汽轮机检修盘车传动系统设计设计

300MW汽轮机检修盘车传动系统设计[摘要]随着我国火力发电大容量机组的逐步使用，汽轮机检修所用盘车的设计便引起了重视以前的小机组盘车已经难以在大机组上使用本设计就是关于现在国内普遍装机的300MW以上汽轮机检修时所用盘车传动系统的初步设计该设计主要利用汽轮机转子上的联轴器法兰，采用剖分齿轮与其用螺栓连接，得以驱动转子，该盘车传动系统主要包括电动机、减速器、齿轮传动本设计的特点摩擦阻力矩较大；传动比较大；两啮合齿轮中心距可以适当调节，得以保证齿轮正确啮合；支撑立柱高度可调[关键词]汽轮机；检修盘车；传动系统Designofthe300MWSteamturbineoverhauldishvehicledrivetransmissionsystemTheauthor:Lliuhao（Grade07Class06MajorMechanicaldesignmanufacturingandautomation，MechanicalengineeringcollegeDept.，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，Shaanxi）Thetutor:DaiJunpingAbstract WithChinascoal-firedpowergeneratorcapacityofusedishvehicledrivedesignsteamturbineoverhaulgraduallyuseddrewattention.Thedishvehicledrivesmallsteamturbineunitsetbeforeinlargeunithasbeendifficulttouse.Thisdesignisnowinstalledondomesticcommonofmorethan300MWsteamturbineoverhaulcardrivesystemusedinthedishofpreliminarydesign.Themainadvantageofthesteamturbinerotordesignontheflangethecouplingdecomposinggearwithboltconnectionandtodrivetherotorthisdishcartransmissionsystemmainlyinclude:motorgearreducergeartransmission.Thisdesignfeatures:frictionresistancetorqueisbigger;Transmissionislarger;Twomeshcenterdistancecanproperadjustmenttoensurethecorrectgearmeshing.Supportcolumnheightisadjustable.Keyword:SteamturbineVerhauldishvehicledriveTransmissionsystem毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意作者签名　　　　　日　期　　　　　指导教师签名　　　　　日　　期　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容作者签名　　　　　日　期　　　　　学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文涉密论文按学校规定处理作者签名日期年月日导师签名日期年月日目录

1.绪论

11.1选题背景

11.2汽轮机简介

11.

2.1汽轮机发展历程

11.

2.2国际汽轮机发展状况

11.

2.3我国汽轮机发展状况

11.

2.4汽轮机的工作原理

11.

2.5汽轮机的配套设施

11.

2.6结构部件

11.

2.7汽轮机种类

11.

2.8汽轮机优点

11.

2.9发展前景

11.

2.10汽轮机常见问题

11.

2.11汽轮机汽缸漏气产生原因

11.3汽轮机检修盘车简介

11.

3.1盘车简介

11.

3.2汽轮机检修盘车简介

11.

3.3汽轮机检修盘车的发展现状

12.总体方案设计

12.1机械传动方式比较

12.2齿轮传动简介

12.

2.1齿轮传动特点

12.

2.2齿轮啮合原理

12.

2.3渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件

12.3蜗轮蜗杆传动简介

12.

3.1概述

12.

3.2基本参数

12.

3.3蜗轮蜗杆正确啮合条件

12.

3.4蜗轮蜗杆传动的特点

12.

3.5蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法

12.4总体设计方案比较及论证

12.

4.1总体拟订方案

12.

4.2减速机设计方案

12.

4.3最终方案确定

13.机械部分设计

13.1设计参数的拟定

13.2传动部分设计

13.

2.1摩擦阻力矩的计算

13.

2.2电机、减速器的选取

13.

2.3啮合齿轮设计

13.

2.4两剖分齿轮连接用螺栓的计算

13.

2.5小齿轮用键的校核

13.

2.6支撑底板的设计

13.

2.7汽轮机中压轴环抱机构的结构设计

13.

2.8立柱的结构设计14．电气控制部分设计

14.1总述

14.2电气控制线路简介

14.

2.1电气控制线路的组成和作用

14.

2.2笼式异步电动机典型控制电路

15.本设计检修盘车的推广前景

16.毕业设计总结

17.参考文献

438.附录

441.绪论当前，我国汽轮机检修还处于发展阶段，通常的检修只是停滞与传统的检修方法，如通过吊车起吊使主轴转动，达到安装定位和检修，其次是通过启动和停止盘车的手动装置驱动主轴转动这些方法虽能在一定程度上解决问题，但也引出了其他问题例如吊车的起吊或多或少会使主轴弯矩偏移、严重时可能会使主轴因受力过大而折断，造成严重的机械事故，伤及人身安全和国家财产，因此，这种方法不宜推广使用再者通过汽轮机起动和停止盘车的手动装置使汽轮机的主轴转动所需力矩大，会给工人师傅带来许多不便目前，国内在这方面的研究已逐步成熟起来，与国际接轨，但在很多方面还需改进因此，学习、吸收国外先进技术的渠道和方法需大力增强，自身开发能力需大大提升行业格局发生很大的变化一是国外著名的机械企业纷纷在中国建厂，改变了机械生产企业的结构他们在机械方面具有雄后的技术和经济实力，代表着世界领先水平，今后将对中国机械行业的生产格局产生深远影响其在产品开发、制造及知识产权保护等许多方面给中国企业提供了学习的机会二是国内著名大企业成功介入机械产品的生产，并向多品种方向发展，凭借大厂在经验、技术、经济、制造方面的实力，其机械产品在销售市场上已经占据了主导地位这些变化，极大增强了我国机械行业的实力，对中小企业的发展也有很大影响汽轮机检修盘车主要用于汽轮机主轴的检修和安装定位是目前国内刚兴起的一种提高生产效率、降低成本的检修装置随着国内汽轮机行业的发展，各种检修装置供应商之间竞争激烈，选择一种高性能、高效率的检修装置是企业降低生产成本、提高企业竞争力的一种行之有效的途径一台简单的汽轮机检修盘车可以使汽轮机在安装和主轴检修时快速、准确的找出毛病、并在技术人员的指导下可以快速的修整机器，从而减少汽轮机的检修时间，提高工厂的整体生产效率同时解决了许多传统检修装置在检修过程中出现的问题汽轮机检修盘车适用于各种型号的大型汽轮机，在检修时拆装方便，操作简单，大大降低了工人师傅的操作程序、简化了检修过程汽轮机检修盘车是一个新型的机械课题，对设计者的机械基础知识要求较高，同时实践经验也必不可少汽轮机检修盘车设计的特点是思考性强，我们应按照目前汽轮机遇到的问题、困难，条件，多方面考虑，细心总结国内外有关的文献，逐步进行规划，设计出使用的检修盘车

1.1选题背景汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一我国长期以来汽轮机发展和使用参差不齐，各种容量机组共同使用，特别是小机组的大量使用，国家能源资源的大量浪费随着我国节能减排意识的不断提高，国家逐步取代小机组，改用大容量机组，这就给大机组汽轮机检修提出了新的问题以前所使用的小机组检修盘车已经难以在大机组上使用本课题就是旨在300MW以上大容量机组的检修盘车传动系统设计初步该设计目的在于实现我国大容量汽轮机组配套检修盘车设计的国产化，缩小与国际社会的差距

1.2汽轮机简介汽轮机（steamturbine）汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械又称蒸汽透平主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要

1.

2.1汽轮机发展历程公元1世纪，亚历山大的希罗记述的利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，又称为风神轮，是最早的反动汽轮机式汽轮机的雏形1629年，意大利的Gde布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮1882年，瑞典的C.G.Pde拉瓦尔制成第一台5马力（

3.67千瓦）的单级冲动式汽轮机1884年，英国的C.A.帕森斯制成第一台10马力（

7.35千瓦）的多级反动式汽轮机1910年，瑞典的B.F.容克斯川兄弟制成辐流的反动式汽轮机19世纪末，瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力

3.67千瓦的单级冲动式汽轮机，并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题单级冲动式汽轮机功率很小，现在已很少采用20世纪初，法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路，已被广泛采用，机组功率不断增大帕森斯在1884年取得英国专利，制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机，这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位20世纪初，美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，每个速度级一般有两列动叶，在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片，将汽流导向第二列动叶现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上，主要驱动泵、鼓风机等，也常用作中小型多级汽轮机的第一级

1.

2.2国际汽轮机发展状况

1、1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机，随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机，虽然当时的汽轮机和我们现在的汽轮机相比结构非常简单，但是从此推动了汽轮机在世界范围内的应用，被广泛应用在电站、航海和大型工业中　　在60年代，世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW等级水平1972年瑞士BBC公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行，设计参数达到24Mpa，蒸汽温度538°C，3600rpm；1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速（1500rpm）饱和蒸汽参数汽轮机投入运行，；1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行，压力24Mpa，蒸汽温度540°C　　目前世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发，如俄罗斯正在研究2000MW汽轮机主要是大容量汽轮机有如下特点降低单位功率投资成本；（如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%；1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%）提高运行经济性；（如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h，每年可节约燃煤4万吨）加快电网建设速度，满足经济发展需要；提高电网的调峰能力　　汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀，在动叶中只有少量的膨胀反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀，而且膨胀程度相同由于反动级不能作成部分进汽，因此第一级调节级通常采用单列冲动级或双列速度级如我国引进美国西屋（WH）技术生产的300MW、600MW机组　　目前世界上生产冲动式汽轮机的企业有美国通用公司（GE）、英国通用公司（GEC）、日本的东芝（TOSHIBA）和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等制造反动式汽轮机的有美国西屋公司（WH）、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司（CMR）等，德国（SIEMENS）冲动式汽轮机为隔板型，如国产的300MW高中压合缸汽轮机；反动式汽轮机为转鼓型（或筒型），如上海汽轮机厂引进的300MW、600MW汽轮机

6、汽轮机按照蒸汽参数（压力和温度）分为——低压汽轮机主蒸汽压力小于

1.47Mpa；——中压汽轮机主蒸汽压力在

1.96—

3.92Mpa；——高压汽轮机主蒸汽压力在

5.88—

9.8Mpa；——超高压汽轮机主蒸汽压力在

11.77—

13.93Mpa；——亚临界压力汽轮机主蒸汽压力在

15.69—

17.65Mpa；——超临界压力汽轮机主蒸汽压力大于

22.15Mpa；——超超临界压力汽轮机主蒸汽压力大于32Mpa由于冶金技术的不断发展，使得汽轮机结构也有了很大改进目前的大机组普遍采用了高中压合缸的双层结构，高中压转子采用一根转子结构，高、中、低压转子全部采用整锻结构，轴承较多地采用了可倾瓦结构目前各国都在进行大容量、高参数机组的开发和设计，如俄罗斯正在开发的2000MW汽轮机日本正在开发一种新的合金材料，将使高中、低压转子一体化成为可能

