汽輪機基本工作原理是什麼和什麼?1．汽輪機工作的基本原理是怎樣的？汽輪機發電機組是如何發出電來的？，今天小編就來說說關于汽輪機基本工作原理是什麼和什麼?下面更多詳細答案一起來看看吧!

汽輪機基本工作原理是什麼和什麼

1．汽輪機工作的基本原理是怎樣的？汽輪機發電機組是如何發出電來的？

具有一定壓力、溫度的蒸汽，進入汽輪機，流過噴嘴并在噴嘴内膨脹獲得很高的速度。高速流動的蒸汽流經汽輪機轉子上的動葉片做功，當動葉片為反動式時，蒸汽在動葉中發生膨脹産生的反動力亦使動葉片做功，動葉帶動汽輪機轉子，按一定的速度均勻轉動。這就是汽輪機最基本的工作原理。

從能量轉換的角度講，蒸汽的熱能在噴嘴内轉換為汽流動能，動葉片又将動能轉換為機械能，反動式葉片，蒸汽在動葉膨脹部分，直接由熱能轉換成機械能。

汽輪機的轉子與發電機轉子是用聯軸器連接起來的，汽輪機轉子以一定速度轉動時，發電機轉子也跟着轉動，由于電磁感應的作用，發電機靜子線圈中産生電流，通過變電配電設備向用戶供電。

2．汽輪機如何分類？

汽輪機按熱力過程可分為：

⑴ 凝汽式汽輪機（代号為N）。

⑵ 一次調整抽汽式汽輪機（代号為C）。

⑶ 二次調整抽汽式汽輪機（代号為C、C）。

⑷ 背壓式汽輪機（代号為B）。

按工作原理可分為：

⑴ 沖動式汽輪機。

⑵ 反動式汽輪機。

⑶ 沖動反動聯合式汽輪機。

按新蒸汽壓力可分為：

⑴ 低壓汽輪機 新汽壓力為1.18～1.47MPa。

⑵ 中壓汽輪機 新汽壓力為1.96～3.92MPa。

⑶ 高壓汽輪機 新汽壓力為5.88～9.81MPa。

⑷ 超高壓汽輪機 新汽壓力為11.77～13.75MPa。

⑸ 亞臨界壓力汽輪機 新汽壓力為15.69～17.65MPa。

⑹ 超臨界壓力汽輪機 新汽壓力為22.16MPa。

按蒸汽流動方向可分為：

⑴ 軸流式汽輪機。

⑵ 輻流式汽輪機。

3．汽輪機的型号如何表示？

汽輪機型号表示汽輪機基本特性，我國目前采用漢語拼音和數字來表示汽輪機型号，其型号由三段組成：

×　××-×××／×××／×××- ×

（第一段） （ 第 二 段 ） （第三段）

第一段表示型式及額定功率（MW），第二段表示蒸汽參數，第三段表示設計變型序号。

例N100-90／535型表示凝汽式100MW汽輪機，新汽壓力為8.82 MPa，新汽溫度為535℃。

4．什麼是沖動式汽輪機？

沖動式汽輪機指蒸汽主要在噴嘴中進行膨脹，在動葉片中蒸汽不再膨脹或膨脹很少，而主要是改變流動方向。現代沖動式汽輪機各級均具有一定的反動度，即蒸汽在動葉片中也發生很小一部分膨脹，從而使汽流得到一定的加速作用，但仍算作沖動式汽輪機。

5．什麼是反動式汽輪機？

反動式汽輪機是指蒸汽在噴嘴和動葉中的膨脹程度基本相同。此時動葉片不僅受到由于汽流沖擊而引起的作用力，而且受到因蒸汽在葉片中膨脹加速而引起的反作用力。由于動葉片進出口蒸汽存在較大壓差，所以與沖動式汽輪機相比，反動式汽輪機軸向推力較大。因此一般都裝平衡盤以平衡軸向推力。

6．什麼是凝汽式汽輪機？

凝汽式汽輪機是指進入汽輪機的蒸汽在做功後全部排入凝汽器，凝結成水全部返回鍋爐。

進入汽輪機的蒸汽，對于一般中壓機組來說，每1kg蒸汽含熱量約3223kJ，這些熱量中隻有837 kJ左右是做了功的，凝結水中約有126 kJ熱量，約2240 kJ熱量是被冷卻排汽的冷卻水帶走了，這是一個很大的損失。對于高壓汽輪機，由于進汽含熱量大些（約3433 kJ左右），可用的熱量相對來說要大些，但損失仍很大。為了減少這些損失，采用帶回熱設備的凝汽式汽輪機，就是把進入汽輪機做過一部分功的蒸汽抽出來，在回熱加熱器内加熱鍋爐的給水，使給水溫度提高，節約燃料，提高經濟性。

7．什麼是調整抽汽式汽輪機？

從汽輪機某一級中經調壓器控制抽出大量已經做了部分功的一定壓力範圍的蒸汽，供給其它工廠及熱用戶使用，機組仍設有凝汽器，這種型式的機組稱為調整抽汽式汽輪機。它一方面能使蒸汽中的含熱量得到充分利用，同時因設有凝汽器，當用戶用汽量減少時，仍能根據低壓缸的容量保證汽輪機帶一定電負荷。

8．什麼是中間再熱式汽輪機？

中間再熱式汽輪機就是蒸汽在汽輪機内做了一部分功後，從中間引出，通過鍋爐的再熱器提高溫度（一般升高到機組額定溫度），然後再回到汽輪機繼續做功，最後排入凝汽器的汽輪機。

9．中間再熱式汽輪機主要有什麼優點？

中間再熱式汽輪機優點主要是提高機組的經濟性。在同樣的初參數下，再熱機組比不再熱機組的效率提高4%左右。其次是對防止大容量機組低壓末級葉片水蝕特别有利，因為末級蒸汽濕度比不再熱機組大大降低。

10．大功率機組總體結構方面有哪些特點？

大功率汽輪機由于采用了高參數蒸汽、中間再熱以及低壓缸分流等措施，汽缸的數目相應增加，這就帶來了機組布置、級組分段、定位支持、熱膨脹處理等許多新問題。

從總體結構上講，大功率汽輪機有如下特點：

⑴ 為了适應新蒸汽高壓高溫的特點，蒸汽室與調節汽門從高壓汽缸殼上分離出來，構成單獨的進汽閥體，從而簡化了高壓缸的結構，保證了鑄件質量，降低了由于運行溫度不均而産生的熱應力。國産125MW、300MW機組的高、中壓調節汽門以及200MW汽輪機的高壓缸調節汽門都采用這種結構形式。

⑵ 高、中壓級的布置采用兩種方式。一種是高、中壓級合并在一個汽缸内（上汽廠125MW機組和東方廠300MW機組上采用）。另一種是高、中壓級分缸的結構（上汽廠300MW機組和國産200MW機組采用這種結構）。

⑶ 大功率汽輪機各轉子之間一般用剛性聯軸器連接，由此帶來機組定位和脹差過大的問題，必須設置合理的滑銷系統。

⑷ 大機組都裝有脹差保護裝置，一旦脹差超過極限時，便發出信号報警或緊急停機。

⑸ 大機組大都不把軸承布置在汽缸上，而采用全部軸承座直接由基礎支持的方法。國産125MW、300MW汽輪機采用這種布置。

11．為什麼大機組高、中壓缸采用雙層缸結構？

對大機組的高、中壓缸來說，形狀應盡量簡單，避免特别厚、重的中分面法蘭，以減少熱應力、熱變形以及由此而引起的結合面漏汽。

采用雙層缸結構後，很高的汽缸内、外蒸汽壓差由内、外兩層分擔承受，汽缸壁和法蘭相對講可以做得比較薄些，也有利于機組起停和工況變化時減小金屬溫差。所以目前高壓汽輪機高、中壓汽缸大多采用雙層缸結構，國産125MW、200MW、300MW機組都是如此。

