nèi)外的壓力差、蒸汽流出靜葉時對靜止部分的反作用力和各種連接管道熱狀態(tài)時對汽缸的作用力。同時，能承受各零件的自重和管道的安裝拉力，以及沿汽缸軸向、徑向溫度分布不均而引起的熱應(yīng)力。特別是在快速啟動、停機(jī)和工況變化時，將引起很大的溫度變化，會在汽缸和法蘭中產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。不同機(jī)組的汽缸有不同的結(jié)構(gòu)特點，它受機(jī)組容量、新汽參數(shù)、排汽參數(shù)、是否采用中間再熱以及制造廠家的制造方法、工藝水平等各方面的影響。例如，根據(jù)進(jìn)汽參數(shù)的不同，可分為高壓缸、中壓缸和低壓缸：按每個汽缸的內(nèi)部層次可分為單層缸、雙層缸和三層缸：按通流部分在汽缸內(nèi)的布置方式可分為順向布置、反向布置和對稱分流布置：按汽缸形狀可分為有水平接合面的或無水平接合面的和圓筒形、圓錐形、階梯圓筒形或球形等等。本汽輪機(jī)為反動式、單軸、二缸、二排汽結(jié)構(gòu)，設(shè)有一個高中壓缸和一個低壓缸，其中高壓缸由1級單列調(diào)節(jié)級和11級壓力級組成，中壓缸有8級，低壓缸有2×6級，軸系轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器采用剛性連接。主蒸汽從鍋爐經(jīng)2根主蒸汽管分別到達(dá)汽輪機(jī)兩側(cè)的主汽門和調(diào)節(jié)汽閥，并由4根撓性導(dǎo)汽管進(jìn)入設(shè)置在高壓缸內(nèi)。在高壓缸做功后從下部排出回到鍋爐再熱器；從鍋爐再熱器出來的再熱蒸汽到達(dá)汽輪機(jī)兩側(cè)的再熱主汽門與再熱調(diào)節(jié)汽閥，并從上、下部兩側(cè)進(jìn)入中壓缸。在中壓缸做功后向上排汽經(jīng)中低壓連通管導(dǎo)入低壓缸內(nèi)，在低壓缸做功后分別流向二端排汽口進(jìn)入下部凝汽器。圖1汽缸剖切圖第二節(jié)閥門本汽輪機(jī)的閥門主要有主汽門、調(diào)節(jié)汽閥、再熱主汽門及再熱調(diào)節(jié)汽閥，各閥門分別裝于高中壓缸兩側(cè)。各閥門均通過蒸汽管道與缸體連接。圖2閥門編號及開啟順序圖3閥門與汽缸布置圖1.再熱主汽閥及調(diào)節(jié)汽閥組件2.再熱汽進(jìn)汽管3.主汽進(jìn)汽管4.主汽閥及調(diào)節(jié)汽閥組件5.高中壓外缸圖4主汽閥及調(diào)節(jié)汽閥1、調(diào)節(jié)汽閥2、油動機(jī)3、閥殼4、主汽閥閥蓋5、彈簧6支架圖5再熱主汽閥及再熱調(diào)節(jié)汽閥1、閥門支架2、閥殼3、再熱調(diào)節(jié)閥蓋4、再熱調(diào)節(jié)閥油動機(jī)5、調(diào)節(jié)汽閥彈簧箱6、支架7、再熱主汽閥蓋8、主汽閥彈簧箱9、開關(guān)盒10、再熱主汽閥油動機(jī)圖6主汽閥及調(diào)節(jié)閥組圖7主汽閥圖8再熱主汽閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖切示意圖1、油動機(jī)2、操縱座3、閥殼4、閥碟及搖臂5、閥蓋6、杠桿7、軸8、連桿9、開關(guān)盒圖9再熱調(diào)節(jié)汽閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖切示意圖1、閥殼2、濾網(wǎng)3、閥蓋4、彈簧5、LVDT6、油動機(jī)7、彈簧箱拆裝工具9、閥桿10、閥碟第三節(jié)軸承與軸承座汽輪機(jī)作為高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其軸承是一個重要組成部件。為了保證汽輪機(jī)工作時轉(zhuǎn)子正常旋轉(zhuǎn)，須設(shè)置支持軸承和推力軸承。支持軸承用來承受轉(zhuǎn)子的重量、調(diào)節(jié)級部分進(jìn)汽引起的不平衡蒸汽作用力和轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的離心力，并確定轉(zhuǎn)子的徑向位置，以保證轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心和汽缸中心保持一致。推力軸承是用來承受汽輪機(jī)運行時蒸汽作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力和發(fā)電機(jī)傳來的軸向力，并確定轉(zhuǎn)子在汽缸中的軸向位置，以保證汽輪機(jī)的通流部分軸向動、靜間隙在允許范圍以內(nèi)。所以推力軸承是轉(zhuǎn)動部分的定位點，又稱為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子對靜子的相對死點。由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的重量和軸向推力都很大，旋轉(zhuǎn)速度又高，不論支持軸承還是推力軸承都采用以動壓液體潤滑理論為基礎(chǔ)的滑動軸承，借助具有一定壓力的潤滑油在軸頸與軸瓦之間所形成的油膜而建立起液體潤滑。這種軸承承載能力大，使用壽命長，制造容易，可靠性好，可滿足汽輪機(jī)安全穩(wěn)定工作的需要。