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2.3我国汽轮机发展状况我国汽轮机发展起步比较晚1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机1964年哈尔滨汽轮第一台100MW机组在高井电厂投入运行；1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行；1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行70年代进口了10台200—320MW机组，分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂70年代末国产机组占到总容量70%

2、1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行；1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行；2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂，在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的STC，1999年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部，STC相应股份转移给西门子哈尔滨汽轮机厂1956年建厂，先后设计制造了我国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机，80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术，于1986年制造成功了我国第一台600MW汽轮机，目前自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产东方汽轮机厂1965年开始兴建，1971年制造出第一台汽轮机，目前的主力机型为600MW汽轮机北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀，以300MW机组为主导产品，它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂，目前2台600MW汽轮机也已经在今年投入生产目前中国四大动力厂以300MW和600MW机组为主导产品

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2.4汽轮机的工作原理汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机

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2.5汽轮机的配套设施汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器）、发电机或其他被驱动机械以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作

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2.6结构部件由转动部分和静止部分两个方面组成转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等1）汽缸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开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构高压缸有单层缸和双层缸两种形式单层缸多用于中低参数的汽轮机双层缸适用于参数相对较高的汽轮机分为高压内缸和高压外缸高压内缸由水平中分面分开，形成上、下缸，内缸支承在外缸的水平中分面上高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上猫爪由下缸一起铸出，位于下缸的上部，这样使支承点保持在水平中心线上中压缸由中压内缸和中压外缸组成中压内缸在水平中分面上分开，形成上下汽缸，内缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合，保持内缸在轴向的位置中压外缸由水平中分面分开，形成上下汽缸中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上低压缸为反向分流式，每个低压缸一个外缸和两个内缸组成，全部由板件焊接而成汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分，但在安装时，上缸垂直结合面已用螺栓连成一体，因此汽缸上半可作为一个零件起吊低压外缸由裙式台板支承，此台板与汽缸下半制成一体，并沿汽缸下半向两端延伸低压内缸支承在外缸上每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定2）转子转子是由合金钢锻件整体加工出来的在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接，此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构所有转子都被精加工，并且在装配上所有的叶片后，进行全速转动试验和精确动平衡图

1.1汽轮机转子套装转子叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后，热套在阶梯型主轴上的各部件与主轴之间采用过盈配合，以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动，并用键传递力矩中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构套装转子在高温下，叶轮与主轴易发生松动所以不宜作为高温汽轮机的高压转子整锻转子叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成，无热套部分，这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子结构紧凑，对启动和变工况适应性强，宜于高温下运行，转子刚性好，但是锻件大，加工工艺要求高，加工周期长，大锻件质量难以保证焊接转子汽轮机低压转子质量大，承受的离心力大，采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变，因而需要设计较大的装配过盈量，但这会引起很大的装配应力，若采用整锻转子，质量难以保证，所以采用分段锻造，焊接组合的焊接转子它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成焊接转子质量轻，锻件小，结构紧凑，承载能力高，与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比，焊接转子强度高、刚性好，质量轻，但对焊接性能要求高，这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制组合转子由整锻结构套装结构组合而成，兼有两种转子的优点3）联轴器联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式刚性联轴器，半挠性联轴器和挠性联轴器

（1）刚性联轴器这种联轴器结构结构简单，尺寸小；工作不需要润滑，没有噪声；但是传递振动和轴向位移，对中性要求高

（2）半挠性联轴器右侧联轴器与主轴锻成一体，而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来，并以配合两螺栓坚固波形套筒在扭转方向是刚性的，在变曲方向刚是挠性的这种联轴器主要用于汽轮机－发电机之间，补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差，可减少振动的相互干扰，对中要求低，常用于中等容量机组挠性联轴器通常有两种形式，齿轮式和蛇形弹簧式这种联轴器，可以减弱或消除振动的传递对中性要求不高，但是运行过程中需要润滑，并且制作复杂，成本较高4）静叶片隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室5）动叶片动叶处安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片等截面直叶片断面型线和面积沿叶高是相同的，加工方便，制造成本较低，有利于在部分级实现叶型通用等优点但是气动性能差，主要用于短叶片弯扭叶片截面型心的连线连续发生扭转，可很好的减小长叶片的叶型损失，具有良好的波动特性及强度，但制造工艺复杂，主要用于长叶片叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分它应保证在任何运行条件下的连接牢固，同时力求制造简单、装配方便T形叶根加工装配方便，多用于中长叶片菌形叶根强度高，在大型机上得到广泛应用叉形叶根加工简单，装配方便，强度高，适应性好枞树型叶根叶根承载能力大，强度适应性好，拆装方便，但加工复杂，精度要求高，主要用于载荷较大的叶片汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起，构成叶片组长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组，或者成自由叶片围带的作用增加叶片刚性，改变叶片的自振频率，以避开共振，从而提高了叶片的振动安全性；减小汽流产生的弯应力；可使叶片构成封闭通道，并可装置围带汽封，减小叶片顶部的漏气损失拉筋拉筋的作用是增加叶片的刚性，以改善其振动特性但是拉筋增加了蒸汽流动损失，同时拉筋还会削弱叶片的强度，因此在满足了叶片振动要求的情况下，应尽量避免采用拉筋，有的长叶片就设计成自由叶片6汽封转子和静体的间的间隙会导致漏汽，这不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行为了防止蒸汽泄漏和空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封汽封按安装位置的不同，分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封7）汽轮机轴承轴承是汽轮机一个重要的组成部分，分为径向支持轴承和推力轴承两种类型，它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置

1、多有楔轴承（三油楔、四油楔）轻载、耗功大，高速小机

2、圆轴承可承重载，瓦温高

3、椭圆轴承可承重载

4、可倾瓦轴承

2、

4、

5、6瓦块轴承，稳定性好，承载范围大，耗油量较大

5、推力轴承1）固定瓦块式承载能力小，用于小机组2）可倾瓦块式

①密切尔式瓦块背面线接触

②金斯伯里式瓦块背面点接触

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2.7汽轮机种类　汽轮机种类很多，并有不同的分类方法1）按结构有单级汽轮机和多级汽轮机；各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机，和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机；各级装在一根轴上的单轴汽轮机，和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等2）按工作原理有蒸汽主要在各级喷嘴或静叶中膨胀的冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机；以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机3）按热力特性有为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器，排汽压力低于大气压力，因此具有良好的热力性能，是最为常用的一种汽轮机；供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械，又提供生产或生活用热，具有较高的热能利用率；背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机；抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机；饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机4）按用途可分为为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等5）按汽缸数目可分为单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸汽轮机6）其他另外还可按照蒸汽初压低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界、排列方式单轴、双轴等进行分类

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2.8汽轮机优点与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度，故热效率较高19世纪以来，汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上，增大单机功率和提高装置的热经济性

1.

2.9发展前景汽轮机的出现推动了电力工业的发展，到20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10兆瓦随着电力应用的日益广泛，美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦，如果单机功率只有10兆瓦，则需要装机近百台，因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发，使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率又开始不断增大，陆续出现了325～600兆瓦的大型汽轮机；60年代制成了1000兆瓦汽轮机；70年代，制成了1300兆瓦汽轮机现在许多国家常用的单机功率为300～600兆瓦汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用汽轮机种类很多，并有不同的分类方法　汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口，单位质量蒸汽的容积增大几百倍，甚至上千倍，因此各级叶片高度必须逐级加长大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大，末级叶片须做得很长汽轮机装置的热经济性用汽轮机热耗率或热效率表示汽轮机热耗率是每输出单位机械功所消耗的蒸汽热量，热效率是输出机械功与所耗蒸汽热量之比对于整个电站，还需考虑锅炉效率和厂内用电因此，电站热耗率比单独汽轮机的热耗率高，电站热效率比单独汽轮机的热效率低一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站，每年约需耗用标准煤230万吨如果热效率绝对值能提高1%，每年可节约标准煤6万吨因此，汽轮机装置的热效率一直受到重视为了提高汽轮机热效率，除了不断改进汽轮机本身的效率，包括改进各级叶片的叶型设计以减少流动损失和降低阀门及进排汽管损失以外，还可从热力学观点出发采取措施根据热力学原理，新蒸汽参数越高，热力循环的热效率也越高早期汽轮机所用新蒸汽压力和温度都较低，热效率低于20%随着单机功率的提高，30年代初新蒸汽压力已提高到3～4兆帕，温度为400～450℃随着高温材料的不断改进，蒸汽温度逐步提高到535℃，压力也提高到6～

12.5兆帕，个别的已达16兆帕，热效率达30%以上50年代初，已有采用新蒸汽温度为600℃的汽轮机以后又有新蒸汽温度为650℃的汽轮机现代大型汽轮机按照其输出功率的不同，采用的新蒸汽压力又可以分为各个压力等级，通常采用新蒸汽压力

24.5～26兆帕，新蒸汽温度和再热温度为535～578℃的超临界参数或新汽压力为

16.5兆帕、新汽温度和再热温度为535℃的亚临界参数使用这些汽轮机的热效率约为40%另外，汽轮机的排汽压力越低，蒸汽循环的热效率就越高不过排汽压力主要取决凝汽器的真空度，真空度又取决于冷却水的温度和抽真空的设备（通常称为真空泵），如果采用过低的排汽压力，就需要增大冷却水流量、增大凝汽器冷却水和冷却介质的换热面、降低被使用的冷却水的温度和抽真空的设备，较长的末级叶片，但同时真空太低又会导致汽轮机汽缸（低压缸）的蒸汽流速加快，使汽轮机汽缸（低压缸）差胀加剧，危及汽轮机安全运转凝汽式汽轮机常用的排汽压力为5~10千帕（一个标准大气压是101325帕斯卡）船用汽轮机组为了减轻重量，减小尺寸常用

0.006～

0.01兆帕的排汽压力此外，提高汽轮机热效率的措施还有，采用回热循环、采用再热循环、采用供热式汽轮机等提高汽轮机的热效率，对节约能源有着重大的意义大型汽轮机组的研制是汽轮机未来发展的一个重要方向，这其中研制更长的末级叶片，是进一步发展大型汽轮机的一个关键；研究提高热效率是汽轮机发展的另一方向，采用更高蒸汽参数和二次再热，研制调峰机组，推广供热汽轮机的应用则是这方面发展的重要趋势现代核电站汽轮机的数量正在快速增加，因此研究适用于不同反应堆型的、性能良好的汽轮机具有特别重要的意义全世界利用地热的汽轮机的装机容量，1983年已有3190兆瓦，不过对熔岩等深层更高温度地热资源的利用尚待探索；利用太阳能的汽轮机电站已在建造，海洋温差发电也在研究之中所有这些新能源方面的汽轮机尚待继续进行试验研究另外，在汽轮机设计、制造和运行过程中，采用新的理论和技术，以改善汽轮机的性能，也是未来汽轮机研究的一个重要内容例如气体动力学方面的三维流动理论，湿蒸汽双相流动理论；强度方面的有限元法和断裂力学分析；振动方面的快速傅里叶转换、模态分析和激光技术；设计、制造工艺、试验测量和运行监测等方面的电子计算机技术；寿命监控方面的超声检查和耗损计算此外，还将研制氟利昂等新工质的应用，以及新结构、新工艺和新材料等目前发展瓶颈主要在材料上，材料问题解决了，单片的功率就可以更大

1.

