本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)汽輪機(jī)動(dòng)葉頂部氣封間隙的方法及減振裝置。
背景技術(shù):
汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種動(dòng)力機(jī)械,級(jí)是其最基本的工作單元,在結(jié)構(gòu)上每個(gè)級(jí)由噴嘴和其后的動(dòng)葉柵所組成,蒸汽進(jìn)入噴嘴后其熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,然后進(jìn)入動(dòng)葉,給動(dòng)葉片以沖擊力,使葉輪旋轉(zhuǎn)而輸出機(jī)械功。
大型汽輪機(jī)就是由多個(gè)級(jí)組成,每個(gè)級(jí)都有動(dòng)、靜兩部分組成,因此整個(gè)汽輪機(jī)也就由動(dòng)、靜兩部分組成。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與靜止部分之間必須有一定的間隙,以防相互摩擦。由于汽缸內(nèi)外、隔板前后以及動(dòng)葉兩側(cè)存在壓差,而相應(yīng)各處動(dòng)靜部分之間又必須保持一定間隙以使它們不致相碰,因此必須設(shè)置汽封裝置。
汽輪機(jī)的汽封根據(jù)安裝的位置不同分為:軸端汽封(簡(jiǎn)稱軸封)、隔板汽封和通流部分汽封,分別用來(lái)防止汽輪機(jī)的軸端、隔板和動(dòng)葉頂部蒸汽的泄漏,其作用分別是防止外界空氣進(jìn)入汽輪機(jī),與汽輪機(jī)內(nèi)的蒸汽混合,減少蒸汽泄漏量,從而減少補(bǔ)水量和防止高位能的工作介質(zhì)向低位能流動(dòng)。作為汽輪機(jī)的易損件和必備部件,汽輪機(jī)的汽封越來(lái)越引起從事汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員的關(guān)注。
從汽輪機(jī)運(yùn)行的測(cè)試結(jié)果可以看出,汽輪機(jī)級(jí)間蒸汽泄漏使得機(jī)組內(nèi)效率降低,漏汽損失占級(jí)總損失的29%,其中動(dòng)葉頂部漏汽損失則占總漏汽損失的80%,比靜葉或動(dòng)葉的型面損失或二次流損失還大,后者僅占級(jí)中損失15%。近年隨著汽輪機(jī)汽封技術(shù)的不斷發(fā)展,汽輪機(jī)運(yùn)行的安全可靠性和機(jī)組熱效率都得到相應(yīng)的提高。為了減少漏氣損失,提高機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)性,國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門(mén)對(duì)傳統(tǒng)汽封進(jìn)行改造和設(shè)計(jì),已陸續(xù)出現(xiàn)了許多新型汽封。目前現(xiàn)有的汽封主要有以下幾種:
(一)疏齒式(迷宮式)汽封
目前被廣泛應(yīng)用于大、中、小型汽輪機(jī)的傳統(tǒng)汽封主要為迷宮式汽封。迷宮式汽封中,梳齒式汽封因其汽封成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠且易于安裝而被廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)如圖3。
由于該汽封產(chǎn)品是一種非接觸式剛性密封,間隙太小,汽封齒就很容易和轉(zhuǎn)子碰磨,而且還會(huì)因兩個(gè)剛性碰磨而帶來(lái)安全問(wèn)題。使用中存在的問(wèn)題有:
(1)由于啟機(jī)過(guò)臨界、異常振動(dòng)超差、氣流激振等原因,都會(huì)使汽封齒造成永久性的磨損,導(dǎo)致密封間隙成倍的增加,也就是說(shuō),檢修和安裝時(shí)精心調(diào)整好的汽封間隙很有可能在第一次啟動(dòng)過(guò)臨界時(shí)就被磨大了,對(duì)老機(jī)組而言,這種情況更加明顯。因此考慮到轉(zhuǎn)子過(guò)臨界轉(zhuǎn)速的振動(dòng),傳統(tǒng)梳齒式迷宮汽封安裝時(shí)徑向間隙一般為0.60~0.80mm,根據(jù)轉(zhuǎn)子不同情況,有的間隙更大。迷宮密封的泄漏流量隨著壓差的增大而急劇上升,其密封效率急劇下降,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,汽輪機(jī)間隙每增加0.0254mm,平均功率損失約4~5kW。