汽輪機(jī)支持軸承軸瓦的孔徑總是設(shè)計得比軸頸的直徑稍大一些，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子裝入軸瓦后．由于轉(zhuǎn)子的自重，軸頸的中心總要低于軸瓦的中心。所以，當(dāng)汽輪機(jī)靜止時。軸頸直接與軸瓦內(nèi)表面下部接觸，在軸瓦和軸頸兩者之間形成了—個楔形間隙．當(dāng)連續(xù)向軸承供給一定壓力和溫度的潤滑油時，由于潤滑油有粘性，軸頸一旦旋轉(zhuǎn)起來，粘附在軸頸上的油層便隨著轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，并帶動各層油轉(zhuǎn)動。潤滑油被帶到軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中，從楔形間隙的寬口流向窄口，使?jié)櫥头e聚在狹小的間隙中而產(chǎn)生油壓。隨著轉(zhuǎn)速的升高，被帶入的油量也相應(yīng)的增多，油楔中的壓力不斷升高，當(dāng)油壓升高到足以平衡轉(zhuǎn)子對該軸瓦的作用力時，軸頸便被油膜托起，此時軸頸和軸瓦完全由油膜隔開，從而避免了軸頸和軸瓦之間的干摩擦現(xiàn)象，并能靠潤滑油不斷的帶走液體摩擦中所產(chǎn)生的熱量，使軸承能安全穩(wěn)定地工作。在油膜壓力升高的同時，軸頸中心沿旋轉(zhuǎn)方向移動，在轉(zhuǎn)速達(dá)3000轉(zhuǎn)/分后，穩(wěn)定在一個確定的位置。第四節(jié)噴嘴組、隔板和隔板套汽輪機(jī)的第一級噴嘴葉柵通常是由若干個噴嘴組成噴嘴弧段(噴嘴組)后，再固定在單獨設(shè)置的噴嘴室的圓弧形槽道中。從汽輪機(jī)的第二級開始以后的各級噴嘴葉柵則固定在隔板上，而隔板可直接固定在汽缸上，也可固定在隔板套上，但多半是固定在隔板套上，隔板套再固定在汽缸上。1、噴嘴組現(xiàn)代大型機(jī)組控制進(jìn)汽量的方法多采用噴嘴調(diào)節(jié)法，這種方法是把汽輪機(jī)第一級的噴嘴葉柵分成若干個弧段，流過每個弧段的蒸汽量由各自的調(diào)速汽門進(jìn)行控制。根據(jù)負(fù)荷的大小，主汽閥保持全開，依次開啟或關(guān)閉調(diào)速汽門來改變主蒸汽流量，以改變機(jī)組的功率適應(yīng)外界負(fù)荷．因此在改變機(jī)組流量的同時也改變了進(jìn)汽面積。通常把采用這種調(diào)節(jié)方法的汽輪機(jī)的第一級稱為調(diào)節(jié)級。本機(jī)組噴嘴組采用緊湊設(shè)計，并通過電火花加工形成一個整體的蒸汽通道。整體噴嘴組在安裝時被分為上、下兩半，分別焊接在噴嘴室上．每半噴嘴室內(nèi)又形成兩個通流流道。噴嘴采用先進(jìn)的子午面收縮型線汽道，以降低二次流損失。2、隔板和隔板套汽輪機(jī)隔板的作用是把汽缸的內(nèi)部空間分成若干個蒸汽參數(shù)不同的腔室，汽輪機(jī)從第二級以后的各級噴嘴葉柵都安裝在隔板上。蒸汽通過噴嘴葉柵，其壓力、溫度逐級下降，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成動能以很高的速度進(jìn)入動葉片。隔板在工作時，承受其前后蒸汽壓力差產(chǎn)生的均布載荷，所以必須具有一定的剛度和強度。隔板由隔板體、噴嘴葉柵和隔板外緣組成。由于安裝和拆卸的需要，隔板從水平中分面分為上下兩半，分別稱為上隔板和下隔板。為了使上下隔板對準(zhǔn)，并防止漏汽，在水平中分面上加裝有密封鍵和定位銷。隔板通常有焊接隔板和鑄造隔板兩大類，其具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)隔板所承受的工作溫度和蒸汽壓差來決定。第五節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動部分的總稱，它擔(dān)負(fù)著把噴嘴葉柵出來的蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能及功率傳遞的重任，是汽輪機(jī)最重要的部件之一。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為轉(zhuǎn)輪式和轉(zhuǎn)鼓式兩種基本類型。轉(zhuǎn)輪式轉(zhuǎn)子具有安裝動葉片的葉輪，一般由主軸、葉輪、動葉片和聯(lián)軸器構(gòu)成；而轉(zhuǎn)鼓式轉(zhuǎn)子則沒有葉輪，動葉片直接裝在轉(zhuǎn)鼓上。通常沖動式汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子采用轉(zhuǎn)輪式轉(zhuǎn)子;反動式汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子為避免軸向推力過大而采用轉(zhuǎn)鼓式轉(zhuǎn)子。本機(jī)組除調(diào)節(jié)級為沖動級外，其余的級全部為反動級，各級動葉柵裝在轉(zhuǎn)子凸出的環(huán)臺上，故機(jī)組的轉(zhuǎn)子基本上為轉(zhuǎn)鼓式轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子上的動葉柵與對應(yīng)隔板上的噴嘴葉柵構(gòu)成汽輪機(jī)通流部分的能量轉(zhuǎn)換單元，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，通過主軸帶動發(fā)電機(jī)作功。