12．汽輪機本體主要由哪幾個部分組成？

汽輪機本體主要由以下幾個部分組成：

⑴ 轉動部分：由主軸、葉輪、軸封和安裝在葉輪上的動葉片及聯軸器等組成。

⑵ 固定部分：由噴嘴室汽缸、隔闆、靜葉片、汽封等組成。

⑶ 控制部分：由調節系統、保護裝置和油系統等組成。

13．汽缸的作用是什麼？

汽缸是汽輪機的外殼。汽缸的作用主要是将汽輪機的通流部分（噴嘴、隔闆、轉子等）與大氣隔開，保證蒸汽在汽輪機内完成做功過程。此外，它還支承汽輪機的某些靜止部件（隔闆、噴嘴室、汽封套等），承受它們的重量，還要承受由于沿汽缸軸向、徑向溫度分布不均而産生的熱應力。

14．汽輪機的汽缸可分為哪些種類？

汽輪機的汽缸一般制成水平對分式，即分上汽缸和下汽缸。

為合理利用鋼材，中小型汽輪機汽缸常以一個或兩個垂直結合面分為高壓段、中壓段和低壓段。

大功率的汽輪機根據工作特點分别設置高壓缸、中壓缸和低壓缸。

高壓高溫采用雙層汽缸結構後，汽缸分内缸和外缸。

汽輪機末級葉片以後将蒸汽排入凝汽器，這部分汽缸稱排汽缸。

15．為什麼汽缸通常制成上下缸的形式？

汽缸通常制成具有水平結合面的水平對分形式。上、下汽缸之間用法蘭螺栓聯在一起，法蘭結合面要求平整，光潔度高，以保證上、下汽缸結合面嚴密不漏汽。汽缸分成上、下缸，主要是便于加工制造與安裝、檢修。

16．汽缸個數通常與汽輪機功率有什麼關系？

根據機組的功率不同，汽輪機汽缸有單缸和多缸之分。通常功率在100MW以下的機組采用單缸，300MW以下采用2～4個汽缸，600MW以下采用4～6個汽缸。

如國産100MW機組為單缸，125MW機組為雙缸，200MW機組為三缸，300MW機組為三缸或四缸，總的趨勢是機組功率愈大，汽缸個數愈多。

17．按制造工藝分類，汽輪機汽缸有哪些不同型式？

主要分鑄造與焊接兩種。

汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結構；低壓段根據容量和結構要求采用鑄造或簡單鑄件、型鋼及鋼闆的焊接結構。

18．汽輪機的汽缸是如何支承的？

汽缸的支承要求平穩并保證汽缸能自由膨脹而不改變它的中心位置。

汽缸都是支承在基礎台闆（也叫座架、機座）上；基礎台闆又用地腳螺釘固定在汽輪機基礎上。小型汽輪機用整塊鑄件做基礎台闆，功率汽輪機的汽缸則支承在若幹塊基礎台闆上。

汽輪機的高壓缸通過水平法蘭所伸出的貓爪（亦稱搭爪）支承在前軸承座上。它又分為上缸貓爪支承和下缸貓爪支承兩種方式。

19．下缸貓爪支承方式有什麼優缺點？

中、低參數汽輪機的高壓缸通常是利用下汽缸前端伸出的貓爪作為承力面，支承在前軸承座上。這種支承方式較簡單，安裝檢修也較方便，但是由于承力面低于汽缸中心線（相差下缸貓爪的高度數值），當汽缸受熱後，貓爪溫度升高，汽缸中心線向上擡起，而此時支持在軸承上的轉子中心線未變，結果将使轉子與下汽缸的徑向間隙減小，與上汽缸徑向間隙增大。對高參數、大功率汽輪機來說，由于法蘭很厚，溫度很高，貓爪膨脹的影響是不能忽視的。

20．上缸貓爪支承法的主要優點是什麼？

上缸貓爪支承方式亦稱中分面（指汽缸中分面）支承方式。主要的優點是由于以上缸貓爪為承力面，其承力面與汽缸中分面在同一水平面上，受熱膨脹後，汽缸中心仍與轉子中心保持一緻。

當采用上缸貓爪支承方式時，上缸貓爪也叫工作貓爪。下缸貓爪叫安裝貓爪，隻在安裝時起支持作用，下面的安裝墊鐵在檢修和安裝時起作用，當安裝完畢，安裝貓爪不再承力。這時上缸貓爪支承在工作墊鐵上，承擔汽缸重量。

21．大功率汽輪機的高、中壓缸采用雙層缸結構有什麼優點？

大功率汽輪機的高、中壓缸采用雙層缸結構有如下優點：

⑴ 整個蒸汽壓差由外缸和内缸分擔，從而可減薄内、外缸缸壁及法蘭的厚度。

⑵ 外層汽缸不緻與高溫蒸汽相接觸，因而外缸可以采用較低級的鋼材，節省優質鋼材。

⑶ 雙層缸結構的汽輪機在起動、停機時，汽缸的加熱和冷卻過程都可加快，因而縮短了起動和停機的時間。

22．高、中壓汽缸采用雙層缸結構後應注意什麼問題？

高壓、中壓汽缸采用雙層結構有很大的優點，但也需注意一個問題。

國産200MW、300MW機組，在高壓内、外缸之間由于隔熱罩的不完善以及抽汽口布置不當，會造成外缸内壁溫度升高到超過設計允許值，并且使内缸的外壁溫度高到不允許的數值，這種情況應設法予以改善，否則有可能造成汽缸産生裂紋。125MW機組取消正常運行中夾層冷卻蒸汽後，由于某些原因，也出現外缸内壁溫度過高的現象。

23．大機組的低壓缸有哪些特點？

大機組的低壓缸有如下特點：

⑴ 低壓缸的排汽容積流量較大，要求排汽缸尺寸龐大，故一般采用鋼闆焊接結構代替鑄造結構。

⑵ 再熱機組的低壓缸進汽溫度一般都超過230℃，與排汽溫度差達200℃，因此也采用雙層結構。通流部分在内缸中承受溫度變化，低壓内缸用高強度鑄鐵鑄造，而兼作排汽缸的整個低壓外缸仍為焊接結構。龐大的排汽缸隻承受排汽溫度，溫差變化小。

⑶ 為防止長時間空負荷運行，排汽溫度過高而引起的排汽缸變形，在排汽缸内還裝有噴水降溫裝置。

⑷ 為減少排汽損失，排汽缸設計成徑向擴壓結構。

24．什麼叫排汽缸徑向擴壓結構？

所謂徑向擴壓結構，實質上是指整個低壓外缸（汽輪機的排汽部分）兩側排汽部分用鋼闆連通。離開汽輪機的末級排汽由導流闆引導徑向、軸向擴壓，以充分利用排汽餘速。然後排入凝汽器。

