汽缸猫爪
汽缸猫爪是汽轮机中用于支撑汽缸结构的重要组成部分,它们通常由下汽缸水平法兰延伸出来,搭在前轴承座两侧的滑键上。猫爪的设计和使用对于保持汽缸的稳定性和确保汽轮机正常运行至关重要。
猫爪的类型和功能
汽缸猫爪分为两种主要类型:非中分面支承和中分面支承。
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非中分面支承:这种猫爪的承力面与汽缸水平中分面不在一个平面内。它的结构简单,安装和检修方便,但当汽缸受热时,可能会导致汽缸中分面抬高,偏离转子的中心线,从而改变动静部分之间的径向间隙2。
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中分面支承:这种支承方式确保了汽缸法兰中分面(中心线)与支承面一致。下汽缸中分面猫爪支承方式通过抬高猫爪位置,使猫爪承力面与汽缸中分面在同一水平面上,这样即使在温度变化时,猫爪的热膨胀也不会影响汽缸的中心线2。
猫爪负荷分配的重要性
猫爪负荷分配的准确性对汽轮机的安全运行至关重要。负荷分配偏差过大可能导致汽缸扭曲变形,影响隔板和转子叶轮之间的间隙,进而引发动静部分碰磨46。因此,进行猫爪负荷分配试验和调整是汽轮机安装和维护过程中的重要工艺。
猫爪支承结构的优化
为了提高猫爪支承结构的稳定性和可靠性,大型汽轮机通常采用上汽缸支承结构,即正常工作时由上汽缸伸出的猫爪来支承,称为工作猫爪。这种结构有助于在安装和检修过程中保持下汽缸的稳定性7。
猫爪的维护和检修
猫爪和猫爪横销在冷缩热胀的过程中可能会发生磨损或拉起毛刺,这可能导致卡涩,影响汽缸的自由膨胀和位移,从而影响汽轮机的正常运行10。因此,定期检查和维护猫爪和相关部件是保证汽轮机长期稳定运行的关键。
综上所述,汽缸猫爪是汽轮机中关键的支撑结构,其设计、负荷分配、支承结构优化以及维护和检修对于确保汽轮机的安全和高效运行具有重要意义。
汽轮机前汽缸的猫爪支承方式有哪些优缺点?
汽轮机前汽缸的猫爪支承方式主要有两种:非中分面支承和中分面支承。非中分面支承的特点是结构简单,安装检修方便,但当汽缸受热使猫爪因温度升高而产生膨胀时,可能导致汽缸中分面抬高,偏离转子的中心线,从而改变动静部分之间的径向间隙,严重时可能因动静部分之间的摩擦过大而造成事故。这种支承方式适用于温度不高的中低参数机组的高压缸支承215。中分面支承方式则将下猫爪位置抬高,使猫爪承力面正好与汽缸中分面在同一水平面上,这样即使猫爪受热膨胀,也不会影响汽缸的中心线。但这种结构因猫爪抬高使下汽缸的加工复杂化213。
如何确保汽轮机在运行过程中猫爪支承的稳定性?
为确保汽轮机在运行过程中猫爪支承的稳定性,可以采用上缸猫爪支承方式,其承力面与汽缸水平中分面在同一平面内,即使猫爪受热膨胀,汽缸中心仍与转子中心保持一致2。此外,还可以使用水冷垫铁固定在轴承座上并通有冷却水,以不断地带走由猫爪传来的热量,防止支承面的高度因受热而发生改变,同时也使轴承的温度不至于过高2。通过这些措施,可以大幅提高猫爪负荷分配的准确性,从而确保汽轮机运行的稳定性4。
汽轮机的猫爪支承结构在设计时需要考虑哪些因素?
在设计汽轮机的猫爪支承结构时,需要考虑的因素包括支承形式和尺寸对中心的影响、猫爪的热膨胀对汽缸中心线的影响、以及汽缸的加工复杂性等。若采用下猫爪支持方式,即汽缸猫爪的支持平面低于机组的中心线,需要确保猫爪受热膨胀时不会导致汽缸中心线升高而影响支承2313。对于高参数大容量机组,由于汽封间隙小而猫爪厚度大,受热后使汽缸上抬的影响较大,需采用中分面支承方式,以保证猫爪热膨胀不会影响汽缸的中心线2。同时,还需要考虑猫爪支承结构的稳定性和耐久性,以及在安装和检修过程中的便利性25。
在汽轮机的维护和检修过程中,猫爪支承部分需要进行哪些检查和调整?
