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数控铣床的结构和工作原理

数控铣床的结构和工作原理
数控铣床的结构和工作原理

数控铣床的结构和工作原理

一、数控铣床的基本组成

数控铣床最基本的组成包括I/O装置、数控装置、伺服驱动装置、测量反馈装置、辅助装置、机床本体共六部分。下面将对这六部分进行具体介绍。

1、I/O装置

I/O装置是用于数控加工或运动控制程序、加工与控制数据、机床参数以及坐标轴位置、检测开关的状态等数据的输入/输出。键盘和显示器是数控设备必备的、最基本的I/O 装置。作为数控系统的外围设备,台式计算机、便携式计算机是目前常用的I/O装置之一。

2、数控装置

数控装置是数控系统的核心,它由I/O接口线路、控制器、运算器和存储器等组成。数控装置的作用是将输入装置输入的数据通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理后,输出各种信息和指令,用以控制机床的各部分进行规定的动作。

在这些控制信息和指令中,最基本的是经插补运算后生成的坐标轴进给速度、进给方向和进给位移量等指令,并提供给伺服驱动装置,经驱动器放大后,最终控制坐标轴的位移。这些控制信息和指令直接决定了刀具或坐标轴的移动轨迹。

3、伺服驱动装置

伺服驱动装置通常由伺服放大器(也称驱动器、伺服单元)和执行机构等部分组成。在数控机床上,一般都采用交流伺服电动机作为执行机构。目前,在先进的高速加工机床上已经开始使用直线电动机。另外,20世纪生产的数控机床中也有采用直流伺服电动机的简易数控机床,也有用步进电动机作为执行机构的。伺服放大器它必须与驱动电动机配套使用。

4、测量反馈装置

测量反馈装置是闭环(半闭环)数控机床的检测环节,其作用是通过现代化的测量元件(如脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激光测量仪等),将执行元件或工作台等的实际速度和位移检测出来,反馈给伺服驱动装置或数控装置,补偿进给速度或执行机构的运动误差,以达到提高运动机构精度的目的。测量装置检测信号反馈的位置,取决于数控系统的结构形式。伺服内装式脉冲编码器、测速机以及直线光栅等都是较常用的检测部件。

先进的伺服驱动装置采用了数字式伺服驱动技术(简称数字伺服),伺服驱动装置和数控装置之间采用了总线连接的,反馈信号在大多数场合都是与伺服驱动装置进行连接的,并通过总线传送到数控装置。只有在少数场合或采用模拟量控制的伺服驱动装置(简称模拟伺服)时,反馈装置才需要直接和数控装置进行连接。

5、辅助控制机构

辅助控制机构是指介于数控装置与机床机械部件、液压部件之间的控制部件。其主要作用是接收数控装置输出的主轴转速、转向和启停指令,刀具选择交换指令,冷却、润滑装置的启停指令,工件和机床部件的松开、夹紧指令,工作台转位等辅助指令信号,以及机床上检测开关的状态等信号,经必要的编译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的执行元件,带动机床机械部件、液压气动等辅助装置完成指令规定的动作。它通常由PLC和强电控制回路构成,PLC在结构上可以与CNC—体化(内置式PLC),也可以相对独立(外置式PLC)。

6、机床本体

机床本体就是数控机床的机械结构件,它由主传动系统、进给传动系统、床身、工作台,以及辅助运动装置、液压/气动系统、润滑系统、冷却装置、排屑、防护系统等部分组成。为了满足数控技术的要求,充分发挥机床性能,数控机床与普通机床相比,机床本体在总体布局、外观造型、传动系统结构、刀具系统以及操作性能方面已发生了很大的变化。

二、数控铣床工作原理

在传统的金属切削机床上,操作者在加工零件时,根据图样的要求,需要不断地改变刀具的运动轨迹和运动速度等参数,使刀具对工件进行切削加工,最终加工出合格零件。

数控铣床的加工实际上应用了“微分”原理,其工作原理与过程简述如下。

1、数控装置根据加工程序要求的刀具轨迹,将轨迹按机床对应的坐标轴,以最小移动量(脉冲当量)为单位进行微分,并计算出各坐标需要移动的脉冲数。

2、通过数控装置的“插补”软件或“插补”运算器,将要求的轨迹用以“最小移动量”为单位的等效折线进行拟合,并找出最接近理论轨迹的拟合折线。

3、数控装置根据拟合折线的轨迹,给相应的坐标轴连续不断地分配进给脉冲,并通过伺服驱动使机床坐标轴按分配的脉冲运动。

由上可得出以下结论:

①只要数控机床的最小移动量(脉冲当量)足够小,所用的拟合折线就可以等效代替理论曲线。

②只要改变坐标轴的脉冲分配方式,就可以改变拟合折线的形状,从而达到改变加工轨迹的目的。

③只要改变分配脉冲的频率,就可改变坐标轴(刀具)的运动速度。

这样就实现了数控机床控制刀具移动轨迹的根本目的。

根据给定的数学函数,在理想轨迹(轮廓)的已知点之间通过数据点的密化,计算并确定中间点的方法称为插补;能同时参与插补的坐标轴数称为联动轴数。显然,数控机床的联动轴数越多,机床加工轮廓的性能就越强。因此,联动轴数量是衡量数控机床性能的重要技术指标。

第1章 数控机床的结构特点

睐第1章数控机床的结构特点 1.1数控机床的组成 1.1.1 数控机床的整体结构 数控机床的组成,从大的方面划分,主要由信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统等六部分组成。数控机床的组成框图如图1.1所示。 图1.1 数控机床的组成框图 图1-5数控机床的组成及框图 1.信息载体 它是把加工零件通过建立数学模型及数学处理后,按规范编制成工艺流程,形成程序文件,然后通过计算机存储到软盘或磁盘上,再将软盘或磁盘的程序输送到数控系统中。或者通过键盘将加工程序输送到数控系统中,也可通过DNC接口用通用计算机直接将加工程序输送到数控系统中。

这些软盘、磁盘、键盘或通用计算机就是信息载体。我们把可用不同形式将零件的加工程序记录在上面,并可传输给数控装置的这种载体称为信息载体,也可称为控制介质。 在早期的数控机床上,常用纸带、穿孔卡片、磁带等作为信息载体。 2.计算机数控装置 加工程序由输入装置传送到数控系统中后,经过中央处理单元、运算器、存储器、控制器等,又通过数控系统软件、机床参数等的支持,再经过输出装置,分配到坐标伺服系统和辅助控制系统中去。 同时又将坐标伺服系统中的位置检测信号、速度检测信号和自适应控制的温度、转矩、振动、摩擦、切削力及液压、气压、中心润滑等系统的压力多因素变化过程检测的反馈信息,经与给定值和最佳参数反复比较、处理后,再输出给坐标伺服系统和辅助控制系统。 这里的输入/输出装置、中央处理单元(CPU)、运算器、存储器和控制器等组成的装置称为计算机数控装置。 3.坐标伺服系统 由伺服控制电路、功率放大器、交流伺服电机或线性电机、位置和速度检测装置等组成,将数控装置发出的脉冲信号转换成机床的各坐标运动,这种系统称为坐标伺服系统。 坐标伺服系统中的位置检测装置和速度检测装置,对坐标运行的直线位置、角向位置的准确性和直线运行速度、角向回转速度进行检测、修正。其中包括主轴转换成伺服坐标的角向位置检测和回转运行的速度检测。坐标伺服系统中的坐标运行位置精度和运行速度将直接影响数控机床的加工精度和生产效率。 4.辅助控制装置 辅助控制装置的作用,就是通过接收数控装置发出的辅助控制指令,经输入/输出接口电路转换成强电(动力能源)信号,用来控制机床主轴的启动、停止,主轴的无级调速,机械手、刀库、换刀的动作,刀塔的动作,尾座的动作,工作台的交换、定位、夹紧,冷却液装置的动作,排屑器的动作,液压装置的动作,气压装置的动作及中心润滑装置的动作等。 辅助控制装置用辅助指令来控制数控机床各开关量,能使机床在运行过程中形成一套完整或较完整的逻辑工作状态。 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、和机床本体四大部分组成。 1.1.2计算机数控系统(简称CNC)的组成 计算机数控系统(CNC)主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成。1.微型计算机

汽轮机润滑油系统工作原理

600MW汽轮机润滑油系统工作原理及调试探讨 东方汽轮机有限公司宫传瑶 摘要本文初步探讨了几种常见的汽轮机润滑油系统,对我公司600MW汽轮机所采用的供油方式进行了初步探讨,比较了与其它方式的优缺点。 关键词主油泵油涡轮调试系统 1 概述 随着机组向着大型化、自动化方面发展。机组故障停机次数将严重影响电站运行的经济性。汽轮机供油系统的故障不但要影响到电站运行的经济性,而且对机组的损害影响也是很大的。由于润滑系统的特殊性,在一般的情况下是不允许在线检修的。这样系统设计及设备运行的可靠性及其前期的调试试验工作显得尤其重要。 2 几种典型系统的比较 常见的电站润滑系统主要有以下几种。一:电动油泵、蓄能装置与调节阀系统;二:汽轮机转子驱动主油泵与注油装置系统;我厂600MW汽轮机采用汽轮机转子驱动主油泵与油涡轮升压泵供油方式。 3 系统安全性分析 对于系统来说除去系统本身的因素外,其可靠性主要取决于系统组成元件的可靠性。对于电动油泵系统其可靠性主要取决于电机及其电源的可靠性,由于电机及其相关电气元件制造水平的限制,其可靠性的高低将直接影响系统的可靠性。但是其优点在于系统简单。 对于汽轮机转子驱动主油泵与注油装置系统,由于大大减少了中间环节,这样对于主油

