CN111608747B - 短跨距汽轮机转子支承结构及汽轮机转子支撑安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽轮机结构领域，旨在解决现有技术中的现有汽轮机转子支承不能很好适配短轴距转子支撑的问题，提供短跨距汽轮机转子支承结构及汽轮机转子支撑安装方法。短跨距汽轮机转子支承结构包括基座；基座包括沿转子轴向间隔的横梁；两个横梁分别具有挑梁部；两个挑梁部之上分别设置有用于支撑转子两端的轴承座和支撑轴承；低压外缸下半部分包括两个端部结构以及连接于两个端部结构之间的中间结构；低压外缸下半部分位于安装坑口内；端部结构具有内凹形成的锥形槽；锥形槽的槽底壁设有容许转子端部伸出的开孔。本发明的有益效果是能够很好地适配短轴距转子的支承。

Description

短跨距汽轮机转子支承结构及汽轮机转子支撑安装方法

技术领域

本发明涉及汽轮机结构领域，具体而言，涉及短跨距汽轮机转子支承结构。

背景技术

在汽轮机主机结构中，跨距较长的转子一般采用落地支承，直接通过支持轴承和轴承座支承在汽轮机基座上。但有时为了满足转子振动特性的要求，需要缩短转子的跨距，换言之长跨距的转子容易出现振动频率超标的问题。这种情况在汽轮机低压模块中较为普遍。另外，缩短跨距也可以改善转子的挠度变形，减小整个轴系的长度，降低汽轮机厂房的投资。

由于转子跨距的缩短，会使得支持轴承的间距小于汽轮机基座坑口的尺寸，即支承转子用的支持轴承和轴承座会悬于基座坑口上方。为解决该问题，传统的汽轮机低压模块往往采用座缸式轴承，即将轴承座和低压外缸(外缸落地的机组)或低压内缸(内缸落地的机组)焊为一体，转子再通过支持轴承落在轴承座上。但在这种结构中，受机组运行后真空载荷和蒸汽温度的影响，汽缸往往会产生一定的变形，从而影响转子的标高，导致转子容易和低压汽封体产生碰磨。另外，由于汽缸的刚度有限，转子的振动特性也不容易得到保证，机组运行后也容易出现轴振振幅偏大的问题。

随着汽轮机技术的发展，单机功率在逐步增加，低压末级叶片越来越长，转子重量也越来越大，例如某核电汽轮机的低压转子已经重达282吨，上述座缸式轴承容易变形和支承刚性不足的缺点会更加明显，继续采用座缸式轴承支承转子显然已不太合适。

发明内容

本发明旨在提供一种短跨距汽轮机转子支承结构及汽轮机转子支撑安装方法，以解决现有技术中的现有汽轮机转子支承不能很好适配短轴距转子支撑的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种短跨距汽轮机转子支承结构，其包括基座；所述基座包括沿转子轴向间隔的横梁，两个横梁之间限定用于设置低压外缸下半部分的安装坑口；两个所述横梁相向的内侧分别具有向内伸出的挑梁部；两个所述挑梁部之上分别设置有用于支撑转子两端的轴承座和支撑轴承；

所述低压外缸下半部分包括沿转子轴向间隔相对的两个端部结构以及连接于两个所述端部结构之间的中间结构；所述低压外缸下半部分位于所述安装坑口内；所述端部结构对应于所述横梁的侧壁具有内凹形成的锥形槽；所述挑梁部的形状与所述锥形槽相适配；所述锥形槽的槽底壁设有容许转子端部伸出的开孔。

本方案中的短跨距汽轮机转子支承结构能够实现短轴距转子的支撑，使用时，先分别将两个端部结构落入安装坑口，并移动至使其锥形槽对应于挑梁部的位置，然后临时支撑在凝汽器喉部之上；再将中间结构落入两个端部结构之间，并将两个端部结构连接在成一体的低压外缸下半部分；最后将低压外缸下半部分整体提升至其标高处，然后配置高度等于低压外缸下半部分和凝汽器喉部的实际高向间距的联结板，并将低压外缸下半部分通过联结板支撑于凝汽器喉部之上。低压外缸下半部分和联结板之间、联结板和凝汽器喉部之间，均可是焊接连接或其他连接方式。然后，即可将转子支撑在两个挑梁部上的安装轴承座和轴承上，实现对转子的支承。

在本发明的一种实施方式中：

所述中间结构包括分别连接于两个端部结构的左右两侧的左侧部分和右侧部分。

在本发明的一种实施方式中：

端部结构靠近中间结构的一侧面上设置有下支撑板，所述中间结构上设置有上支撑板，所述上支撑板支撑于所述下支撑板之上。

在本发明的一种实施方式中：

所述上支撑板上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有朝下的调节螺钉；所述上支撑板通过调节螺钉支撑于所述下支撑板之上。