2.10汽轮机常见问题在汽轮机运行过程中，汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题，汽缸结合面的严密性直接影响机组的安全经济运行，检修研刮汽缸的结合面，使其达到严密，是汽缸检修的重要工作，在处理结合面漏汽的过程中，要仔细分析形成的原因，根据变形的程度和间隙的大小，可以综合的运用各种方法，以达到结合面严密的要求

1.

2.11汽轮机汽缸漏气产生原因1）汽缸是铸造而成的，汽缸出厂后都要经过时效处理，就是要存放一些时间，使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除如果时效时间短，那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形，这就是为什么有的汽缸在第一次泄漏处理后还会在以后的运行中还有漏汽发生因为汽缸还在不断的变形2）汽缸在运行时受力的情况很复杂，除了受汽缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力，以及各种连接管道冷热状态下对汽缸的作用力，在这些力的相互作用下，汽缸发生塑性变形造成泄漏3）汽缸的负荷增减过快，特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等，在汽缸中和发兰上产生很大的热应力和热变形4）汽缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力，但没有对汽缸进行回火处理加以消除，致使汽缸存在较大的残余应力，在运行中产生永久的变形5）在安装或检修的过程中，由于检修工艺和检修技术的原因，使内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适，或是挂耳压板的膨胀间隙不合适，运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形6）使用的汽缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对；汽缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合VIF900高温汽缸密封剂是最新汽轮机汽缸密封材料，高、中、低压缸可通用，避免了型号选择不当而造成的汽缸泄漏7）汽缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格汽缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛，如果应力不足，螺栓的预紧力就会逐渐减小如果汽缸的螺栓材质不好，螺栓在长时间的运行当中，在热应力和汽缸膨胀力的作用下被拉长，发生塑性变形或断裂，紧力就会不足，使汽缸发生泄漏的现象8）汽缸螺栓紧固的顺序不正确一般的汽缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时紧固，也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固，这样就会把变形最大的处的间隙向汽缸前后的自由端转移，最后间隙渐渐消失如果是从两边向中间紧，间隙就会集中于中部，汽缸结合面形成弓型间隙，引起蒸汽泄漏

1.3汽轮机检修盘车简介

1.

3.1盘车简介盘车装置（turninggear）所谓“盘车”是指在启动电机前，用人力将电机转动几圈，用以判断由电机带动的负荷（即机械或传动部分）是否有卡死而阻力增大的情况，从而不会使电机的启动负荷变大而损坏电机（即烧坏）所以，一般在停机一个班（8小时）后，再启动电机时，就要盘车电动盘车装置主要有两种形式1具有螺旋轴的电动盘车装置（大多数国产中小型汽轮机及

125、300MW机组采用）2具有摆动齿轮的电动盘车装置（国产机组50MW、100MW、200MW采用）具有螺旋轴电动盘车装置和工作原理螺旋轴电动盘车装置由电动机、联轴器、小齿轮、大齿轮、啮合齿轮、螺旋轴、盘车齿轮、保险销、手柄等组成啮合齿轮内表面铣有螺旋齿与螺旋轴相啮合，啮合齿轮沿螺旋轴可以左右滑动当需要投入盘车时，先拔出保险销，推手柄，手盘电动机联轴器直至啮合齿轮与盘车齿轮全部啮合当手柄被推至工作位置时，行程开关接点闭合，接通盘车电源，电动机起动至全速后，带动汽轮机转子转动进行盘车当汽轮机起动冲转后，转子的转速高于盘车转速时，使啮合齿轮由原来的主动轮变为被动轮，即盘车齿轮带动啮合齿轮转动，螺旋轴的轴向作用力改变方向，啮合齿轮与螺旋轴产生相对转动，并沿螺旋轴移动退出啮合位置，手柄随之反方向转动至停用位置，断开行程开关，电动机停转，基本停止工作若需手动停止盘车，可手按盘车电动机停按钮，电动机停转，啮合齿轮退出，盘车停止

1.

3.2汽轮机检修盘车简介汽轮机检修盘车设计是汽轮机发展的必然产物，由于汽轮机体积大、重量重，因此检修是非常困难的，尤其是当要对主轴进行检修时，如用以前的方法会给检修带来很多麻烦，同时检修时需拆卸很多配件，再次安装又成为了一个困难因此设计一种可在不拆卸过多的零件的情况下，能使对主轴的检修方便又快捷大大减少的汽轮机检修的程序，降低技术人员的检修强度，加快汽轮机检修的速度汽轮机主轴检修在传统的机械检修中，一般是采用吊车或启动停止盘车进行汽轮机检修，检修费时费力，而且很难保证检修的精确度、准确度，同时这种检修安全系数底，严重威胁着检修人员及工作人员的生命安全为了解决这一问题，经过几年的不断探索和改善，在汽轮机检修方面，利用检修盘车进行汽轮机的检修扩大了检修的范围，这种检修装置具有以下特点其机体安装于主轴一侧，设置有大速比摆线针轮减速器，用小齿轮与主轴齿轮啮合，从而实现主轴低速连续转动该装置体积小，重量轻、安装使用方便，调整灵活、通用性强，是汽轮机组一种理想的检修工具汽轮机检修中的主轴盘转最早是采用天车加钢丝绳进行的，这种方法测量误差大，耗时耗工，且存在不安全因素这种方法大多数电厂均已不再采用，而由专用的独立机械设备所代替目前国内使用最广泛的是螺杆跨式通用检修盘车，这种盘转装置的特点是

（1）中心距可调，通用性强；

（2）横梁可拆卸，在一定程度上有方便性；

（3）可连续性运行，检测精度高缺点是

（1）每次汽轮机主轴吊出吊入时，横梁及驱动部分复位烦琐；

（2）螺杆必须用人工调整、装、拆、螺杆较重，在有油污和不平整的场地搬动，极易发生工伤事故；

（3）横梁对测量工作有一定的妨碍；

（4）活关节多、紧固差、并轻微振动；

（5）电机和减速机功率大、体积大、既笨重且又易损坏主机除了这种盘转装置外，以前曾出现过的盘转装置，如齿条式、油压间歇式、桥式、由于缺点较多，均未能在电厂检修中得到推广应用检修盘车有以下几部分组成

（1）盘式小功率电动机和摆线针轮减速器的连接装置和传动部件，

（2）支撑机架，即支撑电动机和减速器的支架和支撑轴转动的机架；（3定位轴向的轴卡

1.

3.3汽轮机检修盘车的发展现状汽轮机检修盘车主要用于汽轮机的检修和安装定位是目前国内刚兴起的一种提高生产效率、降低成本的检修装置目前我国东北、华北、华南等重要工业较为发达地区已经出现了大批的有竞争力的汽轮机检修盘车研究企业，该项技术的市场潜力大，发展空间广，因此，此项研究是有巨大的商业发展空间的汽轮机检修中的主轴盘转最早是采用天车加钢丝绳进行的，这种方法测量误差大，耗时耗工，且存在不安全因素这种方法大多数电厂均已不再采用，而由专用的独立机械设备所代替近十年来，以计算机为工具，以有限元为方法，利用现代设计方法，形成了现代机械涉及方法从国际范围来说，现代机械设计方法在近十年来才开始重视起来并得到迅速的发展现代机械设计方法虽然发展历史很短，但进展很快，在各种专用机械设计和工艺方面都很快得到应用，并取得了一定的成绩一批民营中小企业迅速成壮大，规模和技术实力大增随着国内机械行业的发展，汽轮机检修盘车供应商之间竞争激烈，选择一种高性能、高效率的检修装置是企业降低生产成本、提高企业竞争力的一种行之有效的途径一台简单的汽轮机检修盘车可以使汽轮机在安装和主轴检修时快速、准确的找出毛病、并在技术人员的指导下可以快速的修整机器，从而减少汽轮机的检修时间，提高工厂的整体生产效率同时解决了许多传统检修装置在检修过程中出现的问题汽轮机检修盘车适用于各种型号的大型汽轮机，在检修时拆装方便，操作简单，大大降低了工人师傅的操作程序、简化了检修过程我国汽轮机检修盘车设计及制造技术发展虽然取得了一定的成绩，但与西方机械产业发达国家相比还是有不小的差距如美国、日本、德国等传统机械产业强国在汽轮机检修盘车方面的发展已经极为成熟，在工业生产中汽轮机检修这种技术也已经普遍利用此外在汽轮机检修发展方向上，国外先进技术也已经朝着采用传动比大的摆线针轮减速器，发展高速、高效、高精度盘车设计，装备CNC数控汽轮机检修盘车的方向发展

2.总体方案设计

2.1机械传动方式比较根据工作原理不同，可将传动分为机械传动（机械能不改变为另一种形式的能）和电传动机械传动又分为摩擦传动、啮合传动、液力传动、气力传动表

2.1主要机械传动特点比较

2.2齿轮传动简介

2.

2.1齿轮传动特点齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m/s齿轮传动的主要特点有效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高图

2.1齿轮传动图结构紧凑在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可达

一、二十年传动比稳定

2.

2.2齿轮啮合原理1）渐开线的形成当直线AB沿半径b的圆作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹DKE，称为该圆的渐开线该圆称为基圆，该直线称为发生线以同一基圆上产生的两条相反的渐开线为齿轮的齿廓，即为渐开线齿轮渐开线的性质

（1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的弧的长度；

（2）渐开线上任意点K的法线与基圆相切，同理渐开线上各点的法线都与基圆相切；

（3）渐开线的形状决定于基圆大小同一基圆上的渐开线形状完全相同基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径为无穷大时，渐开线成为直线；

（4）基圆以内无渐开线

（5）渐开线上各点的压力角不同，离基圆越远，压力角越大（a）（b图

2.2渐开线生成图

2.