(2)汽封齒與軸發(fā)生碰磨時(shí),瞬間產(chǎn)生大量熱量,造成軸局部過(guò)熱,甚至可能導(dǎo)致大軸彎曲,所以在機(jī)組檢修時(shí),電廠只能把汽封徑向間隙調(diào)大,以犧牲經(jīng)濟(jì)性為代價(jià)來(lái)確保機(jī)組的安全性。
(3)在實(shí)際運(yùn)行中由于汽封塊的彈簧片長(zhǎng)期處于高溫高壓的蒸汽中,工作環(huán)境惡劣,再加上彈簧片本身材質(zhì)的原因,在汽輪機(jī)檢修中常常發(fā)現(xiàn)因彈簧片彈性不良、汽封塊因結(jié)垢被卡死造成汽封間隙發(fā)生變化。
(4)曲徑汽封環(huán)形腔室的不均勻性,是產(chǎn)生汽流激振的重要原因,而汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的汽流激振一旦發(fā)生就很難解決,危及機(jī)組的安全運(yùn)行。
(二)蜂窩汽封
蜂窩密封的節(jié)流原理是氣流流經(jīng)蜂窩時(shí),在一定的流速和間隙下形成渦流,而產(chǎn)生阻尼效果。但在實(shí)際運(yùn)行條件下,并不能滿足渦流形成的條件,很難形成良好的渦流現(xiàn)象。其結(jié)構(gòu)仍然是一種剛性密封,一旦碰磨就會(huì)造成永久性的磨損,而間隙隨之增大。間隙過(guò)小時(shí),啟機(jī)容易抱軸,造成起機(jī)困難,間隙過(guò)大則密封效果差,因此蜂窩通常用于低壓末級(jí)葉頂濕蒸汽區(qū)。
蜂窩汽封退讓結(jié)構(gòu)仍采用傳統(tǒng)汽封的背部板彈簧結(jié)構(gòu),所以安裝間隙一般取傳統(tǒng)汽封徑向間隙設(shè)計(jì)值的上限。易磨損,間隙無(wú)法恢復(fù),若間隙過(guò)小或膨脹不均會(huì)造成蜂窩帶與轉(zhuǎn)子(或圍帶)面接觸,可能導(dǎo)致振動(dòng)加劇甚至轉(zhuǎn)子抱死的情況。
(三)自調(diào)整汽封(布萊登汽封)
布萊登汽封的工作原理是依靠各級(jí)前后的壓差變化來(lái)克服彈簧彈力,起到調(diào)節(jié)氣封間隙的作用。這就解決了傳統(tǒng)氣封存在的機(jī)組開(kāi)、停機(jī)過(guò)程中存在的轉(zhuǎn)子過(guò)臨界時(shí)振動(dòng)過(guò)大而造成氣封碰和摩擦的問(wèn)題,也解決了過(guò)臨界震動(dòng)大對(duì)氣封間隙造成永久增大的問(wèn)題,能適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整密封間隙。一般該氣封用于高壓部分隔板,因?yàn)樵诖颂幤啓C(jī)級(jí)的前后壓差可以滿足需要,而中低壓部分及軸封則不適用,而葉頂處直徑過(guò)大,如果采用布萊登氣封,每相鄰兩塊氣封處的接縫間隙預(yù)留將會(huì)很大,因此在此處形成的泄漏量未必能補(bǔ)償氣封間隙調(diào)整后所獲得的收益。
另外,在啟動(dòng)與初始負(fù)荷階段,氣封環(huán)在彈簧作用下,處于全開(kāi)位置,此時(shí)氣封間隙最大,漏氣量大,轉(zhuǎn)子加熱快,若氣缸加熱滯后,易出現(xiàn)較大的正脹差。
另外,此種密封對(duì)水質(zhì)要求較高。長(zhǎng)期運(yùn)行可能造成彈簧結(jié)垢,疲勞失效而無(wú)法長(zhǎng)期保持靈敏的自調(diào)整效果,機(jī)組再次啟動(dòng)因間隙較小而出現(xiàn)動(dòng)靜碰摩,可能產(chǎn)生振動(dòng)。
(四)接觸式汽封
