Осевые усилия, действующие на ротор турбины

Указанное выше осевое усилие, действующее на ротор турбины, возникает при любой ее конструкции. [c.338]

Осевые силы в паровой турбине. Осевое усилие, действующее на ротор турбины, обусловлено давлением пара на рабочие лопатки и на уступы ротора, а также динамическими усилиями, возникающими при обтекании лопаток паром [20]. Динамические усилия малы, и ими обычно можно пренебрегать. [c.152]

Осевое усилие Осевое усилие, действующее на ротор турбины, складывается из усилия на рабочие лопатки R-1, усилия на уступы ротора Лг и [c.603]

Осевое усилие, действующее на ротор турбины, складывается из усилия на рабочие лопатки / 1, усилия на уступы ротора R. и усилия от машины, соединенной с турбиной (гребной винт, червячная передача и т. п.). [c.354]

Из каких составляющих складывается осевое усилие, действующее на ротор турбины и как его уменьшают [c.70]

ОСЕВЫЕ УСИЛИЯ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА РОТОР ТУРБИНЫ [c.135]

Надежность работы турбины в большой мере зависит от работоспособности упорного подшипника, который воспринимает результирующее осевое усилие, действующее на ротор турбины. Осевое усилие зависит от распределения давления пара по поверхностям ротора. Для определения осевого усилия ротор обычно разделяют на участки. Характерным является участок ротора в пределах одной ступени. Рассмотрим расчет осевого усилия для участка ротора одной из промежуточных ступеней многоступенчатой турбины (рис. 4.16). От профильной части рабочих лопаток на ротор передается осевое усилие [c.135]

Так как ротор работает при высоких частотах вращения, он проходит динамическую балансировку (дисбаланс — 3 гс-см). Цапфы ротора закалены токами высокой частоты. На конце вала ротора со стороны компрессора имеется пята в виде массивной плоской шайбы с закаленной рабочей поверхностью, через которую передаются осевые усилия, действующие на ротор в направлении от турбины к компрессору. [c.62]

Удаление лопаток ступеней реактивных турбин, в реактивных турбинах удаление промежуточных рядов лопаток вызывает резкую перегрузку лопаток предшествующего ряда и изменение осевых усилий, действующих на ротор. Поэтому вопрос о допустимом режиме работы и возникающих дополнительных осевых усилиях при удалении направляющих или рабочих лопаток должен решаться в каждом частном случае на основе расчетов. [c.218]

Поскольку в реактивных турбинах осевые усилия намного больше, чем в активных, то для их восприятия в реактивных турбинах применяется специальное устройство в виде разгрузочного поршня (рис. 7-2). Такой поршень, находящийся под давлением пара регулирующей (обычно активной) ступени турбины, выполняют с большим диаметром, чем расположенная за регулирующей ступенью нерегулируемая реактивная ступень. Поэтому давление пара в камере регулирующего колеса, действующее на площадь, определяемую разностью этих диаметров, создает силу, направленную в сторону, противоположную осевому усилию, возникающему при работе турбины. Разность диаметров поршня и ступени рассчитывается так, чтобы уравновесить осевые усилия, действующие вдоль ротора турбины. [c.150]

Осевое усилие действующее на ротор, в основном уравновешивается разгрузочным поршнем (уступом ротора увеличенного диаметра фиг. 61) и частично воспринимается упорным подшипником. Упорный подшипник кроме восприятия осевого усилия, фиксирует ротор турбины в осевом направлении. [c.88]

Упорный подшипник воспринимает все осевые усилия, действующие на ротор. Его назначение — фиксировать положение ротора относительно статора, достигнутое при доводке зазоров в проточной части. Наряду с этим сборка упорного подшипника должна обеспечить полное прилегание упорных колодок 4 и 5 (рис. 238) к упорному гребню 1 ротора. Это необходимо для равномерного распределения осевых усилий по рабочим поверхностям всех колодок. Несоблюдение данного условия приведет во время работы турбины к перегрузке отдельных колодок, выплавлению баббита и неизбежной аварии. [c.405]

Упорные подшипники. Эти подшипники предназначены для восприятия осевого усилия, действующего на ротор, и фиксации ротора в определенном осевом положении так, чтобы обеспечивались требуемые осевые зазоры в проточной части турбины. В паровых турбинах используют сегментные упорные подшипники (рис. 82). [c.115]

При большем числе ступеней многоступенчатая реактивная турбина позволяет получить большую окружную работу, в частности в области малых отношений и/сад, что необходимо для турбин ЖРД или при применении рабочего тела с большим содержанием водорода (большая газовая постоянная и, следовательно, большая адиабатная скорость). Увеличение числа ступеней усложняет конструкцию и увеличивает массу турбины, что нежелательно. Помимо этого, многоступенчатой реактивной турбине соответствует большое осевое усилие, действующее на ротор. [c.271]