2.3渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合时，要使一个齿轮的齿厚无侧隙地啮入另一个齿轮的齿槽，则一个齿轮的齿厚与另一个齿轮的齿槽宽应该相等，即两个齿轮的模数应该相等；又为了使两轮齿在啮合点处有一条公法线，保证啮合线为一直线，则两轮齿的压力角必须相等因此，一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为1）两齿轮的模数必须相等2）两齿轮分度圆上的压力角必须相等即，根据正确啮合条件，传动比可改写成图

2.3齿轮啮合原理图

2.3蜗轮蜗杆传动简介

2.

3.1概述蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条蜗杆又与螺杆形状相似

2.

3.2基本参数图

2.4蜗轮蜗杆传动图模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、齿顶高系数（取1）及顶隙系数（取

0.2）其中，模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角，亦即蜗轮端面的模数和压力角，且均为标准值；蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值

2.

3.3蜗轮蜗杆正确啮合条件1）中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值，即2）蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值，即3）当蜗轮蜗杆的交错角为时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同

2.

3.4蜗轮蜗杆传动的特点1）可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑；2）两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构；3）蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小；4）具有自锁性当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用；5传动效率较低，磨损较严重蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高；6蜗杆轴向力较大

2.

3.5蜗轮蜗杆减速机常见原因及解决方法　1）常见问题及其原因

（1）减速机发热和漏油为了提高效率，蜗轮减速机一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材由于是滑动摩擦传动，运行中会产生较多的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面形成间隙，润滑油液由于温度的升高变稀，易造成泄漏造成这种情况的原因主要有四点，一是材质的搭配不合理；二是啮合摩擦面表面的质量差；三是润滑油添加量的选择不正确；四是装配质量和使用环境差；

（2）蜗轮磨损蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料用45钢淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra

0.8μm减速机正常运行时磨损很慢，某些减速机可以使用10年以上如果磨损速度较快，就要考虑选型是否正确，是否超负荷运行，以及蜗轮蜗杆的材质、装配质量或使用环境等原因；

（3）传动小斜齿轮磨损一般发生在立式安装的减速机上，主要与润滑油的添加量和油品种有关立式安装时，很容易造成润滑油量不足，减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护减速机启动时，齿轮由于得不到有效润滑导致机械磨损甚至损坏；

（4）蜗杆轴承损坏发生故障时，即使减速箱密封良好，还是经常发现减速机内的齿轮油被乳化，轴承生锈、腐蚀、损坏这是因为减速机在运行一段时间后，齿轮油温度升高又冷却后产生的凝结水与水混合当然，也与轴承质量及装配工艺密切相关2）解决方法1保证装配质量可购买或自制一些专用工具，拆卸和安装减速机部件时，尽量避免用锤子等其他工具敲击；更换齿轮、蜗轮蜗杆时，尽量选用原厂配件和成对更换；装配输出轴时，要注意公差配合；要使用防粘剂或红丹油保护空心轴，防止磨损生锈或配合面积垢，维修时难拆卸；2润滑油和添加剂的选用蜗齿减速机一般选用220#齿轮油，对重负荷、启动频繁、使用环境较差的减速机，可选用一些润滑油添加剂，使减速机在停止运转时齿轮油依然附着在齿轮表面，形成保护膜，防止重负荷、低速、高转矩和启动时金属间的直接接触添加剂中含有密封圈调节剂和抗漏剂，使密封圈保持柔软和弹性，有效减少润滑油漏；3减速机安装位置的选择位置允许的情况下，尽量不采用立式安装立式安装时，润滑油的添加量要比水平安装多很多，易造成减速机发热和漏油；4建立润滑维护制度可根据润滑工作“五定”原则对减速机进行维护，做到每一台减速机都有责任人定期检查，发现温升明显，超过40℃或油温超过80℃，油的质量下降或油中发现较多的铜粉以及产生不正常的噪声等现象时，要立即停止使用，及时检修，排除故障，更换润滑油加油时，要注意油量，保证减速机得到正确的润滑

2.4总体设计方案比较及论证

2.

4.1总体拟订方案利用与启动停止盘车相啮合的蜗轮，设计一减速装置与其啮合，实现大机组汽轮机检修时的盘动利用汽轮机转子法兰盘上十二个螺栓孔，在其内加装圆柱销，使销轴与蜗杆啮合，蜗杆后续连接减速机，实现大型汽轮机转子的盘动利用汽轮机转子法兰盘上十二个螺栓孔，在其内加装钢丝绳轮，再绳轮上缠绕卷扬机钢丝绳，卷扬机后续连接减速机，实现大型汽轮机转子的盘动采用剖分齿轮与转子法兰盘用螺栓连接，剖分齿轮与减速系统相连，实现大型汽轮机转子的盘动

2.

4.2减速机设计方案1）可用减速机方案1采用蜗轮蜗杆传动；2采用谐波齿轮传动；3采用摆线针轮减速传动2）不同方案的比较方案1的特点是设计任务较少，设计过程简单，只需设计一个带蜗杆的减速系统与汽轮机转子上的蜗轮相啮合但蜗轮蜗杆啮合条件比较苛刻，中心距要求严格，并且汽轮机转子上的蜗轮是用于启动停止盘车的，如果也用于汽轮机的检修，将会使得该蜗轮磨损过快，难以保证汽轮机的启动停止正常进行方案2的特点原理上可行，但销轴蜗轮啮合的计算理论不成熟方案3的特点原理上可行，设计任务较大，特别是要实现汽轮机转子的双向转动时，钢丝绳的缠绕方式不还确定方案4的特点齿轮啮合理论成熟，齿轮传动应用也是相当广泛，因此设计起来应该简单可行该方案最大困难在于剖分齿轮剖分点的必须保证齿轮的正确啮合3）减速机方案的比较表

2.2减速机特点比较

2.

4.3最终方案确定1通过对不同方案的对比论证，最终我们确定采用方案4减速机选用摆线减速器方案框图如图

2.52最终方案系统传动简图如图

2.6所示图中各代号的意义1---Y90L-4系列三相异步电动机，电机额定功率

1.5KW，同步转速1500r/min满载转速1400r/min2---XWEDY

1.5-84-649针轮摆线减速器，传动比i=649；

3、4---大、小啮合齿轮，小齿轮齿数，大齿轮齿数，传动比i=6，模数，特别注意大齿轮为剖分齿轮；5---汽轮机转子上的联轴器；6---汽轮机转子3最终方案的特点图

2.5方案框图

（1）选用Y系列三相异步电动机，外形尺寸紧凑，可与减速器直连，价格便宜；

（2）选用针轮摆线减速器，传动比大，结构紧凑，承载能力合适；3选用齿轮传动，传动平稳，传动功率大，传动比准确；4设计专门盘车支撑结构，支撑方便可靠，可以实现齿轮传动中心距可调；5充分利用汽轮机转子上原有部件以及部件上的孔、配合面进行设计图

2.6最终方案系统传动简图

3.机械部分设计

3.1设计参数的拟定表

3.1汽轮机参数

3.2传动部分设计传动部分设计主要包括摩擦阻力矩的求解；电机和减速器的选取；齿轮传动的设计；以及盘车传动部分的固定部件的设计

3.

2.1摩擦阻力矩的计算汽轮机转子的摩擦力矩

3.

2.2电机、减速器的选取1效率的计算2电机的选取初选=

0.5r/min故，电机选取Y90L-4异步电动机，电机的外形尺寸335×245×190；电机的动力参数同步转速1500r/min，满载转速1400r/min额定功率

1.5Kw3）减速器的选择根据电动机及传动比查阅机械设计手册选取摆线针轮减速器为XWEDY

1.5-84-649减速器，外形尺寸529×430×64外形具体尺寸和安装尺寸见右图和下表表

3.1XWEDY

1.5-84-649针轮摆线减速器外形、安装尺寸4摆线针轮减速器简介概述摆线针轮减速器是采用K－H－V少齿差一式传动原理及摆线针齿啮合的新颖传动机械，广泛应用于纺织印染、轻工食品、冶金矿山、石油化工、起重运输及工程机械领域中的驱动和减速装置图

3.1减速器外形尺寸、安装尺寸结构原理行星摆线减速器全部传动装置可输入轴上装有一个错位1800的双偏心套，在偏心套上装有两个滚柱轴承，形成H机构，两个摆线轮的中心孔即为信心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿壳上一组环行排列的针齿销相啮哈，以组成少齿差内啮合减速机构，为了减少摩擦，在速比小的减速机中，针齿销上带有针齿套当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廊曲线的特点及其受针齿壳上针齿销限制之故，摆线轮的运动成为即有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿差从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速图

3.2摆线针轮减速机特点摆线针轮减速器是按照JB/T2982—94采用摆线针齿啮合的、少齿差行星传动原理设计而成的一种新型传动机械，已广泛地应用到石油、化工、建筑、冶金、矿山、起重运输、纺织印染、工程机械、食品工业、电子电视等各个领域，深受用户的信赖和一致好评摆线针轮减速器有如下特点具有减速比大，传动效率高，体积小，重量轻，故障少，寿命长，运转平稳可靠，噪音小，拆装方便，容易维修，结构简单，过载能力强，耐冲击，惯性力矩小等特点5）机械传动部分各个部件的功率、转矩、转速如下表表

3.2各个传动件功率、转矩、转速表

3.

2.3啮合齿轮设计本设计选择齿轮传动减速，齿轮的主要失效形式是轮齿的失效，最常见的主要有轮齿折断、工作齿面磨损、点蚀、胶合和塑性变形等齿轮传动的设计准则主要有保证齿根弯曲强度和保证齿面接触疲劳强度两准则本设计主要考虑齿根弯曲强度设计对于齿轮设计过程如下1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数:选用标准直齿圆柱齿轮传动；齿轮等级选用7级精度；选取小齿轮材料40Cr（调质），硬度350HBS大齿轮材料ZG-30NiCrMo（调质），硬度300HBS；选小齿轮齿数=30，则大齿轮齿数=×i=1802按齿面接触强度设计:由设计计算公式进行试算，即试选载荷系数=

1.3=

0.6查得材料的弹性影响系数=

189.8查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限计算应力循环次数假定每次检修时间4年，每次检修盘车工作100小时，盘车寿命20年，则查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，则因此:=1184计算小齿轮分度圆直径，代入，则计算圆周速度ν计算齿宽b计算齿宽与齿高之比模数齿高计算载荷系数根据圆周速度和齿轮精度，查得动载系数=

1.0由于是直齿轮，则查得使用系数用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承悬臂布置时，由，查得故载荷系数为由于实际载荷系数与初选载荷系数接近，所以计算模数3按齿根弯曲强度设计查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=

1.4，则计算载荷系数K查取齿形系数和应力校正系数计算大、小齿轮的并加以比较故取则

（4）计算齿轮的几何尺寸故取

（5）两齿轮的结构设计剖分大齿轮结构图如图

3.3，小齿轮结构图如图

3.