“接觸式氣封”是在傳統(tǒng)梳齒式氣封塊中間嵌入一圈能跟軸直接接觸的密封片,并且能在彈簧片彈力作用下自動(dòng)退讓?zhuān)员WC始終跟軸接觸,屬于柔性密封,它能適應(yīng)轉(zhuǎn)子的跳動(dòng)。但長(zhǎng)期與軸面接觸,摩擦生熱,對(duì)材料的強(qiáng)度和物理特性等有較高要求,且產(chǎn)生的熱量如果不能及時(shí)排走,可能導(dǎo)致過(guò)熱變形等嚴(yán)重問(wèn)題。
(五)側(cè)齒汽封
是在梳齒汽封的一個(gè)高齒上進(jìn)行改造,在垂直于汽封齒的方向上再添加1-2道沿軸向延伸的齒形。其原理是當(dāng)氣流遇到這種階梯形齒的時(shí)候會(huì)形成渦流,起到阻尼作用。但此種汽封受限于軸向間隙,仍然無(wú)法解決磨損后間隙永久性增大的問(wèn)題,側(cè)齒阻尼的效果也會(huì)因?yàn)殚g隙的增大而大打折扣。
(六)DAS汽封
也叫“大齒汽封”。其結(jié)構(gòu)與梳齒類(lèi)似,但汽封塊兩側(cè)的齒加高加厚,并采用鐵素體耐磨材料。開(kāi)機(jī)過(guò)臨界時(shí)如果發(fā)生碰和摩擦,就僅與大齒碰擦,其它齒被保護(hù),但該汽封與軸摩擦?xí)r會(huì)造成機(jī)組振動(dòng)。
(七)可調(diào)式汽封
汽輪機(jī)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí),振動(dòng)會(huì)加大,如果間隙過(guò)小,就會(huì)造成動(dòng)靜摩擦,影響安全??烧{(diào)式密封是在啟動(dòng)過(guò)程中利用彈簧力使汽封弧形段維持較大間隙。當(dāng)通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速后,通過(guò)蒸汽壓力壓縮彈簧,使汽封弧形段間隙減小。
可調(diào)式汽封僅解決了啟停機(jī)過(guò)程中振動(dòng)加大對(duì)汽封磨損的影響,但在機(jī)組運(yùn)行中由其它因素造成的振動(dòng)加大,可調(diào)式汽封無(wú)法避免摩擦。另外,彈簧在高溫環(huán)境下的長(zhǎng)期銹蝕很容易導(dǎo)致彈性失效,在實(shí)際應(yīng)用中效果不理想。
(八)刷式汽封
刷式密封最早應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)上,后有GE公司運(yùn)用在工業(yè)燃?xì)馐狡啓C(jī)上。該密封中,介質(zhì)泄漏主要發(fā)生在密集排列的細(xì)金屬絲之間形成的微小縫隙中,這些縫隙所形成的曲折路徑確保了流體在其中流動(dòng)的不均勻性,使流體產(chǎn)生自密封效應(yīng),從而減少泄漏。高密度的高溫鈷基合金細(xì)金屬絲組成的刷毛,可以耐1200攝氏度以上的高溫不變形。運(yùn)行時(shí)刷絲束類(lèi)似于防護(hù)林的風(fēng)阻效果,起到密封效果。該汽封屬于柔性密封,可以適應(yīng)轉(zhuǎn)子瞬態(tài)跳動(dòng)而保持間隙不變。對(duì)機(jī)組安全性的影響較小。其缺點(diǎn)是:刷絲價(jià)格昂貴,加工工藝要求較高,成本較高。
綜上所述:(1)傳統(tǒng)的疏齒式汽封和蜂窩汽封沒(méi)有進(jìn)一步再減小汽封間隙的可能,無(wú)法再進(jìn)行減少漏氣損失的設(shè)計(jì)。(2)自調(diào)整汽封和可調(diào)式汽封雖然可以通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)方式改變靜子和轉(zhuǎn)子之間的間隙,但是僅僅能夠應(yīng)對(duì)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的徑向跳動(dòng)突然增大;不能應(yīng)對(duì)其它原因造成的轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)突然增大。另外該兩種汽封中使用了彈簧零件,而汽輪機(jī)內(nèi)部的高溫、高濕環(huán)境不可避免地減少了該兩種汽封的使用壽命。(3)接觸式汽封、DAS汽封、刷式汽封雖然減小甚至消除了靜子和轉(zhuǎn)子之間的間隙,但增加了摩擦,降低了汽輪機(jī)的安全;雖然采取了減小靜子和轉(zhuǎn)子摩擦?xí)r的影響的措施,但隨之產(chǎn)生了摩擦部位材質(zhì)上的特殊要求,甚至提高了汽輪機(jī)成本。
