一种低压光轴转子及其改制方法与流程

1.本发明涉及低压光轴转子的技术领域，尤其涉及一种低压光轴转子及其改制方法。


背景技术：

2.汽轮机低压光轴供热改造技术的核心是低压光轴转子的制作。当前，国内低压光轴转子的制作方法有以下两种：一种技术是重新制作一根新光轴转子的双低压转子互换技术，此技术的主要缺点是新锻造或套装转子订货和生产周期长、采购费用高，且需要进行严格的型号尺寸匹配，无法做到及时供应和备件储备；第二种技术是将原带叶片低压转子的动叶全部车削去除的破坏性改造技术，此技术虽可大幅降低光轴转子的制造成本，但具有不可恢复性的技术弊端，市场适应性差，无法在市场变化要求在非采暖期顶峰投运时恢复运行；


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述现有低压光轴转子的制作存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明目的是提供一种低压光轴转子及其改制方法，其目的在于：在旧低压转子上改制低压光轴转子，有效解决了新锻转子生产周期长、成本高以及破坏性改造所引发的问题，而且，不需要拆除和更换联轴器，保证了同型号转子与本机中压转子、发电机转子联轴器的匹配度，从而避免了新配装联轴器的加工误差等转子匹配变化导致转子找中困难、机组振动大影响设备可靠性的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，
7.主轴，其包括叶轮安置区；第一叶轮组件，对称设置于所述主轴的两端，所述第一叶轮组件包括固定于所述叶轮安置区上的第一环体以及沿周向分布于所述第一环体外围的叉型假叶根；以及，第二叶轮组件，分布于两个第一叶轮组件之间，所述第二叶轮组件包括固定于所述叶轮安置区上的第二环体以及沿周向分布于所述第二环体外围的t型假叶根和锁口假叶根。
8.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：所述叉型假叶根包括横向凸块以及与所述横向凸块垂直的凹孔，所述第一环体的外缘设置有环形的第一叶根槽；所述叉型假叶根上以及第一环体上设置有沿所述主轴径向的第一穿孔，所述第一穿孔穿插有第一销钉，并通过所述第一销钉将所述叉型假叶根固定于所述第一叶根槽内。
9.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：所述第二环体的外缘设置有环形的第二叶根槽，所述第二叶根槽包括位于内侧的第一环形腔体以及位
于第一环形腔体外侧的第二环形腔体，所述第二环形腔体的宽度大于所述第一环形腔体的宽度；所述第二叶根槽上设置有与其连通的放置口，所述放置口的宽度与所述第一环形腔体的宽度相同；所述第二环体上对应于放置口的位置处设置有沿所述主轴径向的第二穿孔。
10.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：所述t型假叶根包括第一横块以及与第一横块垂直固定的第一纵块，所述第一纵块的构造配合于所述第二叶根槽；所述t型假叶根通过所述第一纵块从放置口插入所述第二叶根槽，并滑动设置于所述第二叶根槽内；所述t型假叶根在所述第二叶根槽内沿周向设置有多个。
11.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：锁口假叶根包括第二横块以及与第二横块垂直固定的第二纵块；所述t型假叶根在所述第二叶根槽内滑动设置有多个，所述锁口假叶根的第二纵块插入所述放置口内，并能对各个t型假叶根产生周向挤压；所述锁口假叶根上设置有对应于所述第二穿孔的通孔，并通过第二销钉穿过所述锁口假叶根的通孔以及第二环体上的第二穿孔。
12.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：所述t型假叶根的底端均设置紧密钢带，所述t型假叶根的底面与所述第二叶根槽之间设置有钢带。
13.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：所述t型假叶根的第一纵块与第二叶根槽的内沿槽壁间隙小于0.03mm；各个所述t型假叶根的底面与所述钢带接触面的间隙在0.01～0.02mm；所述锁口假叶根与t型假叶根的贴合面之间的间隙小于0.03mm；所述锁口假叶根的节距与标准节距偏差不大于2mm。
