汽轮机联轴器如何找中心？

汽轮机的高中压转子、低压转子和发电机转子分别采用刚性联轴器连接。因此，施工过程中需要对各个转子间的联轴器进行找中心。对于双低压缸结构的汽轮机，还要进行低低对轮的中心找正。

联轴器的主要作用是将相邻两个缸体的转子连接到一起，使两条转子的同轴度控制在一定的范围内。两轴或多轴变一轴，以实现机械运动的传递。

由于汽轮机的每一段转子的两端都支持在轴承上，所以在重力作用下，中部自然向下弯曲，产生一定的挠度，同时转子两端会对称向两头扬起。轴系安装时，考虑冷热态的差别和凝汽器与低压外缸连接方式的影响，运用相应措施，保证正常运行时整个轴系形成一条圆滑过渡的曲线，达到联轴器中心对齐，端面平行，以避免联轴器和轴颈产生额外的挠曲变形，在运行中引起交变应力和振动。

本文仅以滨州供热项目#3机组（330MW）的中低压转子联轴器找中心为例，对施工过程中出现的代表性案例进行分析、整理，并简述在施工过程中的个人心得。

一．滨州供热项目#3机组及其轴系简介

滨州供热项目#3机组型号为C350/330-17.75/0.981/540/540，是亚临界、单轴、双缸双排汽、中间再热可调抽气凝汽式汽轮机。

其中，高中压转子通过刚性联轴器连接低压转子，低压转子再通过另一个刚性联轴器连接发电机转子。因此，该轴系一共有三根转子，支持在六个轴承（以下简称#1~#6支持轴承）上。该机组在进行联轴器找中心时，只需要对中低压间联轴器和低电间联轴器进行找正。

#3机组汽轮发电机组轴系示意图如下：

由图示可知，该机组的联轴器找中心应以低压转子为参考，相应地调整高中压缸转子，以及发电机转子的位置。

二．中低压转子的联轴器找中心

施工要求：对轮圆周偏差0.02mm以内，端面偏差0.02mm以内。

施工条件：高中压缸转子两端支持在#1、#2轴承上，低压转子两端支持在#3、#4轴承座上。已知，联轴器端面直径H=860mm。#2轴承中心到联轴器中心的距离为B=1240mm。#1轴承中心到#2轴承中心距离为A=5851mm。

施工过程：

（一）使用合像水平仪测量#3、#4轴承座上的转子扬度。测得#3座上的转子扬度为0.15mm/m，方向向前（默认#1支持轴承为前方，#6发支持轴承为后方）。测得#4座上的转子扬度为0.15mm/m，方向向后。所以低压缸转子两端扬度大小相同，可作联轴器找中心的参考。

（二）清理联轴器圆周表面及其端面，将联轴器的两个法兰的相对位置按照制造厂的记号对正。插入盘车销棒，使销棒贯穿法兰，并在法兰两端各有余量。

（三）架设百分表。使百分表机座和表盘指针分别固定在联轴器两个法兰正上方的圆周上，即0°位置，并使百分表小表的指针指向刻度5，大表指针调零。并记录读数。

（四）用卷尺初步测得联轴器两个法兰的间隙为25mm左右，因此采用Ф18-35mm的内径量表分别测量端面的正上方，及左右两侧（必须在互成180°半径相等的两个对应点进行）间隙的相对值。记录读数，并计算出端面正下方间隙的相对值。

（五）将盘车钢丝绳的两端按照逆时针方向（从前往后看）分别绕转子一周后，缠到盘车销棒的两端。使用行车缓缓拉动钢丝绳，使盘车销棒带动两根转子同时沿顺时针方向（从前往后看）旋转90°后停车。用手转动盘车销棒，应能旋转自如，以保证两个法兰之间没有刚性连接，各自处于自由状态。记录此时的百分表读数。采用Ф18-35mm的内径量表分别测量端面的正上方，及左右两侧（必须在互成180°半径相等的两个对应点进行）间隙的相对值。记录读数，并计算出端面正下方间隙的相对值。

（六）按照步骤（五），依次盘车到180°、270°的位置，并分别记录百分表和内径量表的相应读数，计算出端面正下方间隙的相对值。

（七）按照步骤（五），再盘车90°，使百分表回到初始测量位置，此时百分表的读数应能回到原来的数值。

（八）进行数据处理。

计算得出如下结果：高低压对轮上张口a=0.2mm；左张口b=0.1mm（从前往后看）；高中压转子中心偏下m=0.4mm；高中压转子中心偏右n=0.1mm（从前往后看）。

（九）计算#1和#2支持轴承的调整量。

分析如下：

1.垂直方向：

①先调节张口。

由于高低压对轮上张口，所以可分别对#1、#2支持轴承作抬高处理。

其处理简图如下：

设#1、#2支持轴承上抬量分别为

对于#2轴承，根据相似三角形定律易得

因此，

对于#1轴承，根据相似三角形定律易得

因此

②再调节圆周。

因为高中压转子中心偏下0.4mm，所以应分别再使#1和#2轴承分别上抬0.4mm。

其处理简图如下：

因此，垂直方向，
#2轴承的总上抬量应为：

#1轴承的总上抬量应为：

#1和#2支撑轴承均为可倾瓦结构，其下半部的结构简图如下：

图中U、V、W为轴瓦套外侧的垫片。

因此，对于#1支持轴承：

对于V垫块，可直接加2.05mm垫片。

由三角函数关系可知，对于U、W垫片，可分别加2.05×cos70°≈0.70mm垫片。

同理，对于#2支持轴承：

对于V垫块，可直接加0.69mm垫片。

由三角函数关系可知，对于U、W垫片，可分别加0.69 ×cos70°≈0.24mm垫片。

2.同理，水平方向：

①先调节张口。

由于高低压对轮左张口，可分别从左侧向右推动#1、#2支持轴承座。

设#1、#2支持轴承座推动量分别为

对于#2轴瓦，根据相似三角形定律易得

因此

对于#1轴瓦，根据相似三角形定律易得：

因此

②再调节圆周。

因为高中压转子中心偏右0.1mm，所以应分别再对#1和#2支持轴承座从右侧向左侧推动。

综合以上，#2轴承座的总推动量应为：

，方向从左向右。

#1轴承座的总推动抬量应为：

方向从左向右。

（十）根据步骤（九）的计算结果分别调整支持轴承的位置。

垂直方向：分别对#1和#2轴承作翻瓦处理，并于U、V、W垫块下方加入相应厚度的垫片。水平方向：分别对#1#和2轴承座作水平推动，推动方向和数值应与计算结果一致。

同时，为了保证高中压转子与隔板的间隙不变，在垂直方向，还应使高中压缸#1、#2支持轴承两侧相对应的猫爪支撑分别抬高：2.05mm和0.69mm。

（十一）按照上述步骤（二）~（八）重新进行联轴器找对中心盘车，并记录分析数据。计算结果在施工要求范围内即可。若不在范围内，应按照上述方法和步骤，重新整理计算并安排具体施工。

三．总结

本文以滨州供热项目#3机组（330MW）的中低压转子联轴器找中心为例，对施工过程中出现的经典案例进行了分析、整理。

通过初次盘车找中心的测量和计算后，发现两根转子在水平和垂直方向均有张口和圆周差，这也几乎涵盖了联轴器找中心时有可能出现的最复杂的情况。本文分别从垂直方向和水平方向进行分析，按照“先调张口，后调圆周”的原则进行计算，综合两者的计算结果，再进行具体施工，减少了翻瓦和动座的次数，大大提高了施工效率，节约了人力物力。