1、用鋼線代替假軸找汽輪機(jī)隔板中心曾勇奇 汽軸機(jī)的轉(zhuǎn)子，一般都屬柔性的一類。在汽輪機(jī)安裝工程中，要考慮并補(bǔ)償轉(zhuǎn)子因自重產(chǎn)生的撓度對(duì)隔板中心造成的影響，因此隔板找中心是一項(xiàng)細(xì)致而復(fù)雜的工作，其質(zhì)量好壞既關(guān)系著汽輪機(jī)是否能夠正常運(yùn)行，也影響汽輪機(jī)的出力和熱效率。安裝工程中，常用的找隔板中心的方法是假軸法。但假軸法卻是一種計(jì)算繁復(fù)、成本較高的方法。現(xiàn)介紹我們應(yīng)用過的一種簡便易行，精度較高的鋼線法。為便于比較，對(duì)假軸法先作如下簡單介紹。 一、假軸法 假軸法需要制備一根與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸等長，外圓與轉(zhuǎn)子軸軸頸等徑的等截面軸，用以代替轉(zhuǎn)子去找隔板的中心，也既假軸。假軸通常用鋼管制成，由于它是找隔板中心的基準(zhǔn)件，所

2、以在其全長上都需精車加工。假軸法一般包含以下步驟： 1、根據(jù)汽輪機(jī)兩端軸頸處的實(shí)測揚(yáng)度(即通稱的水平度)，確定轉(zhuǎn)子的撓度曲線。500L 轉(zhuǎn)子實(shí)際的撓度曲線是一條很復(fù)雜的曲線，不易算得。為了簡便，一般認(rèn)定它是圓弧的一段，實(shí)踐證實(shí)，這種認(rèn)定一般是能夠很好地滿足汽輪機(jī)的運(yùn)行要求的。該圓弧的半徑可用下式算得(見圖一)。R-L P = （1）式中：R轉(zhuǎn)子撓度曲線(圓弧)的半徑，m； L兩揚(yáng)度測點(diǎn)間的距離，即汽輪機(jī)汽缸左右(或稱前后)兩軸承間的距離，m； R、L轉(zhuǎn)子右、左兩端的實(shí)測揚(yáng)度值，mmm，軸端自轉(zhuǎn)子跨中向右上揚(yáng)者為+，向左上揚(yáng)者為一。 2 求轉(zhuǎn)子撓度曲線：在各隔板處的撓度。 設(shè)某隔板距跨中的距離為

3、X(圖一)，該處的撓度fX，可用 fX=f0 - 1000(R- R2-X2 ) （2）R-L L求得，也可用其他簡便的近似方法求得。式中，fX取mm；R、X、取m，轉(zhuǎn)子的跨中撓度f0取mm，并按下式計(jì)算：8 f0 = （3）這里，R、RL和L的意義和單位均同式（1）。 3 求假軸在各隔板處的撓度qL3(0.5L-X) 在X與式(2)的意義相同時(shí)，(1-22+3)24EJ fX= (4)式中系數(shù)：XL = （0.5- ） (4a)5qL4 跨中撓度f 0為384EJ f0= (5) 在利用式(4)、 (5)時(shí)，要注意E、J、q、L的單位，以使f0的單位為mm。RL 由于在隔板找正時(shí)，假軸的剛性

4、中心線與轉(zhuǎn)子的剛性中心線是一致的，所以在計(jì)算和找正中使用轉(zhuǎn)子、假軸的撓度值時(shí)，不必考慮 和 不相等帶來的影響。 4 根據(jù)轉(zhuǎn)子，假軸的撓度值和假軸外圓的實(shí)際半徑rj決定找中心用的名義尺寸RX。 由圖二知，X處的隔板到轉(zhuǎn)子軸線的名義尺寸為Rx，則找該隔板中心用的名義尺寸R X: R X=Rx + ( fx - f X)- rj (6)這里，Rx就是隔板到假軸表面的名義距離。 5 將每個(gè)隔板的RX值算出后，按X的大小和隔板順序編號(hào)列表，以備找中心操作時(shí)查用。 6 按R X值找中心，使隔板到假軸表面的實(shí)際尺寸R X符合允差要求。 二、鋼線法 從以上的計(jì)算可以看出，安裝中利用假軸法找隔板中心，比較麻煩。