14.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：如权利要求1～7所述低压光轴转子的改制方法，其特征在于：包括，
15.标记并拆除位于环体上的动叶片；
16.根据动叶片的叶根的型线、尺寸和数量，设置假叶根；
17.调整假叶根的光滑倒角，使得所述假叶根的光滑倒角与叶根槽内的光滑倒角一致；
18.将假叶根沿着环体的周向装配于环体的叶根槽内；
19.对低压光轴转子进行动平衡试验，以调整环体的配重。
20.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：所述环体包括一体成型于主轴上的第一环体和第二环体；所述假叶根包括设置于第一环体上的叉型假叶根，以及设置于第二环体上的t型假叶根和锁口假叶根；所述叶根槽包括设置于所述第一环体外缘的第一叶根槽，以及设置于第二环体外缘的第二叶根槽；当调整假叶根的光滑倒角时，以所述t型假叶根底部的内径面为基准进行t型假叶根的拂配，使得同一个叶轮上相邻的t型假叶根之间互相贴合。
21.作为本发明所述低压光轴转子及其改制方法的一种优选方案，其中：对任一相邻所述t型假叶根之间的接触面积进行涂红丹检测；设定相邻t型假叶根之间的接触面积为第一区域，相邻t型假叶根之间的不接触面积为第二区域，所述第一区域和第二区域的总和为总体区域；相邻t型假叶根之间对应于第二区域之处存在第一间隙，所述第一区域占所述总体区域的70％以上，所述第一间隙不大于0.1mm。
22.本发明的有益效果：本专利所述的低压光轴转子是在原低压转子的基础上改制而
成，在用改制后的低压光轴转子替代原有的带叶片低压转子之后，汽轮机的其他配套结构无需加工、调整、校准，解决了新制低压光轴转子存在的订货和生产周期长、生产成本高以及破坏性改造所引发的问题；同时，也规避了由联轴器加工误差导致的机组振动大等安全风险，在实施过程中，不更换支持轴承、不调整汽轮机高、中压缸和低压缸的轴承标高，就可以满足机组的低压缸转子挠度曲线要求。
23.本专利所述的互换式假叶根不仅为低压光轴转子和低压带叶片转子的互换提供了极大的便利，而且极大程度地保护叶根轮槽免受水蚀和锈蚀的侵蚀损坏。
24.本专利所述的低压光轴转子结构简单，降低了零件的加工工艺和成本，经过结构优化设计，一方面可以降低对汽流流动的影响，减少鼓风发热；另一方面可以根据轴系计算结果，配合调整低压转子的重量，更好的满足轴系计算的要求，使轴系振动性能尽可能达到最优。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
26.图1为本发明的原低压转子整体结构示意图；
27.图2为本发明的改制后低压光轴转子整体结构示意图；
28.图3为本发明低压光轴转子的t型假叶根的结构示意图；
29.图4为图3的侧视图；
30.图5为图3的p-p处的剖视图；
31.图6为图3的俯视图；
32.图7为本发明低压光轴转子的锁口假叶根的结构示意图；
33.图8为图7的侧视图；
34.图9为图8的p-p处的剖视图；
35.图10为图9的俯视图；
36.图11为本发明低压光轴转子的t型假叶根的装配示意图；
37.图12为本发明低压光轴转子的锁口假叶根的装配示意图；
38.图13为本发明低压光轴转子的叉型假叶根的结构示意图；
39.图14为图13的侧视图；
40.图15为图13的p-p处的剖视图；
41.图16为图13的俯视图。
具体实施方式
42.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
43.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的
情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
44.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
45.再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
46.实施例1
