Ротор —самая ответственная часть турбины

Вращающуюся часть турбины — ротор можно считать наиболее важной и ответственной. При вращении ротора с большой скоростью диски и укрепленные на них лопатки испытывают значительные центробежные силы. Чтобы не быть разрушенными этими силами, чтобы выдержать их, детали ротора должны быть достаточно прочными. При этом надо считаться с тем, что значительная часть ротора при работе турбины сильно нагрета, часто до такой температуры, при которой прочность стали уменьшается в полтора-два раза по сравнению с прочностью при комнатной темпера­туре. Это усложняет задачу повышения прочности деталей ротора и вынуждает применять для горячих частей его особо прочные, жаростойкие сорта стали.

Ротор активной турбины состоит из вала, дисков, рабочих лопаток и некоторых других, менее важных деталей. Вес ротора у крупных турбин достигает 15—20 т и выше.

Вал отличается сравнительно простой формой, но раз­меры валов крупных турбин велики: диаметр 500-600 мм, длина 5—6 м. Средняя часть большего диаметра, к концам вал обычно утончается. Недалеко от концов расположены отполированные участки вала, которыми он опирается на подшипники. Почти вся остальная часть вала предназна­чена для «насадки на него дисков..

Диски изготовляются отдельно и затем совершенно го­товыми, с укрепленными на них лопатками насаживаются на вал. Так получается ротор с насадными дисками.

Но часто оказывается намного выгоднее выточить вал вместе с дисками из одного куска стали, из одной большой поковки, сделать их одним целым. Здесь уже нет отдельного вала и дисков, а сразу получается ротор. Такой ротор называется цельно кованным.

Ротор реактивной турбины имеет несколько иной вид. Рядов лопаток здесь намного больше и укрепляются они не на отдельных дисках, а на общем барабане.

Поэтому средняя часть ротора, на которой расположены лопатки, представляет собой обычно сплошной или пустотелый барабан.

На дисках ротора активной турбины или на барабане реактивной укрепляются рабочие лопатки. Лопатки по многим причинам представляют наибольший интерес из всех, пожалуй, деталей турбины.

Форма лопаток обычно весьма сложная и делать их труд­но. Рабочая часть лопатки образована цилиндрическими или более сложными поверхностями, выбранными из усло­вий наилучшей работы ступени. Эти поверхности подготав­ливаются возможно точнее, должны быть гладкими, полиро­ванными. Форма лопаток разных типов и способы закреп­ления их на дисках различны. Для закрепления лопаток соответственно принятому типу хвоста протачивают­ся пазы и в роторе.

Лопатки последних ступеней крупных турбин — очень сложные детали. Такая лопатка весит несколько килограммов, имеет большие размеры и сложную винтовую форму, материал ее испытывает огромные напряжения от центробежных сил.

Лопатка представляет собой стержень, закрепленный одним концом в диске. Если на другой конец периодически действует какая-либо сила, то этот стержень-лопатка будет колебаться. Примером может служить камертон. Если по нему ударять, то стержни камертона каждый раз будут некоторое время колебаться.

Любой колеблющийся стержень, как и камертон, будет успокаивается, его колебания затухают,, если не повторять приложения силы. Если же все время возбуждать колебание то стержень-лопатка будет колебаться непрерывно; и если колеблется с большим размахом, то скоро сломается.

Колебания, называемые вибрацией, происходят обычно с очень большой частотой — несколько сотен или даже тысяч в секунду.

Вибрацию рабочих лопаток вызывает всегда имеющаяся некоторая неравномерность в протекании через них пара. Чтобы вибрация лопаток не приводила к их поломкам принимают ряд мер. Одна из них— прошивка лопаток проволокой и применение бандажа; и то и другое видно на фиг. 25. Бандаж надевается в виде ленты на шипы лопаток, которые потом расклепываются. Проволока продевается сквозь отверстия в лопатках и припаи­вается к ним серебряным припоем. Эти мероприятия увеличивают жесткость лопаток. Бандаж, кроме скрепления лопаток, служит также для того, чтобы струя пара при про­ходе через лопатки не могла рассе­иваться, т. е. выходить наружу, к внешним торцам лопаток.



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

пятнадцать − 2 =