大型汽轮机轴系找中心快速算法

第 3期 20 09年 3月

山西焦煤科技S n iCo i g Co lSce e& T c oo y ha x k n a inc e hn l g

N . o3Ma. O r 2 O9

试验研究

大型汽轮机轴系找中心快速算法李建宏①(山西兴能发电有限责任公司 )

摘

要多转子的轴系中心调整是一项很烦琐的工作。实际检修过程中，总是要多次计算，多次

试验，最后取其接近值并进行优化，算量很大。针对此情况，计引进了两点直线斜率以及 Mcoo x i sf— r E cl函数运算功能， e的以表格形式编制了汽轮发电机组轴系调整的快速计算方法。关键词轴系；调整； xe;率 E cl斜中图分类号： D 1文献标识码： 文章编号：6 2— 6 2 2 0 )3— 0 4— 4 T 62 A 1 7 0 5 (0 9 0 0 0 0

轴系中心的调整应该考虑各瓦处油档的洼涡中心、各轴颈的扬度、瓦的负荷分配等因素，轴这里先不考虑这些因素，点介绍计算方法。汽轮发电机组联重

张口，二步是消除位移。其思路是以调整轴联轴器第

的上端点不动向上下转动来消除张口，如果是上张

口，则调整轴应向上转动，l#瓦向上抬，#、2也就是加垫来消除张口，应为+(÷×Ab,则 D)反之如是下张口，1##、 2瓦应下移，是减垫，应为一(÷就则

轴器找中心结果一圆周偏差和平面偏差是机组安装或检修工作中的重要数据，将各相邻的联轴器中心结果找出后，利用 E cl xe函数功能和两点直线算法，即可达到快速找中心效果。

1×l ) a。圆周偏差△n如被调整轴高则#、2瓦： 1#应下移，为一Aa,之如被调整轴低，#、2瓦应反则 1#应上抬，为+aa应。最后的计算结果为正值则应上抬也就是需要加垫，计算结果为负则应下移也就需要减垫

1两转子联轴器找中心计算 1 1联轴器找中心时会出现 4种情况 .

1 )两轴既平行又同心；2 )两轴同心但不平行；

3 )两轴平行但不同心； 4 )两轴既不平行又不同心。 第四种情况又可以出现以下 4种情况：a )上张口上位移； )上张口下位移； )下张口 b C

上位移；)下张口下位移。 d1 2两转子调整中心方法

.

不管它是哪一种状态，对于两转子联轴器找中心的计算公式是一定的，据相似三角形法即可推出各根图 1联轴器找中心基本原理图

瓦调整量的计算公式，见图 l。 △:± . D×△6±△。 (÷ ) △l,:±(÷ ) L D×△6±△。重点说明正负号的阊题，公式的第一步是消除本

13引入 Mc s xe的函数运算功能 i。 E c1 m f新建一 E cl xe表格，制做表格见图 2在前脚下侧，的单元格输人公式=(÷D)×Ab+Aa式中各 。,

①作者简介：李建宏男 1 1 9年出生 19 7 9 5年毕业于杭州电子工业学院工程师古交 0 0 0 3 26

20 09年第 3期

李建宏：大型汽轮机轴系找中心快速算法轮是增加上张口，2瓦上抬对于前对轮是增加下张舟

数值引用对应数下的单元格。同样在后脚下侧的单元格输入公式=(￡÷D)×Ab+Aa。注：击图 2双

口。则总结公式：前联轴器张口的变化值=( ) D÷×(△一△y。 )

表格进入 Ecl xe,单击蓝色单元格见公式。

2 )对圆周的影响。根据相似三角形原理可知，#

1瓦处上抬或下移 AX则对轮圆周变化值=/ LL X AX群瓦处上抬或下移△l则对轮圆周变化值=。2,( I￡ )× AY ￡/ 2。

由于#、2瓦的上下调整对应对轮圆周变化值 l#图 2利用 E cl xe根据偏差计算地脚变化图

是相反的，以综合群、2瓦调整量对应对轮圆周变所 l} f

化值等于两个瓦分别影响值的差值。Mi oo xe具有强大的函数运算功能， Mi c sf cl r E在—

规律：圆周的改变量等于对应联轴器端面到未动瓦(支点 )的距离与同一转子两轴瓦之间的距离的比值再乘以调整瓦的调整量。

c s xe内输入时注意， r o E cl of固定不变的数值直接输入即可，由计算得出的数值一定要输入公式，引用的数值也可以不输人数据，只要引用单元格就可以了。

