汽轮机复杂套装转子内部应力分析.pdf

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1、第33卷第8期动力工程学报V01．33No．82013年8月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringAug·2013文章编号：1674—7607(2013)08一058l—05中图分类号：TK26文献标志码：A学科分类号：470．30汽轮机复杂套装转子内部应力分析谈尚炯，陈钢2，王炜哲1，陈汉平1(1．上海交通大学机械与动力工程学院，动力机械与工程教育部重点实验室，上海200240；2．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)摘要：对核电汽轮机多级共用轮盘复杂套装转子的结构特征、温度环境和力载荷进行了研究，利用Aba

2、qus有限元软件计算了装配套装转子的应力场及稳态运行工况的温度场和应力场，并分析了轮盘与主轴装配过盈量对转子安全运行的影响．结果表明：稳态运行时套装转子表面的最高温度可达250℃，从进口到出口，套装转子温度沿轴向逐渐降低，出口端的最后一个轮盘温度低于70℃；稳态运行工况下离心力载荷和热膨胀对接触面装配应力的影响较为明显；稳态运行时，装配初期过盈量产生的接触面应力减小幅度较大，但仍能保证套装转子在现有过盈量下安全运行．关键词：汽轮机；套装转子；应力分析；有限元StreSSAnaIysjsOnCOmpIexShrunk—OnROtOrOfSteamTurbineS了、ANS^口

3、行舒jo挖91，CHENG口村g2，W．ANGW音iz^P1，CHENH“行pj行91(1．SchoolofMechanicalEngineering，KeyLaboratoryforPowerMachineryandEngineeringofMinistryofEducation，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China；2．ShanghaiTurbinePlant，ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．，Shanghai200240，China)Abstrac

4、t：Thestructuralcharacteristics，temperatureenvironmentandmechanicalloadofamulti—stagedisc—sharedcomplexshrunk—onrotorfornuclearsteamturbinewerestudied，whileitsstressandtempera—turedistributioncalculatedusingAbaqusfiniteelementsoftwareunderassemblyandsteadyoperationcon—ditions．Simultaneously

5、，theeffectofmagnitudeofassemblyinterferencebetweenthediscandmainshaftonoperationsafetyoftherotorwasanalyzed．Resultsshowthatthemaximumtemperatureonsurfaceoftheshrunk—onrotormayreachupto250℃insteady—stateoperation；fromtheinlettotheoutlet，thero—tortemperaturedecreasesgraduallyalongtheaxialdir

6、ection；thetemperatureoflastdiscatoutIetendislowerthan70℃；theeffectsofcentrifugalloadandthermalexpansiononthecontactstressarerelativelyobViousundersteady—stateoperationcondition；thereductionamplitudeofcontactstressproducedbyin—terferenceintheinitialstageofassemblyisrelativelygreatduringstea

7、dy—stateoperation，however，undertheexistingmagnitudeofinterference，safeoperationoftheshrunk—onrotorcanstillbeguaranteed．KeywOrds：steamturbine；shrunk—onrotor；stressanalysis；finiteelement汽轮机套装转子利用轮盘与主轴过盈装配实现叶轮扭矩的传递．在运行状态下，受到离心力和热膨胀的影响，轮盘内孑L会胀大．为了保证轮盘与主轴不会发生松动，轮盘与