在本发明的一种实施方式中：

所述中间结构的缸壁和所述端部结构的缸壁相配合的一面分别设置有沿竖向的垂直法兰，所述中间结构和所述端部结构之间通过垂直法兰螺栓连接在一起。

在本发明的一种实施方式中：

所述中间结构和所述端部结构相对的内板相互间隔，并通过长度等于该间隔的撑杆焊接支撑连接。

在本发明的一种实施方式中：

所述挑梁部的上表面为用于支撑轴承座的平面，下表面为适配所述锥形槽的锥面。

在本发明的一种实施方式中：

所述低压外缸下半部分通过联结板支撑连接于凝汽器喉部之上。

本发明实施例还提供一种汽轮机转子支撑安装方法，其基于前述的短跨距汽轮机转子支承结构，其包括以下步骤：

a)将两个端部结构从基座的安装坑口落入，并移动至使其锥形槽对应于挑梁部的位置，然后临时支撑在凝汽器喉部之上；

b)将中间结构落入两个端部结构之间，并将两个端部结构连接在成一体的低压外缸下半部分；

c)将低压外缸下半部分整体提升至其标高处，然后配置高度等于低压外缸下半部分和凝汽器喉部的实际高向间距的联结板，并将低压外缸下半部分通过联结板支撑于凝汽器喉部之上；

d)将轴承座安装在挑梁部之上，依次落入支持轴承和转子，完成转子的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的低压外缸下半部分及转子支承完成后的示意图；

图2为本发明实施例的基座及低压外缸下半部分的俯视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为本发明实施例的低压外缸下半部分的端部结构的示意图；

图5为本发明实施例的低压外缸下半部分的中间结构的示意图；

图6为图3的II处放大图；

图7图6的俯视图；

图8为图2的III处放大图；

图9为撑杆连接端部结构和中间结构的示意图；

图10为图3沿B-B线的剖视图。

图标：基座10、横梁1、挑梁部11、低压外缸下半部分20、端部结构2、中间结构4、左侧部分41、右侧部分42、撑杆7、联结板8、排汽锥体21、锥形槽23、支撑轴承31、轴承座32、垂直法兰22、下支撑板61、上支撑板62、调节螺钉63、排汽锥体21、螺栓结构40、凝汽器喉部50、缸壁71、安装坑口81、转子80、内板72。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参见图1-图3，本实施例提供一种短跨距汽轮机转子支承结构，其包括基座10；基座10包括沿转子80轴向间隔的横梁1，两个横梁1之间限定用于设置低压外缸下半部分20的安装坑口81；两个横梁1相向的内侧分别具有向内伸出的挑梁部11；两个挑梁部11之上分别设置有用于支撑转子80两端的轴承座32和支撑轴承31。

配合参见图4和图5，低压外缸下半部分20包括沿转子80轴向间隔相对的两个端部结构2以及连接于两个端部结构2之间的中间结构；低压外缸下半部分20位于安装坑口81内；端部结构2对应于横梁1的侧壁具有内凹形成的锥形槽23；挑梁部11的形状与锥形槽23相适配；锥形槽23的槽底壁设有容许转子80端部伸出的开孔。可选地，中间结构44包括分别连接于两个端部结构2的左右两侧的左侧部分41和右侧部分42。左侧部分41和右侧部分42结构相同。可选地，挑梁部11的上表面为用于支撑轴承31座的平面，下表面为适配锥形槽23的锥面。

本方案中的短跨距汽轮机转子支承结构能够实现短轴距转子80的支撑，使用时，先分别将两个端部结构2落入安装坑口81，并移动至使其锥形槽23对应于挑梁部11的位置，然后临时支撑在凝汽器喉部50之上；再将中间结构4落入两个端部结构2之间，并将两个端部结构2连接在成一体的低压外缸下半部分20；最后将低压外缸下半部分20整体提升至其标高处，然后配置高度等于低压外缸下半部分20和凝汽器喉部50的实际高向间距的联结板8，并将低压外缸下半部分20通过联结板8支撑于凝汽器喉部50之上。低压外缸下半部分20和联结板8之间、联结板8和凝汽器喉部50之间，均可是焊接连接或其他连接方式。然后，即可将转子80支撑在两个挑梁部11上的安装轴承座32和轴承上，实现对转子80的支承。

