3.1.2. Применяемые материалы

Выбор марки материала, применяемого для корпусов цилиндров, определяется температурой и давлением рабочей среды [7, 15, 55, 61].

Для внутренних корпусов ЦВД и ЦСД в основном используются легированные жаропрочные стали типа 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, а также нержавеющая сталь типа 15X11МФБ.

Для внешних корпусов ЦВД и корпусов ЦСД турбин с промперегревом обычно используются менее жаропрочные и более дешевые стали 15ХМЛ, 20ХМЛ, 20ХМФЛ. Иногда для внешних корпусов используется сталь!5Х1М1ФЛ.

Литые корпуса ЦСД турбин без промперегрева, работающие при более низких температурах, выполняются из стали 25Л.

Корпуса ЦНД турбин и выхлопные части ЦСД изготавливаются сварными из листов углеродистой стали типа Ст. 20.

Для крепежа (шпилек и болтов), работающего при температуре 565...570 °С, применяются стали типа ЭП-182 (20Х1М1ФТР) и ЭП-44; при температуре 520...530 °С применяются стали ЭИ-723 (25Х2М1Ф); при температуре 500...510 °С стали типа ЭИ-10 (25Х1М1Ф). Для крепежа, работающего в зоне температур менее 400 °С, используется хромомолибденовая сталь 35ХМ, а менее 300 °С — углеродистая сталь 35.

3.1.3. Узлы крепления

Корпуса литых цилиндров высокого и среднего давления обычно опираются на корпуса выносных подшипников (стулья), устанавливаемые на фундаментных рамах. Цилиндры, корпуса подшипников и фундаментные рамы соединяются между собой системой шпонок.

На рис. 3.10 в качестве примера показано крепление к фундаменту двухцилиндровой турбины ПТ-135/165-130ТМЗ, состоящей из ЦВД и однопоточного ЦНД. Каждый корпус выносных подшипников установлен на фундаментную раму и фиксируется двумя продольными шпонками 13, исключающими перемещения стульев в поперечном направлении. Выхлопная часть ЦНД опирается на фундаментную раму и ее положение в поперечном направлении также фиксируется продольной шпонкой 13. На опорные площадки выносных корпусов подшипников цилиндры опираются консольными лапами, расположенными справа и слева от продольной оси турбины. В осевом направлении корпуса выносных подшипников и консольные лапы цилиндров фиксируются между собой поперечными шпонками 4, которые служат также для организации тепловых расширений корпусов цилиндров в поперечном направлении, перпендикулярно оси турбины. Вертикальные шпонки 5 фиксируют положение цилиндров относительно корпусов подшипников в поперечном направлении и служат также для направления тепловых расширений корпусов цилиндров перпендикулярно оси турбины в вертикальном направлении. Продольные и вертикальные шпонки установлены в плоскости оси валопровода. Точка пересечения осей поперечных шпонок 4 и продольной шпонки 13, связывающих выхлопную часть ЦНД и фундаментную раму, называется фикспунктом турбины.

Вертикальные перемещения корпусов подшипников и консольных лап цилиндров ограничиваются "г-образными" шпонками (зажимами) 3, а перемещения выхлопной части ЦНД дистанционными шайбами фундаментных болтов.

На рис. 3.11 изображены конструкции дистанционных болтов, применяемых турбинными заводами. Отличие дистанционного болта конструкции ХТЗ от болтов, применяемых ЛМЗ и ТМЗ, заключается в том, что на него надета дистанционная втулка 5. Обеспечение необходимой величины рабочего зазора реализуется соответствующим изменением ее высоты, путем опиловки или шабровки.

В турбинах ХТЗ цилиндры опираются на опорные поверхности выносных корпусов подшипников консольными лапами верхней половины цилиндра, скрепленной шпильками с нижней половиной цилиндра. На рис. 3.12, а в качестве примера показано соединение консольных лап ЦВД турбины К-300-240 ХТЗ с передним подшипником.

В период ремонта под консольные лапы нижней части цилиндров устанавливаются специальные технологические подкладки, на которые переносится опора цилиндров.

В турбинах ЛМЗ И ТМЗ цилиндры опираются на опорные поверхности выносных корпусов подшипников консольными лапами нижней половины цилиндра. На рис. 3.12, б показаны конструкция соединения консольной лапы цилиндра с корпусом подшипника, применяемая ЛМЗ и ТМЗ, а также величины зазоров, которые должны соблюдаться при сборке.

Рис. 3.10. Установка турбины ПТ-135/165-130 ТМЗ на фундаменте:

1 — корпус переднего подшипника; 2 — фундаментная рама переднего подшипника; 3 — зажим "г-образный"; 4 — шпонка поперечная; 5 — шпонка вертикальная; 6 — цилиндр высокого давления; 7 — корпус второго и третьего подшипников; 8 — фундаментная рама корпуса второго и третьего подшипников; 9 — цилиндр низкого давления; 10 — фундаментная рама задняя; 11 — шпонка поперечная (фикспункт); 12 — фундаментная рама боковая; 13 — шпонка продольная

Рис. 3.11. Установка дистанционных болтов и "г-образных" шпонок:

а — дистанционный болт ХТЗ; б — дистанционный болт ЛМЗ и ТМЗ; в — "г-образная шпонка"; 1 — дистанционный болт, 2 — фундаментальная рама, 3 — опора цилиндра, 4 — шайба, 5 — дистанционная втулка, 6 — корпус подшипника

Рис. 3.12. Соединение консольных лап литых цилиндров с корпусами выносных подшипников:

а — у турбины К-300-240 ХТЗ; б — у турбин конструкции ЛМЗ, ТМЗ; 1 — корпус подшипника, 2 — лапа нижней половины цилиндра, 3 — лапа крышки цилиндра, 4 — г-образные шпонки, 5 — отжимной болт

Рис. 3.13. Схема расположения гибких опор конструкции КТЗ:

1 — корпус подшипника; 2 — гибкие опоры; 3—приспособление для смещения опоры; 4 — фундаментная плита; 5 — цилиндр турбины; 6 —дистанционная прокладка; А — предвари тельный натяг гибкой опоры (дистанционная пластина)

Таблица 3.1