泵运行的可靠性大大提高。由于主油泵采用高位布置,这样在客观要求在主油泵的入口增设供油装置。我厂采用的注油装置主要有射油器与升压泵两种。 4 600MW汽轮机润滑系可靠性探讨 我厂600MW汽轮机润滑系统是我厂转化日立的系统。在系统中采用升压泵为供油装置。油涡轮升压泵作为系统的主要设备起着给主油泵供油,同时将高压油转化为低压油对汽轮发电机组进行润滑。起着参数匹配的作用。而在我公司300MW汽轮机润滑系统中起到此作用的是供油及润滑射油器。系统设计的好坏及相关部件工作的可靠性直接关系到机组运行的安全性。对于我公司600MW汽轮机润滑系统可靠主要取决于主油泵与油涡轮的可靠性。同时对系统的调试及机组启动过程中的监视至关重要。 5 系统简介 600MW汽轮机润滑系统主要分为以下三个分系统。 供油系统由主油泵、节流阀,滤网、喷嘴隔板、叶轮、升压泵组成。 主要作用维持主油泵正常工作。 润滑系统由主油泵、节流阀,滤网、喷嘴隔板、叶轮、溢流阀、轴承组成。 主要作用供给机组润滑油。 旁路系统由一只节流阀将工作油系统节流阀后与与叶轮后连接起来。 主要作用平衡润滑系统与供油系统。 同时在涡轮排油部分安装有溢流阀。主要作用稳定润滑油路压力。系统工作原理:由油涡轮的排油来润滑机组,同时高压油带动升压泵工作给主油泵供油。 润滑油系统图(图0-1-1所示)

数控铣床进给系统结构设计说明书

数控铣床进给系统结构设计说明书 目录 前言 (1) 1.原始条件和设计要求 (2) 2.数控机床的加工原理 (4) 3.进给伺服系统概述 (5) 4.纵向进给系统的设计计算 (7) 4.1丝杠螺母静态设计 (7) 4.2丝杠螺母动态设计 (9) 4.3变速机构设计 (11) 4.4电动机的静态设计 (13) 5.电动机的选取与减速结构的设计 (16) 5.1电动机的选取 (16) 5.2减速机构的选取设计 (16) 6.进给系统的结构设计 (17) 7.滚珠丝杠螺母副的设计 (17) 总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)

前 言 我国目前机床总量380余万台,而其中数控机床总数只有11.34万台,即我国机床数 控化率不到3%。近10年来,我国数控机床年产量约为0.6~0.8万台,年产值约为18亿元。机床的数控化率仅为6%。这些机床中,役龄10年以上的占60%以上;10年以下的机床中, 自动/半自动机床不到20%,FMC/FMS 等自动化生产线更屈指可数(美国和日本自动和半自动 机床占60%以上)。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机 床,而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上 缺乏 竞争力,直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 而相对于传统机床,数控机床有以下明显的优越性: 1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。 2、可以实现加工的柔性自动化,从而效率比传统机床提高3~7倍。 3、加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。 4、可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。 5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,可实现长时间无人看管加工。 因此,采用数控机床,可以降低工人的劳动强度,节省劳动力(一个人可以看管多台机 床),减少工装,缩短新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应。 此外,机床数控化还是推行FMC (柔性制造单元)、FMS (柔性制造系统)以及CIMS (计算机集成制造 系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。 1.原始条件和设计要求 工作台: 工作台质量 kg m T 600= 最大加工受力 N F W 1500= 快进速度 s m v f /2.0max = 工进速度 s m v v /1.0=

汽轮发电机结构与原理

第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽

轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。 在发电机本体醒目的位置装设有铭牌,标出发电机的主要技术参数,作为发电机运行的技术指标。 (一)定子 发电机的定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖及轴承等部件组成。 1.定子铁芯 定子铁芯是构成磁路并固定定子绕组的重要部件,通常由0.5mm或0.35mm厚,导磁性能良好的冷轧硅钢片叠装而成。大型汽轮发电机的定子铁芯尺寸很大,硅钢片冲成扇形,再用多片拼装成圆形。 2.定子绕组 定子绕组嵌放在定子铁芯内圆的定子槽中,分三相布置,互成120°电角度,以保证转子旋转时在三相定子绕组中产生互成120°相位差的电动势。每个槽内放有上下两组绝缘导体(亦称线棒),每个线棒分为直线部分(置于铁芯槽内)和两个端接部分。直线部分是切割磁力线并产生感应电动势的有效边,端接部分起连接作用,把各线棒按一定的规律连接起来,构成发电机的定子绕

