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摘要：汽轮机安装及检修需进行汽缸负荷的测量和调整工作，以保证汽缸及附属管道的重量负荷符合设计要求，负荷分配合格与否直接影响机组的安全运行，本文从计算方式探讨汽缸负荷的最终分配。
关键词：汽轮机 汽缸 负荷分配 垂弧
▲▲ 一、概述
将机组的重量，按制造厂提供的数据，分配到各块台板上，即谓之负荷分配。国产300MW机组，只对高中压缸进行负荷分配。因高中压缸为四只猫爪支撑在前后轴承上。这种结构采用猫爪垂弧法测量时，只要一端左右猫爪的负荷合理，则另一端负荷也自然合理，故仅需测量调整一端的猫爪垂弧即可。在汽轮机启动及停机过程中，如果汽缸四个猫爪的负荷分配不均引起左、右侧猫爪销摩擦力失衡，将导致汽缸膨胀伸长或冷却收缩不对称，使汽缸偏斜、轴承箱膨胀不畅。负荷分配工作是在下汽缸几轴承座就位并初步找正后进行的。汽缸负荷调整是通过调整猫爪销垫片的厚度来使左、右对应猫爪负荷相等，。调整垫片时还应同时考虑汽缸洼窝中心和汽缸水平的偏差。如猫爪负荷过大，考虑到汽缸洼窝中心和汽缸水平的偏差关系，既可减薄这个猫爪垫片厚度，也可增加另一侧对应猫爪垫片厚度。在受到汽缸洼窝中心或汽缸水平约束无法调整的情况下，可适当放宽偏差值。在负荷分配前，对可能引起变化的部位。如汽缸结合面、台板等处。架设千分表进行监护，并对千分表原始值做好记录。
▲▲ 二、测量方法
测量时在汽缸上部用千分表监视，用行车将下汽缸调端稍稍抬起，抽出调端左猫爪下部安装垫片，松下吊钩，则左猫爪自由下垂。此时测量猫爪承力面的距离与安装垫片厚度相减即为左猫爪垂弧。装复左猫爪安装垫片后，再用相同发测出调端右猫爪的垂弧值（电端也用此方法测）。若左右猫爪垂弧值相差太大时，可调整轴承台板下的垫铁高度，使汽缸负荷分配均匀。调整到合格值时，应检查汽缸水平结合面的纵向扬度和横向水平，以及汽封洼窝中心变化等情况。
▲▲ 三、实测计算
开远电厂1#机安装前厂家技术交底说明安装过程中不用做负荷分配，省质量部门则要求安装单位做负荷分配，考虑到安装进度（省质量部门11月8日要求，而原定11月10日扣盖）第一次测量状态以半实缸进行。因汽缸吊耳离猫爪距离远近不一样（见图一），测量时调端吊点直接选择猫爪位置，电端选择汽缸吊耳。紧固电端猫爪螺栓，松开调端猫爪螺栓，f1（位置一垂弧）=3.23mm，f2=3.80mm，f2-f1=0.57mm，紧固调端猫爪螺栓，松开电端猫爪螺栓，f3=4.24mm，f4=3.97mm，f3-f4=0.27mm由此可见汽缸质量分布呈对角状。此状态下高压缸水平为调端A面高0.06mm/m，电端A面高0.025mm/m。
若位置一处垫片加厚0.15mm，则f1=3.23+0.15=3.38mm，f2=3.80-0.15=3.65mm，f2-f1=0.27mm
f4=3.97+0.15=4.12mm，f3=4.24-0.15=4.09mm，f4-f3=0.03mm
若位置一处垫片加厚0.20mm，则f1=3.23+0.20=3.43mm，f2=3.80-0.20=3.60mm，f2-f1=0.17mm
f4=3.97+0.20=4.17mm，f3=4.24-0.20=4.04mm，f4-f3=0.13mm
同上计算若位置一处垫片加厚0.25mm，則f2-f1=0.07mm，f4-f3=0.23mm
若位置一处垫片加厚0.30mm，则f1-f2=0.07mm，f4-f3=0.27mm
若位置一处垫片加厚0.35mm，则f1-f2=0.13mm，f4-f3=0.44mm
由以上计算可知，此汽缸半实缸负荷分配最佳点为在将位置一处垫片加厚0.20mm时，考虑到汽缸水平及洼窝中心，将位置一处垫片加厚0.15mm，此时洼窝中心无变化，高压缸水平为调端B面高0.01mm/m，电端A面高0.025mm/m。
图一