為了減少漏氣損失,上述汽封組件在設(shè)計(jì)時(shí)雖然都考慮到轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)對(duì)減小汽封間隙所帶來(lái)的不利影響,但是在應(yīng)對(duì)這些不利影響時(shí),都是采用被動(dòng)應(yīng)對(duì)的方式,沒(méi)有考慮減小轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)的主動(dòng)方式,因此取得一定效果的同時(shí),會(huì)帶來(lái)其它不利因素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)在減小汽輪機(jī)動(dòng)葉頂部氣封處漏氣損失時(shí),僅僅采用被動(dòng)應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng),在取得一定效果的同時(shí),會(huì)帶來(lái)其它不利因素的問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn):
一、汽輪機(jī)啟動(dòng);啟動(dòng)之前,汽輪機(jī)的動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面與汽輪機(jī)葉片外表面之間的間隙在1.5至10毫米之間;
二、達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后,調(diào)節(jié)設(shè)置在隔板內(nèi)孔上的扶正器組件,使扶正器組件上的三個(gè)滾輪逐步向汽輪機(jī)主軸接近,以減小汽輪機(jī)主軸的徑向跳動(dòng);
所述扶正器組件包括三個(gè)滾輪、三個(gè)推桿、三個(gè)推進(jìn)裝置,所述三個(gè)推桿是具有長(zhǎng)度方向彈性壓縮的柔性桿,三個(gè)推桿在垂直于汽輪機(jī)主軸的平面內(nèi)呈120度均分布置;滾輪設(shè)置在推桿前端,每個(gè)推桿的后端都設(shè)置一個(gè)推進(jìn)裝置,滾輪接觸汽輪機(jī)主軸后,成二者對(duì)滾的線接觸;
三、調(diào)節(jié)汽輪機(jī)動(dòng)葉頂部氣封組件,使動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面向汽輪機(jī)葉片外表面逐漸收攏,最終形成二者之間的間隙在0.15至0.45毫米之間;所述動(dòng)葉頂部氣封組件包括絲杠螺母機(jī)構(gòu)、氣封體、減速器和電機(jī),動(dòng)葉頂部氣封組件鑲嵌在汽輪機(jī)氣室殼體的內(nèi)壁中,電機(jī)通過(guò)減速器和絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣封體沿汽輪機(jī)主軸的徑向方向運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的技術(shù)效果是:通過(guò)扶正器組件約束了汽輪機(jī)主軸的徑向跳動(dòng),從而使調(diào)節(jié)汽輪機(jī)動(dòng)葉頂部氣封處間隙變得容易,因此能夠最終使動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面與葉片外表面二者之間的間隙在0.15至0.45毫米之間,當(dāng)其為下限值的時(shí)候,比迷宮式密封的間隙量小3倍,比接觸式密封間隙還要小。當(dāng)汽輪機(jī)主軸的動(dòng)平衡變劣時(shí),調(diào)節(jié)會(huì)逐漸趨于上限值。但是由于這種約束一直存在,在取得蒸汽泄露量減小的效果的同時(shí),還能在蒸汽壓力變動(dòng)時(shí),減小汽輪機(jī)軸的徑向跳動(dòng),維持汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定。另外,還可以隨時(shí)根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài),動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)扶正器組件對(duì)汽輪機(jī)主軸的約束程度和汽輪機(jī)動(dòng)葉頂部氣封處間隙。由于推桿是具有長(zhǎng)度方向彈性壓縮的柔性桿,減小了滾輪與汽輪機(jī)主軸相接觸時(shí)候的振動(dòng)。
