ТО.1,2,3,4.SA.OT-201

4.1.4.4. На каждом роторе предусмотрено четыре плоскости установки ба­ лансировочных грузов. Расположение пазов на бочке ротора в районе 7-ой ступе­ ни позволяет производить балансировку без вскрытия цилиндра.

4.1.4.5. Большие радиальные габариты ротора ЦНД делают невозможным его транспортировку по железной дороге в полностью собранном виде. Поэтому его сначала полностью собирают на заводе, балансируют и подвергают разгонной пробе: ротор разгоняют до частоты вращения 1830 об/мин и убеждаются в его достаточной прочности. Затем рабочие лопатки 6-ых и 7-ых ступеней снимают,

упаковывают отдельно, ротор также упаковывают отдельно и эти узлы и детали

отправляют для монтажа на АЭС. Там лопатки 6-ых и 7-ых ступеней вновь уста­

навливают на дисках заводкой через торцы с использованием специального при­ способления, устанавливают демпфирующие трубчатые связи и, если необходи­ мо, весь валопровод в собранном виде подбалансируют на АЭС в собственных подшипниках турбины по специальной технологии.

4.1.4.6. После облопачивания все паяные соединения бандажных связей про­ ходят диагностический контроль на наличие трещин.

4.1.4.7. Определенным недостатком сварного ротора является затрудненный

контроль состояния его металла при капитальных ремонтах.

4.1.4.8. Масса ротора низкого давления: 1) полностью облопаченного - 180000 кг;

2) без лопаток шестой и седьмой ступеней - 164000 кг; 3) полностью облопаченного, в сборе с промвалом, колесом валоповорота и

компенсаторами концевых уплотнений - 193000 кг. 4.1.4.9. Габариты ротора:

1) длина - 12493 мм;

2) длина ротора ЦНД-3 в сборе с промвалом - 13593 мм; 3) максимальный диаметр - 5622 мм; 4) диаметр без лопаток 6-0Й и 7-0Й ступеней - 3934 мм.

4.1.5. Конструкции соединительных муфт роторов 4.1.5.1. Соединительные муфты связывают отдельные роторы цилиндров

турбины и генератора в единое целое.

4.1.5.2. Муфты - очень ответственные элементы валопровода, в значитель­ ной степени определяющие надежность работы всей турбины. Они передают кру­ тящий момент с ротора на ротор и не должны разрушаться даже при его кратко­ временном повышении в 4-6 раз, например при коротком замыкании в генераторе.

4.1.5.3. Качество изготовления, сборки и центровки полумуфт в значитель­ ной степени определяет вибрационное состояние турбоагрегата. При соединении роторов с расцентровками или изломами естественной линии прогиба вала возни­ кает интенсивная вибрация, делающая эксплуатацию турбоагрегата невозможной, 4.1.5.4. В турбине К-1000-60/1500-2 используют только жесткие муфты, ко­ торые для обеспечения отсутствия вибрации требуют почти абсолютной центров­

ки, не допуская ни смещения, ни излома осей соединяемых роторов.

4.1.5.5. Все фланцы муфт роторов ЦВД и ЦНД откованы заодно с хвостови­ ками роторов. На роторе генератора полумуфта насадная. Роторы ЦНД-3 и гене­ ратора соединяются между собой посредством промежуточного вала.

4.1.5.6. На фланцах промежуточного вала со стороны генератора выполнен гребень для датчика относительного расширения и расположены два паза для ус­ тановки балансировочных грузов, а со стороны регулятора выполнены пазы для установки кулаков обгонной муфты валоповоротного устройства.

4.1.5.7. На муфте «вал промежуточный - ротор генератора» выполнено 18 призонных отверстий, на остальных муфтах роторов по 21 призонному отвер­ стию. Все фланцы соединены призонными болтами диаметром 95 мм.

4.1.5.8. Пример жесткой муфты, используемой для соединения роторов ЦНД, показан на рис. 4.1.3.

4.1.5.9. Полумуфты 1 выполнены в виде фланцев заодно с валами соеди­ няемых роторов. Полумуфты стягиваются призонными болтами 2, устанавливае­ мыми в строго соосные тщательно обработанные отверстия диаметром 95 мм в полумуфтах с зазором 0,02-0,05 мм. Для точной повторяемости сборки валопро­ вода после рассоединения используются три беззазорных конических соединения, состоящие из конического болта 4 с двухсторонними специальными гайками и втулками 5, расположенных относительно друг друга под углом 120°. При их ус­ тановке и затяжке с помощью гидравлического приспособления происходит уст­ ранение радиальных зазоров в соединении вследствие деформации разрезной

втулки.

27ТО.1,2,З,4.Sд.ОТ/201

4.1.5.10.Затяжка призонных болтов и шпилек конических соединений осу­ ществляется с помощью специального гидравлического приспособления с кон­ тролем их удлинения. В призонных болтах и шпильках конических соединений выполнены резьбовые участки, предназначенные для установки приспособления для гидравлической затяжки крепежа муфт. Гайки и цилиндрические головки призонных болтов, а также гайки конических соединений утоплены в отдельных

выточках.