第二次测量状态以合空缸进行，此状态下位置一处垫片已加厚0.15mm，吊点以第一次一致，将A、B面螺栓分别上紧8颗（见图三）。f1=1.41mm，f2=1.24mm，f3=1.56mm，f4=1.52mm，f1-f2=0.17mm，f3-f4=0.04mm。
若将位置一处垫片减0.05mm，则f1=1.41-0.05=1.36mm，f2=1.24+0.05=1.29mm，f1-f2=0.07mm
f4=1.52-0.05=1.47mm，f3=1.56+0.05=1.61mm，f3-f4=0.13mm
若将位置一处垫片减0.10mm，则f2-f1=0.03mm，f3-f4=0.24mm
若将位置一处垫片减0.15mm，则f2-f1=0.13mm，f3-f4=0.34mm
此汽缸合空缸负荷分配最佳点为在将位置一处垫片减去0.05mm时。
图二
▲▲ 四、验证结果
半实缸位置一处垫片加0.15mm，后f1=2.29mm，f2=2.56mm，f1-f2=0.27mm，f3=2.47mm，f4=2.05mm，f3-f4=0.42mm，实测与计算不符合经仔细检查发现三抽已和汽缸点焊，将三抽割去后从做负荷分配，f1=2.29mm，f2=2.56mm，f1-f2=0.27mm，f3=1.89mm，f3=1.85mm，f3-f4=0.04mm，
可见实测与计算一致。因工期紧，合空缸情况未验证，考虑洼窝及汽缸水平，汽缸负荷分配以合空缸状态为准并将位置一处垫片厚度减去0.05mm。经省质检中心站11月11日确认准予11月12日高压缸扣盖。
▲▲ 五、结束语
负荷分配工作，是一项较为细致和复杂的工作，工作中勤观察，勤分析才能取得较好的效果。在负荷分配工作结束后，应复查转子的对轮中心，如变化很小时，即可将其基础垫铁全部调好和紧好地脚螺栓，并对汽缸和轴承座间的立销,进行修刮配制。用计算方式对汽缸负荷进行调整及确定汽缸的最终负荷分配情况得到了质量部门及业主的认可，这种处理方法和对策对汽轮机现场负荷分配具有一定的参考价值
参考文献：
［1］ 西北电力建设局．汽轮机本体安装及试运行；1985.10
［2］ 钱德祥、鲍引年编著，大型汽轮机安装，水利电力出版社；1985.8
［3］ 翦天聪主编，汽轮机原理。中国电力出版社；1992.6
（责任编辑：段玉）
关键词：汽轮机 汽缸 负荷分配 垂弧
▲▲ 一、概述
将机组的重量，按制造厂提供的数据，分配到各块台板上，即谓之负荷分配。国产300MW机组，只对高中压缸进行负荷分配。因高中压缸为四只猫爪支撑在前后轴承上。这种结构采用猫爪垂弧法测量时，只要一端左右猫爪的负荷合理，则另一端负荷也自然合理，故仅需测量调整一端的猫爪垂弧即可。在汽轮机启动及停机过程中，如果汽缸四个猫爪的负荷分配不均引起左、右侧猫爪销摩擦力失衡，将导致汽缸膨胀伸长或冷却收缩不对称，使汽缸偏斜、轴承箱膨胀不畅。负荷分配工作是在下汽缸几轴承座就位并初步找正后进行的。汽缸负荷调整是通过调整猫爪销垫片的厚度来使左、右对应猫爪负荷相等，。调整垫片时还应同时考虑汽缸洼窝中心和汽缸水平的偏差。如猫爪负荷过大，考虑到汽缸洼窝中心和汽缸水平的偏差关系，既可减薄这个猫爪垫片厚度，也可增加另一侧对应猫爪垫片厚度。在受到汽缸洼窝中心或汽缸水平约束无法调整的情况下，可适当放宽偏差值。在负荷分配前，对可能引起变化的部位。如汽缸结合面、台板等处。架设千分表进行监护，并对千分表原始值做好记录。
▲▲ 二、测量方法
测量时在汽缸上部用千分表监视，用行车将下汽缸调端稍稍抬起，抽出调端左猫爪下部安装垫片，松下吊钩，则左猫爪自由下垂。此时测量猫爪承力面的距离与安装垫片厚度相减即为左猫爪垂弧。装复左猫爪安装垫片后，再用相同发测出调端右猫爪的垂弧值（电端也用此方法测）。若左右猫爪垂弧值相差太大时，可调整轴承台板下的垫铁高度，使汽缸负荷分配均匀。调整到合格值时，应检查汽缸水平结合面的纵向扬度和横向水平，以及汽封洼窝中心变化等情况。
▲▲ 三、实测计算