采用徑向擴壓主要是充分利用排汽餘速，降低排汽阻力。提高機組效率。

25．低壓外缸的一般支承方式是怎樣的？

低壓汽缸（雙層缸時的外缸），在運行中溫度較低，金屬膨脹不顯著，因此低壓外缸的支承不采用高、中壓汽缸的中分面支承方式，而是把低壓缸直接支承在台闆上。内缸兩側擱在外缸内側的支承面上，用螺栓固定在低壓外缸上。内、外缸以鍵定位。外缸與軸承座僅在下汽缸設立垂直導向鍵（立銷）。

26．排汽缸的作用是什麼？

排汽缸的作用是将汽輪機末級動葉排出的蒸汽導入凝汽器。

27．為什麼排汽缸要裝噴水降溫裝置？

在汽輪機起動、空載及低負荷時，蒸汽流通量很小，不足以帶走蒸汽與葉輪摩擦産生的熱量，從而引起排汽溫度升高，排汽缸溫度也高。排汽溫度過高會引起排汽缸較大的變形，破壞汽輪機動靜部分中心線的一緻性，嚴重時會引起機組振動或其它事故。所以，大功率機組都裝有排汽缸噴水降溫裝置。

小機組沒有噴水降溫裝置，應盡量避免長時間空負荷運行而引起排汽缸溫度超限。

28．再熱機組的排汽缸噴水裝置是怎樣設置的？

噴水減溫裝置裝在低壓外缸内，噴水管沿末級葉片的葉根呈圓周形布置，噴水管上鑽有兩排噴水孔，将水噴向排汽缸内部空間，起降溫作用。噴水管在排汽缸外面與凝結水管相連接，打開凝結水管上的閥門即進行噴水，關閉閥門則停止噴水。

29．為什麼汽輪機有的采用單個排汽口，而有的采用幾個排汽口？

大功率汽輪機的極限功率實質上受末級通流截面的限制，增大葉片高度能增大機組功率，但增大葉片高度又受材料強度和制造工藝水平的限制。如采用同樣的葉片高度，将汽輪機由單排汽口改為雙排汽口，極限功率可增大一倍。為增加汽輪機的極限功率，現在大功率汽輪機采用多個排汽口。如國産125MW汽輪機為雙排汽口，200MW汽輪機為三排汽口，300MW為四排汽口（200MW、300MW汽輪機末級采用長葉片後改為雙排汽口）。

30．汽缸進汽部分布置有哪幾種方式？

從調節汽門到調節級噴嘴這段區域叫做進汽部分，它包括蒸汽室和噴嘴室，是汽缸中承受壓力、溫度最高的區域。

一般中、低參數汽輪機進汽部分與汽缸澆鑄成一體，或者将它們分别澆鑄好後，用螺栓連接在一起。高參數汽輪機單層汽缸的進汽部分則是将汽缸、蒸汽室、噴嘴分别澆鑄好後，焊接在一起。這種結構由于汽缸本身形狀得到簡化，而且蒸汽室、噴嘴室沿着汽缸四周對稱布置，汽缸受熱均勻，因而熱應力較小。又因高溫、高壓蒸汽隻作用在蒸汽室與噴嘴室上，汽缸接觸的是調節級噴嘴出口後的汽流，因而汽缸可以選用比蒸汽室、噴嘴室低一級的材料。

31．為什麼大功率高參數汽輪機的調節汽門與汽缸分離單獨布置？

新汽壓力在9.0MPa、新汽溫度在535℃以下的中、小功率汽輪機，調節汽門均直接裝在汽缸上。更高參數的大功率汽輪機，為減小熱應力，使汽缸受熱均勻及形狀對稱，這就要求噴嘴室沿圓周均勻分布，而且汽缸上下都要有進汽管和調節汽門。由于調節汽門布置在汽缸下部，會給機組布置、安裝、檢修帶來困難，因此需要調節汽門與汽缸分離單獨布置。

另外，大功率汽輪機新汽和再熱汽進汽管道都為雙路布置，需要兩個主汽門。這樣就可以把兩個主汽門分置于汽缸兩側，并且分别和調節汽門合用一個殼體，每個主汽門控制兩個或多個調節汽門。

32．雙層缸結構的汽輪機，為什麼要采用特殊的進汽短管？

對于采用雙層缸結構的汽輪機，因為進入噴嘴室的進汽管要穿過外缸和内缸，才能和噴嘴室相連接，而内外缸之間在運行時具有相對膨脹，進汽管既不能同時固定在内、外缸上又不能讓大量高溫蒸汽外洩。因此采用了一種雙層結構的高壓進汽短管，把高壓進汽導管與噴嘴室連接起來。

33．高壓進汽短管的結構是怎樣的？

國産125MW汽輪機和300MW汽輪機的高壓進汽短管外層通過螺栓與外缸連接在一起，内層則套在噴嘴室的進汽管上，并有密封環加以密封。這樣既保證了高壓蒸汽的密封，又允許噴嘴室進汽管與雙層套管之間的相對膨脹。

為遮擋進汽連接管的輻射熱量，在雙層套管的内外層之間還裝有帶螺旋圈的遮熱襯套管，或稱遮熱筒。遮熱襯套管上端的小管就是汽缸内層中冷卻蒸汽流出或起動時加熱蒸汽流入的通道。

34．隔闆的結構有哪幾種形式？

隔闆的具體結構是根據隔闆的工作溫度和作用在兩側的蒸汽壓差來決定的，主要有以下三種形式：

⑴ 焊接隔闆：焊接隔闆具有較高的強度和剛度，較好的汽密性，加工較方便，被廣泛用于中、高參數汽輪機的高、中壓部分。

⑵ 窄噴嘴焊接隔闆：高參數大功率汽輪機的高壓部分，每一級的蒸汽壓差較大，其隔闆做得很厚，而靜葉高度很短，采用寬度較小的窄噴嘴焊接隔闆。優點是噴嘴損失小，但有相當數量的導流筋存在，将增加汽流的阻力。國産125MW、300MW汽輪機都是有用的窄噴嘴焊接隔闆。

⑶ 鑄造隔闆：鑄造隔闆加工制造比較容易，成本低，但是靜葉片的表面光潔度較差，使用溫度也不能太高，一般應小于300℃，因此都用在汽輪機的低壓部分。

35．什麼叫噴嘴弧？

采用噴嘴調節配汽方式的汽輪機第一級噴嘴，通常根據調節汽門的個數成組布置，這些成組布置的噴嘴稱為噴嘴弧段，簡稱噴嘴弧。

36．噴嘴弧有哪幾種結構形式？

噴嘴弧結構形式如下：

⑴ 中參數汽輪機上采用的由單個銑制的噴嘴葉片組裝、焊接成的噴嘴弧。

⑵ 高參數汽輪機采用的整體銑制焊接而成或精密澆鑄而成的噴嘴弧。

如25MW汽輪機采用第一種噴嘴弧，125MW汽輪機采用後一種噴嘴弧。

37．汽輪機噴嘴、隔闆、靜葉的定義是什麼？

噴嘴是由兩個相鄰靜葉片構成的不動汽道，是一個把蒸汽的熱能轉變為動能的結構元件。裝在汽輪機第一級前的噴嘴成若幹組，每組由一個調節汽門控制。

隔闆是汽輪機各級的間壁，用以固定靜葉片。

靜葉是指固定在隔闆上靜止不動的葉片。

38．什麼叫汽輪機的級？

由一列噴嘴和一列動葉栅組成的汽輪機最基本的工作單元叫做汽輪機的級。

39．什麼叫調節級和壓力級？

當汽輪機采用噴嘴調節時，第一級的進汽截面積随負荷的變化在相應變化，因此通常稱噴嘴調節汽輪機的第一級為調節級。其它各級統稱為非調節級或壓力級。壓力級是以利用級組中合理分配的壓力降或焓降為主的級，是單列沖動級或反動級。

