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涡轮机主体结构

汽轮机本体由两部分组成：旋转部分(转子)和静止部分(静体或定子):

1.转动部件：动叶片、叶轮(反动式汽轮机为汽包)、主轴、联轴器、紧固件等转动部件；

2.静态部分：包括汽缸、蒸汽室、喷嘴、隔板、隔板套(用于反动式汽轮机、静叶抱环)、汽封、轴承、轴承座、底座、滑销系统及相关紧固件等。

圆筒

圆柱体的功能

汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔绝，从而保证蒸汽在汽轮机内部完成能量转换过程，形成一个封闭的蒸汽室。汽缸内装有蒸汽室、隔板、隔板套等部件，外部接进汽、排汽和抽汽管。

气缸结构

1.筒体多为水平对分形式，即分为上下筒体，水平结合面用法兰螺栓连接。

2.为了合理利用材料，常被一个或两个垂直结合面分成高压段、中压段和低压段。与水平结合面一样，垂直结合面也通过法兰和螺栓连接。不同的是，竖结合面在工厂组装一次通常是不拆卸的，有些是封焊在竖结合面的内园里。

高中压缸双层缸结构

将原来单层汽缸承受的巨大蒸汽压力分散到内外层汽缸，减小了各层汽缸的压差和温差；

内筒主要承受高温和部分蒸汽压力，可以做得更薄，消耗的贵重耐热金属材料相对减少。由于外筒采用蒸汽内冷设计，工作温度低，可采用更便宜的合金钢制造，节省了优质的贵重合金材料；

汽缸内外的压力差远低于单层汽缸，减少了蒸汽泄漏的可能性，保证了汽缸的密封性。

排风罩

单缸汽轮机的低压段和多缸汽轮机的低压缸统称为汽轮机排汽缸。现代大功率凝汽式汽轮机，因为容积流量大，排汽缸也大，排气口往往不止一个。

因为排汽缸内的蒸汽压力和温度都比较低，所以它的强度一般没问题。但为了充分利用排气剩余速度，减少流动损失，排汽缸要有合理的导向形状，防止因刚度不足而变形，这是考虑的主要问题。

和连接螺栓。

汽缸承受着很大的蒸汽压力，所以水平接缝方向的密封是一个非常重要的问题。高参数汽轮机汽缸承受高压(特别是高压缸)，必须采用厚法兰和大尺寸紧密排列的连接螺栓，以保证水平结合面的紧密性。

气缸支撑和滑销系统

1.气缸的支撑应光滑，其自重引起的挠度应与转子的挠度大致相等。同时要保证气缸受热后能自由膨胀，而其动、静部分的同心状态不变或变化不大。

2.气缸的支撑和定位包括外缸在轴承座和基础底板(座架、框架等)上的支撑和定位。)，内筒在外筒中的支撑定位，滑销系统的布置等。

气缸支架

气缸支撑在基础台板上，基础台板通过地脚螺栓固定在基础上。气缸的支撑方式一般有两种：一种是用猫爪将气缸支撑在轴承座上，由轴承座放在台板上；另一种是用支腿直接放在床板上。

下部气缸卡特彼勒爪形支架

从下缸水平法兰前后伸出的猫爪称为下缸猫爪，也叫工作猫爪(支撑猫爪)。在下圆筒的前后有两个猫爪

汽轮机启动、停机和运行时，汽缸的温度变化很大，会在长、宽、高方向上膨胀或收缩。由于基础台板的温升低于汽缸的温升，如果汽缸与基础台板固定连接，汽缸将无法自由膨胀，因此汽缸应设置滑销系统，以解决汽轮机运行中的自由膨胀问题。

滑销系统通常由横销、竖销、竖销、角销等组成。

喷嘴组和挡板的结构

喷嘴组

在现代汽轮机中，经常采用喷嘴调节和蒸汽分配，所以汽轮机的第一级喷嘴通常按调节阀的数量分组布置。这些成组排列的喷嘴称为喷嘴组。一般有两种结构形式：一种是中参数汽轮机用的单个铣制喷嘴叶片焊接而成的喷嘴组，另一种是高参数汽轮机用的整体铣制或精密偏转铸造焊接而成的喷嘴组。