47.参照图1-8，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种低压光轴转子，能实现节省新制低压光轴转子存在的订货和生产周期长、生产成本高，保护叶根轮槽免受水蚀和锈蚀的侵蚀损坏的效果。
48.本发明的低压光轴转子包括主轴100、第一叶轮组件200和第二叶轮组件300。
49.主轴100包括叶轮安置区101。叶轮安置区101为主轴100上位于中间区段的位置，其上用于分布设置多组第一叶轮组件200和第二叶轮组件300。
50.第一叶轮组件200具有两组，且两组第一叶轮组件200对称设置于主轴100的两端。第一叶轮组件200包括固定于叶轮安置区101上的第一环体201以及沿周向分布于第一环体201外围的叉型假叶根202。
51.第一环体201为一体成型于主轴100上的环形结构。
52.第二叶轮组件300具有并列设置的多个，且多个第二叶轮组件300分布于两个第一叶轮组件200之间。第二叶轮组件300包括固定于叶轮安置区101上的第二环体301以及沿周向分布于第二环体301外围的t型假叶根302和锁口假叶根303。
53.第二环体301为一体成型于主轴100上的环形结构。
54.叉型假叶根202包括横向凸块202a以及与横向凸块202a垂直的凹孔202b，第一环体201的外缘设置有环形的第一叶根槽201a；叉型假叶根202上以及第一环体201上设置有沿主轴100径向的第一穿孔，第一穿孔穿插有第一销钉203，并通过第一销钉203将叉型假叶根202固定于第一叶根槽201a内。
55.第二环体301的外缘设置有环形的第二叶根槽301a，第二叶根槽301a包括位于内侧的第一环形腔体301a-1以及位于第一环形腔体301a-1外侧的第二环形腔体301a-2，第一环形腔体301a-1与第二环形腔体301a-2互相连通，并一同构成横截面为t型的环形空腔，且该环形空腔的外端开口。
56.第二环形腔体301a-2的宽度大于第一环形腔体301a-1的宽度；第二叶根槽301a上设置有与其连通的放置口301a-3，放置口301a-3的宽度与第一环形腔体301a-1的宽度相同；第二环体301上对应于放置口301a-3的位置处设置有沿主轴100径向的第二穿孔。
57.t型假叶根302包括第一横块302a以及与第一横块302a垂直固定的第一纵块302b，第一纵块302b的构造配合于第二叶根槽301a；t型假叶根302通过第一纵块302b从放置口301a-3插入第二叶根槽301a，并滑动设置于第二叶根槽301a内；t型假叶根302在第二叶根槽301a内沿周向设置有多个。
58.锁口假叶根303包括第二横块303a以及与第二横块303a垂直固定的第二纵块303b；t型假叶根302在第二叶根槽301a内滑动设置有多个，锁口假叶根303的第二纵块303b
插入放置口301a-3内，并能对各个t型假叶根302产生周向挤压；锁口假叶根303上设置有对应于第二穿孔的通孔，并通过第二销钉304穿过锁口假叶根303的通孔以及第二环体301上的第二穿孔。
59.t型假叶根302的底端均设置紧密钢带302a，t型假叶根302的底面与第二叶根槽301a之间设置有钢带302c。
60.t型假叶根302的第一纵块302b与第二叶根槽301a的内沿槽壁间隙小于0.03mm；各个t型假叶根302的底面与钢带302c接触面的间隙在0.01～0.02mm；锁口假叶根303与t型假叶根302的贴合面之间的间隙小于0.03mm，可采用2～3kg铜锤敲打使其压紧；锁口假叶根303的节距与标准节距偏差不大于2mm。
61.实施例2
62.参照图1-8，为本发明第二个实施例，提供了一种低压光轴转子的改制方法，包括标记并拆除位于环体上的动叶片，并装箱保存，作为恢复带叶片转子的备件使用；
63.根据动叶片的叶根的型线、尺寸和数量，设置假叶根；
64.调整假叶根的光滑倒角，使得假叶根的光滑倒角与叶根槽内的光滑倒角一致；
65.将假叶根沿着环体的周向装配于环体的叶根槽内；对低压光轴转子进行动平衡试验，以调整环体的配重。
66.锁口假叶根303安装完成后，对装配完假叶根所形成的圆形轮廓的节圆进行整体均匀修铣。先修锁口假叶根303，再修t型假叶根302，修铣完成后由销钉203将假叶根锁紧。