同样引入 Ecl xe表格，图 4制做表格，按并输入公式。# l、#2调帮影响高中中心 瓦

这样做的好处是：有的数据和公式输入 M c sf所 io ro E cl, xe后完全自动计算，可以修改任何数据。2

单根转子调整后对相邻联轴器中心的影响

由于汽轮发电机组轴系是由多根转子组成，调整某一转子后，必将影响相邻的联轴器中心结果。要调整整个轴系就必须计算出单根转子调整后对相邻联轴器中心的影响值，图 3见。

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图 4轴瓦调整量引起圆周变化计算示意图

3引入两点直线斜率进行轴系中心计算

图 3单根转子变化引起中心变化示意图

进一步引进了两点直线的斜率配合 Mc s x ioo E . r fcl函数运算功能， e的即可以表格形式编制汽轮发电机组轴系联轴器找中心快速计算方法 (四缸汽轮以机为例，据为某次检修实测值 )数。 3 1找中心步骤 ( .修前找中心 ) 1 )全实缸找中心 (中低压缸进汽管、电机大高发

翟

1 )对张口的影响。根据相似三角形原理可知，

张口的变化值是两轴瓦之间的距离 (与联轴器直 L)径 (的比值有关， D)比如说￡/D等于 l则说明这 0,两个瓦的调整量与张口的变化值是 1: 1的关系， 0也就是说这两个瓦无论是那个瓦上下动 0 1 m,张 .0m则口变化 0 O . 1mm。

盖未拆卸)同时测量各轴瓦油档洼窝中心。,2 )半实缸找中心，同时测量各轴瓦油档洼窝中心。

规律：口的改变量等于对应联轴器直径与同一张

转子两轴瓦之间的距离的比值再乘以调整瓦的调整量。a l= ( D÷L ) AX,由于两瓦的上抬和下移针对

目的是为回装时各中心的调整提供预留。3 2调整思路 .

前联轴器的张口变化是相反的， l#瓦上抬对于前对

1 )一般来说，当各联轴器的中心找出来后，先不

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考虑任何因素，以低 I子不动，转根据低低中心值调整低Ⅱ转子 (、8瓦 )根据中低中心值调整中压转钾}},子 (、瓦 )根据#、4瓦的调整而改变高中中心 槲， 3#调整

高压转子 ( 1##、2瓦 )。 2 )建立一座标系， l瓦为原点，座标为#以#横 1

3 3引进直线的计算方法 .

1 )已知引进直线的 1点和 2点，和各瓦的 x值，求相对各瓦处的 Y值。根据两点直线的方程可知：(一x ) ( 1 2/ x—x )=( l— 2/ Y— 1即可得： 1 y y )( y) Y=( 1一 2 y y )×( x ) ( l— 2 ) — 1/ x x )+, 1

瓦至各瓦的距离，纵座标为各瓦的调整量。将各瓦的调整量在座标图上画出并将它们用线连接起来 (黑色)。见图 5 。

2 )计算方法。

a )将此直线 (色线 )程代入 Mioo xe红方 c sfEcl r得出一结果。

b )计算各瓦的调整量：先计算各瓦处的 Y值， x

值为各瓦对应的 x值，也就是各瓦N#瓦的距离， 1代入前面讲到的公式 Y=( l y ) x x )x— 2 y— 2×(— 1/ l x+y, l即可求出各瓦对应的 Y值。表 1根据直线斜率计算结果

图 5各瓦中心变化量图示

注：由于高压转子前带着主油泵，主油泵口环间隙有限， l而故#瓦一般情况下是不动的，所以引进直线的第 l点可以取 x1, l =0 Y取#

3 )如图 5##,1~ 3瓦调整量太大，以这样的调所

整方案是不能接受的。可以在座标内引一条直线

l瓦调整量的相反值即Y: . 1。这样， 1 067红线与黑线求和后#瓦对 l应的调整量即为 0。第 2点的 取相对# 8瓦的值即 x 2 1 1 2: 88 . 8。y值是可以随意取， 7 2先取 I:。/ 0 2

(红色)与黑色求和得到另一条直线(,蓝色)蓝色线，对应 Y值即为实际的各瓦调整量见图 6。

3 )比较各瓦的调整量发现，4瓦的调整量过样

l ~图 6直线斜率计算图#瓦 l}} 2瓦# 3瓦# 4瓦

大，要减少# 4瓦的调整量，要改变所引直线的 y就

值，由于#不能动所以 l值不动，么只能改变 1瓦， l那 y 2值，图 6如想降}见，}处的标高， 4瓦只能将# 8瓦处的标高向下移动，取等于一0 1 m,接在建立 .0m直

好的 E cl格， xe表 2下的单元格由 0改为一 .0, 0 1即可得出新的各瓦调整量见表 2

。

表 2各瓦调整量计算表# 5瓦柏瓦# 7瓦鹕瓦

距离

0

4 4 .7 85 0

6 6 .7 3 9 0

l25 8 14 .7

l38 8 3 l .7

10 8 8 9 5 .7

2 4 1 8 24 .7

2 l 18 88 .7

汁算值一0 6 7 .I设定值 0 67 . 1

一 .4 O4805I . 1

— .7 035047 .7

0 04 . 703l .7

00 35 .2

002 .