轉(zhuǎn)子工作時，因高速旋轉(zhuǎn)，它除了要轉(zhuǎn)換能量、傳遞扭矩外，還要承受旋轉(zhuǎn)時質(zhì)質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力，因此要用高強度的金屬材料制成。在高溫區(qū)工作的轉(zhuǎn)子，要采用耐高溫的耐熱高強度材料。為了提高通流部分的效率，轉(zhuǎn)子與靜止部分要保持小的相對間隙，故要求轉(zhuǎn)子制造精密、裝配正確。轉(zhuǎn)子上任何缺陷都會影響到汽輪機(jī)的安全運行。嚴(yán)重者會造成重大的設(shè)備和人身事故。所以轉(zhuǎn)子制造從零件的毛坯開始，經(jīng)過機(jī)械加工、鉗工裝配直到質(zhì)量檢驗等整個生產(chǎn)過程都有極為嚴(yán)格的技術(shù)要求。第六節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)軸器是轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的連接部件。汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子之間以及汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間均要用聯(lián)軸器把它們連接起來，以傳遞作功扭矩和軸推力。聯(lián)軸器又稱為靠背輪或?qū)?，其分為剛性、半撓性和撓性三種。撓性聯(lián)軸器有較大的撓性，因此被連接的兩轉(zhuǎn)子之間允許存在一定的偏心，對振動的傳遞也不甚敏感。由于這種聯(lián)軸器一般是通過蛇形彈簧來連接的，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所傳遞的扭矩也不能很大，因此大型機(jī)組上一般只在拖動主油泵時采用。半撓性聯(lián)軸器是在聯(lián)軸器間裝有波形套筒，允許在被連接的兩軸之間有少許的偏心，在兩聯(lián)軸器端面不完全平行的情況下仍能順利地運轉(zhuǎn)，傳遞扭矩，同時也有一定的隔振作用。半撓性聯(lián)軸器介于剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩者之間，曾得到過廣泛的應(yīng)用。不過這種聯(lián)軸器工藝性較差。剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸短，工作可靠。因連接剛性強，除可傳遞較大扭矩外，還可傳遞軸向力和徑向力。大功率汽輪發(fā)電機(jī)組普遍采用這種聯(lián)軸器，如圖19所示。聯(lián)軸器兩半之間的精確對中和正確裝配極其重要。轉(zhuǎn)子在軸承中就位前，需用平板檢查各軸承端面，看是否有毛刺、凸起、碰痕等缺陷。如發(fā)現(xiàn)有任何毛刺或碰痕，必須仔細(xì)將它們修刮掉，并且這些表面不允許用銼刀銼。在正確的對中狀態(tài)下，所有的聯(lián)軸器零部件應(yīng)該是被清理干凈的，螺栓和螺孔應(yīng)是相互匹配好的，裝上墊片并移動其中一根轉(zhuǎn)子使兩半聯(lián)軸器靠在一起，不準(zhǔn)用緊螺栓的辦法把它們拉在一起。裝上所有螺栓，并且按第一節(jié)螺柱擰緊的方法逐漸地把它們擰緊安裝。一、葉片的結(jié)構(gòu)和分類葉片按照用途可分為靜葉片(又稱噴嘴葉片)和動葉片(又稱工作葉片，簡稱葉片)兩種。靜葉片安裝在隔板或汽缸上，在反動式汽輪機(jī)中，起噴嘴作用；在速度級中，作導(dǎo)向葉片，使汽流改變方向，引導(dǎo)蒸汽進(jìn)入下一列動葉片。動葉片安裝在轉(zhuǎn)子葉輪(沖動式汽輪機(jī))或轉(zhuǎn)鼓(反動式汽輪機(jī))上，接受噴嘴葉柵射出的高速汽流，把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)在正常運行時，動葉片受到的主要作用力有：葉片本身的質(zhì)量和圍帶、拉筋質(zhì)量的離心力；通過葉片流道蒸汽的作用力；由于汽流不穩(wěn)定，會對葉片產(chǎn)生周期性的激振力，從而引起葉片的振動。在上述力的作用下，葉片內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭曲應(yīng)力和振動應(yīng)力等。葉片是汽輪機(jī)中數(shù)量和種類最多的關(guān)鍵零件，其結(jié)構(gòu)型線、工作狀態(tài)將直接影響能量轉(zhuǎn)換效率，因此其加工精度要求高，它所占的加工量約為整個汽輪機(jī)加工量的30％，可批量生產(chǎn)。葉片的工作條件很復(fù)雜，除因高速旋轉(zhuǎn)和汽流作用而承受較高的靜應(yīng)力和動應(yīng)力外，還因其分別處在過熱蒸汽區(qū)、兩相過渡區(qū)(指從過熱蒸汽區(qū)過渡到濕蒸汽區(qū))和濕蒸汽區(qū)段內(nèi)工作而承受高溫、高壓、腐蝕和沖蝕作用，因此它的結(jié)構(gòu)、材料和加工、裝配質(zhì)量對汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運行有極大的影響。所以在設(shè)計、制造葉片時，要考慮到葉片既有足夠的強度，又有良好的型線，以提高汽輪機(jī)的效率。