附圖說(shuō)明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的沖動(dòng)型汽輪機(jī)氣封間隙的示意圖;其中附圖標(biāo)記1-1是隔板(或靜葉環(huán))氣封徑向間隙,1-2是動(dòng)葉頂部氣封徑向間隙,1-3是氣封軸向間隙或動(dòng)葉根部處的軸向氣封間隙;圖2是現(xiàn)有技術(shù)的汽封使用狀態(tài)示意圖;圖中附圖標(biāo)記2-1是隔板體,2-2是轉(zhuǎn)子葉片,2-3是氣封環(huán),氣封環(huán)裝在隔板內(nèi)圓的汽封槽中;圖3是梳齒型迷宮氣封示意圖;圖中附圖標(biāo)記3-1是蒸汽氣流;圖4是側(cè)齒氣封的結(jié)構(gòu)示意圖;圖中附圖標(biāo)記4-1是彈簧,附圖標(biāo)記4-2是氣封圈;圖5是刷式汽封的原理示意圖;圖中附圖標(biāo)記5-1是刷毛的擺角,5-2是轉(zhuǎn)子;圖中的箭頭是轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方向;圖6是本發(fā)明的動(dòng)葉頂部氣封組件結(jié)構(gòu)示意圖;圖7是圖6中A向示意圖;圖8是扶正器組件與隔板的連接結(jié)構(gòu)示意圖;圖9是具體實(shí)施方式一中上推桿和下推桿的柔性桿結(jié)構(gòu)的示意圖;圖10是扶正器組件與隔板氣封、汽輪機(jī)主軸的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:下面結(jié)合圖6至圖9具體說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的方法是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
一、汽輪機(jī)啟動(dòng);啟動(dòng)之前,汽輪機(jī)的動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面與汽輪機(jī)葉片外表面之間的間隙t在1.5至10毫米之間;
二、達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后,調(diào)節(jié)設(shè)置在隔板內(nèi)孔上的扶正器組件,使扶正器組件上的三個(gè)滾輪逐步向汽輪機(jī)主軸接近,以減小汽輪機(jī)主軸的徑向跳動(dòng);初始狀態(tài)的時(shí)候,扶正器組件上的滾輪8-1表面與汽輪機(jī)主軸9-3表面的距離可以是5至10毫米。
所述扶正器組件包括三個(gè)滾輪8-1、三個(gè)推桿8-2、三個(gè)推進(jìn)裝置8-3,所述三個(gè)推桿8-2是具有長(zhǎng)度方向彈性壓縮的柔性桿,三個(gè)推桿8-2在垂直于汽輪機(jī)主軸的平面內(nèi)呈120度均分布置;滾輪8-1設(shè)置在推桿8-2前端,每個(gè)推桿8-2的后端都設(shè)置一個(gè)推進(jìn)裝置8-3,滾輪8-1接觸汽輪機(jī)主軸9-3后,成二者對(duì)滾的線接觸;
所述三個(gè)推桿8-2是具有長(zhǎng)度方向彈性壓縮的柔性桿,且壓縮后的反彈力隨壓縮行程的增加而線性增大,如圖9所示,桿的中間具有壓縮彈簧,形成內(nèi)桿和外套的滑動(dòng)連接關(guān)系。為了精確定位,內(nèi)桿與外套之間采用花鍵等防止轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。為了防止內(nèi)桿從外套總抽出,設(shè)置軸向限位裝置,避免抽離。上述結(jié)構(gòu)屬于本領(lǐng)域普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