67.环体包括一体成型于主轴100上的第一环体201和第二环体301；假叶根包括设置于第一环体201上的叉型假叶根202，以及设置于第二环体301上的t型假叶根302和锁口假叶根303；叶根槽包括设置于第一环体201外缘的第一叶根槽201a，以及设置于第二环体301外缘的第二叶根槽301a；当调整假叶根的光滑倒角时，以t型假叶根302底部的内径面为基准进行t型假叶根302的拂配，使得同一个叶轮上相邻的t型假叶根302之间互相贴合。
68.对任一相邻t型假叶根302之间的接触面积进行涂红丹检测；
69.设定相邻t型假叶根302之间的接触面积为第一区域，相邻t型假叶根302之间的不接触面积为第二区域，第一区域和第二区域的总和为总体区域；相邻t型假叶根302之间对应于第二区域之处存在第一间隙，第一区域占总体区域的70％以上，第一间隙不大于0.1mm。
70.实施例3
71.参照图1，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：本发明所述的低压光轴转子采用华能洛阳热电厂3号汽轮机低压光轴转子改制而成，该汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂有限公司生产的135mw、cc110/n135-13.24/0.98/0.34/535/535型超高压、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、双抽凝汽式汽轮机；低压光轴改造前，该机组额定抽汽工况下，单机采暖抽汽流量为80t/h；最大供热工况下，单机采暖抽汽流量为120t/h。低压光轴改造后，该机组额定抽汽工况下，单机采暖抽汽流量313.02t/h，较改造前增大291.3％；最大供热工况下，单机采暖抽汽流量为329.79t/h，较改造前增大174.8％，具体数据如表1低压缸光轴改制前机组制热经济性和表2低压缸光轴改制后机组制热经济性所示。
72.表1低压缸光轴改造前机组制热经济性
[0073][0074]
注：ms表示汽轮机额定主汽流量；
[0075]
表2低压缸光轴改造后(第二种运行状态)机组热经济性
[0076][0077]
注：ms表示汽轮机额定主汽流量；
[0078]
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0079]
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
[0080]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种低压光轴转子，其特征在于，包括，主轴(100)，其包括叶轮安置区(101)；第一叶轮组件(200)，对称设置于所述主轴(100)的两端，所述第一叶轮组件(200)包括固定于所述叶轮安置区(101)上的第一环体(201)以及沿周向分布于所述第一环体(201)外围的叉型假叶根(202)；以及，第二叶轮组件(300)，分布于两个第一叶轮组件(200)之间，所述第二叶轮组件(300)包括固定于所述叶轮安置区(101)上的第二环体(301)以及沿周向分布于所述第二环体(301)外围的t型假叶根(302)和锁口假叶根(303)。2.根据权利要求1所述的低压光轴转子，其特征在于：所述叉型假叶根(202)包括横向凸块(202a)以及与所述横向凸块(202a)垂直的凹孔(202b)，所述第一环体(201)的外缘设置有环形的第一叶根槽(201a)；所述叉型假叶根(202)上以及第一环体(201)上设置有沿所述主轴(100)径向的第一穿孔，所述第一穿孔穿插有第一销钉(203)，并通过所述第一销钉(203)将所述叉型假叶根(202)固定于所述第一叶根槽(201a)内。3.根据权利要求2所述的低压光轴转子，其特征在于：所述第二环体(301)的外缘设置有环形的第二叶根槽(301a)，所述第二叶根槽(301a)包括位于内侧的第一环形腔体(301a-1)以及位于第一环形腔体(301a-1)外侧的第二环形腔体(301a-2)，所述第二环形腔体(301a-2)的宽度大于所述第一环形腔体(301a-1)的宽度；所述第二叶根槽(301a)上设置有与其连通的放置口(301a-3)，所述放置口(301a-3)的宽度与所述第一环形腔体(301a-1)的宽度相同；所述第二环体(301)上对应于放置口(301a-3)的位置处设置有沿所述主轴(100)径向的第二穿孔。