在汽轮机的维护和检修过程中,猫爪支承部分需要进行的检查和调整包括:检查猫爪和猫爪横销在冷缩热胀的过程中是否发生磨损或拉起毛刺,以及是否夹杂杂质,这可能导致卡涩,影响汽缸的自由膨胀和位移10。同时,需要检查油楔的接触角和接触面积,确保其符合工艺标准10。对于上缸猫爪支撑,检修时需要在下缸猫爪处加装检修垫铁,以防止下缸下沉3。此外,还需要根据负荷分配调整工艺方法,减小汽轮机在安装后两侧猫爪受力不均及管系连接过程中产生的附加应力,保证汽缸能够自然受力和自由膨胀28。
大型汽轮机在安装过程中,如何确保猫爪负荷分配的准确性和均匀性?
大型汽轮机在安装过程中,确保猫爪负荷分配的准确性和均匀性可以通过以下几种方法:使用猫爪垂弧法,通过比较左右对称位置的垂弧,调整各猫爪下部垫片的厚度,使各对称点猫爪垂弧差在允许范围内,间接反映汽缸的负荷29;采用测力计法,将专用的测力计拧入猫爪处的专用螺孔内,根据测力计上端百分表指示的弹簧压缩值,查知该猫爪的负荷,再根据各猫爪的负荷值调整对称点的负荷,直接反映各猫爪分配的负荷29;以及使用抬差法等其他测量方法30。通过这些方法,可以大幅提高猫爪负荷分配的准确性,从而确保汽轮机的稳定性和安全性4。同时,还需要定期进行负荷分配的试验和调整,以应对运行中综合因素的叠加影响[citation:6
汽缸的支承方法1 | 汽缸支承方式 汽缸通过猫爪或直接放置在台板上支承。 |
下缸猫爪支承2 | 下缸猫爪功能 分为非中分面支承和中分面支承两种方式。 |
上缸猫爪支承2 | 上缸猫爪特点 采用中分面支承,保持汽缸与转子中心一致。 |
猫爪负荷分配偏差4 | 猫爪负荷调整 提出新的猫爪负荷调整计算方法,提高准确性。 |
高压汽轮机汽缸支承5 | 汽轮机支承结构 多采用猫爪支承结构,除了排气室外。 |
大型汽轮机汽缸猫爪负荷分配试验6 | 负荷分配试验 阐述猫爪负荷分配偏差过大的危害和调整计算方法。 |
汽缸猫爪1 | 汽缸支承结构 汽缸通过猫爪支承在轴承座上,保持汽缸与转子中心一致。 |
下缸猫爪2 | 工作猫爪 高压缸下缸前后各有两只猫爪,用于支承汽缸。 |
上缸猫爪3 | 上缸支承方式 上缸猫爪支承在轴承箱上,保持汽缸中心与转子中心一致。 |
猫爪负荷分配4 | 故障模式与调整方法 提出猫爪负荷调整计算方法,提高调整准确性。 |
高压汽轮机汽缸支承5 | 支承结构分类 汽缸支承多采用猫爪结构或直接坐落在基础上。 |
大型汽轮机汽缸猫爪负荷分配试验6 | 工艺重要性 定期进行猫爪负荷分配试验和调整,确保汽轮机安全运行。 |
上汽缸支承结构7 | 大型机组支承方式 上汽缸伸出的猫爪支承汽轮机,称为工作猫爪。 |
下缸猫爪支撑方式8 | 支撑形式分类 下缸猫爪分为非中分面支撑和中分面支撑两种形式。 |
下缸猫爪9 | 支承猫爪定义 下缸猫爪又称工作猫爪,支撑在高压缸前后轴承座上。 |
汽缸猫爪磨损问题10 | 维护与问题 猫爪磨损或卡涩影响汽缸自由膨胀,需定期检查维护。 |
下缸猫爪1 | 汽缸支承结构 位于下汽缸水平法兰前后,用于支承高压缸。 |
上缸猫爪2 | 汽缸支承结构 位于上缸法兰延伸,采用中分面支承方式,保持汽缸中心与转子中心一致。 |
非中分面猫爪支承2 | 汽缸支承方式 结构简单,安装检修方便,但受热膨胀影响汽缸中心线。 |
中分面猫爪支承2 | 汽缸支承方式 高参数大容量机组采用,猫爪承力面与汽缸中分面同水平,不受热膨胀影响。 |
猫爪负荷分配4 | 汽轮机故障模式 猫爪负荷分配偏差过大可能导致汽轮机故障,需调整计算方法。 |
工作猫爪7 | 汽缸支承结构 大型机组中,上汽缸伸出的猫爪在正常工作时用于支承。 |
下缸猫爪支撑8 | 汽缸支承结构 分为非中分面支撑和中分面支撑两种形式,支撑在高压缸轴承座上。 |