三、調(diào)節(jié)汽輪機(jī)動(dòng)葉頂部氣封組件,使動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面向汽輪機(jī)葉片外表面逐漸收攏,最終形成二者之間的間隙在0.15至0.45毫米之間;所述動(dòng)葉頂部氣封組件包括絲杠螺母機(jī)構(gòu)、氣封體、減速器和電機(jī),動(dòng)葉頂部氣封組件鑲嵌在汽輪機(jī)氣室殼體的內(nèi)壁中,電機(jī)通過(guò)減速器和絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣封體沿汽輪機(jī)主軸的徑向方向運(yùn)動(dòng)。
所述電機(jī)選擇步進(jìn)電機(jī),通過(guò)步進(jìn)電機(jī)脈沖發(fā)生器及上位計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作,電機(jī)、減速器和絲杠螺母機(jī)構(gòu)形成傳動(dòng)鏈,使得氣封體的內(nèi)孔表面向汽輪機(jī)葉片6-12外表面逐漸收攏的平均速度控制在0.06毫米/秒以下。為了獲得比較大的變速比,減速器可以選擇行星齒輪減速器。在通過(guò)推進(jìn)裝置8-3驅(qū)動(dòng)滾輪運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,既可以在上位計(jì)算機(jī)中編制程序,讓三個(gè)推進(jìn)裝置8-3自動(dòng)驅(qū)動(dòng)三個(gè)滾輪運(yùn)動(dòng),也可以手動(dòng)通過(guò)上位計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)。三個(gè)滾輪既可以同步動(dòng)作,也可以不同步動(dòng)作。
所述動(dòng)葉頂部氣封組件由結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)半密封圈6-11和至少四組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,彎成半圓環(huán)狀的半密封圈6-11的兩端各設(shè)置一組傳動(dòng)機(jī)構(gòu);每組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括從動(dòng)齒輪6-2、主動(dòng)齒輪6-3、第一定位軸承6-4、主動(dòng)齒輪軸6-5、第二定位軸承6-6、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速器6-7、第三定位軸承6-8、驅(qū)動(dòng)螺桿6-9和螺套6-10,半密封圈6-11嵌裝在汽輪機(jī)氣室殼體6-1內(nèi)側(cè)面的凹槽6-13內(nèi),驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速器6-7嵌裝在汽輪機(jī)氣室殼體6-1內(nèi),螺套6-10的一端與半密封圈6-11的外側(cè)面連接,其連接可以采用球鉸的方式并考慮四個(gè)驅(qū)動(dòng)螺桿6-9相互平行,驅(qū)動(dòng)螺桿6-9的一端旋合在螺套6-10的另一端內(nèi),驅(qū)動(dòng)螺桿6-9的另一端與從動(dòng)齒輪6-2同軸固定,從動(dòng)齒輪6-2與主動(dòng)齒輪6-3嚙合,主動(dòng)齒輪6-3與主動(dòng)齒輪軸6-5的一端連接,主動(dòng)齒輪軸6-5的另一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速器6-7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接,主動(dòng)齒輪軸6-5通過(guò)第一定位軸承6-4和第二定位軸承6-6安裝在汽輪機(jī)氣室殼體6-1內(nèi),驅(qū)動(dòng)螺桿6-9通過(guò)第三定位軸承6-8安裝在汽輪機(jī)氣室殼體6-1內(nèi)。兩個(gè)半密封圈6-11相扣合后形成整圈。
