type of support&sliding key system
简介
静子部件的支承定位和热膨胀位移时导向用的各种键销的总称。其主要功能是严格保持各静子部件之间的相对位置和维持静子与转子中心线一致，并使静子和转子按规定方向热膨胀(或冷收缩) 顺畅，无卡涩。
汽缸支承方式 汽缸一般采用中分面支承和非中分面支承两种方式。高中压缸前后均借助于两侧伸出的猫爪支承在轴承座上，上猫爪结构属于中分面支承方式 (图1)，下猫爪结构有中分面支承与非中分面支承两种形式(图2)。显然，中分面支承方式优于非中分面方式，在运行中有利于汽缸中心线始终保持一致。
图1 上缸猫爪中分面支承
1—上缸猫爪;2—下缸猫爪;3—安装垫铁;4—工作垫铁;5—水冷垫铁; 6—定位销; 7—定位键;8—紧固螺栓; 9—压块
汽轮机的低压缸由于温度低，尺寸、重量大一般不采用猫爪结构，而采用将下缸伸出的支承面直接支承在基础台板上。如350 MW汽轮机组低压缸由两侧各5块基础台板直接支承。低压缸的支承面一般比汽缸中分面低，因此当低负荷时汽缸过热使转子与汽缸的同心度发生变化(图3)。
图2 下缸猫爪支承
>1—猫爪; 2—压块; 3—支承块;4—紧固螺栓; 5—油承座; 6—水冷却孔
图3 低压缸支承
(a) 低压外缸支承; (b) 内缸在外缸中的支承
1—内缸上半; 2—外缸上半; 3—内缸下半;4—外缸下半; 5—支承垫片; 6—垫块
汽缸内部部件的支承 高、中压内缸的支承方式亦有中分面支承与非中分面支承两种方式。中分面支承可保证汽缸与转子的同心。
高、中压内缸均在进汽管中心线上设置两侧搭爪，并放在外缸加工出的槽内。内缸相对于外缸的死点即在此中心线与汽缸中心线交点处。排汽端搭爪可自由膨胀，仅放在槽内起导向作用。高、中压内缸下缸搭爪非中分面支承方式(图4)，便于安装调试。
隔板套在汽缸中和隔板在隔板套或汽缸中的支承定位以及喷嘴室的支承定位，其支承面选择在水平中分面或接近水平中分面。支承面处设调整垫片便于调整中心，确保机组运行时转子与静子中心线一致，维持允许的动、静部件间隙值。
图4 高中压内缸支持方式
1—外上缸; 2—外下缸; 3—内上缸;4—内下缸;5—工作垫片; 6—安装垫片
轴承的支承方式 高中压缸的轴承采用落地式。直接安装在基础台板上。两者之间设置纵销与角销以及滑动面，使轴承座在汽缸推动下在台板上自由移动，在角销的作用下，不致翘起翻转。
为了缩短转子长度，减少轴承跨距并保持汽缸、转子的对中，低压缸的轴承座设置在低压缸的排汽缸上，但亦有采用落地式的。
滑销系统 汽轮机在起动、正常运行和停机时，汽缸各处因温度不同而膨胀各异。设置滑销系统的目的，除了使汽缸可以定向自由膨胀和收缩之外，还要保持汽轮机动静部分之间不致碰磨和转子与静子之间尽可能同心。
滑销系统一般设置在汽缸与基础台板以及汽缸与轴承座之间(图5)，其一般由横销、纵销、立销、猫爪横销和角销组成，保证汽缸按规定方向可前后、左右和上下自由膨胀和收缩。
横销 一般设置在低压缸排汽室的横向，左右两侧各装一个[图5(a)]，其目的为保证汽缸的横向自由膨胀并起导向作用，形成纵向膨胀死点。
图5 滑销的结构及间隙示意图
(a)纵销或横销;(b)立销(固定于轴承座);(c)立销(固定于汽缸上);(d)猫爪横销;(e)角销
1—汽缸;2—猫爪压销;3—猫爪横销
纵销 一般设置在前、中轴承座底部与基础台板的接合面之间的汽轮机轴向中心线上[图5(a)]，其目的为保证汽缸和轴承座沿纵向自由膨胀，并起导向和保持汽缸横向对称膨胀的作用。纵销中心线与横销中心线的交点构成汽缸的死点。
立销 一般设置在高、中、低压缸前后端与轴承座之间 [图 5 (b)、(c)]，其目的为保证汽缸垂直上下自由膨胀并起导向作用。立销和纵销共同保持汽缸的轴向垂直中心面不变。
猫爪横销 一般设置在高、中压缸前后轴承的水平接合面与下汽缸或上汽缸端部的猫爪之间 [图5 (d)及图6]， 汽缸搭装在轴承座上， 其目的是保证汽缸的横向自由膨胀并起导向作用， 同时根据汽缸的胀缩，推动轴承座连同高、中压缸前后移动，以保持汽缸与转子相对位置不变。
图6 猫爪横销结构
1—上缸;2—下缸;3—平垫;4—安装垫块;5—工作垫块;6—横销;7—猫爪压销;
a、b—横销两侧间隙;c—压销间隙
角销 又称压板，一般设置在高(中)压缸前后轴承座底部的左右两侧[图5 (e)]，其目的为保证轴承座与基础台板紧密接触，防止轴承座在汽缸前后猫爪的作用下翻转翘起。
机组的热膨胀 汽轮机静子和转子在起停工况、稳定和瞬态工况时，各部件的温度分布和变化速率不同。一般转子加热和冷却的速率比静子部件快，在热膨胀和冷收缩过程中，动、静部件间存在轴向和径向的相对胀差。为控制胀差和防止动静部件相碰而造成事故，在总体结构设计计算胀差时，通常选择两种膨胀基准点，即静子相对于机组基础的基准点和转子相对于静子(某点)的基准点，分别称其为机组的绝对死点和相对死点。对双层汽缸，还要确定内缸相对外缸的死点。转子相对静子的相对死点只有一个，它通常被选定在转子轴向推力盘处。静子相对于机组基础的绝对死点是静子热膨胀计算的基准点，也是静子膨胀的起始点。对于中小功率汽轮机组，通常为单缸结构，机组轴向尺寸较短，汽缸绝对轴向热膨胀值不大，因此往往采用一个死点，通常设在凝汽器中心线处。对大功率多缸汽轮机，由于机组轴向尺寸长，绝对膨胀值大，机组膨胀时各台板的摩擦力也大，常选择两个死点，将机组沿轴向划分成按不同方向膨胀的段，通常分别布置在两个低压缸处，有利于控制机组相对胀差值及减少汽缸膨胀摩擦阻力，使机组膨胀舒畅。
热膨胀计算是计算静子和转子的轴向和径向热膨胀相对值(又称胀差)。为使热膨胀计算能比较准确反映实际运行情况，除了计算热膨胀外，还应计及静子和转子部件承受载荷后的变形的影响，并应参照已投运的同类型或结构相似的机组在运行中的绝对膨胀值和相对胀差数据作必要的修正。
径向间隙变化和轴向相对胀差不同，因温度引起的变化相对较小。
四缸四排汽口汽轮机的滑销系统见图7。
图7 四缸四排汽口汽轮机热膨胀示意