4.根据权利要求2或3所述的低压光轴转子，其特征在于：所述t型假叶根(302)包括第一横块(302a)以及与第一横块(302a)垂直固定的第一纵块(302b)，所述第一纵块(302b)的构造配合于所述第二叶根槽(301a)；所述t型假叶根(302)通过所述第一纵块(302b)从放置口(301a-3)插入所述第二叶根槽(301a)，并滑动设置于所述第二叶根槽(301a)内；所述t型假叶根(302)在所述第二叶根槽(301a)内沿周向设置有多个。5.根据权利要求4所述的低压光轴转子，其特征在于：锁口假叶根(303)包括第二横块(303a)以及与第二横块(303a)垂直固定的第二纵块(303b)；所述t型假叶根(302)在所述第二叶根槽(301a)内滑动设置有多个，所述锁口假叶根(303)的第二纵块(303b)插入所述放置口(301a-3)内，并能对各个t型假叶根(302)产生周向挤压；所述锁口假叶根(303)上设置有对应于所述第二穿孔的通孔，并通过第二销钉(304)穿过所述锁口假叶根(303)的通孔以及第二环体(301)上的第二穿孔。6.根据权利要求5所述的低压光轴转子，其特征在于：所述t型假叶根(302)的底端均设置钢带(302c)，所述t型假叶根(302)的底面与所述第二叶根槽(301a)之间设置有钢带(302c)。7.根据权利要求5或6所述的低压光轴转子的改制方法，其特征在于：所述t型假叶根(302)的第一纵块(302b)与第二叶根槽(301a)的内沿槽壁间隙小于0.03mm；各个所述t型假叶根(302)的底面与所述钢带(302c)接触面的间隙在0.01～0.02mm；
所述锁口假叶根(303)与t型假叶根(302)的贴合面之间的间隙小于0.03mm；所述锁口假叶根(303)的节距与标准节距偏差不大于2mm。8.一种如权利要求1～7所述低压光轴转子的改制方法，其特征在于：包括，标记并拆除位于环体上的动叶片；根据动叶片的叶根的型线、尺寸和数量，设置假叶根；调整假叶根的光滑倒角，使得所述假叶根的光滑倒角与叶根槽内的光滑倒角一致；将假叶根沿着环体的周向装配于环体的叶根槽内；对低压光轴转子进行动平衡试验，以调整环体的配重。9.根据权利要求8所述的低压光轴转子的改制方法，其特征在于：所述环体包括一体成型于主轴(100)上的第一环体(201)和第二环体(301)；所述假叶根包括设置于第一环体(201)上的叉型假叶根(202)，以及设置于第二环体(301)上的t型假叶根(302)和锁口假叶根(303)；所述叶根槽包括设置于所述第一环体(201)外缘的第一叶根槽(201a)，以及设置于第二环体(301)外缘的第二叶根槽(301a)；当调整假叶根的光滑倒角时，以所述t型假叶根(302)底部的内径面为基准进行t型假叶根(302)的拂配，使得同一个叶轮上相邻的t型假叶根(302)之间互相贴合。10.根据权利要求9所述的低压光轴转子的改制方法，其特征在于：对任一相邻所述t型假叶根(302)之间的接触面积进行涂红丹检测；设定相邻t型假叶根(302)之间的接触面积为第一区域，相邻t型假叶根(302)之间的不接触面积为第二区域，所述第一区域和第二区域的总和为总体区域；相邻t型假叶根(302)之间对应于第二区域之处存在第一间隙，所述第一区域占所述总体区域的70％以上，所述第一间隙不大于0.1mm。

技术总结
本发明公开了一种低压光轴转子及其改制方法，低压光轴转子包括主轴、第一叶轮组件和第二叶轮组件，所述第一叶轮组件包括叉型假叶根，所述第二叶轮组件包括T型假叶根和锁口假叶根；以及，低压光轴转子的改制方法为标记并拆除位于环体上的动叶片，根据动叶片的叶根的型线、尺寸和数量设置假叶根，调整假叶根的光滑倒角，使得所述假叶根的光滑倒角与叶根槽内的光滑倒角一致，将假叶根沿着环体的周向装配于环体的叶根槽内，最后，对低压光轴转子进行动平衡试验，以调整环体的配重，通过在原低压转子的基础上改制，解决了新制低压光轴转子存在的订货和生产周期长、生产成本高的问题，极大程度地保护叶根槽免受水蚀和锈蚀的侵蚀损坏。坏。坏。


技术研发人员：李玉辉 赫胜杰 张晨雨 耿宏伟 李语桐 苗洪飞 陈孝晓
受保护的技术使用者：华能洛阳热电有限责任公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/6/7