5、下面介紹比較實(shí)用的鋼線法。 找隔板中心用的鋼線法，和在機(jī)械安裝其它場合用的鋼線法相比，在裝置方法上是完全一樣的，所不同的，是后者對(duì)鋼線曲線沒有特殊要求，而前者則要求鋼線曲線與轉(zhuǎn)子的撓度曲線相同。 A、 使鋼線曲線與轉(zhuǎn)子撓度曲線相同的條件。 不難從式(1)看出，與R相比，L是相當(dāng)小的，所以我們有理由將轉(zhuǎn)子撓度曲線由人們通常認(rèn)定為圓弧的一段，改認(rèn)為拋物線的一段，而不致對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行帶來影響，這樣，若以轉(zhuǎn)子撓度曲線的最低點(diǎn)為原點(diǎn)建立直角座標(biāo)系，并令X軸平行于水平面，則轉(zhuǎn)子撓度曲線符合如下方程： y=px2 (7)dydx式中的p應(yīng)由轉(zhuǎn)子右端測點(diǎn)(xR、yR)的揚(yáng)度R和左端測點(diǎn)(xL、yL)的揚(yáng)度L確

6、定。現(xiàn)求p。因 =2px所以有 R=2pxR (7a) L=2pxL (7b)R-L2（XR-XC）從式(7a)的兩邊去減式(7b)所對(duì)應(yīng)的兩邊，并予整理得： P = R-L2L已知(xRxL)=L，所以 p = (8)R-L2L代p代入式(7)得轉(zhuǎn)子的撓度方程： y = x2 (9)在X、L取m，R和L取mmm時(shí)， y為mm500wp 鋼線曲線本為懸鏈線，為方便計(jì)算，在實(shí)際安裝工程中，也可以采用拋物線代之： y= x2 (10)式中： w作用在單位鋼線上的重力，kgfm p作用于鋼絲的水平拉力，kgf x取m，y為mm。 建立式(7)的條件，是以鋼線曲線的最低點(diǎn)為原點(diǎn)，X軸取水平方向的直角座

7、標(biāo)系。 鑒于式(9)和式(10)在形式上的一致和它們依據(jù)建立的直角座標(biāo)系的條件完全相同，當(dāng)R、L和L為已知時(shí)，我們便能夠通過選擇適當(dāng)?shù)腤使式(9)和式(10)所表示的曲線完全相同。1000wLR-L 人們總是習(xí)慣于首先決定所用鋼線的規(guī)格而后配以P的，P值可用從式(9)、 (10)導(dǎo)出的下式算得： p = （11）式(11)求出的P，就是使鋼線曲線與轉(zhuǎn)子撓度曲線相同的條件。 B 關(guān)于實(shí)現(xiàn)兩條曲線同一的可能性。 這里所謂的“同一”，就是前已提及的兩條曲線既在形狀上相同，又在空間位置上重合。或者說不僅在理論上而且在實(shí)用上它們可以互相代用。實(shí)現(xiàn)同一的可能性自然應(yīng)包括這兩個(gè)方面。但是由于只要使鋼線曲線上

8、的兩點(diǎn)與撓度曲線上的兩點(diǎn)重合，就能用鋼線曲線去代替撓度曲線，而這又是極易做到的，所以，實(shí)現(xiàn)兩曲線同一的可能性問題就簡化為使他們形狀相同的條件能否用于實(shí)際問題了，也就是能不能選到具有足夠強(qiáng)度以承受由式(11)決定的P的鋼絲?讓我們討論這個(gè)問題。 眾所周知，單位長度的鋼線所受之重力W，與它的截面積F(cm2)之間，有 W = O.78F kgfm (12) 又，鋼絲所受水平拉力P(kgf)與其極限強(qiáng)度b(kgfcm2)之間應(yīng)滿足PO.8Fb (13)780L0.81 R-L 將式(12)代入式(11)，再將其結(jié)果代入(13)經(jīng)整理得：b (14) 在我們安裝過的機(jī)組中，表一所載的所有碳素鋼彈簧鋼絲

9、都是能滿足的。碳索彈簧鋼 絲(YB24864)直徑(mm)組、a組 組0.140.302703102252701752250.320.60265305220265170220中碳結(jié)構(gòu)鋼 絲(GB34564)直徑(mm)20,30,3540,45,500.30.7100110 在選用鋼絲時(shí)，還應(yīng)注意使PF的乘積不小于O.3b。 C鋼絲法的實(shí)施。 1根據(jù)實(shí)測揚(yáng)度R、L和已選定的鋼絲，按式(12)求出水平拉力P。 2掛線，配重取P。鋼絲在線架的支持點(diǎn)宜裝滾珠軸承，以減少阻力，線架應(yīng)能同時(shí)調(diào)整水平和垂直兩個(gè)方向的位置。 3調(diào)整鋼線的位置，使其與汽缸前后兩個(gè)軸承(或汽封窩洼)的中心對(duì)準(zhǔn)。 4與電聲法(參見規(guī)范TJ231(一)-75，P41)相配合，用已掛好的鋼線找隔板中心，使隔板至鋼線的距離符合測量用名義尺寸Px和安裝允許誤差的要求，這里 Px=Px-rs （15）式中：Px 隔板至轉(zhuǎn)子軸線的設(shè)計(jì)距離； rs鋼絲的實(shí)際半徑。 rs是常數(shù)，因此Px的計(jì)算極為簡便。除了計(jì)