隔膜

1.隔板的作用是固定静叶片(喷嘴叶片)，把汽缸分成几个蒸汽室。

2.冲击式水轮机的隔板主要由隔板外缘、静叶片和隔板体组成。它可以直接固定在汽缸上，也可以固定在隔膜套上，通常采用水平对分的形式，其内圆孔上设有隔膜压盖的安装槽。

反动式汽轮机静叶环和静叶固定环

反动式汽轮机采用鼓形转子，动叶片直接安装在鼓上，静叶片安装在汽缸内壁或静叶环上。因此，该型机组没有叶轮和挡板，而是采用静叶环和静叶环结构。

密封件和轴密封系统

1.为了减少蒸汽泄漏，防止空气泄漏，有必要有一个密封装置，通常称为汽封。根据其安装位置，汽封可分为通流部分汽封、隔板(或静叶环)汽封和轴端汽封。反动式汽轮机还配有高中压平衡活塞汽封和低压平衡活塞汽封。

2.转子穿过汽缸两端的轴封，简称轴封。

简单的轴封系统

125MW汽轮机轴封系统

轴封系统气体供应

轴承

1.轴承分为径向支撑轴承和推力轴承，用来承受转子的全部重量，确定转子在气缸中的正确位置。

2.径向支撑轴承用于支撑转子的重量和旋转的不平衡力，使转子的旋转中心与汽缸的旋转中心保持一致，从而保证转子与汽缸、汽封、隔板等静止部件之间的径向间隙正确。

3.推力轴承承受作用在转子上的蒸汽的轴向推力，并决定转子的轴向位置，从而保证通流部分静、动部分之间有正确的轴向间隙。因此，推力轴承被认为是转子的定位点，或者说是涡轮转子相对于定子的相对死点。

支承结构

(1)支撑轴承

支撑轴承也叫径向轴承或主轴承。主要形式有圆柱轴承、椭圆支撑轴承、多油楔轴承和可倾瓦轴承。

(2)推力轴承

推力轴承的作用是确定转子的轴向位置，承受作用在转子上的轴向推力。

通常，使用最广泛的推力轴承是米埃尔推力轴承，它通过在轴承和推力盘上的几个瓦之间形成楔形间隙来建立液体摩擦。

转子叶片

1.动叶片安装在转子叶轮(冲动式涡轮)或鼓轮上，接受来自喷嘴叶栅的高速蒸汽流，将蒸汽的动能转化为机械能，使转子旋转。

2.动叶片的工作条件非常复杂，由于分别工作在过热蒸汽区、两相过渡区(指过热蒸汽区向湿蒸汽区过渡)和湿蒸汽区，不仅要承受较高的静应力和动应力，还要承受高温、高压、腐蚀和冲蚀的作用。

3.一片叶子的结构一般由三部分组成：叶形、叶根和叶尖。

旋转体

1.涡轮转子可分为两种基本类型：轮式转子和鼓式转子

2.叶轮由轮缘和轮面组成，安装的叶轮还有轮鼓。轮缘是安装叶片的部分，其结构取决于叶根类型。轮毂是加厚部分，以减少内孔中的应力。轮子把轮辋和轮毂连接起来。

3.高中压级叶轮上通常有5-7个平衡孔，以清除隔板的漏汽，平衡轴向推力。

连接

1.联轴器又称靠背轮，用于连接汽轮机的各转子和发电机转子，将汽轮机的扭矩传递给发电机。

2.在多缸汽轮机中，如果几个转子共用一个推力轴承，联轴器也会传递轴向推力；如果每个转子都有自己的推力轴承，联轴器应保证每个转子的轴向位移互不干扰，即不允许传递轴向推力。

3.通常有三种联轴器，即刚性联轴器、半柔性联轴器和柔性联轴器。

曲轴变位传动装置

1.汽轮机运行前后转动转子，避免转子受热冷却不均匀造成热弯曲。

2.盘车前先转动转子，可以检查动静部分是否有摩擦，润滑油系统工作是否正常，主轴是否弯曲过大等。检查汽轮机是否具备正常启动条件。

3.根据盘车速度，盘车装置可分为高速盘车装置和低速盘车装置。高速盘车时，可加速缸内换热，减小上下缸温差和转子内部温差，缩短机组启停时间，并能在轴承内很好地建立油膜，保护轴颈和轴瓦。低速转弯时，起动转矩小，冲击载荷小，有利于延长零部件的使用寿命。

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