對于在高溫區(qū)工作的葉片，應(yīng)考慮材料的蠕變問題：對于在濕蒸汽區(qū)工作的葉片，應(yīng)考慮材料受濕蒸汽沖蝕的問題。任何一只葉片的斷裂都有可能造成嚴(yán)重事故。實踐表明，汽輪發(fā)生的事故以葉片部分的為最多，所以必須給予足夠的重視。第八節(jié)盤車裝置一、盤車的作用在低壓轉(zhuǎn)子電機(jī)端裝有盤車用大齒輪。該齒輪同時也作為聯(lián)軸器墊片調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向位置。盤車裝置在啟動時可自動脫開，同時可手動或自動投入進(jìn)行連續(xù)盤車。在汽輪機(jī)啟動、沖轉(zhuǎn)以前或停機(jī)以后，轉(zhuǎn)子需要以一定的速度轉(zhuǎn)動一段時間。使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置，稱為盤車裝置。盤車裝置是汽輪機(jī)必不可少的設(shè)備。汽輪機(jī)在啟動、沖轉(zhuǎn)前必須保證汽輪機(jī)的動靜部分沒有碰磨的地方，而且要防止暖管蒸汽漏入汽輪機(jī)造成轉(zhuǎn)子彎曲，因此在暖管之前，先用盤車裝置帶動轉(zhuǎn)子作低速旋轉(zhuǎn)。此時，運行人員可仔細(xì)檢查汽輪機(jī)動、靜部分是否有摩擦；轉(zhuǎn)子彎曲是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；潤滑油系統(tǒng)工作是否正常等等。在汽輪機(jī)的盤車階段，還要認(rèn)真檢查汽輪機(jī)是否具備啟動條件，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時加以處理。在汽輪機(jī)啟動的過程中，為了減少阻力，必須迅速提高排汽裝置的真空，常常需要在沖轉(zhuǎn)之前向軸封送汽，汽缸內(nèi)會漏入一些蒸汽。由于熱蒸汽大部分滯留在缸內(nèi)上部，使轉(zhuǎn)子和軸封的上下部分受熱不均，也將會造成轉(zhuǎn)子彎曲變形。當(dāng)機(jī)組沖轉(zhuǎn)后勢必產(chǎn)生很大的離心力而引起機(jī)組振動，甚至造成汽輪機(jī)動、靜部分摩擦。為了保證在軸封供汽后不使轉(zhuǎn)子彎曲，必須在軸的供汽之前先投入盤車裝置，以利于汽輪發(fā)電機(jī)組順利啟動。對于具有中間再熱的大容量汽輪機(jī)，在機(jī)組啟動時汽水損失很大，為了減少汽水損失，在鍋爐點火后就要通過汽輪機(jī)的啟動旁路系統(tǒng)向排汽裝置供汽，這樣，汽輪機(jī)在沖轉(zhuǎn)前，低壓汽缸的排汽口就要受到來自鍋爐經(jīng)啟動旁路系統(tǒng)的蒸汽的影響。也會使低壓汽缸產(chǎn)生上熱下冷的現(xiàn)象。如果轉(zhuǎn)子靜止不動，同樣會造成轉(zhuǎn)子彎曲而影響到機(jī)組的啟動。因此，盤車要在低壓旁路系統(tǒng)投入前投運。在汽輪機(jī)停機(jī)后，缸內(nèi)尚有殘留的蒸汽，汽缸和轉(zhuǎn)子等部件還處于熱狀態(tài)，下汽缸冷卻較快，上汽缸冷卻較慢，因此汽缸的上部和下部存在溫差。如果轉(zhuǎn)子靜止不動，轉(zhuǎn)子必然會因上下溫差而產(chǎn)生彎曲。彎曲的程度隨著停機(jī)后的時間的增長而增加，到某個時間達(dá)到最大值，以后隨著部件冷卻，上下溫差減小，彎曲也逐漸減小，這種彎曲稱為彈性熱彎曲。對于大型汽輪機(jī)，這種彎曲可以達(dá)到非常大的數(shù)值，需要經(jīng)過幾十個小時才能逐漸消除。在熱彎曲減少到規(guī)定的數(shù)值之前，不允許重新啟動汽輪機(jī)。為了讓汽輪機(jī)在停機(jī)后隨時可以啟動，必須使用盤車裝置，將轉(zhuǎn)子不間斷的轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)子四周溫度均勻，防止轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲。較長時間的連續(xù)盤車，可以消除轉(zhuǎn)子因機(jī)組長期停運和存放或其它原因引起的非永久性彎曲。對盤車裝置的要求是既能盤動轉(zhuǎn)子，又能在蒸汽沖動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子超過盤車轉(zhuǎn)速后自動脫開，停止盤車。汽輪機(jī)的盤車裝置，可以分為低速盤車（3~5r/min）裝置和高速盤車（40~70r/min）裝置兩種，這兩種盤車裝置在大型汽輪發(fā)電機(jī)組中都得到廣泛的應(yīng)用。盤車轉(zhuǎn)速的選擇以各軸承中能建立起完整的油膜為下限。高速盤車還能起到在停機(jī)后減少上下缸壁和轉(zhuǎn)子內(nèi)部的溫度差作用。但盤車轉(zhuǎn)速提高，啟動轉(zhuǎn)矩增大，電動機(jī)的功率要增大。為此可采用高壓油頂軸裝置，在盤車裝置投入前將軸頸頂起0.03~0.04mm（有的說明書上為6~10道，待考證）以上，由此可減小啟動轉(zhuǎn)矩。大、中型機(jī)組一般都采用電動盤車裝置，它們基本上都可以自動投入和切斷。常見的電動盤車裝置有螺旋軸式和擺動齒輪式兩種。二、盤車裝置的結(jié)構(gòu)及工作過程660MW超臨界汽輪機(jī)盤車裝置一般為鏈條、蝸輪蝸桿、齒輪復(fù)合減速擺輪嚙合的低速盤車。盤車轉(zhuǎn)速為3.35r/min，安裝在汽輪機(jī)低壓后軸承箱蓋上。