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摘要：某压水堆核电厂使用阿尔斯通阿尔贝拉型百万千瓦级半转速（1500转/分）核电汽轮机组，其轴总长66692mm。半速汽轮发电机组转子重量和尺寸大、挠度大，有其相应的技术特性。且转子在加工过程中仍然不可避免出现加工偏差，会造成转子加工表面与回转轴之间并不完全同心，这些偏差会对轴系连接产生影响，通过分析偏差对轴系的找中心和连接影响因素，结合测量数据分析，减少加工偏差对轴系中心的影响，提高轴系找中心的精度、确保设备运行可靠。
关键词：核电厂;半速;汽轮发电机组;轴系找中心;连接;改进
1.引言
某压水堆核电厂使用东方汽轮机有限公司制造的HN1110-6.43/280/269-H型汽轮机和TA 1100-78型发电机，该汽轮发电机组为饱和蒸汽、单轴、4缸、6排汽、中间再热、冲动凝汽式半速汽轮机，由1个高中压合缸和3个双流低压缸组成。1110 MW汽轮机的原型机为法国N4核电厂使用的1550 MW ARABELLE汽轮机[1];TA 1100型发电机由东方电机厂引进型。ALSTOM技术路线的汽轮发电机组轴系结构见图1。
汽轮机和发电机转子是通过联轴器进行连接成为一个整体成为一个轴系，同轴度的要求偏差不能超过0.0075mm，并承受巨大的转动力矩。转子通过支撑轴承分别在汽缸和定子上进行高速旋转，要求轴振优良值在0.06mm以内。而转子轴颈加工精度一般为0.013mm，偏差的存在会影响轴系找中心和连接的精度。
2.转子加工偏差对轴系找中心和连接影响分析
轴系找中心是找两个轴之间的同轴度，轴系连接是通过调整两个联轴器之间的同心来保证同轴度。若两联轴器原始跳动度无制造偏差，即联轴器连接后两联轴器型心与轴心重合（图2），连接后即保证同心又可以保证同轴（图3）。但在现有的加工精度下，由于制造偏差等因素影响，轴系的轴线与联轴器型心可能不一致。如果轴系按形心找，如果不考虑矢量，即不考虑联轴器偏向哪一个方向，连接后联轴器表面是同心，但会存在不同轴的现象（见图5、6），两轴之间的同轴度偏差为OB和OB’的距离，在这种情况下对轴系振动影响为OB和OB’的距离数值的两倍（见图6）。
3.偏差对轴系找中心和连接的解决
为了解决加工带来的轴系连接过程中存在同心不同轴的问题，可以通过在安装过程中对轴系联轴器形心数据的控制来保证轴系轴心重合。形心的数据有方向和大小，即具有矢量特性，那么引入验收数据矢量，就可以解决轴系连接过程中数据的判定和最终轴系连接的质量问题。在轴系同轴的情况下，其联轴器的跳动度的矢量在理论上不发生任何变化，即大小和方向不发生变化，即对应各位置的跳动度数据无偏差或者减少一个数量级。这样通过保证轴系连接前后的跳动度，就能可靠地保证轴系的连接质量。此时两转子轴心OA和OB’重合即轴系同轴（见图7、8），形心不同，即同轴不同心。
4.轴系找中心与连接技术改进
通过以上分析，汽轮发电机组的轴系连接只能通过控制联轴器的形心来控制同轴度，由于制造偏差导致加工形心与轴心之间存在着不一致现象，轴心无法直接测量。通过测量轴心与形心的偏差并通过这些偏差来控制轴系连接质量是可行的。这此偏差存在着位置和大小，那么通过引入矢量来控制数据的方法，在联轴器在连接前和连接后，控制联轴器跳动度值的矢量也就控制了轴系中心。
为了有效地通过跳动度来检查验证轴系连接质量，可引用了散点图加趋势曲线的方法来分析联轴器连接前的跳动度固有特性。通过在汽轮机连接过程中跳动度测量数据与原始数据的偏差来确定对轴系调整位置、大小和方向，也便于直观找出影响找中心的因素，判断测量和调整数据的准确性、排除测量误差（图9、10）。这样即保证了轴系调整数据的大小而且也保证相应矢量大小，切实地保证联轴器连接质量。
5.结束语
我国引进ARABELLE技術路线汽轮发电机组，已先后为1000～1800 MW级压水堆核电厂研发、生产了多个型号的汽轮发电机组，在华龙一号和国核一号核电厂中均有工程应用。在机组轴系找中心和连接过程中考虑加偏差对轴系的影响是十分有必要的，根据加工偏差对轴系找中心和产生的影响，可以提高轴系找中心的精度和确保设备运行安全。
参考文献：
[1] 卫栋梁，李曦滨，张小波. 东方1000MW～1800MW半速核电汽轮机的热力设计特点 [J]. 东方汽轮机，2009：15-19.