40．什麼叫雙列速度級？

為了增大調節級的焓降，利用第一列動葉出口的餘速，減小餘速損失，使第一列動葉片出口汽流經固定在汽缸上的導葉改變流動方向後，進入第二列動葉片繼續做功。這時把具有一列噴嘴，和一級葉輪上有兩列動葉片的級，稱為雙列速度級。

41．采用雙列速度級有什麼優缺點？

采用速度級後可增大汽輪機調節級的焓降，減少壓力級級數，節省耐高溫的優質材料，但效率較低。

100MW汽輪機的調節級采用雙列速度級，125MW、200MW、300MW汽輪機采用單列調節級。

42．高壓高溫汽輪機為什麼要設汽缸、法蘭螺栓加熱裝置？

高壓高溫汽輪機的汽缸要承受很高的壓力和溫度，同時又要保證汽缸結合面有很好的嚴密性，所以汽缸的法蘭必須做得又寬又厚。這樣給汽輪機的起動就帶來了一定的困難，即沿法蘭的寬度産生較大溫差。如溫差過大，所産生的熱應力将會使汽缸變形或産生裂紋。一般來說，汽缸比法蘭容易加熱，而螺栓的熱量是靠法蘭傳給它的，因此螺栓加熱更慢。對于雙層汽缸的機組來說，外缸受熱比内缸慢很多，外缸法蘭受熱更慢，由于法蘭溫度上升較慢，牽制了汽缸的熱膨脹，引起轉子與汽缸間過大的膨脹差，從而使汽輪機通流部分的動、靜間隙消失，發生摩擦。

簡單地說，為了适應快速起、停的需要，減小額外的熱應力和減少汽缸與法蘭、法蘭與螺栓及法蘭寬度上的溫差，有效地控制轉子與汽缸的膨脹差，125MW、200MW、300MW機組采用雙層缸結構，内外汽缸除法蘭螺栓有加熱裝置外，還設有汽缸夾層加熱裝置。

43．為什麼汽輪機第一組噴嘴安裝在噴嘴室，而不固定在隔闆上？

第一級噴嘴安裝在噴嘴室的目的是：

⑴ 将與最高參數的蒸汽相接觸的部分盡可能限制在很小的範圍内，使汽輪機的轉子、汽缸等部件僅與第一級噴嘴後降溫減壓後的蒸汽相接觸。這樣可使轉子、汽缸等部件采用低一級的耐高溫材料。

⑵ 由于高壓缸進汽端承受的蒸汽壓力較新蒸汽壓力低，故可在同一結構尺寸下，使該部分應力下降，或者保持同一應力水平，使汽缸壁厚度減薄。

⑶ 使汽缸結構簡單勻稱，提高汽缸對變工況的适應性。

⑷ 降低了高壓缸進汽端軸封漏汽壓差，為減小軸端漏汽損失和簡化軸端汽封結構帶來一定好處。

44．隔闆套的作用是什麼？采用隔闆套有什麼優點？

隔闆套的作用是用來安裝固定隔闆。

采用隔闆套可使級間距離不受或少受汽缸上抽汽口的影響，從而使汽輪機軸向尺寸相對減小。此外，還可簡化汽缸形狀，又便于拆裝，并允許隔闆受熱後能在徑向自由膨脹，還為汽缸的通用化創造方便條件。

國産100MW、125MW、200MW、300MW機組的部分級組均采用隔闆套結構。

45．什麼是汽輪機的轉子？轉子的作用是什麼？

汽輪機中所有轉動部件的組合叫做轉子。

轉子的作用是承受蒸汽對所有工作葉片的回轉力，并帶動發電機轉子、主油泵和調速器轉動。

46．什麼叫大功率汽輪機的轉子蒸汽冷卻？

汽輪機的轉子蒸汽冷卻是大機組為防止轉子在高溫、高轉速狀況下無蒸汽流過帶走摩擦産生的熱量，而使轉子、汽缸溫度過高，熱應力過大而設置的結構。如再熱機組熱态用中壓缸進汽起動時，達到一定轉速，高壓缸排汽逆止門旁路自動打開，一部分蒸汽逆流經過汽缸由進汽口排至凝汽器，這樣達到冷卻轉子、汽缸的目的。

47．為什麼大功率汽輪機采用轉子蒸汽冷卻結構？

大功率汽輪機普遍采用整鍛轉子或焊接轉子。随着轉子整體直徑的增大，離心應力和同一變工況速度下熱應力增大了。在高溫條件下受離心力作用而産生的金屬蠕變速度以及脆變危險也增大了。因此，更有必要從結構上來提高轉子的熱強度（特别是起動下的熱強度）。

從結構上減小金屬蠕變變形和降低起動工況下熱應力的有效方法之一，就是在高溫區段對轉子進行蒸汽冷卻。國外在300～350MW以上的機組幾乎都采用了轉子蒸汽冷卻結構。國産亞臨界參數300MW再熱機組的中壓轉子也采用了蒸汽冷卻結構。

48．汽輪機轉子一般有哪幾種型式？

汽輪機轉子有如下幾種型式：

⑴ 套裝葉輪轉子：葉輪套裝在軸上，國産25MW汽輪機轉子和100MW汽輪機低壓轉子都是這種型式。

⑵ 整鍛型轉子：由一整體鍛件制成，葉輪聯軸器、推力盤和主軸構成一個整體。

⑶ 焊接轉子：由若幹個實心輪盤和兩個端軸拼焊而成。如125MW汽輪機低壓轉子為焊接式鼓型轉子。

⑷ 組合轉子：高壓部分為整鍛式，低壓部分為套裝式。如100MW機組高壓轉子、200MW機組中壓轉子。

49．套裝葉輪轉子有哪些優缺點？

套裝葉輪轉子的優點：加工方便，材料利用合理，葉輪和鍛件質量易于保證。

缺點：不宜在高溫條件下工作，快速起動适應性差，材料高溫蠕變和過大的溫差易使葉輪發生松動。

50．整鍛轉子有哪些優缺點？

整鍛轉子的優點：避免了葉輪在高溫下松動的問題，結構緊湊，強度、剛度高。

缺點：生産整鍛轉子需要大型鍛壓設備、鍛件質量較難保證，而且加工要求高，貴重材料消耗量大。

51．組合轉子有什麼優缺點？

組合轉子兼有整鍛轉子和套裝葉輪轉子的優點，廣泛用于高參數中等容量的汽輪機上。

52．焊接轉子有哪些優缺點？

焊接轉子的優點：強度高，相對重量輕，結構緊湊，剛度大，而且能适應低壓部分需要大直徑的要求。

缺點：焊接轉子對焊接工藝要求高，要求材料有良好的焊接性能。

随着冶金和焊接技術的不斷發展，焊接轉子的應用日益廣泛。如BBC公司生産的1300MW雙軸汽輪機的高、中、低壓轉子就全部采用焊接結構。

53．整鍛轉子中心孔起什麼作用？

整鍛轉子通常打有￠100的中心孔，其目的主要是為了便于檢查鍛件質量，同時也可以将鍛件中心材質差的部分去掉，防止缺陷擴展，以保證轉子的強度。

54．汽輪機主軸斷裂和葉輪開裂的原因有哪些？

主軸斷裂和葉輪開裂的原因多數是材料及制造上的缺陷造成的，如材料内部有氣孔、夾渣、裂紋、材料的沖擊韌性值及塑性偏低，葉輪機械加工粗糙、鍵裝配不當造成局部應力過大。另外，長期過大的交變應力及熱應力作用易引起材料内部微觀缺陷發展，造成疲勞裂紋甚至斷裂。