开远电厂1#机安装前厂家技术交底说明安装过程中不用做负荷分配，省质量部门则要求安装单位做负荷分配，考虑到安装进度（省质量部门11月8日要求，而原定11月10日扣盖）第一次测量状态以半实缸进行。因汽缸吊耳离猫爪距离远近不一样（见图一），测量时调端吊点直接选择猫爪位置，电端选择汽缸吊耳。紧固电端猫爪螺栓，松开调端猫爪螺栓，f1（位置一垂弧）=3.23mm，f2=3.80mm，f2-f1=0.57mm，紧固调端猫爪螺栓，松开电端猫爪螺栓，f3=4.24mm，f4=3.97mm，f3-f4=0.27mm由此可见汽缸质量分布呈对角状。此状态下高压缸水平为调端A面高0.06mm/m，电端A面高0.025mm/m。
若位置一处垫片加厚0.15mm，则f1=3.23+0.15=3.38mm，f2=3.80-0.15=3.65mm，f2-f1=0.27mm
f4=3.97+0.15=4.12mm，f3=4.24-0.15=4.09mm，f4-f3=0.03mm
若位置一处垫片加厚0.20mm，则f1=3.23+0.20=3.43mm，f2=3.80-0.20=3.60mm，f2-f1=0.17mm
f4=3.97+0.20=4.17mm，f3=4.24-0.20=4.04mm，f4-f3=0.13mm
同上计算若位置一处垫片加厚0.25mm，則f2-f1=0.07mm，f4-f3=0.23mm
若位置一处垫片加厚0.30mm，则f1-f2=0.07mm，f4-f3=0.27mm
若位置一处垫片加厚0.35mm，则f1-f2=0.13mm，f4-f3=0.44mm
由以上计算可知，此汽缸半实缸负荷分配最佳点为在将位置一处垫片加厚0.20mm时，考虑到汽缸水平及洼窝中心，将位置一处垫片加厚0.15mm，此时洼窝中心无变化，高压缸水平为调端B面高0.01mm/m，电端A面高0.025mm/m。
图一
第二次测量状态以合空缸进行，此状态下位置一处垫片已加厚0.15mm，吊点以第一次一致，将A、B面螺栓分别上紧8颗（见图三）。f1=1.41mm，f2=1.24mm，f3=1.56mm，f4=1.52mm，f1-f2=0.17mm，f3-f4=0.04mm。
若将位置一处垫片减0.05mm，则f1=1.41-0.05=1.36mm，f2=1.24+0.05=1.29mm，f1-f2=0.07mm
f4=1.52-0.05=1.47mm，f3=1.56+0.05=1.61mm，f3-f4=0.13mm
若将位置一处垫片减0.10mm，则f2-f1=0.03mm，f3-f4=0.24mm
若将位置一处垫片减0.15mm，则f2-f1=0.13mm，f3-f4=0.34mm
此汽缸合空缸负荷分配最佳点为在将位置一处垫片减去0.05mm时。
图二
▲▲ 四、验证结果
半实缸位置一处垫片加0.15mm，后f1=2.29mm，f2=2.56mm，f1-f2=0.27mm，f3=2.47mm，f4=2.05mm，f3-f4=0.42mm，实测与计算不符合经仔细检查发现三抽已和汽缸点焊，将三抽割去后从做负荷分配，f1=2.29mm，f2=2.56mm，f1-f2=0.27mm，f3=1.89mm，f3=1.85mm，f3-f4=0.04mm，
可见实测与计算一致。因工期紧，合空缸情况未验证，考虑洼窝及汽缸水平，汽缸负荷分配以合空缸状态为准并将位置一处垫片厚度减去0.05mm。经省质检中心站11月11日确认准予11月12日高压缸扣盖。
▲▲ 五、结束语
负荷分配工作，是一项较为细致和复杂的工作，工作中勤观察，勤分析才能取得较好的效果。在负荷分配工作结束后，应复查转子的对轮中心，如变化很小时，即可将其基础垫铁全部调好和紧好地脚螺栓，并对汽缸和轴承座间的立销,进行修刮配制。用计算方式对汽缸负荷进行调整及确定汽缸的最终负荷分配情况得到了质量部门及业主的认可，这种处理方法和对策对汽轮机现场负荷分配具有一定的参考价值
参考文献：
［1］ 西北电力建设局．汽轮机本体安装及试运行；1985.10
［2］ 钱德祥、鲍引年编著，大型汽轮机安装，水利电力出版社；1985.8
［3］ 翦天聪主编，汽轮机原理。中国电力出版社；1992.6
（责任编辑：段玉）