На роторы турбин действует усилие, направленное в сторону движения пара или газа и стремящееся сдвинуть ротор вдоль его оси — осевое усилие. Оно складывается из следующих составляющих осевого усилия Рд, действующего со стороны рабочего тела на лопатки осевого усилия, действующего на диски и их ступицы при наличии разности давлений перед и за дисками осевого усилия, создаваемого давлением рабочего тела на уступы или конусную часть барабана, на различные уступы вала и т. д. В зависимости от типа турбины, некоторые из перечисленных составляющих осевого усилия могут отсутствовать. [c.180]

В паровых турбинах в результате процесса расширения пара в каждой из ее ступеней создаются составляющие скорости в тангенциальном и аксиальном направлениях. Если тангенциальная составляющая скорости парового потока служит для отдачи ротору турбины полезной энергии, то аксиальная скорость создает действующее на него осевое давление. Сумма всех действующих на ступени турбины осевых давлений составляет упорное давление. К силам, приложенным к ротору во время его работы, относятся статические и динамические усилия, действующие на лопатки ротора, на диски и на его уступы. [c.244]

Подшипники (опорные и упорные). Как уже было сказано выше, ротор паровой турбины устанавливается на опорных подшипниках. Для восприятия осевых усилий, действующих вдоль оби ротора, применяются специальные упорные подшипники. Часто опорные и упор- [c.161]

Осевые и окружные составляющие газодинамических сил, возникающих как на сопловых лопатках первой ступени турбины, так и всех остальных ступеней, распределяются между наружным и внутренним корпусами так же, как это было показано в предыдущем подразделе. В случае расположения турбинного подшипника перед рабочим колесом первой ступени усилия, действующие на турбинную опору со стороны ротора, изгибают внутреннюю оболочку как консольную балку. В случае расположения турбинной опоры за рабочим колесом первой ступени все нагрузки передаются на наружную оболочку. [c.35]

У многоступенчатых активных турбин суммарное осевое усилие компенсируют установкой упорных подшипников. У турбин, у которых все ступени реактивные, возникают большие сдвигающие усилия, пропорциональные перепаду давления на лопатках и площади кольцевого сечения, занятого лопатками, включая выступы для их крепления. Эти усилия могут несколько снижаться в результате реактивного действия струй рабочего тела, движущегося между лопатками. В целях уменьшения осевых усилий у реактивных турбин применяют не дисковые, а барабанные роторы, у которых осевые усилия создаются только в местах, где изменяется диаметр барабана (ступенчато или конически). [c.338]

Положение роторов в осевом направлении фиксируется упорным подшипником, в Котором упорный гребень ротора прилегает к нескольким (в—12 шт.) качающимся колодкам, расположенным по окружности. Между упорным гребнем и баббитовой заливкой колодок также существует масляный клин. Основным назначением упорного подшипника является восприятие осевого усилия ротора турбины, которое возникает из-за того, что на поверхность каждого диска действует перепад давлений пара. Осевое усилие направлено по ходу -пара в цилиндре. Расположение цилиндров высокого и среднего давлений блочных турбин головными частями друг к другу позволило до некоторой степени уравновесить осевые усилия роторов ВД и СД и тем самым облегчить работу упорного подшипника. В описываемых турбинах имеется лишь один упорный подшипник, установленный на переднем конце ротора среднего давления. Упорный подшипник обеспечивает также фиксацию осевого положения всех роторов турбоагрегата, включая и ротор генератора, поскольку роторы соединены между собой жесткими и полу-жесткими муфтами. При этом роторы высокого и среднего давлений турбины мощностью 200 и 300 Мет имеют один общий промежуточный опорный подшипник. [c.117]

Рис. 2.28. Хвостовик вала турбины 1 впрессован в вал турбины 2 и центрируется по двум поясам, разнесенным на значительное расстояние для устранения перекоса при действии радиальных усилий от ротора турбины (рис. 2.28,0). Осевое усилие с вала турбины передается на хвостовик через штифт 3, работающий на срез по двум сечениям и смятие.

На рис. 185 показана схема реактивной многоступенчатой турбины. Ротор 7 турбины выполнен в виде барабана, на котором укреплены рабочие лопатки 2 и 6. Направляющие лопатки 7 и 5 укреплены в корпусе 4 турбины. Для компенсации действия осевого усилия Р.,КС служит разгрузочный поршень 8. Соединительный трубопровод 3 сообщает пространство перед разгрузочным поршнем с выпускным патрубком. Вследствие разности давлений пара по обеим сторонам поршня последний испытывает усилие, уравновешивающее осевое усилие, развивающееся в проточной части турбины и направленное в сторону движения пара. Так как в реактивных турбинах имеется разность давлений с обеих сторон рабочих лопаток в каждой ступени, то неизбежны утечки пара через зазоры между рабочими лопатками и корпусом между направляющими лопатками и ротором. Для уменьшения разности давлений, а следовательно, и утечек пара располагаемый перепад давлений делят на большое число ступеней, поэтому мощные реактивные турбины имеют значительное число ступеней давлений (иногда до 100). [c.248]