关键词：核电厂;半速;汽轮发电机组;轴系找中心;连接;改进
1.引言
某压水堆核电厂使用东方汽轮机有限公司制造的HN1110-6.43/280/269-H型汽轮机和TA 1100-78型发电机，该汽轮发电机组为饱和蒸汽、单轴、4缸、6排汽、中间再热、冲动凝汽式半速汽轮机，由1个高中压合缸和3个双流低压缸组成。1110 MW汽轮机的原型机为法国N4核电厂使用的1550 MW ARABELLE汽轮机[1];TA 1100型发电机由东方电机厂引进型。ALSTOM技术路线的汽轮发电机组轴系结构见图1。
汽轮机和发电机转子是通过联轴器进行连接成为一个整体成为一个轴系，同轴度的要求偏差不能超过0.0075mm，并承受巨大的转动力矩。转子通过支撑轴承分别在汽缸和定子上进行高速旋转，要求轴振优良值在0.06mm以内。而转子轴颈加工精度一般为0.013mm，偏差的存在会影响轴系找中心和连接的精度。
2.转子加工偏差对轴系找中心和连接影响分析
轴系找中心是找两个轴之间的同轴度，轴系连接是通过调整两个联轴器之间的同心来保证同轴度。若两联轴器原始跳动度无制造偏差，即联轴器连接后两联轴器型心与轴心重合（图2），连接后即保证同心又可以保证同轴（图3）。但在现有的加工精度下，由于制造偏差等因素影响，轴系的轴线与联轴器型心可能不一致。如果轴系按形心找，如果不考虑矢量，即不考虑联轴器偏向哪一个方向，连接后联轴器表面是同心，但会存在不同轴的现象（见图5、6），两轴之间的同轴度偏差为OB和OB’的距离，在这种情况下对轴系振动影响为OB和OB’的距离数值的两倍（见图6）。
3.偏差对轴系找中心和连接的解决
为了解决加工带来的轴系连接过程中存在同心不同轴的问题，可以通过在安装过程中对轴系联轴器形心数据的控制来保证轴系轴心重合。形心的数据有方向和大小，即具有矢量特性，那么引入验收数据矢量，就可以解决轴系连接过程中数据的判定和最终轴系连接的质量问题。在轴系同轴的情况下，其联轴器的跳动度的矢量在理论上不发生任何变化，即大小和方向不发生变化，即对应各位置的跳动度数据无偏差或者减少一个数量级。这样通过保证轴系连接前后的跳动度，就能可靠地保证轴系的连接质量。此时两转子轴心OA和OB’重合即轴系同轴（见图7、8），形心不同，即同轴不同心。
4.轴系找中心与连接技术改进
通过以上分析，汽轮发电机组的轴系连接只能通过控制联轴器的形心来控制同轴度，由于制造偏差导致加工形心与轴心之间存在着不一致现象，轴心无法直接测量。通过测量轴心与形心的偏差并通过这些偏差来控制轴系连接质量是可行的。这此偏差存在着位置和大小，那么通过引入矢量来控制数据的方法，在联轴器在连接前和连接后，控制联轴器跳动度值的矢量也就控制了轴系中心。
为了有效地通过跳动度来检查验证轴系连接质量，可引用了散点图加趋势曲线的方法来分析联轴器连接前的跳动度固有特性。通过在汽轮机连接过程中跳动度测量数据与原始数据的偏差来确定对轴系调整位置、大小和方向，也便于直观找出影响找中心的因素，判断测量和调整数据的准确性、排除测量误差（图9、10）。这样即保证了轴系调整数据的大小而且也保证相应矢量大小，切实地保证联轴器连接质量。
5.结束语
我国引进ARABELLE技術路线汽轮发电机组，已先后为1000～1800 MW级压水堆核电厂研发、生产了多个型号的汽轮发电机组，在华龙一号和国核一号核电厂中均有工程应用。在机组轴系找中心和连接过程中考虑加偏差对轴系的影响是十分有必要的，根据加工偏差对轴系找中心和产生的影响，可以提高轴系找中心的精度和确保设备运行安全。
参考文献：
[1] 卫栋梁，李曦滨，张小波. 东方1000MW～1800MW半速核电汽轮机的热力设计特点 [J]. 东方汽轮机，2009：15-19.