它的特點是：汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在停機(jī)時低速盤動轉(zhuǎn)子，可避免轉(zhuǎn)子熱彎曲；允許在熱態(tài)下快速啟動；當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組沖轉(zhuǎn)時能自動脫開；裝在低壓缸下半，允許拆卸軸承蓋或聯(lián)軸器蓋時無需拆卸盤車裝置；在拆去或裝上軸承蓋的情況下，均可盤動汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。裝置的結(jié)構(gòu)及其齒輪傳動如圖10。圖10盤車裝置結(jié)構(gòu)（a）及其齒輪傳動圖（b）1-擺動板；2-盤車齒輪與軸；3-軸；4-鏈輪；5-連桿；6-齒輪鍵；7-主動鏈輪；8-操縱桿；9-手柄；10-操縱桿；11-渦輪軸；12-蝸桿；12-濾油網(wǎng)框架該盤車裝置由殼體、蝸輪蝸桿、鏈條、鏈輪、減速齒輪、電動機(jī)、潤滑油管路、護(hù)罩、氣動嚙合裝置等組成。盤車裝置的殼體由鋼板焊接而成，水平鋼板起到支持電動機(jī)、鏈條殼體、電動機(jī)支架、氣動嚙合缸、操縱桿、護(hù)罩等的作用。它的下部焊有三塊板，用來支撐蝸輪蝸桿、齒輪等各種傳動部件。潤滑油管路用來為蝸輪、蝸桿及減速齒輪提供潤滑用油。它安裝在盤車裝置殼體水平板的下方，潤滑油由平板上進(jìn)油口進(jìn)入，然后經(jīng)過噴嘴噴到所需潤滑處。然后油的回油流向低壓缸缸底部，經(jīng)回油管排出。蝸桿上的襯套及推力軸套由潤滑油管提供壓力油潤滑。蝸桿和蝸輪始終在油槽的油位下嚙合（油位是通過低壓缸內(nèi)擋板的高度來保證的）。嚙合齒輪可在軸上轉(zhuǎn)動。該軸裝在兩塊杠桿板上，杠桿板又以齒輪軸為軸轉(zhuǎn)動。杠桿板的內(nèi)側(cè)用連桿機(jī)構(gòu)和操縱桿相聯(lián)接。因此，將操縱桿移到“投入”位置時，嚙合小齒輪則與盤車大齒輪嚙合；將操縱桿移到“解脫”位置時，嚙合小齒輪則退出嚙合。由于小齒輪旋轉(zhuǎn)的方向及它與杠桿板支撐點的相對位置設(shè)計合理，因此，只要小齒輪為盤車大齒輪施加轉(zhuǎn)動力矩（小齒輪為施力齒輪），其轉(zhuǎn)矩總會使它保持嚙合狀態(tài)。兩塊擋塊限制了嚙合小齒輪向盤車大齒輪的移動，這樣就限制了輪齒的嚙合深度。當(dāng)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后盤車大齒輪圓周速度足以驅(qū)動盤車設(shè)備時（此時盤車大齒輪為施力齒輪），大齒輪輪齒所施加的轉(zhuǎn)矩則使盤車機(jī)構(gòu)脫開。該盤車裝置可采用兩種方法嚙合：通過控制臺上的按紐，接通電磁閥，控制汽缸推動嚙合機(jī)構(gòu)，使可擺動的小齒輪與盤車齒圈嚙合；另一種方式是就地操作嚙合手柄使小齒輪與盤車齒輪嚙合。只有當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動時通電或轉(zhuǎn)動棘輪手柄時才可嚙合，這是因為小齒輪和大齒輪只有在精確匹配時才能嚙合。在驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動中，用力使齒輪和齒圈嚙合。一旦齒輪嚙合，盤車裝置只有蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速達(dá)一定值后才能脫離，通常不能以其他任何方式脫離，因為嚙合后的盤車裝置帶動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，在其小齒輪桿上產(chǎn)生一齒輪載荷，強制齒輪保持嚙合狀態(tài)。若嚙合后的盤車裝置停下不轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和齒輪就停在嚙合狀態(tài)，而且，由于小齒輪和大齒圈間的齒間壓力很大，靜止時通常不可能分離盤車。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子（被蒸汽驅(qū)動時）的轉(zhuǎn)速輸出超過盤車裝置的驅(qū)動轉(zhuǎn)速時，大齒輪和小齒圈之間的齒間壓力是相反的，使小齒輪被迫離開齒圈，從而脫離嚙合狀態(tài)。盤車裝置將自動分離。在脫離位置時小齒輪和齒輪嚙合桿的重量是相互平衡的，所以當(dāng)其齒面與大齒圈不接觸時，它將保持脫扣狀態(tài)并與大齒圈不接觸。有時，由于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的阻力矩較小，或驅(qū)動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，或阻力矩的波動，使保持盤車裝置嚙合的齒間壓力很小，以及小齒輪和大齒圈調(diào)整不當(dāng)?shù)?，也可能由于齒輪對中不準(zhǔn)確，則會使盤車裝置在驅(qū)動過程中有自動脫離嚙合的傾向。為了牢靠地保持嚙合，設(shè)置了一個板簧將嚙合桿保持在嚙合位置。板簧另一個重要作用是它的突起面將嚙合桿和小齒輪保持在脫離位置上，保證不會意外地使小齒輪與旋轉(zhuǎn)速度比盤車驅(qū)動速度大得多的大齒圈接觸。所以板簧機(jī)構(gòu)的特點是在有足夠的力作用時，板簧要能使其保持力反向，從而使小齒輪和嚙合桿組件既可保持在脫離位置，又可將其保持在嚙合位置。