CN113790085A - 船用汽轮机转子现场动平衡结构 - Google Patents

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刘统章
王欢
张昊然
王冠洲
张世栋
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703th Research Institute of CSIC
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027—Arrangements for balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明的目的在于提供船用汽轮机转子现场动平衡结构，包括转子，所述转子为高功率船用汽轮机挠性转子，转子在第1级轮盘处、末级轮盘处、推力盘处和联轴器侧法兰处设置现场动平衡结构。本发明在转子首末级轮盘外侧各1处、转子推力盘上、联轴器输出法兰上多处，可以进行多平面联合调整。可通过调整动平衡块、螺钉质量提高转子动平衡精度，具有很强的操作性。可以长期保证船用汽轮机转子的动平衡精度，满足安全稳定的运行要求，节省了在舰船舱室内开缸并返厂进行高速动平衡的高额经费和长周期维修。

Description

船用汽轮机转子现场动平衡结构
技术领域
本发明涉及的是一种船用汽轮机，具体地说是船用汽轮机转子。
背景技术
设计汽轮机转子，要最大原则的保持对旋转轴保持对称。实际上，转子体基本上是圆周车削加工，除锻造材质的微量不均性外均能较好的保持轴对称性；但是，由于叶片装配时需要锁口叶片、围带或叶冠的存在，就会使转子中心惯性轴偏离其周线，产生不平衡量。这种不平衡量是汽轮机的主要振动激励源，也是船舶振动的主要着眼点，因此必须最大限度的消除转子的不平衡量。
通常汽轮机转子上都会设计2级或多级动平衡槽，用于转子制造时进行高速动平衡，减少装配好的转子的不平衡质量，提高转子的动平衡精度，来保证汽轮机的安全性。在汽轮机运行一段时间后，由于装配间隙变化、叶片损伤等因素，转子的不平衡质量增加，导致汽轮机振动加剧，甚至会影响安全运行以致停机。
船舶汽轮机一般布置在船体腹心位置，如果汽轮机振动剧烈，就需要破坏船体甲板，打开汽轮机汽缸吊出转子，重新进行高速动平衡，耗费大量的时间与经费。
发明内容
本发明的目的在于提供可以在船舱内进行动平衡调整，降低转子的不平衡质量，恢复汽轮机正常运行的船用汽轮机转子现场动平衡结构。
本发明的目的是这样实现的：
本发明船用汽轮机转子现场动平衡结构，其特征是：包括转子，所述转子为高功率船用汽轮机挠性转子，转子在第1级轮盘处、末级轮盘处、推力盘处和联轴器侧法兰处设置现场动平衡结构。
本发明还可以包括：
1、转子第1级轮盘设置第1处现场动平衡结构，转子末级轮盘设置第2处现场动平衡结构，第1处现场动平衡结构和第2处现场动平衡结构都在沿轮盘径向五分之四位置处，对应汽缸位置设计有供人员进入的人孔。
2、汽轮机转子推力盘处设置第3处现场动平衡结构，在推力盘轴向尺寸的中心位置、沿其径向开23个动平衡槽，在槽内设置调整螺钉。
3、汽轮机输出法兰上设置第4处现场动平衡结构，在法兰轴向尺寸中心位置、沿其径向开24个动平衡槽，在槽内设置调整螺钉。
本发明的优势在于：
1、本发明在转子首末级轮盘外侧各1处、转子推力盘上、联轴器输出法兰上多处，可以进行多平面联合调整。
2、可通过调整动平衡块、螺钉质量提高转子动平衡精度，具有很强的操作性。
3、可以长期保证船用汽轮机转子的动平衡精度，满足安全稳定的运行要求，节省了在舰船舱室内开缸并返厂进行高速动平衡的高额经费和长周期维修。
附图说明
图1为本发明的布置示意图；
图2为本发明调整示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-2，利用汽轮机转子的多个位置进行现场动平衡结构设计，在汽轮机转子推力盘上、联轴器输出法兰上、转子第1级轮盘和末级轮盘进行现场动平衡结构设置，充分结合轴承箱盖、联轴器罩壳、汽缸人孔等结构，使操作具有可行性、并满足了动平衡破坏较大时的现场动平衡要求。
将新型现场动平衡结构设计在转子末级轮盘厂用动平衡槽内侧，在不影响轮盘结构强度和出厂用高速动平衡槽功能的情况下尽量沿径向靠近末级叶片，同时保证其可操作性，经过计算及生产厂的高速动平衡试验，新型现场动平衡结构处于调整不平衡量的敏感位置，配合辅助平衡面的微调，可对转子的平衡量进行精细化调整，达到更好的动平衡效果。
本发明中提供了新型现场动平衡结构，根据汽轮机结构和现场可操作条件确定的。该转子为高功率船用汽轮机挠性转子，总长约4200mm，重约11吨，转子设计时分别在转子第1级轮盘处、第10级(末级)轮盘处、推力盘处和联轴器侧法兰处设置4处现场动平衡结构。
第1处现场动平衡结构在转子第1级轮盘上，第2处现场动平衡结构在转子第10级(末级)轮盘上，都在沿轮盘径向五分之四位置处，见图1第1级轮盘现场动平衡2、末级轮盘现场动平衡3，对应汽缸位置设计有人孔，当转子振动增大时，操作人员可以由人孔进入汽轮机内部，根据测试的不平衡量所处的相位及数值，在对称位置调整动平衡块的重量(平衡块的重量与其所在位置半径成反比)，使振动满足转子精度等级要求，此两处现场动平衡结构是汽轮机通流内仅有的平衡块可调整位置；第3处现场动平衡结构在汽轮机转子推力盘处，在推力盘轴向尺寸的中心位置、沿其径向开23个动平衡槽，见图1转子推力盘现场动平衡1，在槽内设置调整螺钉，当汽轮机转子振动增大时，可打开汽轮机前轴承箱盖上的对应位置窗口，直接取出螺钉调整其重量(重量根据测试的不平衡量和相位确定)；第4处现场动平衡结构在汽轮机输出法兰上，在法兰轴向尺寸中心位置、沿其径向开24个动平衡槽，见附图1转子输出端现场动平衡4，在槽内设置调整螺钉，当汽轮机振动增大时，可打开汽轮机后轴承箱盖的对应位置窗口，直接取出螺钉调整重量(重量根据测试的不平衡量和相位确定)。
由于此4处现场动平衡结构与轴心距离较远且处于转子远端，不平衡量调整效果明显(调整重量与调整位置半径成反比)，可以实现船用汽轮机转子动平衡的精确调整。
见附图2，现场动平衡结构可通过调整动平衡块6、现场动平衡调节螺钉5质量提高转子7动平衡精度，具有很强的操作性。