運行中，葉輪嚴重腐蝕和嚴重超速是引起主軸、葉輪設備事故的主要原因。

55．防止葉輪開裂和主軸斷裂應采取哪些措施？

防止葉輪開裂和主軸斷裂應采取措施有以下幾點：

⑴ 首先應由制造廠對材料質量提出嚴格要求，加強質量檢驗工作。尤其應特别重視表面及内部的裂紋發生，加強設備監督。

⑵ 運行中盡可能減少起停次數，嚴格控制升速和變負荷速度，以減少設備熱疲勞和微觀缺陷發展引起的裂紋，要嚴防超壓、超溫運行，特别是要防止嚴重超速。

56．葉輪的作用的什麼？葉輪是由哪幾部分組成的？

葉輪的作用是用來裝置葉片，并将汽流力在葉栅上産生的扭矩傳遞給主軸。

汽輪機葉輪一般由輪緣、輪面和輪毂幾部分組成。

57．運行中的葉輪受到哪些作用力？

葉輪工作時受力情況很複雜，除葉輪自身、葉片零件質量引起的巨大的離心力外，還有溫差引起的熱應力，動葉引起的切向力和軸向力，葉輪兩邊的蒸汽壓差和葉片、葉輪振動時的交變應力。

58．葉輪上開平衡孔的作用是什麼？

葉輪上開平衡孔是為了減小葉輪兩側蒸汽壓差，減小轉子産生過大的軸向力。但在調節級和反動度較大、負載很重的低壓部分最末一、二級，一般不開平衡孔，以使葉輪強度不緻削弱，并可減少漏汽損失。

59．為什麼葉輪上的平衡為單數？

每個葉輪上開設單數個平衡孔，可避免在同一徑向截面上設兩個平衡孔，從而使葉輪截面強度不緻過分削弱。通常開孔5個或7個。

60．按輪面的斷面型線不同，可把葉輪分成幾種類型？

按輪面的斷面型線不同，可把葉輪分為如下類型：

⑴ 等厚度葉輪：這種葉輪輪面的斷面厚度相等，用在圓周速度較低的級上。

⑵ 錐形葉輪：這種葉輪輪面的斷面厚度沿徑向呈錐形，廣泛用于套裝式葉輪上。

⑶ 雙曲線葉輪：這種葉輪輪在的斷面沿徑向呈雙曲線形，加工複雜，僅用在某些汽輪機的調節級上。

⑷ 等強度葉輪：葉輪設有中心孔，強度最高，多用于盤式焊接轉子或高速單級汽輪機上。

61．套裝葉輪的固定方法有哪幾種？

套裝葉輪的固定方法有以下幾種：

⑴ 熱套加鍵法。

⑵ 熱套加端面鍵法。

⑶ 銷釘軸套法。

⑷ 葉輪軸向定位采用定位環。

62．動葉片的作用是什麼？

在沖動式汽輪機中，由噴嘴射出的汽流，給動葉片一沖動力，将蒸汽的動能轉變成轉子上的機械能。

在反動式汽輪機中，除噴嘴出來的高速汽流沖動動葉片做功外，蒸汽在動葉片中也發生膨脹，使動葉出口蒸汽速度增加，對動葉片産生反動力，推動葉片旋轉做功，将蒸汽熱能轉變為機械能。由于兩種機組的工作原理不同，其葉片的形狀和結構也不一樣。

63．葉片工作時受到哪幾種作用力？

葉片在工作時受到的作用力主要有兩種：一種是葉片本身質量和圍帶、拉金質量所産生的離心力；另一種是汽流通過葉栅槽道時使葉片彎曲的作用力以及汽輪機起動、停機過程中，葉片中的溫度差引起的熱應力。

64．汽輪機葉片的結構是怎樣的？

葉片由葉型、葉根和葉頂三部分組成。葉型部分是葉片的工作部分，它構成汽流通道。按照葉型部分的橫截面變化規律，可以把葉片分成等截面葉片和變截面葉片。

等截面葉片的截面積沿葉高是相同的，各截面的型線通常也一樣。變截面葉片的截面積則沿葉高按一定規律變化，一般地說，葉型也沿葉高逐漸變化，即葉片繞各截面形心的連線發生扭轉，所以通常叫做扭曲葉片。

葉根是葉片與輪緣相連接的部分，它的結構應保證在任何運行條件下葉片都能牢靠地固定在葉輪上，同時應力求制造簡單，裝配方便。

葉型以上的部分叫葉頂。随葉片成組方式不同，葉頂結構也各異。采用鉚接與焊接圍帶時，葉頂做成凸出部分（端釘）。采用彈性拱形圍帶時，葉頂必須做成與彈性拱形片相配合的鉚接部分。當葉片用拉筋聯成組或作為自由葉片時，葉頂通常削薄，以減輕葉片重量并防止運行中與汽缸相碰時損壞葉片。

65．汽輪機葉片的葉根有哪些型式？

葉根的型式較多，有以下幾種：

⑴ T形葉根。

⑵ 外包凸肩T形葉根。

⑶ 菌形葉根。

⑷ 雙T形葉根。

⑸ 叉形葉根。

⑹ 枞樹形葉根。

66．裝在動葉片上的圍帶和拉筋（金）起什麼作用？

動葉頂部裝圍帶（也稱覆環）和動葉中部串拉筋，都是使葉片之間連接成組，增強葉片的剛性，調整葉片的自振頻率，改善振動情況。另外，圍帶還有防止漏汽的作用。

67．汽輪機高壓段為什麼采用等截面葉片？

一般在汽輪機高壓段，蒸汽容積流量相對較小，葉片短，葉高比d／L（d為葉片平均直徑，L為葉片高度）較大，沿整個葉高的圓周速度及汽流參數差别相對較小。此時依靠改變不同葉高處的斷面型線，不能顯著地提高葉片工作效率，所以多将葉身斷面型線沿葉高做成相同的，即做成等截面葉片。這樣做雖使效率略受影響，但加工方便，制造成本低，而強度也可得到保證，有利于實現部分級葉片的通用化。

68．為什麼汽輪機有的級段要采用扭曲葉片？

大機組為增大功率，往往葉片做得很長。随着葉片高度的增加，當葉高比具有較小值（一般為小于10）時，不同葉高處圓周速度與汽流參數的差異已不容忽視。此時葉身斷面型線必須沿葉高相應變化，使葉片扭曲變形，以适應汽流參數沿葉高的變化規律，減小流動損失；同時，從強度方面考慮，為改善離心力所引起的拉應力沿葉高的分布，葉身斷面面積也應由根部到頂部逐漸減小。