43.

2.4两剖分齿轮连接用螺栓的计算图

3.3剖分大齿轮结构图两剖分大齿轮与汽轮机转子上的联轴器连接选用普通六角螺栓，借助于联轴器上的螺栓孔实现连接普通螺栓连接的主要失效形式主要为螺栓杆和螺纹部分发生塑性变形或者断裂由《机械设计》课本知道有公式参数选取图

3.4小齿轮结构图故选择普通螺栓（

8.8级），六角螺母（8级），则由紧螺栓拉伸强度校核公式图

3.5螺栓组示意图知，螺栓设计公式由公式选取S=

1.5则则螺栓的直径为故选取螺栓为M24（

8.8级）满足要求

3.

2.5小齿轮用键的校核小齿轮与减速器伸出轴的连接选用普通平头平键其主要失效形式为工作面被压溃由《机械设计》课本知道有键的连接强度计算公式（a）式中T-----传递扭矩，N·m；k-----键与轮毂键槽的接触高度，k=

0.5h，此处h为键的高度，mm；l-----键的工作长度，mm，圆头平键l=L，这里L为键的公称长度，mm；---键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，MPa式中参数的确定，减速器与小齿轮的连接平头平键为键，则故所选择的普通平键满足要求

3.

2.6支撑底板的设计（b）底板设计要求

（1）底板与减速器底座之间的距离要有一定的微调；

（2）底板尺寸不能过大底板设计过程:

（1）材料的选择，材料的选用，主要是根据机架的使用要求多数机架形状较复杂，故一般采用铸造，由于铸铁的的铸造性能好、价廉和吸振能力强，所以应用很广重型机架常采用铸钢，当要求重量轻时，可以用铸造或压铸铝合金等轻金属制造焊接机架具有制造周期短、重量轻和成本低等优点，故在机器制造业中，焊接机架日益增多焊接机架主要由钢板、型钢或铸钢件等焊接而成有的机架宜用非金属材料（c）图

3.6底板结构图本次汽轮机检修盘车的底板材料为HT250，即铸铁，目前铸铁是机架使用最多的一种材料，它的流动性好，体收缩和线收缩小，容易获得形状复杂的铸件在铸造中加入少量合金元素可提高耐磨性能铸件的内摩擦大、阻尼作用强，故动态刚性好铸铁还具有切削性能好、价格便宜和易于大量生产等优点但铸件的壁厚超过临界值时，其力学性能会显著下降，故不宜设计成很厚的铸件HT250流动性好用于承受中等弯曲应力（约为），摩擦面间压强大于的铸件如大多数的机床底座（溜板、工作台）、鼓风机底座、汽轮机操纵座外壳、减速器箱体和汽车变速机箱体、水泵壳体等铸钢机架的铸件一般都要经过热处理热处理的目的是为了消除铸造内应力和改善力学性能铸钢机架的热处理方法一般有正火加回火，退火、高温扩散退火和焊补后回火等机架的时效处理的目的是在不降低铸铁力学性能的前提下，使铸铁的内应力和机加工切削力得到消除或稳定，以减少长期使用中的变形，保证几何精度

（2）底板的尺寸设计见下图

3.6

（3）底板与减速器底座之间距离的调节采用5个厚度为1mm的调整垫片调节底板尺寸的选取遵循尺寸尽量小的原则

3.

2.7汽轮机中压轴环抱机构的结构设计图

3.7环抱机构外形图汽轮机中压轴环抱机构是通过连杆1与连杆2和滚轮用销钉相连，使得滚轮与汽轮机中压轴接触，在将盘车装置放到汽轮机中压轴上时，环抱机构可将盘车的重量通过传递给汽轮机中压轴，从而固定盘车位置保证滚筒的中心线与汽轮机中压轴的中心线在同一面内环抱机构的滚轮与汽轮机中压轴的接触是两光华面的接触，摩擦阻力不会很大，同时可在滚轮上适当添加润滑油，以保证汽轮机中压轴的接触光滑，阻力小，使得检修工作顺利进行主要由连杆1与连杆2通过螺栓连接，连杆与滚轮是通过销钉连接的，这种环抱机构在安装和拆卸时只需将螺栓拧开既可，从两边分别安装或拆卸，简单方便，且可行性强连杆所用的材料为Q235环抱机构的外形图如图

3.

73.

2.8立柱的结构设计立柱作为机架的一种，具有机架的设计要求，即要保证刚度、强度及稳定性刚度是评定大多数支撑架工作能力的主要准则，例如在机床中床身的刚度决定着机床生产率和产品精度；在齿轮减速器中，箱体的刚度决定了齿轮的啮合情况哈它的工作性能；薄板轧机的机架刚度直接影响钢板的质量和精度强度是评定重载机架工作性能的基本准则机架的强度应根据机器在运转过程中可能发生最大载荷或安全装置所能传动的最大载荷来校核其静强度此外，还要校核其疲劳强度机架的强度和刚度都要从静态和动态两方面来考虑动刚度是衡量机架抗振能力的指标，而提高机架抗振性能应从提高机架构件的静刚度、控制固有频率、加大阻尼等方面着手提高静刚度和控制固有频率的途径是合理设计机架构件的截面形状和尺寸，合理选择壁厚及布肋，注意机架的整体刚度与局部刚度的匹配以及结合面刚度等稳定性是机架受压结构及受压弯结构都存在失稳问题有些构件制成薄壁腹式也存在局部失稳稳定性是保证机架正常工作的基本条件，必须加以校核

（1）立柱设计的一般要求

（1）在满足强度和刚度的前提下，机架的重量应要求轻、成本低；

（2）抗振性好，把受迫振动限制在允许范围内；

（3）温度场分布合理，热变形对精度的影响小；图

3.8立柱结构图

（4）结构设计合理，公益性良好，便于铸造、焊接和机械加工

（5）结构力求便于安装与调整，方便修理和更换零部件；造型好，即适用经济，又美观大方；

（6）立柱高度可调

（2）立柱结构设计如图

3.8，立柱与地基用螺栓连接；立柱由两部分组成，下立柱和上立柱，上立柱与底板连接，下立柱与地基连接上、下立柱之间用销轴连接，根据所用销孔的不同来调节立柱的高度上、下立柱均为空心的，可以减少立柱重量、节约材料并且提高立柱的截面系数

（3）立柱材料选择选用HT2504．电气控制部分设计

4.1总述图

4.1（a）由于该设计检修盘车是由电动机拖动的，因此对于电动机的控制就是至关重要的通过对电动机的电气控制，可以实现电动机的启动、反向、制动等运行性能的控制，实现汽轮机转子盘动的自动化对普通三相异步电动机的控制，现在采用最多的是继电接触器控制

4.2电气控制线路简介

4.

2.1电气控制线路的组成和作用电气控制线路是由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等电器元件和电动机等用电设备组成的控制线路图

4.1（b）电气控制线路的作用是实现对电力拖动系统的起动、反向、制动和调速等运行性能的控制；实现对拖动系统的保护；满足生产工艺要求实现生产加工自动化

4.

2.2笼式异步电动机典型控制电路1）笼式电动机的起动控制电路笼式异步电动机有直接起动和降压起动两种方式较大容量的笼式异步电动机一般采用降压起动的方式起动，降压起动有两种形式星—三角降压起动和定子串电阻降压起动典型笼式异步电动机的起动控制线路如图

4.1图

4.1（a）是用接触器直接起动线路；图

4.1（b）是星—三角降压起动线路；图

4.1（c）是定子串电阻降压起动线路本设计由于电动机功率较小，故采用图

4.1（a）的起动线路2）笼式异步电动机的正反转控制电路图

4.1（c）图

4.1电动机起动控制线路在电工学课程中我们知道，只要把电动机定子三相绕组任意两相调换一下接到电源上就可以实现电动机改变电动机的旋转方向如果用两个接触器来完成电动机定子绕组相序的改变，那么由正传和反转起动线路组合起来就成了正反转控制电路典型笼式异步电动机的正反转控制线路如图

4.23）笼式异步电动机的点动控制电路图

4.2电动机正反转控制线路汽轮机转子检修时需要检修盘车在工作过程中实现点动，即按按钮时电动机转动，盘车工作，手放开按钮电动机停止转动，盘车停止工作典型用按钮实现点动的控制线路如图

4.34）笼式异步电动机的保护图

4.3电动机点动控制线路电气控制系统除了能满足生产机械的工作要求外，要想长期无障碍地运行，还必须有各种保护措施保护环节是电气控制系统不可缺少的组成部分，利用它来保护电动机、电网、电气控制设备以及人身安全等电气控制系统中常见的保护环节有短路保护、过载保护、零电压与欠电压保护以及弱磁保护等常用保护电路的接线短路保护——熔断器FU；过载保护——热继电器KR；零电压保护——电压继电器KZ；欠电压保护——欠电压继电器KV

5.本设计检修盘车的推广前景本设计检修盘车主要针对30万千瓦以上汽轮机机组转子检修设计的，可以初步满足汽轮机检修时汽轮机转子的盘动同时它的进一步改进，将会适用于各种大容量汽轮机的检修、各种煤矿大型磨煤机转子检修的盘动等大质量设备的盘转本设计检修盘车的特点1）该检修盘车采用电力拖动，比起以前采用的人力、机械拖动更加先进，控制精度相对有了很大的提高；2）该检修盘车采用减速器、齿轮传动，传动比更加准确，传动相对平稳3）该检修盘车利用汽轮机转子本身连接的联轴器上的螺栓孔，利用剖分齿轮与其连接，得以驱动转子盘转，结构紧凑、简单4）该检修盘车采用转子环抱结构，使得盘车主体安装方便、快捷，同时可以防止齿轮啮合产生的反转力矩使得盘车主体反转，造成事故5）该检修盘车支撑底板、立柱均采用高度可调整设计支撑底板的这种设计可保证两啮合齿轮的正确啮合，同时也避免了由于转子轴承磨损造成齿轮不能啮合情况的发生；立柱的这种设计可根据各种实际现场确定立柱安装高度综合该设计的诸多特点，我们相信该设计检修盘车的推广前景是广阔的同时对于该设计存在的不足，我们将逐步改进