Промежуточную полость А (фиг. 81) обычно соединяют со всасывающей полостью компрессора, или с выпускной полостью турбины, или с атмосферой. Соединяющие каналы удобно выполнять в виде сверлений 3 в валу ротора или в корпусах турбокомпрессора. Комбинированное уплотнение обеспечивает требуемую газоплотность агрегата и удаление просочившихся газов. Такое уплотнение применяется и для уменьшения осевого усилия (например, у турбокомпрессора ТК-34М осевое усилие на колесо компрессора в результате применения уплотнения уменьшено на 130 кг, или на 18% от общего усилия, действующего па упорный подшипник). [c.110]

Схема реактивной многоступенчатой турбины показана на рис. 2в- 20, а. Вследствие того что у реактивных турбин с одной стороны лопаток давление больше, чем с другой, возникают значительные усилия, стремящиеся сдвинуть ротор вдоль оси турбины по направлению движения пара (см. формулу 28-24). Для уменьшения этих усилий рабочие лопатки насаживают на барабан 2, а не на диски, как у активных турбин. В этом случае осевое усилие будет меньше, так как разность давлений действует только на кольцевые сечения, соответствующие высоте лопаток. [c.457]

Еще одним важным фактором, определяющим работоспособность ГПА, является уровень вибрации опорных систем осевого компрессора и турбины. Вибрация подшипников нагнетателя не является показательной характеристикой действующих усилий,-поскольку корпус имеет несоизмеримо более высокую жесткость и массу по сравнению с ротором, и поэтому изменение вибрационного состояния ротора практически не меняет уровень вибрации его подшипников. Под опорной системой принято понимать упруго связанные между собой подшипники, корпус, стойку и фундамент. Динамическое состояние опорных систем, т.е. их близость или удаленность от резонанса, зависит главным образом от состояния корпусов и от правильности сборки опорных подшипников. При короблении корпусов происходит неравномерное распределение нагрузок на опорные стойки, а также изменение жесткости опорных систем. [c.87]

ОТ турбин ТМЗ Т-100/120-12,8 и Т-175/210-12,8, выполненных без промежуточного перегрева (рис. 3.4, поз. I). Турбина Т-250/300-23,5 ТМЗ имеет выделенный двухпоточный ЦСД2, в котором выполнены верхний и нижний отопительные отборы. Выделение двухпоточного ЦСД2 обусловлено необходимостью уравновешивания переменных осевых усилий, действующих на ротор турбины, и большими размерами подводящих и отводящих паропроводов теплофикационных отборов. [c.234]

Топливный компрессор имеет 15 ступеней. Для предотвращения утечек колошникового газа в помещение, к лабиринтовому уплотнению компрессора подается пар. Расход газа равен 19 кг сек, давление при всасывании 1,0 ama, максимальная степень повышения давления 5,3, скорость вращения вала 8700 об1мин. Корпус компрессора имеет горизонтальную плоскость разъема. На направляющих лопатках установлен бандаж для обеспечения жесткости. Дисковый ротор сделан из углеродистой стали с высоким сопротивлением разрыву. Диски насаживаются на жесткий вал. Лопатки крепятся в осевые пазы типа ласточкиного хвоста . Такое крепление позволяет производить замену отдельных лопаток. Осевое усилие, действующее на ротор компрессора, уравновешивается специальным поршнем. Утечки газа через уплотнения этого поршня отводятся во всасывающий патрубок компрессора. Компрессор соединен гибким относительно длинным валом с редуктором. Шевронный редуктор увеличивает екорость вращения вала с 3600 до 8700 об мин. На ведущем валу редуктора имеется шестерня для привода масляного насоса и регуляторов. С этой же шестерней сцепляется шестерня пусковой турбины и валопово-ротного устройства. Пусковая турбина имеет пневматическую фрикционную муфту, которая [c.124]

Компрессоры. В газотурбинных установках применяются осевые, центробежные и винтовые компрессоры. В стационарных установках основным типом является осевой компрессор. В газотурбинной установке ГТ-25-700 компрессоры осевые низкого давления — девятиступенчатый, высокого давления — одиннадцатиступенчатый. Роторы компрессоров соединены подвижной муфтой, а ротор компрессора высокого давления с ротором турбины — гибкой муфтой. Осевое усилие, действующее на ротор компрессора высокого давления, имеет направление, противоположное потоку воздуха, а на ротор турбины — совпадающее с направлением потока газа, т. е. эти осевые усилия частично уравновешиваются. Неуравновешенное осевое усилие воспринимается упорным подшипником, комбинированным с опорным подшипником. Компрессор низкого давления имеет самостоятельный опорно-упорный подшипник. [c.221]