板簧機(jī)構(gòu)保持嚙合位置時，只能抵抗較小的干擾力。在盤車裝置運行中，有時在盤車電動機(jī)停機(jī)后，因汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的巨大能量，電動機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)比汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子減速快，這將產(chǎn)生一種過沖效應(yīng)和力矩反反向，從而克服板簧機(jī)構(gòu)的力而使盤車裝置脫離，不利于由連續(xù)盤車過度到間斷盤車?？梢詫Π寤蛇M(jìn)行調(diào)節(jié)，以增加或減少脫離位置和嚙合位置時的保持力。調(diào)節(jié)的方法是：在擺動齒輪嚙合時，改變板簧的位置，這樣即改變了彈簧力，使其保持力增加或減少。經(jīng)過適當(dāng)調(diào)節(jié)后，彈簧機(jī)構(gòu)在各種力矩輸出條件下，均可保持嚙合，而且使電動機(jī)停機(jī)后不會發(fā)生過沖效應(yīng)。不論如何調(diào)節(jié)，盤車裝置脫離大軸齒圈都是在蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子時發(fā)生的。脫離后，板簧以可靠的力把盤車機(jī)構(gòu)保持在脫離位置。三、盤車裝置的投入和切除停機(jī)以后，一旦機(jī)組停止轉(zhuǎn)動，汽輪發(fā)電機(jī)的盤車設(shè)備就應(yīng)立即自動投入嚙合。運行人員必須確認(rèn)盤車裝置轉(zhuǎn)動機(jī)組。為了方便機(jī)組再啟動，建議機(jī)組在整個停機(jī)時期由盤車裝置轉(zhuǎn)動。在汽輪機(jī)較冷一些后進(jìn)行連續(xù)盤車運行，大大增加了這種可能性，即在停機(jī)期間通過防止蒸汽萬一漏進(jìn)汽輪機(jī)而引起的轉(zhuǎn)子彎曲，使偏心率處于啟動所允許的范圍之內(nèi)。通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸封端轉(zhuǎn)到軸頸的熱傳導(dǎo)率是低的。不管機(jī)組處于靜止還是處于盤車狀態(tài)，圍繞軸頸的正常油循環(huán)足以保持軸頸的冷卻。如果切斷潤滑油，那么軸頸溫度將取決于汽輪機(jī)內(nèi)部溫度的溫升率而上升，在此期間應(yīng)密切監(jiān)視軸承的金屬溫度，如果溫度過高應(yīng)該恢復(fù)油循環(huán)。如果機(jī)組處于熱態(tài)而且由于某種原因不能轉(zhuǎn)動，那么在軸頸溫度變得過高之前，可以將潤滑油切斷2~3小時。在可以不耽擱工作計劃可以安排的情況下，停機(jī)之后應(yīng)保持盤車裝置和油循環(huán)系統(tǒng)運行不少于48小時。如果在停機(jī)期間繼續(xù)運轉(zhuǎn)是不切實際的，那么在汽輪機(jī)進(jìn)汽之前必須重新啟動并保持足夠長時間的運行，當(dāng)汽輪機(jī)欲進(jìn)行修理或調(diào)整時，遵循上述適用于停機(jī)期間的運行建議可能不切實際。在這種情況下應(yīng)用下述建議：當(dāng)欲拆卸汽輪機(jī)時，盤車裝置應(yīng)一直保持運行直到拆卸計劃需要它停止為止。如果緊急情況需要，可以立即關(guān)閉盤車裝置；然而，必須認(rèn)識到這可能致使轉(zhuǎn)子嚴(yán)重彎曲。為保護(hù)軸承過熱，停機(jī)以后必須保持軸承的油循環(huán)。停機(jī)之后最短的油循環(huán)時間應(yīng)為24小時。在此期間，冷油器出口的油溫，如果可能，則應(yīng)保持在70℉~95℉之間。當(dāng)要全面修理或調(diào)整的停機(jī)時，盤車裝置和軸承油循環(huán)系統(tǒng)這兩者的運行至少應(yīng)保持24小時。然后可以關(guān)閉盤車裝置和切斷油循環(huán)。當(dāng)繼續(xù)運行時，在開啟軸封蒸汽和建立真空之前，應(yīng)將機(jī)組置于盤車運行，在穩(wěn)定偏心率條件達(dá)到容許范圍之后，即可用蒸汽沖轉(zhuǎn)。這些建議也適用于轉(zhuǎn)子軸承欲進(jìn)行檢查或修理及必須切斷油循環(huán)這種情況。在此期間，必須監(jiān)視所有軸承的金屬溫度。為了避免軸承過熱，應(yīng)盡快恢復(fù)油循環(huán)。對于小修理或調(diào)整的停機(jī)，根據(jù)要做的工作的性質(zhì)，可采取以下程序：保持回轉(zhuǎn)設(shè)備運轉(zhuǎn)和軸承油循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)至少3小時。然后可關(guān)閉或停止一段時間，但不超過15分鐘。然而，如果可行的話，仍然應(yīng)維持油循環(huán)，經(jīng)過15分鐘停機(jī)時間以后，用回轉(zhuǎn)設(shè)備來轉(zhuǎn)動汽輪機(jī)2小時，或者盤車到穩(wěn)定偏心率條件的出現(xiàn)為止，不管那種情況首先達(dá)到都行。然后可以停止回轉(zhuǎn)設(shè)備和油循環(huán)，但不超過30分鐘。然而停15分鐘之后，用回車設(shè)備將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動180°。