本實(shí)施方式用于沖動(dòng)型汽輪機(jī),其汽輪機(jī)主軸在設(shè)置扶正器組件處的直徑為620毫米。汽輪機(jī)主軸兩端設(shè)置軸承的軸徑處直徑大約在300至400毫米,一般選擇汽輪機(jī)主軸的中間部位設(shè)置扶正器組件。本實(shí)施方式在汽輪機(jī)主軸的大約中間位置設(shè)置了扶正器組件,相當(dāng)于增加了一個(gè)中間支撐,顯著地改善了軸系結(jié)構(gòu)的受力情況。
具體實(shí)施方式二:下面結(jié)合圖6和8具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式還包括兩組距離傳感器和一組振動(dòng)傳感器,所述一組距離傳感器6-14設(shè)置在氣封體上以實(shí)時(shí)測(cè)量氣封體6-11與汽輪機(jī)葉片6-12外表面的間隙和汽輪機(jī)葉片6-12外表面的徑向跳動(dòng);所述另一組距離傳感器8-4分別設(shè)置在推桿8-2的前端處,以實(shí)時(shí)測(cè)量滾輪8-1與汽輪機(jī)主軸9-3的距離和汽輪機(jī)主軸9-3的徑向跳動(dòng);一組振動(dòng)傳感器8-5設(shè)置在推桿8-2的前端處以采集振動(dòng)數(shù)據(jù)。
第二步驟中還包括下述技術(shù)手段,在滾輪8-1趨近于汽輪機(jī)主軸9-3的過(guò)程中,實(shí)時(shí)采集滾輪8-1與汽輪機(jī)主軸9-3的距離,控制每個(gè)滾輪8-1與汽輪機(jī)主軸9-3的距離近似相同;當(dāng)扶正器組件上的某個(gè)滾輪8-1已經(jīng)接觸汽輪機(jī)主軸9-3后,實(shí)時(shí)采集汽輪機(jī)主軸9-3的徑向跳動(dòng),如果隨著三個(gè)滾輪8-1的持續(xù)進(jìn)給,汽輪機(jī)主軸9-3的徑向跳動(dòng)不再減小,則滾輪8-1的進(jìn)給停止。如此操作后,汽輪機(jī)主軸的徑向跳動(dòng)一般能達(dá)到0.03至0.05毫米之間。
其它技術(shù)手段與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式三:下面結(jié)合圖6具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式第三步驟還包括下述技術(shù)手段,在使動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面向汽輪機(jī)葉片6-12外表面收攏的過(guò)程中,實(shí)時(shí)采集氣封體6-11與汽輪機(jī)葉片6-12外表面的間隙和汽輪機(jī)葉片6-12外表面的徑向跳動(dòng)和振動(dòng)傳感器8-5采集的振動(dòng)數(shù)據(jù),以保證間隙t的數(shù)值始終大于徑向跳動(dòng)的數(shù)值,如果出現(xiàn)振動(dòng)數(shù)據(jù)異常增大,則立即反向動(dòng)作增大動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面與汽輪機(jī)葉片外表面的距離,待振動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)到異常增大之前時(shí),再恢復(fù)操作。所述振動(dòng)數(shù)據(jù)異常增大指動(dòng)葉頂部氣封組件在0.5秒鐘內(nèi)振動(dòng)波的幅值放大1倍左右。
其它技術(shù)手段與具體實(shí)施方式二相同。如此設(shè)置,避免汽輪機(jī)內(nèi)因?yàn)檎羝麎毫ψ儎?dòng)造成的運(yùn)行不穩(wěn)定突然使動(dòng)葉頂部氣封組件的內(nèi)孔表面向汽輪機(jī)葉片外表面發(fā)生碰擦。如果發(fā)生了小的碰擦,在振動(dòng)傳感器8-5采集到信號(hào)后,立即退讓?zhuān)€(wěn)定后,再進(jìn)行間隙調(diào)節(jié)。