6.毕业设计总结本次机械设计是有关汽轮机检修盘车的设计，在以往汽轮机检修产品的基础上，针对目前对汽轮机检修存在的一些问题，设计出即符合检修又便于汽轮机装配的检修盘车主要从汽轮机主轴的检修方面入手，汽轮机转子是体积大、重量大、不宜移动的被检修轴，因此此次设计的检修盘车利用支架将检修盘车固定于与汽轮机同轴线的位置上，通过电动机驱动，减速器、齿轮传动的减速使得低速转动传动到汽轮机转子，使得汽轮机中压轴的转速降到每分钟两转，便于技术人员的检修对于汽轮机检修盘车的发展是目前许多大型企业在汽轮机研发方面的重中之重，因此在其研究方面应进一步加大力度，使得汽轮机检修盘车跟上汽轮机的发展步伐毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程“千里之行始于足下”，通过这次毕业设计我们深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真地进行毕业设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为了明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础说实话，毕业设计真的是有点累然而，当我们着手清理自己的设计资料，分析数据，得出的零件实物，仔细回味这几周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我们的倦意顿消，虽然这是我刚学会走完的第一步，是我人生中的一点小小胜利，然而它令我感受到自己成熟了许多，令我有一种“春眠方觉晓”的感悟平时看老师们在做有关机械零件的设计时，只要套用设计公式既可我们会想机械设计就是那么简单的一件事这次到我们亲手设计了一个成品，也想应该不会太难吧事实上每一步我们都步履维艰面对一堆堆的参数，我们需要逐一去查找，核对，算公式因为很多地方都没有经验，不会选取参数，如此重复，时间用了不少人更加疲劳不堪不知道多少次因为一个数据出错了，而全盘皆输，又要从新做过我们是用CAD绘图，一般的图不会太复杂，人也容易大意，一不小心就出意外了，绘图的每一个细节是用一个一个的数据组成的，因此每个标准件的选用事关重要，若稍有不慎，又得从新开始我们清楚的意识到，做毕业设计不是一件容易的事，但给我们更多的是收获通过这次毕业设计我们认识到做毕业设计是件劳力与智力结合的事，一点粗心都会导致前功尽弃，细心方能使万年船实践是检验真理的唯一标准，只有经得起实践的检验的想法、意识才是正确的正所谓初生牛犊不怕虎，我们队员每个人心中都有自己的普罗米修斯，对同一个设计题目都有不同的看法，彼此都认为自己的方法是最好的但我们受条件限制，不能有很多时间把每一种方案进行具体的设计计算我们只好按照自己的方法先在电脑上进行试验，我们再进行讨论，选取最合适的方案机械设计是离不开绘图工具CAD的，因此每次方案定了以后，都要通过CAD绘图来观测这次的方案是否可行书是前人正确经验的总结，我们做毕业设计是离不开工具书的它可以给我们很多有用的知识，帮我们解决一些难题但写书的作者所写必定有一定的局限性，经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己要从实际出发，多点动手去做，把前人的知识经验变成自己的力量摸着石头过河是我们初学者必须要的精神，只有自己动手了，错误的会改正，正确的继续发扬，这样才符合毕业设计的要求我们要把零件做到图纸上的要求可以选择不同的工艺路线，不同的路线所需要的机械设备是不同的，介于我们设计的装置的方案是要考虑其工作的具体方式，因此选型定了以后就应与具体的数据相结合，制定出有关的设计步骤俗语有所众人拾柴火焰高我们做毕业设计也需要发挥团队的精神的作用，队员之间互相合作，发挥相互的特长，这样会令设计工作顺利完成而省很多时间和精力，达到事半功倍的效果观看一个车床加工出来的零件外形是简单直观的，看不出加工它在背后做的大量工作做完这个毕业设计让我们深深的体会到台上一分钟，台下十年工这句话的含义老师是一本活书是最好利用的资源，我们要不断在他身上进行开采，获取自己宝贵的知识无论在做设计数据筛选，方案拟定过程遇上的种种问题我们自己不能解决都需要老师的帮助老师具备专业的知识和过硬的实际操作经验，是我们在机械制造业中航行的指明灯毕业设计毕竟是一个较为漫长的过程其中有苦有乐，每当我们灰心，意志消沉是得到老师的鼓励，我们都会信心大增，每当做出的成绩能换来老师一个微笑，我们都会感到心满意足，彼此的交流让我们师生的感情更融合人们说美好景色在顶峰，人克服困难换来成功的喜悦才是最幸福的事毕业设计做完了，画上一个完美的句号，也尝到成功的味道，但漫漫的人生路还需继续努力面对日趋激励的就业形势，我们相信只要学好知识技术，以一种刻苦勤劳的精神对待工作，我们定会活出不平凡的人生本文在设计时由于时间仓促，只是对汽轮机主轴的检修设备进行了设计，而且检修盘车的一些设计可能还不够完美，但是由于设计者能力有限，难免有一些漏洞，希望各位老师指出错误，我将虚心地接受并加以改进本次设计能够顺利完成，首先我要感谢我的母校，是她为我们提供了学习知识的土壤，使我们在这里茁壮成长；其次我要感谢我的指导老师戴俊平老师戴老师从一开始的设计方案的选定，到最后的完整设计的完成，都非常耐心的对我进行指导给我提供了大量数据资料和建议，告诉我应该注意的细节问题，细心的给我指出错误戴老师诲人不倦的工作作风，一丝不苟的工作态度，严肃认真的治学风格给我留下深刻的影响，值得我永远学习在此，谨向导师戴俊平老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！参考文献

[1]濮良贵，纪名刚，陈国定等.机械设计.8版.北京高等教育出版社，

2006.

[2]邹慧君，沈乃勋，于晓红等.机械原理课程设计手册.北京高等教育出版社，

1998.

[3]藏宏琦，王永平，叶军等.机械制图.2版.西安西北工业大学出版社，

2002.

[4]陈晓南，杨培林，陈钢等.机械设计基础.北京科学出版社，

2007.

[5]毛谦德，李振清，张玉荣等.袖珍机械设计师手册.3版.北京机械工业出版社，

2006.

[6]成大先，王德夫，姜勇等.机械设计手册.单行本.机械传动.北京化学工业出版社，

2004.

[7]吴宗泽罗圣国等.机械设计课程设计手册.3版.北京:高等教育出版社

1999.

[8]齐占庆，王振臣，李惠光等.机床电气化控制技术.4版.北京机械工业出版社，

1997.

[9]甘永立，乔卫东，柴畅等.几何量公差与检测.8版.上海上海科学技术出版社，

2008.

[10]谭志.汽轮机检修用下装式盘车装置[P].中华人民共和国

200920054651.3，

2009.

[11]郭泉生.汽轮机发电机组检修时使用的电动盘车装置[P].中华人民共和国

200420092861.9，

2004.

[12]王乐勤，田艳丽，戴维平等.大型盘车系统分析与设计[J].现代机械，2008年，第1期.

[13]卢霞.电液操纵式自动盘车装置的设计[J].东方电气评论，2008年，第22卷，第4期.

[14]吴雪忠.汽轮机盘车设备结构改进[J].热力透平，2003年，第3，2卷，第3期.

[15]宋毓楠.合肥二电厂汽轮机转子盘车装置简介[J].安徽电力科技信息，2003年，第2期.

[16]Y.G.P.Nilkitsaranon.Gasturbineperformanceprognosticforcondition-basedmaintenance[J].EnglandUK:AppliedEnergy

2008.

[17]JohnLatcovich.MaintenanceandOverhaulofSteamTurbines[J].Moscow:InternationalAssociationofEngineeringInsurers38thAnnualConference

2005.

7.附录附录一SteamTurbineComponentCharacteristicsFailureMechanismsArrangementsandApplicationsSteamturbinesarefundamentallythesameregardlessofwhethertheydriveasimple500shafthorsepowerSHPfanordrivea1000MWgenerator.Inallcasessteamisexpandedthroughrowsofstationaryandrotatingbladingwhichconverttheenergyinthesteamintomechanicalenergy.Whilethefunctionsarethesameforallsteamturbinesthedesignsaresufficientlydifferenttonecessitatebriefdiscussionsontheimportantcomponentstheircharacteristicsandfailuremechanismsandhowtheyarearrangedororganizedastheseattributesdoaffectsteamturbinemaintenancetasksandfrequencies.

2.ATurbineComponentCharacteristicsandFailureMechanisms

2.A.1SteamTurbineBladingSteamturbinesproducepowerbyconvertingtheenergyinsteamprovidedfromaboilerorheatrecoverysteamgeneratorHRSGintorotationalenergyasthesteampassesthroughaturbinestage.Aturbinestagenormallyconsistsofarowofstationarybladingandarowofrotatingblading.Thepurposeofthestationarybladingistodirecttheflowofthepassingsteamtotherotatingbladingattheproperangleandvelocityforthehighestefficiencyandextractionofpower.Thepurposeoftherotatingbladingistoconvertthedirectedmassflowandsteamvelocityintorotationalspeedandtorque.Stationarybladingmaybereferredtoasnozzlesvanesstatorspartitionsandstationarybladingwhilerotatingbladesmaybereferredtoasbucketsbladesandrotatingblading.Aturbinemayhaveasingleroworstageofstationaryandrotatingbladingormayhavemultiplerowsorstagesofblading.Steamturbinebladinghavedifferentshapeswhicharereferredtoaseitherimpulsebladingorreactionblading.Impulsebladingischaracterizedbyhighvelocityfluidsenteringtheturbinebladebyabladeprofilethatefficientlyturnsthedirectionofthefluidwithlittlepressurechangeandbydecreasingthevelocityofthefluidasitleavesthebladetoextractenergy.TypicalimpulsebladesarecrescentorU-shapedandmaynotalwaysbesymmetrical.Reactionbladingischaracterizedbyhighvelocityfluidsenteringtheturbinebladebutnotashighasimpulsevelocitylevelsbyabladeprofilethatefficientlyallowsthefluidtoexpandwhilepassingthroughthebladeandbydecreasingboththevelocityandpressureofthefluidasitexitsfromthebladetoextractenergy.Typicalreactionbladinghastear-dropshapedleadingedgeswithataperedthicknesstothetrailingedge.Thebladesmayhavetwisttotheirshapewhichmayrangefromlowamountsoftwistorreactionatthebaseofthebladetohightwistorreactionatthetipoftheblade.Impulsetypebladingistypicallyutilizedinthehighpressureorfrontsectionsofthesteamturbinewhilereactionbladingisutilizedinthelowerpressureoraftsectionsoftheturbine.Manyoftoday’snewsteamturbineshoweverareutilizingreactionbladinginallstagesoftheturbineincludingthehighpressuresections.Regardlessofthebladingtypethebladetipsmaybecoveredwithbandspeenedtotheirtipswhichconnectseveralbladestogetheringroupsorthebladesmayhaveintegralshroudswhicharepartofthebladesormayhavenotipcoverbandsorshroudsfreestanding.Thebladeshroudsandcoverbandsareutilizedtokeepthepassingsteamfromleakingoverthetipofthebladeswhichreducesefficiencyandpoweroutputandtoreduceordampenthevibrationcharacteristicsoftheblading.Bothstationaryandrotatingbladingcanhaveshroudsorcoversdependingontheturbinedesign.Thenumberofbladesinagroupthatarecoveredbyshroudsisdependentuponthevibrationcharacteristicsofthespecificmachine.Forsomedesignsthickwirescalledtiewiresarebrazedintoorbetweenbladestodampenthevibrationlevelsofthebladesorgroupsofblades.Inothercasesthetiewiresareinstalledinthebladetipsparticularlyinlargebladesinthelaststagesofturbines.Andforsomebladedesignsinterlockingtipshroudsz-shapedandmidspansnubberscontactsurfacesareutilizedtodampenbladevibrationparticularlyforlonglaststageturbineblades.Steamturbinebladingcanbesubjectedtoseveralfailuremechanismsinservice.ThesemechanismsareindicatedinTable1alongwiththeresultantdamageandtypicalcausesoffailure.ForsteamturbinestooperatewithhighreliabilityandavailabilitytheabilitytoregularlyinspectandassessthesteambladingconditionisimportantasanyofthefailuremechanismsinTable1canleadtofailureifleftundiagnosedorneglected.Table1–SteamTurbineBladingFailureMechanisms