在轉(zhuǎn)動180°期間，應(yīng)啟動油循環(huán)以潤滑各軸承。然后啟動回轉(zhuǎn)設(shè)備和油循環(huán)，再次轉(zhuǎn)動汽輪機(jī)達(dá)2小時，或者盤到偏心率的條件出現(xiàn)為止，不管那種情況首先出現(xiàn)都行。只要在隨后的6個小時內(nèi)每隔30分鐘將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°，那么系統(tǒng)可以長期停止工作。油循環(huán)必須在轉(zhuǎn)子180°轉(zhuǎn)動期間啟動以潤滑各軸承。對于設(shè)備的危急運行，如果汽輪機(jī)由于任何理由停機(jī)及轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動的話，機(jī)組必須立即置于盤車運行狀態(tài)。如果是因為熱沖擊及隨之產(chǎn)生的變形而引起內(nèi)部動、靜部件之間相碰的原因，使回轉(zhuǎn)設(shè)備不可能運行，那么隔一個小時之后試著嚙合回轉(zhuǎn)設(shè)備馬達(dá)。要是不成功，再隔一個小時之后，重復(fù)嘗試。如果第二次嘗試仍不成功。轉(zhuǎn)子（或持環(huán)）可能彎曲，或靜止部件變形達(dá)到如此程度，以致于再次嘗試用回轉(zhuǎn)設(shè)備使轉(zhuǎn)子松脫之前，可能在停止轉(zhuǎn)動狀態(tài)下需要保溫1~2天。決不能嘗試?yán)孟蚱啓C(jī)進(jìn)汽或使用起重機(jī)來使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。這種嘗試會產(chǎn)生災(zāi)難性的結(jié)果，諸如葉片汽封齒間隙增大，圍帶或轉(zhuǎn)子擦傷，葉片斷裂等。如果回轉(zhuǎn)設(shè)備功率達(dá)不到而轉(zhuǎn)子保持不動，可以預(yù)料轉(zhuǎn)子可能發(fā)生彎曲。然而經(jīng)驗表明，在啟動之前盤車1~2小時可使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變直。每隔15~20分鐘轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子180°能減少彎曲的嚴(yán)重性，并減少啟動之前所需要的盤車運行時間。回轉(zhuǎn)設(shè)備兩端備有適應(yīng)氣動驅(qū)動的馬達(dá)。在諸如轉(zhuǎn)子和汽缸可能彎曲的進(jìn)水事故的例子中，為了松開連接的部件，不要轉(zhuǎn)動曲柄。當(dāng)一個或幾個頂軸裝置不工作的情況下的盤車運行時，隨著汽輪機(jī)惰走而接近停機(jī)，其轉(zhuǎn)速降低到預(yù)先規(guī)定值時，頂軸油系統(tǒng)將開始工作。即使一個或幾個頂軸裝置不工作，機(jī)組也將依靠回轉(zhuǎn)設(shè)備繼續(xù)運行。如果情況是那樣的話，那就可能出現(xiàn)“爬行”。要是確已發(fā)生“爬行”，可進(jìn)行下述工作，一直到使頂軸裝置恢復(fù)運行為止：啟動直流危急油泵以提供補充油量，并盡可能地降低軸承油溫。等候一分鐘。如果“爬行”仍舊發(fā)生，停止盤車15秒鐘，然后，再啟動回轉(zhuǎn)設(shè)備。如果繼續(xù)“爬行”，再次停止回轉(zhuǎn)設(shè)備。每隔10分鐘轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子180°，以使轉(zhuǎn)子保持伸直。如此一直繼續(xù)到可將轉(zhuǎn)子置于盤車狀態(tài)而不發(fā)生爬行為止。一般盤車裝置采用先投入再啟動盤車電動機(jī)的啟動方式，投入時沖擊波動較小。由于盤車轉(zhuǎn)速較低，功率消耗也低，盤車正常運轉(zhuǎn)時電流較小，功率余量相應(yīng)增大，有利于克服異常情況。高壓油頂起正常時，在盤車電動機(jī)尾端裝有一臂長約200mm的搖把，一個人即可實現(xiàn)人力盤車。而且由于功率余量大，允許部分軸瓦未能完全頂起時啟動并進(jìn)行盤車，盤車運行過程中頂軸油泵應(yīng)保持運轉(zhuǎn)以保護(hù)軸承。四、啟停盤車時應(yīng)注意下列事項：1、投入盤車前應(yīng)先投入頂軸油泵，以減小靜摩擦力，以利于啟動，保護(hù)軸承；同時應(yīng)對油路、電路做常規(guī)檢查，操作之前打開盤車電源及進(jìn)油管上的手動閥門，當(dāng)工作結(jié)束后關(guān)閉電源和進(jìn)油管上閥門；盤車裝置投入前，汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)處于零轉(zhuǎn)速狀態(tài)，即轉(zhuǎn)速≤1.5r/min。2、在盤車投入前，潤滑油系統(tǒng)及頂軸系統(tǒng)工作應(yīng)正常。潤滑油壓低于警戒值時，若自動投入啟動盤車不能正常工作，只能采用手動投入啟動盤車。一般情況下不允許用“緊急啟動盤車”按鈕啟動盤車電動機(jī)。盤車裝置的操作控制系統(tǒng)，除集控室外，機(jī)組旁就地也設(shè)有一套，主要便于檢修、排除故障、試驗等情況下就近操作。為防止誤操作引起事故，控制線路設(shè)有互鎖邏輯線路，即集控室控制和就地控制盤控制互鎖，故盤車裝置投運前，應(yīng)對操作地點進(jìn)行確認(rèn)。