69．防止葉片振動斷裂的措施主要有哪幾點？

防止葉片振動斷裂的措施有：

⑴ 提高葉片、圍帶、拉金的材料、加工與裝配質量。

⑵ 采取葉片調頻措施，避開危險共振範圍。

⑶ 避免長期低頻率運行。

70．多級凝汽式汽輪機最末幾級為什麼要采用去濕裝置？

多級凝汽式汽輪機的最末幾級蒸汽溫度很低，一般均在濕蒸汽區工作。濕蒸汽中的微小水滴不但消耗蒸汽的動能形成濕汽損失，還将沖蝕葉片，威脅葉片安全。因此必須采取去濕措施，以保證凝汽式汽輪機膨脹終了的允許濕度。大功率機組采用中間再熱，對減少低壓級葉片濕度帶來顯著的效果。當末級濕度達不到要求時，應加裝去濕裝置和提高葉片的抗沖蝕能力。

71．汽輪機末級排汽的濕度一般允許值為多少？

一般規定汽輪機末級排汽的濕度不超過10%～12%。中間再熱機組的排汽濕度一般為5%～8%。

72．汽輪機去濕裝置有哪幾種？

去濕裝置根據它所安裝的位置分級前和動葉片前兩種。它是利用水珠受離心力作用而被抛向通流部分外圓的原理工作的。一般将水滴甩進到去濕裝置的槽中，然後引入凝汽器。

另外還采用具有吸水縫的空心靜葉，利用凝汽器内很低的壓力，把附着在靜葉表面的水滴沿靜葉片上開設的吸水縫直接吸入凝汽器。

73．汽封的作用是什麼？

為了避免動、靜部件之間的碰撞，必須留有适當的間隙，這些間隙的存在勢必導緻漏汽，為此必須加裝密封裝置——汽封。根據汽封在汽輪機中所處位置可分為：軸端汽封（簡稱軸封）、隔闆汽封和圍帶汽封（通流部分汽封）三類。

74．汽封的結構型式和工作原理是怎樣的？

汽封的結構類型有曲徑式和迷宮式。曲徑式汽封有梳齒形（平齒、高低齒）、J形、枞樹形三種。

曲徑式汽封的工作原理：一定壓力的蒸汽流經曲徑式汽封時，必須依次經過汽封齒尖與軸凸肩形成的狹小間隙，當經過第一個間隙時通流面積減小，蒸汽流速增大，壓力降低。随後高速汽流進入小室，通流面積突然變大，流速降低，汽流轉向，發生撞擊和産生渦流等現象，速度降到近似為零，蒸汽原具有的動能轉變成熱能。當蒸汽經過第二個汽封間隙時，又重複上述過程，壓力再次降低。蒸汽流經最後一個汽封齒後，蒸汽壓力降至與大氣壓力相差甚小。所以在一定的壓差下，汽封齒越多，每個齒前後的壓差就越小，漏汽量也越小。當汽封齒數足夠多時，漏汽量為零。

75．什麼是通流部分汽封？

動葉頂部和根部的汽封叫做通流部分汽封，用來阻礙蒸汽從動葉兩端漏汽。通常的結構形式為動葉頂端圍帶及動葉根部有個凸出部分以減小軸向間隙，圍帶與裝在汽缸或隔闆套上的阻汽片組成汽封以減小徑向間隙，使漏汽損失減小。

76．軸封的作用是什麼？

軸封是汽封的一種。汽輪機軸封的作用是阻止汽缸内的蒸汽向外漏洩，低壓缸排汽側軸封是防止外界空氣漏入汽缸。

77．汽輪機為什麼會産生軸向推力？運行中軸向推力怎樣變化？

純沖動式汽輪機動葉片内蒸汽沒有壓力降，但由于隔闆汽封的漏汽，使葉輪前後産生一定的壓差，且一般的汽輪機中，每一級動葉片蒸汽流過時都有大小不等的壓降，在動葉片前後産生壓差。葉輪和葉片前後的壓差及軸上凸肩處的壓差使汽輪機産生由高壓側向低壓側、與汽流方向一緻的軸向推力。

影響軸向推力的因素很多，軸向推力的大小基本上與蒸汽流量的大小成正比，也即負荷增大時軸向推力增大。

需指出：當負荷突然減小時，有時會出現與汽流方向相反的軸向推力。

78．減小汽輪機的軸向推力，可采取哪些措施？

減小汽輪機軸向推力，可采取如下措施：

⑴ 高壓軸封兩端以反向壓差設置平衡活塞。

⑵ 高、中壓缸反向布置。

⑶ 低壓缸對稱分流布置。

⑷ 葉輪上開平衡孔。

餘下的軸向推力，由推力軸承承受。

79．什麼是汽輪機的軸向彈性位移？

汽輪機的軸向位移反映的是汽輪機轉動部分和靜止部分的相對位置，軸向位移變化，也是轉子和靜子軸向相對位置發生了變化。

所謂軸向彈性位移是指汽輪機推力盤及工作推力瓦片後的支承座、墊片瓦架等在汽輪機負荷增加、推力增加時，會發生彈性變形。由此産生随着負荷增加而增加的軸向彈性位移。當負荷減小時，彈性位移也減少。

80．汽輪機為什麼要設滑銷系統？

汽輪機在起動及帶負荷過程中，汽缸的溫度變化很大，因而熱膨脹值較大。為保證汽缸受熱時能沿給定的方向自由膨脹，保持汽缸與轉子中心一緻，同樣，汽輪機停機時，保證汽缸能按給定的方向自由收縮，汽輪機均設有滑銷系統。

81．汽輪機的滑銷有哪些種類？它們各起什麼作用？

根據滑銷的構造形式、安裝位置可分為下列六種：

⑴ 橫銷：一般安裝在低壓汽缸排汽室的橫向中心線上，或安裝在排汽室的尾部，左右兩側各裝一個。橫銷的作用是保證汽缸橫向的正确膨脹，并限制汽缸沿軸向移動。由于排汽室的溫度是汽輪機通流部分溫度最低的區域，故橫銷都裝于此處，整個汽缸由此向前或向後膨脹，形成了軸向死點。

⑵ 縱銷：多裝在低壓汽缸排汽室的支撐面、前軸承箱的底部、雙缸汽輪機中間軸承的底部等和基礎台闆的接合面間。所有縱銷均在汽輪機的縱向中心線上。縱銷可保證汽輪機沿縱向中心線正确膨脹，并保證汽缸中心線不能作橫向滑移。因此，縱銷中心線與橫銷中心線的交點形成整個汽缸的膨脹死點，在汽缸膨脹時，這點始終保持不動。

⑶ 立銷：裝在低壓汽缸排汽室尾部與基礎台闆間，高壓汽缸的前端與軸承座間。所有的立銷均在機組的軸線上。立銷的作用可保證汽缸的垂直定向自由膨脹，并與縱銷共同保持機組的正确縱向中心線。

⑷ 貓爪橫銷：起着橫銷作用，又對汽缸起着支承作用。貓爪一般裝在前軸承座及雙缸汽輪機中間軸承座的水平接合面上，是由下汽缸或上汽缸端部突出的貓爪，特制的銷子和螺栓等組成。貓爪橫銷的作用是：保證汽缸在橫向的定向自由膨脹，同時随着汽缸在軸向的膨脹和收縮，推動軸承座向前或向後移動，以保持轉子與汽缸的軸向相對位置。

⑸ 角銷：裝在排汽缸前部左右兩側支撐與基礎台闆間。銷子與銷槽的間隙為0.06～0.08mm。斜銷是一種輔助滑銷，不經常采用，它能起到縱向及橫向的雙重導向作用。

82．什麼是汽輪機膨脹的“死點”，通常布置在什麼位置？

橫銷引導軸承座或汽缸沿橫向滑動并與縱銷配合成為膨脹的固定點，稱為“死點”。也即縱銷中心線與橫銷中心線的交點。“死點”固定不動，汽缸以“死點”為基準向前後左右膨脹滑動。