2.A.2DiscsRotorsShaftsBladeRingsShellsandDiaphragmsTotransmitthetorqueproducedineachstageoftheturbinetherotatingbladingisfastenedtodiscsorwheelsthroughaspeciallydesignedattachmentshapeatthebladebaseorroot.Therootshapemaybefir-treeT-slotorsemi-circularfir-treeshapedormayusemultiplepinstoholdthebladestothediscs.Theturbinediscsmaybeshrunkfitontoashaftwithanantirotationkeyorthediscsmayhavebeenforgedwiththeshaftasanintegralassembly.Theoutputshaftfromtheshrunkfitorintegraldiscrotoristhenconnectedtothedrivenequipmentthroughaflangeconnectionorflexiblecoupling.Similarlystationarybladingrootsmaybeattachedtoslotsinshellscasingsorbladeringsorwherethestationarybladingisweldedtosupportringstocreateastationarybladingassemblyreferredtoasadiaphragm.Dependingonthepressureandtemperatureofthesteamtotheturbinetheremaybedualsetsofshellsorcasings;aninnershellwhichholdsthestationarybladingandanoutershellwhichactsaspressureboundaryfortheturbineaswellasaccommodatingattachmentofbladerings.Themassandthermalinertialofsteamturbinerotorsandshellscanbequitelarge.Assuchthetemperaturegradientstherotorsandshellscanencounterduringstartingandtransientsneedtobecontrolledcarefullyotherwisetherecanbeseriousrubsbetweentherotatingandstationarypartsand/ortherecanbeextensivedistortionofrotorsand/orshellswhenthegradientsaretoolargeoroccurtoofast.Steamturbinediscsrotorsshaftsshellsbladeringsanddiaphragmsaresubjectedtothesamefailuremechanismsandcausesthatapplytosteamturbineblading.Itisnotuncommontoencounterpermanentdeformationcreepfatiguecracksthermalandvibratoryandstresscorrosioncrackingindiscsrotorsshellsanddiaphragms.Unlikebladingthemechanismsmaytakelongerfortheresultantdamagetobecomedetectableasthesepartstendtobemorerobustinsize.

2.A.3RotorForgingswithCenterBoresIntegrallyforgedsteamturbinerotorsmanufacturedinthepasttwodecadeshavenothadboresmachinedinthecenteroftherotor.Theimprovementsinsteelrefiningandforgingmanufacturinghavenotnecessitatedtheneedtoremoveimpuritiesandpoorlyforgedmaterialthataccumulatedinthecenterofolderrotors.ThepresenceofthecenterboreresultsinahighstressintheborethatrequiresperiodicultrasonicUTandeddycurrentETinspectionforcracks.Becauseofthequalityofsomeoftheearlyforgingscrackshavebeenfoundthatrequireinternalmachiningoftheboretoremovetheaffectedmaterial.IthasnotbeenuncommontofindafewhundredthousandindicationsduringUTinspectionthatmayrequireadditionalanalysestodetermineiftheindicationsarecracksandiftheyareconnectedtoeachotherpotentiallyresultinginaunsafecondition.TheimprovementsinUTinspectioninstrumentationandtechniqueshavealsoresultedinfindingnewnumbersofdefectsthatwerenotdetectablewitholderUTtechnologies.OnthepositivesidethepresenceofthecenterboredoesallowforUTinspectionofrotorwheelsandbladeslotsfromunderneath.

2.A.4BearingsandLubricationSystemsAswithmostrotatingmachinerybearingsareutilizedtosupporttheturbinerotorinsidehousingsinstalledintheturbineshells.Dependingonthesizeandnumberofstagesofthesteamturbinedifferenttypesofbearingsmaybeutilized.Itiscommonforsmallersteamturbinestoutilizerollingelementbearingswhilelargerturbineswillutilizejournalandmulti-padthrustbearings.Regardlessofthetypeofturbinethereneedstobeacompletelubricationsystemthatreliablyprovidescleancoollubeoiltotheturbinebearings.Formanylargesteamturbinesshaftliftoilsystemsareutilizedtolifttheshaftintheirjournalbearingsduringstartingandtokeeptheshaftlubricatedduringcoastdownoftheturbinerotoraftersteamtotheturbineisshutoff.Forsometurbineslubeoilusuallymineraloilisutilizedtopowerservomotorsandactuatorsforstopandcontrolvalves.Inothercaseshydraulicfluidsusuallyphosphate-estertypefluidswhichcanoperateathigherpressuresandtemperatureswithoutignitionareutilizedtoprovidetherequiredpowerforthevalves.Properlydesignedandmaintainedlubeoilorhydraulicfluidsystemsareextremelyimportant.Mostoilsystemsasaminimumneedtoincludeanoilreservoirwithlevelindicationfiltersandseparatorsparticulateandwaterremovalpumpsprimaryandemergencybackupthatareindependentoftheprimarypumpsystempressureswitchesorsensorstodetectlossofoilpressureandheatexchangerstocooltheoil.Ofmostconcernisprotectingtheturbinefromlossoflubeoilincidentswhichmayinvolvethelossofoilpressuredetectorspressureswitchesandcontrolsorbackuplubeoilpumpsand/ortheirstartinglogicnotworkingproperly.Sinceoilisutilizedtolubricateandcoolturbinebearingsandgearboxgearsandbearingsifpresentandactuatemajorturbinevalvesitisimportantthattheoilbefreeofdirtmoisturefoamingandanycontaminantswhichwouldcausedamagetobearingsservomotorsandvalveactuators.Somecontaminantsareremovedbyfiltersbutremovalofwaterrequireswaterseparatorsoilpurifiersorcentrifugetypefiltersystems.Oilcoolerscanalsobeasourceofwaterasleakstendtoflowfromhigherpressurewatertothelowerpressureoilsysteminthecooler.Oildoesoxidizeinthepresenceofwaterandwillhavealimitedlife.Assuchconductingfrequentsamplingoflubeoilandhydraulicfluidsforparticulateswatercontaminantsandremaininglifeisimportant.Thereliabilityofthelubeoilsystemisimportantaslossoflubeincidentshavebeenbothfrequentandsevereeventsforallsizesofturbines.Assuchperiodicchecksoflossoflubeprotectiondevicesandlogicneedtobeconducted.

2.A.5SteamandOilSealsInordertokeepthesteamfromgoingaroundthestationaryandrotatingbladingsteamturbinesutilizesealstokeepthesteamconfinedtotheflowpath.Dependingonthesizeandtypeofsteamturbinevarioustypesofsteamsealdesignscarbonringslabyrinthretractablelabyrinthbrushmaybeutilized.Thesesystemsareusuallypressurizedwithsteamtominimizethepressuredifferentialacrossthesesealssothatleakagefromthehigherpressurepartsoftheturbineislesslikelytooccur.Similartypesealsareutilizedtokeepbearingoilconfinedtothebearinghousing.Assuchsealsystemsmayhavefilterspressureregulatorscoolersandtheliketomaintainasealpressureasrequired.Severerubbingofnewsealsafteroverhaulorduringtransientsoperationparticularlystartingcontinuestocausesteamturbineforcedoutages.附录二蒸汽轮机组成特点、失效机制、装配和应用无论是驱动一个简单的500马力风扇或1000MW发电机，汽轮机的原理基本上是一样的在所有情况中蒸汽通过固定的一系列动、静叶片，把蒸汽的热量转化为转子的机械能由于所有汽轮机的工作原理都是相同的，汽轮机设计需要对重要部件特点、失效机制以及它们如何影响汽轮机检修工作和检修效率有足够的、不同的简要讨论2．A汽轮机蜗轮组成特点及失效机制