本实施例中，可选地，配合参见图6和图7，端部结构2靠近中间结构4的一侧面上设置有下支撑板61，中间结构4上设置有上支撑板62，上支撑板62支撑于下支撑板61之上。可选地，上支撑板62上设置有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有朝下的调节螺钉63；上支撑板62通过调节螺钉63支撑于下支撑板61之上。如此，中间结构4在安装时可以临时支撑于端部结构2之上。

为实现中间结构44和端部结构2的连接，本实施例中，参见图8，中间结构44的缸壁71和端部结构2的缸壁71相配合的一面分别设置有沿竖向的垂直法兰22，中间结构44和端部结构2之间通过垂直法兰22螺栓连接在一起。另外，配合参见图9，中间结构44和端部结构2相对的内板72相互间隔，并通过长度等于该间隔的撑杆7焊接支撑连接。

本实施例中，配合参见图10，低压外缸下半部分20通过联结板8支撑于凝汽器喉部50之上。

本发明实施例还提供一种汽轮机转子支撑安装方法，其基于前述的短跨距汽轮机转子支承结构，其包括以下步骤：

a)将两个端部结构2从基座10的安装坑口81落入，并移动至使其锥形槽23对应于挑梁部11的位置，然后临时支撑在凝汽器喉部50之上；

b)将中间结构4落入两个端部结构2之间，并将两个端部结构2连接在成一体的低压外缸下半部分20；

c)将低压外缸下半部分20整体提升至其标高处，然后配置高度等于低压外缸下半部分20和凝汽器喉部50的实际高向间距的联结板8，并将低压外缸下半部分20通过联结板8支撑于凝汽器喉部50之上；

d)将轴承座32安装在挑梁部11之上，依次落入支持轴承和转子80，完成转子80的安装。

综合以上，本实施例中的短跨距汽轮机转子支承结构及汽轮机转子支撑安装方法具有能够很好地适配短跨距转子的支承，支撑刚度大，轴承不易变形的有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

包括基座；所述基座包括沿转子轴向间隔的横梁，两个横梁之间限定用于设置低压外缸下半部分的安装坑口；两个所述横梁相向的内侧分别具有向内伸出的挑梁部；两个所述挑梁部之上分别设置有用于支撑转子两端的轴承座和支撑轴承；

所述低压外缸下半部分包括沿转子轴向间隔相对的两个端部结构以及连接于两个所述端部结构之间的中间结构；所述低压外缸下半部分位于所述安装坑口内；所述端部结构对应于所述横梁的侧壁具有内凹形成的锥形槽；所述挑梁部的形状与所述锥形槽相适配；所述锥形槽的槽底壁设有容许转子端部伸出的开孔；低压外缸下半部分通过联结板支撑于凝汽器喉部之上。

2.根据权利要求1所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

所述中间结构包括分别连接于两个端部结构的左右两侧的左侧部分和右侧部分。

3.根据权利要求1所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

端部结构靠近中间结构的一侧面上设置有下支撑板，所述中间结构上设置有上支撑板，所述上支撑板支撑于所述下支撑板之上。

4.根据权利要求3所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

所述上支撑板上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有朝下的调节螺钉；所述上支撑板通过调节螺钉支撑于所述下支撑板之上。

5.根据权利要求1所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

所述中间结构的缸壁和所述端部结构的缸壁相配合的一面分别设置有沿竖向的垂直法兰，所述中间结构和所述端部结构之间通过垂直法兰螺栓连接在一起。

6.根据权利要求1所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

所述中间结构和所述端部结构相对的内板相互间隔，并通过长度等于该间隔的撑杆焊接支撑连接。

7.根据权利要求1所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

所述挑梁部的上表面为用于支撑轴承座的平面，下表面为适配所述锥形槽的锥面。

8.根据权利要求1所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于：

所述低压外缸下半部分通过联结板支撑连接于凝汽器喉部之上。

9.一种汽轮机转子支撑安装方法，其基于权利要求1-8任一项所述的短跨距汽轮机转子支承结构，其特征在于，包括以下步骤：

a)将两个端部结构从基座的安装坑口落入，并移动至使其锥形槽对应于挑梁部的位置，然后临时支撑在凝汽器喉部之上；

b)将中间结构落入两个端部结构之间，并将两个端部结构连接在成一体的低压外缸下半部分；

c)将低压外缸下半部分整体提升至其标高处，然后配置高度等于低压外缸下半部分和凝汽器喉部的实际高向间距的联结板，并将低压外缸下半部分通过联结板支撑于凝汽器喉部之上；

d)将轴承座安装在挑梁部之上，依次落入支持轴承和转子，完成转子的安装。

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