При эксплуатации турбин бывают случаи повреждения лопаток посторонними предметами, попавшими в проточную часть. Кроме того, рабочие лопатки первых ступеней турбин покрываются окалиной и остаюпщмся после ремонта или монтажа мелким сварочным гратом. В результате их поверхности становятся шероховатыми, на входных кромках появляются вмятины и загибы. В зависимости от состояния поверхности и наличия трещин такие лопатки при ремонте заменяют. Выходные кромки лопаток имеют малую толщину и легко повреждаются. При больших загибах выходных кромок многих рабочих лопаток (закатке) уменьшается проходное сечение для пара, растет его давление перед рабочими лопатками и увеличивается осевое усилие, действующее на ротор, что может привести к повреждению упорных подшипников. [c.185]

Выполнение ротора реактивных турбин в виде барабана, а не из отдельных дисков объясняется стремлением к уменьшению осевых усилий, стремящихся сдвинуть ротор в сторону движения потока пара. Эти усилия особенно велики при использовании в турбинах реактивного принципа работы пара, при котором давление пара по обе стороны рабочих лопаток различно. Если бы на ступенях реактивных турбин рабочие лопатки закреплялись на дисках, то эта разность давлений, действуя на всю площадь дисков, могла бы создать осевое давление весьма большой величины. Даже при использовании в реактиз-ньих турбинах барабанных роторов осевые давления получаются значительно большими, чем в турбинах с активными ступенями. [c.150]

На вал турбины (компрессора) действуют а) крутящий момент, соответствующий передаваемой валом мощности б) изгибающий момент от собственного веса ротора в) осевое усилие от неуравновещенного давления пара на ротор. [c.297]

Так кяк ряггцирение пара в реактивных турбинах пропсхпдит как в каналах направляющих, так и рабочих лопаток, на рабочие лопатки действует значительный перепад давления, вызывающий осевое усилие на роторе. Это усилие стремится сдвинуть ротор в направлении движения пара, т. е. в сторону выхлопного патрубка турбины, причем полное осевое усилие на ротор складывается из осевого давления на уступы ротора и на конусную часть его барабана, а также из осевых усилий в результате перепада давления на рабочих лопатках. [c.47]

Для уравновешивания осевого усилия в передней части ротора располагается разгрузочный поршень 8 ( думмис ), который является характерной особенностью конструкции реактивной турбины с аксиальным потоком пара. Уравновешивание осевого усилия происходит благодаря тому, что пространство перед разгрузочным поршнем со стороны переднего подшипника соединяется с выхлопным патрубком турбины или с какой-либо промежуточной ступенью с малым давлением. Со стороны камеры 7 поршень находится под давлением входящего в турбину пара, которое во много раз больше, чем с противоположной стороны. Вследствие разности давлений на поршень возникает усилие R, направленное в сторону, противоположную действию основного осевого усилия. На расчетном режиме все осевые силы обычно уравновешиваются. Кроме того, в передней части ротора имеется упорный подшипник, который воспринимает неуравновешенное при переменных режимах осевое давление ротора и удерживает последний в строго установленном осевом положении. [c.47]

Для равновесия ротора в аксиальном направлении турбины снабжаются упорными подшипниками, воспринимающими эти усилия. Помимо того, для облегчения конструкции упорного подшипника в турбинах конструируются думмисные устройства, разгружающие осевые давления за счет сил, действующих на поршень думмиса в обратном осевом направлении. Задачей каждого конструктора, проектирующего турбину, является создание равновесных условий ротору при сравнительно облегченной конструкции упорного подшипника за счет думмисных устройств и взаимно уравновешивающихся аксиальных потоков пара. [c.244]

В современных турбинах с противодавлением сунхествует защита от перегрузки последней ступени при резком понижении противодавления. В условиях работы турбин с переменным противодавлением особое внимание следует обратить на изменение осевого усилия, поскольку у турбин с противодавлением при изменении конечного давления относительное изменение осевого усилия будет более значительным, чем у турбин конденсационного Trim. С увеличением противодавления у этих турбин значительная часть последних ступеней будет работать с пониженными тепловыми перепадами, что приведет к увеличению степени реакции этих ступеней и к соответствующему росту осевого усилия. Изменение суммарного осевого усилия будет зависеть при этом от конфигурации ротора. При наличии на нем уступов сила, действующая на эти уступы, с увеличением противодавления уменьшится, что в той или иной мере будет компенсировать возрастание осевого усилия, вызванное увеличением реактивности последних ступеней. В некоторых случаях общее осевое усилие с увеличением противодавления может даже уменьшиться. В случае понижения противодавления осевое усилие будет изменяться в обратном порядке. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...