2.A.1汽轮机叶片汽轮机发电机制是把锅炉蒸汽或热回收余热锅炉蒸汽发生器旋转产生的蒸汽通过一个涡轮级，得以驱动转子实现的一个涡轮级通常包括有一排一排的静叶片和动叶片静叶片的作用是保证热蒸汽流通过动叶片时有恰当的角度和速度，实现能量的最高产生效率动叶片的作用是把热蒸汽流的动量和速度，转化成汽轮机转子的转矩和转速静叶片有时也指由喷嘴、叶片、隔断、以及静叶片组成的整体而动叶片也被指由桶叶片旋转叶片组成的整体涡轮有时由一个单排动、静阶梯叶片组成，有时由多排阶梯动、静叶片组成汽轮机叶片有不同的形状分为反应式叶片和脉动式叶片脉冲式叶片的特点是高流速蒸汽进入涡轮叶片能有效地用较小的叶片轮廓方向压力改变蒸汽的流动方向同时通过减少蒸汽离开叶片时的速度来产生更多能量典型的脉冲式叶片是新月或u形的并不一定的对称反应式叶片的特点是高流速蒸汽进入涡轮叶片但是不能达到脉冲速度的程度当蒸汽通过叶片时，叶片能够有效地使蒸汽膨胀，并且用降低蒸汽流速和压力的方法来保证蒸汽流出叶片式能够产生能量典型的反应式叶片有用于形成锥形尾缘厚度的引导边缘叶片承受的扭曲可能有很大的范围，从叶片根部的轻微扭曲和变形到叶片顶部的过度扭曲和变形脉冲式叶片通常是用于高压或汽轮机前端而反应式通常是用于低压或涡轮机后端然而，如今许多新汽轮机是在包括高压区域在内的整个涡轮级都采用反应式叶片尽管叶片类型、结构不同，叶片端部都是与隔板用螺栓连接，保证多个叶片组成一个整体，或者多个叶片装在一起作为叶片组的一部分，或者没有被隔板或罩子固定的端部叶片罩子和隔板是用来防止流动的蒸汽从叶片顶端泄漏造成功率和效率的浪费，以及减小和防止叶片震动每个动叶片和静叶片都有根据汽轮机设计的叶片罩和隔板一族叶片的数量取决于不同机器的震动特性一些设计中，位于叶片之间的肋条是用来减弱叶片和叶片组的震动性在另一些设计中，这些肋条则被安装在叶片端部（特别是应用于汽轮机高压段的大叶片）在一些叶片的设计中，应用联锁端罩和位于中部的阻尼器来降低汽轮机叶片的震动（特别是对于用于汽轮机高压段的长叶片）汽轮机叶片有可以自动调节多种失效机理表一列出了这些机理以及他们的失效结果和失效原因对具有高度可靠性和实用性的汽轮机操作来说能定期检查和评估汽轮机叶片的状态是很重要的因为在表1列出的任何失效机理会的未诊断或者被忽略都会导致设计的失败表1汽轮机叶片的失效机理

2.A.2阀瓣、转子、轴、叶片环、壳体、隔板每个汽轮机转自段上传递转矩，动叶片被固定在一种根据叶片支撑形状设计的特殊阀瓣或轮子上支撑的形状做成立柱形式，T型槽或者半圆形立柱，也可以用多个销轴把叶片和阀瓣连接起来汽轮机阀瓣可以用楔键连接在汽轮机转子上，或者把阀瓣与汽轮机做成整体结构把输出轴阀瓣组件通过法兰连接或弹性联轴器连接到动力设备上同样的静叶片支撑可能被固定在壳体上的T型槽、套筒、叶片环或者把静叶片焊接到支持环上成为一体（被称作隔板）根据汽轮机蒸汽压力和温度的不同，有的采用双套壳体一个安装固定叶片的内壳和一个做为汽轮机压力界限并与叶片环尺寸相配合的外壳汽轮机质量和热惯性一般都非常的大因此，转子和壳体在启动和瞬变过程中的温度变化有效控制，否则，转子和静叶片部分会产生严重磨损，在温度变化过快的情况下，转子和叶片会发生严重变形汽轮机阀瓣、转子、轴、叶片环、壳体、隔板等与汽轮机叶片具有同样的失效理论在汽轮机阀瓣、转子、轴、叶片环、壳体、隔板经常会产生永久性变形（蠕变）、热疲劳和震动疲劳裂纹以及应力腐蚀裂纹不同于叶片的是，为了使检测过程更加区域尺寸上的稳定，损坏结果检测往往会花费更多的时间

2.A.3具有中心孔的锻造转子在汽轮机转子整体锻造生产方面，在过去20年里没有专门用于汽轮机转子中心孔的孔加工机床炼钢技术和锻造技术的进步使得没必要再像以前加工转子那样去除材料中心孔的存在使得孔的附近具有较高应力，于是需要采用超声波或电涡流对转子上裂纹的定期检测由于早期锻件的一些质量问题，裂纹已经被发现，以至于需要采用内部加工孔的方法来消除材料的不利影响在UT检验时通常会发现大量的标记，因此需要额外的分析来确定这些标记是否是裂纹，他们之间是否相连接以及是否存在导致不安全的条件UT检测技术和科技的发展使得我们发现了许多用过去老的UT技术不能发现的缺陷从积极的反面看，汽轮机转子中心孔的存在促进了转子和T型槽UT检测技术的发展

2.A.4汽轮机轴承及润滑系统和其他旋转机械一样，汽轮机轴承也是被安装在汽轮机壳体上用来支撑汽轮机转子的根据汽轮机转子的级数以及各级的尺寸，所使用的轴承是不同的通常情况下，小容量汽轮机采用滚动轴承，而大容量汽轮机则采用径向止推轴承无论是哪类汽轮机我们都需要一个完整的润滑系统，来提供可靠的干净、冷却的润滑油到汽轮机轴承上对于许多大型汽轮机，转子润滑油托起系统被用来在径向滑动止推轴承启动阶段托起转子，以减小摩擦，直到热蒸汽进入汽轮机后将会关闭对于一些汽轮机系统，润滑油（通常是矿物油）应用于驱动伺服电机和控制器的停止以及控制阀上在另一种情况下，不需要点火装置的流体动压轴承对阀门起到控制作用大多数油路系统最低限度要包括一个油缸与油量的指示过滤器和分离器微粒和除湿法、泵（备份润滑油泵，是独立的主泵泵系统、用来检测油压损失的压力开关或传感器和用来冷却油的热交换器避免汽轮机润滑油泄漏最令人关注的是，它将包括润滑油压力检测器（压力开关和控制器）的失灵或者备份油泵不能正常启动由于润滑油通常被用来润滑和冷却汽轮机轴承（如果有变速箱，还用于齿轮和轴承的润滑）以及驱动主要的汽轮机阀门，因此它的保存时至关重要的它应远离灰尘、水分，避免发泡以及远离一切对轴承、伺服电机、阀门执行机构造成损害的污染物

2.A.5蒸汽和润滑油的密封为了保证汽轮机蒸汽围绕着汽轮机动、静叶片流动，汽轮机采用合理的密封措施防止蒸汽泄露根据汽轮机的尺寸和类型各种类型的蒸汽密封设计碳环迷宫可伸缩的迷宫刷被采用这些系统通常对蒸汽施加压力使得密封件的压差缩小，避免了汽轮机高压部分泄漏的发生类似的，密封件用来防止轴承端盖处润滑油的泄漏这样密封系统由过滤器压力调节器、冷却器、类似的保持密封压力的设备大修后由于新密封件的严重磨损或者汽轮机的瞬态操作（特别是汽轮机的起动），将继续导致工作中断学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者（本人签名）年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》以下简称“章程”，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益论文密级□公开□保密（___年__月至__年__月）保密的学位论文在解密后应遵守此协议作者签名_______导师签名______________年_____月_____日_______年_____月_____日独创声明本人郑重声明所呈交的毕业设计论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本声明的法律后果由本人承担 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用（保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名:二〇一〇年九月二十日致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象从他身上，我学到了许多能受益终生的东西再次对周巍老师表示衷心的感谢其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护学友情深，情同兄妹四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢传动比效率功率P/KW圆柱齿轮传动

80.90-

0.98极小--60000带传动

70.96-

0.9820-100锥齿轮

50.92-

0.9820-50蜗杆传动

600.70-

0.9220-50链传动

50.97-

0.98100以下减速机类型特点蜗轮蜗杆减速机承载能力不高，单级传动比较小，相对体积较大谐波齿轮减速机运动精度高，运转平稳，传动比较大，结构紧凑摆线针轮减速机结构紧凑，运转平稳，传动比较大，相比谐波齿轮减速机价格便宜汽轮机转子质量（t）轴径（m）摩擦系数（f）高压段轴

400.

40.1中压段轴

500.4低压段轴

700.7外形尺寸安装尺寸HMNDCALICGREFV52944053043056064425015535380480120输出轴输入轴n-dDebhstD1e1b1h1t14-20901202595M

12812240624.

518.5电机减速机齿轮PKW输入功率

1.

51.

51.21TN•m输出转矩

10.23413324798n（r∕min）输出转速

14002.

160.36传动比6496FailureMechanismResultantDamageCausesofFailureCorrosionExtensivepittingofairfoilsshroudscoversbladerootsurfacesChemicalattackfromcorrosiveelementsinthesteamprovidedtotheturbineCreepAirfoilsshroudscoverspermanentlydeformedDeformedpartssubjectedtosteamtemperaturesinexcessofdesignlimitsErosionThinningofairfoilsshroudscoversbladeroots1Solidparticleerosionfromveryfinedebrisandscaleinthesteamprovidedintheturbine2WaterdropleterosionfromsteamwhichistransitioningfromvaportoliquidphaseintheflowpathFatigueCracksinairfoilsshroudscoversbladeroots1Partsoperatedatavibratorynaturalfrequency2Lossofpartdampeningcovertiewireetc.3Exceededpartfatiguelifedesignlimit4Excitedbywaterinductionincident–waterflashestosteamintheflowpathForeign/DomesticObjectDamageFOD/DODImpactdamagedentsdingsetc.toanypartofthebladingDamagefromlargedebrisinsteamsuppliedtotheturbineforeignordamagefromdebrisgeneratedfromaninternalturbinefailuredomesticwhichcausesdownstreamimpactdamagetocomponentsStressCorrosionCrackingSCCCracksinhighlystressedareasofthebladingSpecializedtypeofcrackingcausedbythecombinedpresenceofcorrosiveelementsandhighstressesinhighlyloadedlocationsThermalFatigueCracksinairfoilsshroudscoversandbladerootsPartssubjectedtorapidlychangingtemperaturegradientswherethicksectionsaresubjectedtohighalternatingtensileandcompressivestressesduringheat-upsandcooldownsorwhenawaterinductionincidentoccurswheretheinductedcoolwaterquencheshotparts失效机理失效结果失效原因腐蚀翼型、封套的大部分、防尘叶片根部的表面凹陷汽轮机热蒸汽带来的化学腐蚀蠕变翼型、叶片罩、覆盖物的永久变形变形部分受蒸汽温度超过设计范围侵蚀翼型、叶片罩、封套、叶片的根部的松动汽轮机蒸汽带入固体颗粒腐蚀汽轮机蒸汽从气态到液态产生的蒸汽腐蚀疲劳翼型、叶片罩、覆盖物产生裂缝部分操作在固有频率范围内；锻造件（盖，罩等的）磨损部分设计超过疲劳极限进入缸体蒸汽携带的液态水超标国外/国内材料损伤对叶片任何部分的影响损伤汽轮机蒸汽所带大的碎片损伤或者是能够影响元器件的汽轮机内部缺陷应力腐蚀开裂叶片高应力区产生生裂缝在高负载，高应力区域存在特殊类型的开裂热疲劳翼型、叶片罩、覆盖物产生裂缝受到瞬息万变的温度梯度厚壁处的地方受到快速变化的拉伸和压缩应力发生在内热交换区域的漏水。