Claims (4)

1.船用汽轮机转子现场动平衡结构，其特征是：包括转子，所述转子为高功率船用汽轮机挠性转子，转子在第1级轮盘处、末级轮盘处、推力盘处和联轴器侧法兰处设置现场动平衡结构。
2.根据权利要求1所述的船用汽轮机转子现场动平衡结构，其特征是：转子第1级轮盘设置第1处现场动平衡结构，转子末级轮盘设置第2处现场动平衡结构，第1处现场动平衡结构和第2处现场动平衡结构都在沿轮盘径向五分之四位置处，对应汽缸位置设计有供人员进入的人孔。
3.根据权利要求1所述的船用汽轮机转子现场动平衡结构，其特征是：汽轮机转子推力盘处设置第3处现场动平衡结构，在推力盘轴向尺寸的中心位置、沿其径向开23个动平衡槽，在槽内设置调整螺钉。
4.根据权利要求1所述的船用汽轮机转子现场动平衡结构，其特征是：汽轮机输出法兰上设置第4处现场动平衡结构，在法兰轴向尺寸中心位置、沿其径向开24个动平衡槽，在槽内设置调整螺钉。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114542211A (zh) * 2022-03-09 2022-05-27 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种汽轮机引压装置与现场动平衡装置的一体化结构
CN114542203A (zh) * 2022-03-09 2022-05-27 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种新型汽轮机辅助运输装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110044816A1 (en) * 2009-08-19 2011-02-24 Joseph Daniel Lecuyer Balancing apparatus for rotor assembly
JP2013213475A (ja) * 2012-04-04 2013-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械のバランス調整治具
CN104977124A (zh) * 2015-07-06 2015-10-14 沈阳申克动力机械有限公司 完全动平衡联轴器
FR3021065A1 (fr) * 2014-05-19 2015-11-20 Snecma Module equilibre comprenant un disque de rotor, et procede d'equilibrage
US20150362396A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Siemens Energy, Inc. Method and apparatus for turbine engine rotor automatic self balancing
CN106289644A (zh) * 2016-10-08 2017-01-04 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种汽轮机现场动平衡通道装置
CN206360724U (zh) * 2016-12-14 2017-07-28 中国燃气涡轮研究院 航空发动机转子平衡配重块结构
CN209990510U (zh) * 2019-05-25 2020-01-24 立德动力设备(浙江)有限公司 一种汽轮机现场免揭缸调节动平衡的结构
CN110900493A (zh) * 2019-12-25 2020-03-24 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种立式动平衡工装
CN211491196U (zh) * 2019-12-25 2020-09-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种立式动平衡工装

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110044816A1 (en) * 2009-08-19 2011-02-24 Joseph Daniel Lecuyer Balancing apparatus for rotor assembly
JP2013213475A (ja) * 2012-04-04 2013-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械のバランス調整治具
FR3021065A1 (fr) * 2014-05-19 2015-11-20 Snecma Module equilibre comprenant un disque de rotor, et procede d'equilibrage
US20150362396A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Siemens Energy, Inc. Method and apparatus for turbine engine rotor automatic self balancing
CN104977124A (zh) * 2015-07-06 2015-10-14 沈阳申克动力机械有限公司 完全动平衡联轴器
CN106289644A (zh) * 2016-10-08 2017-01-04 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种汽轮机现场动平衡通道装置
CN206360724U (zh) * 2016-12-14 2017-07-28 中国燃气涡轮研究院 航空发动机转子平衡配重块结构
CN209990510U (zh) * 2019-05-25 2020-01-24 立德动力设备(浙江)有限公司 一种汽轮机现场免揭缸调节动平衡的结构
CN110900493A (zh) * 2019-12-25 2020-03-24 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种立式动平衡工装
CN211491196U (zh) * 2019-12-25 2020-09-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种立式动平衡工装

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何国安;张学延;王延博;: "汽轮发电机组轴系预平衡方法的研究与应用", 热力发电, no. 07, 25 July 2012 (2012-07-25), pages 92 - 95 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114542211A (zh) * 2022-03-09 2022-05-27 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种汽轮机引压装置与现场动平衡装置的一体化结构
CN114542203A (zh) * 2022-03-09 2022-05-27 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种新型汽轮机辅助运输装置
CN114542203B (zh) * 2022-03-09 2024-05-17 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种新型汽轮机辅助运输装置

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