對凝汽式汽輪機來說，死點多布置在低壓排汽口的中心線或其附近，這樣在汽輪機受熱膨脹時，對于龐大笨重的凝汽器影響較小。國産200MW和125MW汽輪機組均設兩個死點，高、中壓缸向前膨脹，低壓缸向發電機側膨脹，各自的絕對膨脹量都可适當減小。

83．汽輪機聯軸器起什麼作用？有哪些種類？各有何優缺點？

聯軸器又叫靠背輪。汽輪機聯軸器是用來連接汽輪發電機組的各個轉子，并把汽輪機的功率傳給發電機。

汽輪機聯軸器可分為剛性聯軸器、半撓性聯軸器和撓性聯軸器。

以下介紹這幾種聯軸器的優缺點。

剛性聯軸器：優點是構造簡單、尺寸小、造價低、不需要潤滑油。缺點是轉子的振動、熱膨脹都能相互傳遞，校中心要求高。

半撓性聯軸器：優點是能适當彌補剛性靠背輪的缺點，校中心要求稍低。缺點是制造複雜、造價較大。

撓性聯軸器：優點是轉子振動和熱膨脹不互相傳遞，允許兩個轉子中心線稍有偏差。缺點是要多裝一道推力軸承，并且一定要有潤滑油，直徑大，成本高，檢修工藝要求高。

大機組一般高低壓轉子之間采用剛性聯軸器，低壓轉子與發電機轉子之間采用半撓性聯軸器。

84．剛性聯軸器分哪兩種？

剛性聯軸器又分裝配式和整鍛式兩種型式。裝配式剛性聯軸器是把兩半聯軸器分别用熱套加雙鍵的方法，套裝在各自的軸端上，然後找準中心、鉸孔，最後用螺栓緊固；整鍛式剛性聯軸器與軸整體鍛出。這種聯軸器的強度和剛度都比裝配式高，且沒有松動現象。為使轉子的軸向位置作少量調整，在兩半聯軸器之間裝有墊片，安裝時按具體尺寸配制一定厚度的墊片。

85．什麼是半撓性聯軸器？

半撓性聯軸器的結構是在兩個聯軸器間用半撓性波形套筒連接，并用螺栓緊固。波形套筒在扭轉方向是剛性的，在彎曲方向則是撓性的。

86．撓性聯軸器的結構型式是怎樣的？

撓性聯軸器有齒輪式和蛇形彈簧式兩種型式。齒輪式撓性聯軸器多用在小型汽輪機上，它的結構是兩個齒輪用熱套加鍵的方式分别裝兩個軸端上，并用大螺帽緊固，防止從軸上滑脫。兩個齒輪的外面有一個套筒，套筒兩端的内齒分别與兩個齒輪齧合，從而将兩個轉子連接起來。套筒的兩側安置擋環限制套筒的軸向位置，擋環用螺栓固定在套筒上。

125MW機組電動調速給水泵就是采用這種撓性聯軸器。

87．汽輪機的盤車裝置起什麼作用？

汽輪機沖動轉子前或停機後，進入或積存在汽缸内的蒸汽使上缸溫度比下缸溫度高，從而使轉子不均勻受熱或冷卻，産生彎曲變形。因而在沖轉前和停機後，必須使轉子以一定的速度連續轉動，以保證其均勻受熱或冷卻。換句話說，沖轉前和停機後盤車可以消除轉子熱彎曲。同時還有減小上下汽缸的溫差和減少沖轉力矩的功用 ，還可在起動前檢查汽輪機動靜之間是否有摩擦及潤滑系統工作是否正常。

88．盤車有哪兩種方式？電動盤車裝置主要有哪兩種型式？

小機組采用人力手動盤車，中型和大型機組都采用電動盤車。

電動盤車裝置主要有兩種型式。

⑴ 具有螺旋軸的電動盤車裝置（大多數國産中、小型汽輪機組及125MW、300MW機組采用）。

⑵ 具有擺動齒輪的電動盤車裝置（國産50MW、100MW、200MW機組采用）。

89．具有螺旋軸的電動盤車裝置的構造和工作原理是怎樣的？

螺旋軸電動盤車裝置由電動機、聯軸器、小齒輪、大齒輪、齧合齒輪、螺旋軸、盤車齒輪、保險銷、手柄等組成。齧合齒輪内表面銑有螺旋齒與螺旋軸相齧合，齧合齒輪沿螺旋軸可以左右滑動。

當需要投入盤車時，先拔出保險銷，推手柄，手盤電動機聯軸器直至齧合齒輪與盤車齒輪全部齧合。當手柄被推至工作位置時，行程開關接點閉合，接通盤車電源，電動機起動至全速後，帶動汽輪機轉子轉動進行盤車。

當汽輪機起動沖轉後，轉子的轉速高于盤車轉速時，使齧合齒輪由原來的主動輪變為被動輪，即盤車齒輪帶動齧合齒輪轉動，螺旋軸的軸向作用力改變方向，齧合齒輪與螺旋軸産生相對轉動，并沿螺旋軸移動退出齧合位置，手柄随之反方向轉動至停用位置，斷開行程開關，電動機停轉，基本停止工作。

若需手動停止盤車，可手揿盤車電動機停按鈕，電動機停轉，齧合齒輪退出，盤車停止。

90．具有擺動齒輪的盤車裝置的構造和工作原理是怎樣的？

具有擺動齒輪的盤車裝置主要由齒輪組、擺動殼、曲柄、連杆、手輪、行程開關、彈簧等組成。齒輪組通過兩次減速後帶動轉子轉動。

盤車裝置脫開時，擺動殼被杠杆系統吊起，擺動齒輪與盤車齒輪分離；行程開關斷路，電動機不轉，手輪上的鎖緊銷将手輪鎖在脫開位置；連杆在壓縮彈簧的作用下推緊曲柄，整個裝置不能運動。

投入盤車時，拔出鎖緊銷，逆時針轉動手輪，與手輪同軸的曲柄随之轉動，克服壓縮彈簧的推力，帶動連杆向右下方運動；拉杆同時下降，使擺動殼和擺動輪向下擺動，當擺動輪與盤車齒輪進入齧合狀态時，行程開關閉合，接通電動機電源，齒輪組即開始轉動。由于轉子尚處于靜止狀态，擺動齒輪帶着擺動殼繼續順時針擺動，直到被頂杆頂住。此時擺動殼處于中間位置，擺動輪與盤車齒輪完全齧合并開始傳遞力矩，使轉子轉動起來。

盤車裝置自動脫開過程如下：沖動轉子以後，盤車齒輪的轉速突然升高，而擺動齒輪由主動輪變為被動輪，被迅速推向右方并帶着擺動殼逆時針擺動，推動拉杆上升。當拉杆上端點超過平衡位置時，連杆在壓縮彈簧的推動下推着曲柄逆時針旋轉，順勢将擺動殼拉起，直到手輪轉過預定的角度，鎖緊銷自動落入鎖孔将手輪鎖住。此時行程開關動作，切斷電動機電源，各齒輪均停止轉動，盤車裝置又恢複到投用前脫開狀态。操作盤車停止按鈕，切斷電源，也可使盤車裝置退出工作。