—0 18 .6O 16 .2

— .8 0260

综合值 0 00 .0

00 3 .6

O 12 .O

O45 .4

0 35 .2

020一 .0

OO2 .4

— .8 026

注：离处一是以#瓦为 0点，瓦至#瓦的距离。距 l各 l

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计算值处一是以#、6瓦不动而计算出的各瓦 5#

较大，由于两瓦调整方向相反，引进直线也不能但再同时减少这两瓦的调整量，可以在 E C L表格内也 XE

调整量。设定值处一是引进的直线相对于各瓦处的 Y值。综合值处一是将各瓦的计算值和设定值相加得到的数值，即各瓦的调整量。 再次比较各瓦的调整量，瓦和#私 8瓦的调整量

随意取 Y 2值， 1瓦不动的前提下，在#最终的结果也是这次的调整量是最优化的见表 3。

表 3优化后各瓦调整量计算表}} l瓦舵瓦鹕瓦# 4瓦瓦瓦们瓦堋瓦

距离

0

4 4 .7 85 0

6 6 .7 39 0

l25 8 l4 .7

l3 8 8 3 l. 7

lO 8 8 9 5 .7

24 18 24 .7

2 l18 8 8 .7

计算值一O 6 7 . l

一 .4 O48

— .7 035

00 4 .7

O

0

一 .6 O 18

—02 6 . 8

设定值 O 6 7 .l 综合值 O o 0 .o

043 .9 005 .4

045 .5 000 .8

O3 l .3 045 .0

028 . 7 028 .7

O 12 .3 0 12 .3

006 .4 一 .2 O 12

— .9 009— . 8 035

4小

结

此方法针对于大型汽轮发电机组，轴系的中心长

经多次计算证明，此调整数据调整的结果与按第一

调整十分实用，可以在短时间内计算出比较合理的调整

方案。只是在 Meoo xe输公式时有些繁 irsfE cl内

次计算的调整结果是相同的。这种方法的优点是

在别的瓦允许的前提下可以减少个别瓦的调整量，配合 Me s xe的函数运算功能， ioo E cl r f就可以快速计算出最优化的汽轮发电机组轴系各瓦的调整量。 同理，左右的调整也可代人本表格，只需要将上下改为左右即可。

琐，只要多实践即可，一旦输入成功后，可永久保存，并可以做成一个找中心的小软件。

收稿日期

20 0 9—0—2 1 0

参

考

文

献

[]郑体宽. 1热力发电厂[ .京： M]北北京水利电力出版社， 0:— 9 2 16 8 . 0 8 []杨立洲 . 2超临界压力火力发电技术[ .上海： M]上海交通大学出版社， 0: 7 . 2 24 0 7— 6 [] ( )on l n ah E c 0 3 3美 J Wa e bc . xe 20公式与函数应用宝典[ .北京： h k l M]电子工业出版社， 0: 4 2 43 0 8— 5

Fa tAl o ih fLo ki g f r t e Ce te o r e—s ae s g rt m o o n o h n r fLa g— c l

S e m r i e S a tng t a Tu b n h fiLi in o g a hn J

Abta t h ut— o r hfn e t igajs e ti avr o beo ew r.I h c a oeh u src T em l rt 'sa igc n r dut n s eyt u l m ok nteat l vra l i os t en m r s u p o es r c s,mu ta w y ac l t n i s x e i n n i s i a l a e t co e v l e a d c ris o h s l a s c l u ae ma y t me,e p rme tma y t me,f l tk s i l s a u n a r n t e n y s eo t z to p i ain,t e c mp tto o d i e y b g n ve o i iuain,ha n r du e wo sr i h i e so e swe l mi h o u a in l a sv r i .I i w ft s st to h si to c d t tag tln lp sa l

a eMi oo xe fn t no eai nt n h set l h dtetroe s

at gajs e t a i cl l i s h c sf E cl u ci p rt nf c o, a s bi e b st h fn dut n pd ac a o t r t o o u i a s h u i m r u tnme h d b h a u a o m. t o y t e t b lr fr

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