Ротор турбины. Классификация.

Ротор — это одна из важнейших деталей турбины. Он несет на себе рабочие лопатки, образующие вместе с направляющими лопатками проточную часть турбины, и передает крутящий мо­мент, возникающий от окружного усилия, развиваемого потоком пара на лопатках.

Обычно ротор состоит из вала, дисков или барабана, рабочих лопаток и разных мелких деталей, насаженных на вал: втулок лабиринтовых или иных уплотнений, передачи к регулятору, муфты, маслоотражателей и др.

Типичная конструкция ротора представлена на рис. 4. На вал насажены диски, каждый из которых, за исключением пер­вого, несет один ряд рабочих лопаток. Первый диск представляет собой колесо со ступенями скорости. Конструкция применяется преимущественно для активных турбин, хотя отдельные ступени, в особенности последние, и при этом типе ротора могут иметь значительную степень реактивности.

При небольшом диаметре облопачивания диски иногда выта­чиваются заодно с валом из массивной поковки. Такая конструк­ция часто встречается в турбинах высокого давления для первых активных ступеней (рис. 5).

Цельнокованый ротор состоит из передней части вала с кон­цевым уплотнением большой длины, диска с двумя ступенями скорости, дисков постоянной толщины для активных ступеней давления и задней части вала с концевым уплотнением. По вы­ступам на валу между дисками работают лабиринтовые уплот­нения диафрагм.

Естественно, что применение этой конструкции ограничивает­ся небольшим диаметром дисков (обычно не свыше 1 м), так как: 1) для заготовок большого диаметра трудно гарантировать высокое качество поковки; 2)  ошибка в какой-либо операции при обработке ротора может повлечь за собой браковку дорогостоя­щей поковки;

Безымянный

Рис.4 Ротор турбины 6 Мет с промышленным отбором пара Калужско­го турбинного завода  (КТЗ)

Безымянный

Рис. 5. Ротор турбины с противодавлением 25 Мет Харьковского турбин­ного завода  (ХТГЗ)

Безымянный

Рис. 6. Ротор турбины 25 Мет с двумя отборами пара Уральского турбо-моторного завода (УТМЗ)

 

Безымянный

Рис. 7 . Ротор п. в. д. турбины  (170 бар)  фирмы Броун-Бовери

3) материалом для поковки приходится часто вы­бирать легированную сталь, необходимую лишь для дисков пер­вых ступеней; последующие ступени могли быть изготовлены из простой углеродистой стали, и таким образом, на ротор расходуется большое количество дорогой легированной стали.

На рис. 6 показана конструкция ротора, представляющая собой комбинацию двух описанных выше роторов: диски ступеней высокого давления (в том числе для первого регулирующего колеса)  выточены заодно с валом, диски последующих   ступеней насажены на вал.

Для реактивных турбин часто применяют барабанную конструкцию ротора.

На рис. 7 показан ротор, сваренный из шести поковок, четыре из которых представляют собой диски постоянной толщины с ободом, а две — полые барабаны, откованные заодно с валом. Ротор относится к двухпоточной конструкции цилиндра высокого давления мощной турбины: пар поступает к середине ротора и »расходится в обе стороны через активную регулирующую ступень и группу реактивных ступеней с каждой стороны. В связи с боль­шим расстоянием между подшипниками конструкция ротора от­личается большой жесткостью.

Полые барабаны по условиям прочности пригодны лишь для небольших окружных скоростей (примерно до 150—200 м/сек), поэтому они и применяются для реактивных турбин, где в сту­пенях высокого и среднего давления окружные скорости неве­лики.

Представляет интерес сварная конструкция диско-барабанного ротора, примененная Харьковским турбинным заводом одной из турбин (рис. 8). Ротор относится к двухпоточному цилиндру низкого давления. Крайние диски откованы заодно с концами вала, средние диски представляют собой самостоя­тельные поковки, сваренные между собой по центрирующим пояскам. Аналогичную конструкцию имеет ротор турбины фир­мы Броун-Бовери (см. рис. 7). Применение дисковой конструкции для ступеней низкого давления позволяет этим ступеням работать с высокой окружной скоростью. Конструкция ротора отличается сравнительной легкостью при необходимой в то же время прочности. Качество сварки должно быть, конечно, безупречным. После сварки ротор подвергается термической обработке, а затем — окончательной механической обработке.

 

Безымянный

Рис. 8 Ротор цнд  турбины  К-150-130 ХТГЗ

 

 

 

 

Next ArticleРабочие лопатки турбины