91．主軸承的作用是什麼？

軸承是汽輪機的一個重要組成部件，主軸承也叫徑向軸承。它的作用是承受轉子的全部重量以及由于轉子質量不平衡引起的離心力，确定轉子在汽缸中的正确徑向位置。由于每個軸承都要承受較高的載荷，而且軸頸轉速很高，所以汽輪機的軸承都采用液體摩擦為理論基礎的軸瓦式滑動軸承，借助于有一定壓力的潤滑油在軸頸與軸瓦之間形成油膜，建立液體摩擦，使汽輪機安全穩定地運行。

92．軸承的潤滑油膜是怎樣形成的？

軸瓦的孔徑較軸頸稍大些，靜止時，軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦内表面接觸，在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。

當轉子開始轉動時，軸頸與軸瓦之間會出現直接摩擦。但是，随着軸頸的轉動，潤滑油由于粘性而附着在軸的表面上，被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中。随着轉速的升高，被帶入的油量增多，由于楔形間隙中油流的出口面積不斷減小，所以油壓不斷升高，當這個壓力增大到足以平衡轉子對軸瓦的全部作用力時，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉動，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。

93．汽輪機主軸承主要有哪幾種結構型式？

汽輪機主軸承主要有四種：

⑴ 圓筒瓦支持軸承。

⑵ 橢圓瓦支持軸承。

⑶ 三油楔支持軸承。

⑷ 可傾瓦支持軸承。

94．固定式圓筒形支持軸承的結構是怎樣的？

固定式圓筒形支持軸承用在容量為50～100MW的汽輪機上。軸瓦外形為圓筒形，由上下兩半組成，用螺栓連接。下瓦支持在三塊墊鐵上，墊鐵下襯有墊片，調整墊片的厚度可以改變軸瓦在軸承窪窩内的中心位置。上軸瓦頂部墊鐵的墊片可以用來調整軸瓦與軸承上蓋間的緊力。潤滑油從軸瓦側下方墊鐵中心孔引入，經過下軸瓦體内的油路，自水平結合面的進油孔進入軸瓦。由于軸的旋轉，使油先經過軸瓦頂部間隙，再經過軸頸和下瓦間的楔形間隙，然後從軸瓦兩端洩出，由軸承座油室返回油箱。在軸瓦進油口處有節流孔闆來調整進油量大小。軸瓦的兩側裝有防止油甩出來的油擋。軸瓦水平結合面處的鎖餅用來防止軸瓦轉動。

軸瓦一般用優質鑄鐵鑄造，在軸瓦内部車出燕尾槽，并澆鑄錫基軸承合金（即巴氏合金），也稱烏金。

95．什麼是自位式軸承？

圓筒形支持軸承和橢圓形支持軸承按支持方式都可分為固定式和自位式（又稱球面式）兩種。

自位式與固定式不同的隻是軸承體外形呈球面形狀。當轉子中心變化引起軸頸傾斜時，軸承可以随軸頸轉動自動調位，使軸頸和軸瓦之間的間隙在整個軸瓦長度内保持不變。但是這種軸承的加工和調整較為麻煩。

96．橢圓形軸承與圓筒形軸承有什麼區别？

橢圓形支持軸承的結構與圓筒形支持軸承基本相同，隻是軸承側邊間隙加大了，通常側邊間隙是頂部間隙的2倍。軸瓦曲率半徑增大。

使軸頸在軸瓦内的絕對偏心距增大，軸承的穩定性增加。同時軸瓦上、下部都可以形成油楔（因此又有雙油楔軸承之稱）。由于上油楔的油膜力向下作用，使軸承運行的穩定性好，這種軸承在大、中容量汽輪機組中得到廣泛運用。

97．什麼是三油楔軸承？

在大容量機組中，如國産125MW、200MW、300MW機組都采用三油楔軸承。

三油楔支持軸承的軸瓦上有三個長度不等的油楔，從理論上分析，三個油楔建立的油膜其作用力從三個方向拐向軸頸中心，可使軸頸穩定地運轉。但這種軸承上、下軸瓦的結合面與水平面傾斜角為35度。給檢修與安裝帶來不便。

從有的機組三油楔支持軸承發生油膜振蕩的現象來看，這種軸承的承載能力并不很大，穩定性也并不十分理想。

98．什麼是可傾瓦支持軸承？

可傾瓦支持軸承通常由3～5個或更多個能在支點上自由傾斜的弧形瓦塊組成，所以又叫活支多瓦形支持軸承，也叫擺動軸瓦式軸承。由于其瓦塊能随着轉速、載荷及軸承溫度的不同而自由擺動，在軸頸周圍形成多油楔。且各個油膜壓力總是指向中心，具有較高的穩定性。

另外，可傾瓦支持軸承還具有支承柔性大、吸收振動能量好、承載能力大、耗功小和适應正反方向轉動等特點。但可傾瓦結構複雜、安裝、檢修較為困難，成本較高。

99． 幾種不同型式的支持軸承各适應于哪些類型的轉子？

圓筒形支持軸承主要适用于低速重載轉子；三油楔支持軸承、橢圓形支持軸承分别适用較高轉速的輕中和中、重載轉子；可傾瓦支持軸承則适用于高轉速輕載和重載轉子。

100．推力軸承的作用是什麼？

推力軸承的作用是承受轉子在運行中的軸向推力，确定和保持汽輪機轉子和汽缸之間的軸向相互位置。

101．推力軸承有哪些種類？主要構造是怎樣的？

推力軸承可以設置為單獨式，也可以和支持軸承合并為一體，稱為聯合式（推力支持聯合軸承）。按結構形狀分多颚式和扇形瓦片式，現在普遍采用的為扇形瓦片式。主要構造由工作瓦片、非工作瓦片、調整墊片、安裝環等組成。推力盤的兩側分别安裝十至十二片工作瓦片和非工作瓦片。各瓦片都安裝在安裝環上，工作瓦片承受轉子正向軸向推力，非工作瓦片承受轉子的反向軸向推力。

102．什麼叫推力間隙？

推力盤在工作瓦片和非工作瓦片之間的移動距離叫推力間隙，一般不大于0.4mm。瓦片上的烏金厚度一般為1.5mm，其值小于汽輪機通流部分動靜之間的最小間隙，以保證即使在烏金熔化的事故情況下，汽輪機動靜部分也不會相互摩擦。

103．汽輪機推力軸承的工作過程是怎樣的？

安裝在主軸上的推力盤兩側工作面和非工作面各有若幹塊推力瓦塊，瓦塊背面有一銷釘孔，靠此孔将瓦塊安置在安裝環的銷釘上，瓦塊可以圍繞銷釘略為轉動。

瓦塊上的銷釘孔設在偏離中心7.54mm處，因此瓦塊的工作面和推力盤之間就構成了楔形間隙。當推力盤轉動時油在楔形間隙中受到擠壓，壓力提高，因而這層油膜上具有承受轉子軸向推力的能力。安裝環安置在球面座上，油經過節流孔送入推力軸承進油室，分為兩路經推力軸承球面座上的進油孔進入主軸周圍的環形油室，并在瓦塊之間徑向流過。在瓦塊與瓦塊之間留有寬敞的空間，便于油在瓦塊中循環。

推力軸承球面座上裝有回油擋油環，油環圍在推力盤外圓形成環形回油室。在工作面和非工作面回油擋環的頂部各設兩個回油孔，而且還可以用針形閥來調節回油量。

在推力瓦塊安裝環與推力盤之間也裝有擋油環，該擋油環包圍住推力瓦塊，形成推力軸承的環形進油室。

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