Для уменьшения размеров фланцев роторов гайки призонных болтов выпол­

нены круглыми с торцовыми шлицами и шестигранниками.

4.1.5.11. Фиксация положения гайки относительно болта производится штиф­ том, устанавливаемым в радиальное отверстие болта и шлиц гайки. Такое устрой­ ство позволяет фиксировать положение гайки в осевом направлении через каждые 0,03 мм без подгонки и повреждения детали. Аналогично, с помощью укорочен­ ного шплинта, производится фиксация гаек конического соединения.

4.1.5.12.Стопорение фиксирующего штифта производится с помощью специ­ альной резьбовой втулки с отгибаемыми лепестками, устанавливаемой в осевое резьбовое отверстие болта. Конструкция стопорной втулки допускает её много­

кратное использование.

4.1.5.13.КрутящиЙ момент в жестких муфтах передается за счет сил трения между торцами полумуфт, возникающих из-за сжатия призонными болтами.

4.1.6. Материалы роторов 4.1.6.1. Для роторов и валов турбин используют высокопрочные стали, леги­

рованные хромом, молибденом, ванадием и никелем, присадки обычно составля­

ют 1-3,5 %.

4.1.6.2. Материал роторов турбины К-1000-60/1500-2 должен обладать высо­ кой статической прочностью, обеспечивающей надежную работу при высоких напряжениях, создаваемых центробежными силами лопаток и самого ротора, вы­ сокой вязкостью разрушения, препятствующей хрупкому разрушению при нали­ чии дефектов, и высоким сопротивлением коррозионному разрушению.

4.1.6.3. Элементы сварных роторов изготавливаются из слаболегированной стали 25Х2НМФА, содержащей 2 % хрома и около 1 % никеля, молибдена и ва­ надия. Эта сталь оптимизирует как необходимый уровень прочности, так и тре­ буемое качество сварки, обеспечение которого не допускает использования ста­ лей с чрезмерно высоким пределом текучести из-за склонности к образованию

трещин при сварке.

4.2.Рабочее облопачивание проточной части

4.2.1.Условия работы облопачивания

4.2.1.1. Основой турбины, определяющей ее надежность и экономичность, является ее проточная часть, образуемая статорным и рабочим облопачиванием. Рабочее облопачивание - это совокупность рабочих лопаток с хвостовиками и связями различного рода. Профили рабочих лопаток, установленные вполне оп­ ределенным образом, образуют рабочую решетку, в которой происходит преобра­ зование кинетической энергии потока пара в полезную кинетическую энергию вращения вала. Статорное облопачивание - это совокупность сопловых лопаток, установленных в диафрагмах.

4.2.1.2. Условия работы рабочих лопаток очень тяжелы. Вследствие враще­ ния в рабочей лопатке возникают большие центробежные силы и высокие напря­ жения растяжения, стремящиеся вырвать лопатку из диска. Центробежная сила, приложенная к рабочей лопатке последней ступени турбины К-1000-60/1500-2, достигает почти 200 тс (2 МН).

4.2.1.3. Окружная сила, создающая полезный крутящий момент на валу тур­ бины, изгибает лопатку в плоскости диска. Дополнительно лопатка изгибается в плоскости оси турбины под действием разности давлений до и после лопатки.

4.2.1.4. Изгибающие силы, действующие на рабочие лопатки, не постоянны во времени, а непрерывно изменяются из-за различий в проходных сечениях со­ пловых каналов, из которых пар поступает на рабочие лопатки, наличия выход­ ных кромок сопловых лопаток и других причин. Это приводит К возбуждению ко­ лебаний лопаток и возможности появления усталостных трещин, которые, увели­ чиваясь, могут достигнуть критического размера, после чего произойдет внезап­ ный отрыв лопатки.

4.2.1.5. Для рабочих лопаток, особенно последних ступеней, очень опасной является эрозия, приводящая к износу их поверхностей. Эрозийный износ не

только уменьшает экономичность, но и резко снижает механическую прочность

рабочих лопаток с опасностью тяжелой аварии.

4.2.1.6. Агрессивные примеси, содержащиеся в паре, вызывают коррозию и снижение сопротивления действию постоянных и переменных напряжений. В районе фазового перехода, г.е, в той зоне турбины, где процесс расширения пара пересекает пограничную кривую х = 1, происходит процесс концентрирования аг­ рессивных примесей, в первую очередь хлоридов. При этом в металле лопатки возникают язвы. Последние являются концентраторами напряжений и приводят к коррозионной усталости - сравнительно быстрому усталостному разрушению в условиях коррозионной среды.

4.2.2. Конструкции облопачивания 4.2.2.1. Двухпоточный ротор ЦВД имеет по семь ступеней рабочих лопаток

в каждом потоке. На первых четырех ступенях рабочая часть лопаток - постоян­ ного профиля, на остальных - переменного. Лопатки первых четырех ступеней имеют двухопорный грибовидный профиль хвоста шириной 82 мм, лопатки с 5-0Й по 7-ую ступень - трехопорный грибовидный профиль хвоста шириной 106 мм.