具體實(shí)施方式四:下面結(jié)合圖10具體說(shuō)明本實(shí)施方式。所述扶正器組件的推進(jìn)裝置8-3包括齒條10-1、齒輪10-2和電機(jī)及減速器10-3,汽輪機(jī)內(nèi)隔板10-4內(nèi)開(kāi)有腔體10-6,齒條10-1、齒輪10-2和電機(jī)及減速器10-3設(shè)置在腔體10-6中,齒條10-1沿著垂直于汽輪機(jī)主軸9-3方向布置,齒條10-1的一端穿出腔體10-6且與推桿8-2相固定,所述齒條10-1的橫斷面為矩形,腔體10-6在齒條10-1穿出的位置形成橫斷面為矩形的導(dǎo)向滑道10-7,齒條10-1的另一端的腔體10-6內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向套10-8,導(dǎo)向滑道10-7和導(dǎo)向套10-8保證了齒條10-1的運(yùn)動(dòng)和定位精度,齒輪10-2與齒條10-1相嚙合,齒輪10-2的齒輪軸連接在電機(jī)及減速器10-3的輸出軸上,所述滾輪8-1與隔板氣封體10-5相鄰。所述電機(jī)及減速器10-3的電機(jī)選擇步進(jìn)電機(jī),通過(guò)步進(jìn)電機(jī)脈沖發(fā)生器及上位計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作,電機(jī)、減速器和齒輪、齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成傳動(dòng)鏈,使得滾輪8-1向汽輪機(jī)主軸9-3外表面逐漸收攏的平均速度控制在0.06毫米/秒以下。為了獲得比較大的變速比,減速器可以選擇行星齒輪減速器。隔板氣封體10-5所起到的作用與現(xiàn)有技術(shù)的隔板氣封相同,其作用如圖1中的隔板氣封1-1,保留隔板氣封體10-5的目的是防止此處漏氣。
其它技術(shù)手段與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與實(shí)施方式二的區(qū)別在于,距離傳感器優(yōu)先選擇為電渦流位移傳感器,振動(dòng)傳感器優(yōu)先選擇為動(dòng)圈式振動(dòng)速度傳感器。電渦流傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨率地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面距離。在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械狀態(tài)分析、振動(dòng)研究和分析測(cè)量中,對(duì)非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號(hào),能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。動(dòng)圈式振動(dòng)速度傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:鋼制圓形外殼,里面用鋁支架將圓柱形永久磁鐵與外殼固定成一體,永久磁鐵中間有一個(gè)小孔,穿過(guò)小孔的芯軸兩端架起線圈和阻尼環(huán),芯軸兩端通過(guò)圓形膜片支撐架空且與外殼相連。工作時(shí),傳感器與被測(cè)物體剛性連接,當(dāng)物體振動(dòng)時(shí),傳感器外殼和永久磁鐵隨之振動(dòng),而架空的芯軸、線圈和阻尼環(huán)因慣性而不隨之振動(dòng)。因而,磁路空隙中的線圈切割磁力線而產(chǎn)生正比于振動(dòng)速度的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),線圈的輸出通過(guò)引線輸出到測(cè)量電路。由于汽輪機(jī)內(nèi)部高溫和高濕度的環(huán)境,可以設(shè)計(jì)保護(hù)殼體和保護(hù)套,對(duì)傳感器和導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)。
其它技術(shù)手段與具體實(shí)施方式二相同。