3、停機(jī)時，必須等轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降到零后，才能投入盤車，否則會嚴(yán)重?fù)p傷盤車裝置和轉(zhuǎn)子齒輪。之后應(yīng)立即投入盤車，連續(xù)盤車到高壓內(nèi)缸下半調(diào)節(jié)級處內(nèi)壁金屬溫度降到200℃時，可改用間歇盤車，降到150℃時才能停止盤車。4、汽輪機(jī)盤車期間，應(yīng)監(jiān)視汽缸膨脹值均勻減少，盤車電流、轉(zhuǎn)子偏心度正常，潤滑油溫度在27~35度之間。因某種原因停運盤車后，再次投盤車前應(yīng)先將轉(zhuǎn)子盤動180度，然后停留盤車停用時間的一半時間后，方可啟動連續(xù)盤車。該盤車裝置的投入啟動有以下四種方式：1、零轉(zhuǎn)速信號控制自動投入啟動盤車裝置。此方式適合于機(jī)組從500r/min以上工況停機(jī)時自動投入啟動盤車的情況。此方式啟動盤車須確認(rèn)交流潤滑油泵已經(jīng)啟動，油壓正常，且頂軸油泵已經(jīng)啟動，油壓亦正常。當(dāng)機(jī)組從500r/min以上轉(zhuǎn)速降至小于或等于1.5r/min時，零轉(zhuǎn)速信號發(fā)出，盤車裝置將自動完成投入到連續(xù)盤車的全過程：零信號發(fā)出后，延時30秒，以確保轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于1.5r/min，電磁閥通電，液壓投入機(jī)構(gòu)進(jìn)油的同時，操作滑閥動作解除油缸自鎖，盤車擺動齒輪向轉(zhuǎn)子上齒環(huán)擺動至接觸，盤車電動機(jī)啟動，齒輪投入到位，投入到位指示燈亮，電磁閥斷電，進(jìn)入正常連續(xù)盤車狀態(tài)，正常盤車指示燈亮。在控制電路中，另設(shè)有一延時電路，當(dāng)電磁閥通電時開始延時，30秒（可調(diào)整）后自動接通盤車電動機(jī)電源，啟動電動機(jī)。盤車運行過程中，要求頂軸油泵保持運轉(zhuǎn)，以保護(hù)軸承。2、手控自動投入啟動盤車裝置。適用于一般情況，即啟動前、停機(jī)后均可，此時機(jī)組轉(zhuǎn)速為零轉(zhuǎn)速狀態(tài)。此方式啟動盤車也須確認(rèn)交流潤滑油泵已經(jīng)啟動，油壓正常，且頂軸油泵已經(jīng)啟動，油壓亦正常。選擇手動方式確認(rèn)機(jī)組轉(zhuǎn)子處于零轉(zhuǎn)速狀態(tài)，按下“盤車啟動”按鈕，電磁閥通電，盤車裝置開始自動投入?！氨P車啟動”按鈕按下30秒后，定時器動作，盤車電動機(jī)啟動，盤車投入到位后，電磁閥斷電，正常盤車指示燈亮，手控自動啟動盤車投入成功，進(jìn)入正常連續(xù)盤車工作狀態(tài)。盤車運行過程中，同樣要求頂軸油泵保持運轉(zhuǎn)，以保護(hù)軸承。3、手動投入啟動盤車裝置。適用于機(jī)組大修后盤車裝置投入情況檢查、投入電路發(fā)生故障、電磁閥發(fā)生故障及潤滑油壓低于0.08MPa但高于0.03MPa時自動投入不能正常工作等情況。在確認(rèn)交流潤滑油泵已經(jīng)啟動，油壓正常，且頂軸油泵已經(jīng)啟動，油壓亦正常后，選擇手動方式，確認(rèn)轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)后，當(dāng)電路有問題時，可用螺絲刀用力推壓電磁閥尾部的外伸端，利用液壓力量解除油動機(jī)回轉(zhuǎn)活塞自鎖后，松開螺絲刀，扳動手柄并用力推壓，到齒輪接觸推不動時再用手轉(zhuǎn)動電機(jī)使齒輪進(jìn)入嚙合，直到投入位置，盤車投入到位指示燈亮。當(dāng)電磁閥有問題時，可卸下盤車裝置上操縱滑閥頂端的螺塞或壓力表，用螺絲刀或其它細(xì)長圓桿件將滑閥推到底，然后扳動手柄并用力推壓到齒輪接觸推不動時，再用手轉(zhuǎn)動電機(jī)完成投入動作，按下“電機(jī)啟動”按鈕，啟動盤車，正常盤車指示燈亮，進(jìn)入連續(xù)盤車工作狀態(tài)。4、緊急啟動盤車裝置。該方式是以軸瓦發(fā)生額外磨損為代價的啟動方式，僅用于機(jī)組事故停機(jī)且頂軸油泵又不能正常投入而必須盤車的情況，盤車裝置啟動后，應(yīng)盡快恢復(fù)頂軸油壓，減少對軸承的損傷。在確認(rèn)交流潤滑油泵已經(jīng)啟動，油壓正常，確認(rèn)機(jī)組轉(zhuǎn)子處于零轉(zhuǎn)速狀態(tài)后選擇手動方式，按下“投入”按鈕，待投入到位信號燈亮或30秒后（無論投入到位信號燈是否亮），按下“電機(jī)緊急啟動”按鈕，則盤車電動機(jī)啟動，進(jìn)入盤車連續(xù)工作狀態(tài)。在異常情況下，如采用“緊急啟動盤車”仍不能使盤車裝置進(jìn)入連續(xù)正常工作狀態(tài)，則應(yīng)停止電動盤車，以避免盤車電機(jī)燒壞，此時應(yīng)改用人力或其它措施進(jìn)行盤車或間歇盤車。盤車裝置嚙合齒輪的潤滑狀況對其傳動效果影響較大，因此盤車裝置在運行過程中，應(yīng)經(jīng)常對油路作常規(guī)檢查，保證運行時油路暢通和油質(zhì)清潔，以免堵塞電磁閥，操縱滑閥和油動機(jī)；應(yīng)經(jīng)常對控制電路作常規(guī)檢查，以保證操作準(zhǔn)確可靠。圖11盤車裝置第九節(jié)汽輪機(jī)本體疏水系統(tǒng)汽輪機(jī)組在啟動、停機(jī)和變負(fù)荷工況運行時，蒸汽與汽輪機(jī)本體及蒸汽管道接