数控机床的结构组成

教学设计(讲稿)

教学内容与设计 【上课思路】 1、强调实验纪律,用电安全。 2、爱护实验设备,注意实验室的卫生清洁。 3、复习数控机床控制系统组成。 4、学生分组,然后在不通电的情况下观察实验台结构组成。 5、教师找每个组的学生代表回答实验台各个部件名称作用,然后教师再详细讲解示范,学生分组练习。 6、实验台通电后,教师示范维修实验台的基本操作,之后学生分组练习。 7、考核。 【告知】 能力目标和知识目标。 【本次课的任务】 一、认识德西数控维修实验台的结构组成 1、回顾数控机床控制系统组成 2、实验台机械结构 学生分2批实验,这样每个实验台上的人数要少一些,提高学习效果。 2min 25min 教师先提出问题,学生思考后,各组代表回答,教师总结 教师先讲解实验台上的机械面板和电气面板的组成并说明其原理,然后学生自己练习,若学生有问题教师及时指导

3、实验台电气组成 二、数控维修实验台的基本操作 实验一各轴返回参考点练习 ?按下方式选择开关的参考点返回 ?按下轴和方向选择开关,指定要返回参考点的轴和方向。持续按下这一开 关直到刀具返回到参考点。 ?注意:返参时,钮子开关“机床/面板”应拨在机床侧,为什么? 实验二用手动连续进给 ?按下方式选择开关的手动连续进给(JOG)开关 ?按下进给轴及其方向选择开关,刀具将以参数(No.1423)中设定的速度沿 指定轴的选定方向连续移动。释放开关,刀具运动停止。 ?进行JOG手动进给运动时,进给速度可以通过JOG进给速度倍率旋钮进 行调整 ?按下进给轴和方向选择开关的同时按下快速移动开关,刀具将以参数中设 定JOG快移速度移动。 ?按下快移倍率选择按钮,实际快速移动速度将按参数(No.1424)中设定的 JOG快速进给速度乘以选定的倍率所得速度值执行。 ?注意:进给倍率不要打的过高,以免出现危险! 实验三手轮进给控制各轴(数控车床实验台的手轮不能使用) ?按下方式选择的手轮方式选择开关 ?按下手轮进给轴选择开关,选择要移动的轴向。 ?通过手轮进给量选择开关,设定旋转手摇脉冲发生器一个刻度时,刀具移 动的距离。 ?转动手轮的方向将影响刀具的移动方向。利用参数切换手轮回转方向与坐 标轴正负向的关系 实验四各轴超程报警的解除 ?首先确认哪轴超程、正向还是负向超程 ?利用JOG及手轮使超程轴回到有效范围内,按RESET键 【总结】 本次实验主要是认识数控维修实验台中的器件,熟悉数控机床的基本操作,本次课的内容是数控维修的基本知识,要求学生们熟练的掌握。 【布置作业】 实验报告。 15min 学生练习数控常用基本操作,如果学生已经进行了数控加工实习,则该部分内容将十分简单 3分钟

《汽轮机原理》习题及答案_

第一章绪论 一、单项选择题 1.新蒸汽参数为13.5MPa的汽轮机为(b) A.高压汽轮机B.超高压汽轮机 C.亚临界汽轮机D.超临界汽轮机 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3.在反动级中,下列哪种说法正确?( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4.下列哪个措施可以减小叶高损失?( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5.下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6.纯冲动级动叶入口压力为P1,出口压力为P2,则P1和P2的关系为(C)A.P1P2 C.P1=P2 D.P1≥P2 7.当选定喷嘴和动叶叶型后,影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A.余速损失 B.喷嘴能量损失 C.动叶能量损失 D.部分进汽度损失 8.下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A.机械损失 B.鼓风损失 C.叶高损失 D.扇形损失 9.反动级的结构特点是动叶叶型( B )。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C. 近似对称弯曲 D. 横截面沿汽流方向不发生变化 10.当汽轮机的级在( B )情况下工作时,能使余速损失为最小。

A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C 1 【 A 】 A. C 1C cr D. C 1 ≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p 1小于临界压力p cr 时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀, 下列哪个说法是正确的?【 B 】 A. 只要降低p 1 ,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【 D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【 C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 6.在其他条件不变的情况下,余速利用系数增加,级的轮周效率η u 【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【 A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处 8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【 D 】 A. 加隔板汽封

数控机床的机械结构汇总

第一节机械结构的主要特点与基本要求 一、数控机床对机械结构的基本要求 从数控技术的特点看,由于数控机床采用了伺服电动机,应用数字技术实现了对机床执行部件动作顺序和运动位移的直接控制,传统机床的变速箱结构被取消了,因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度且没有传动间隙,以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高,同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能,因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。 从制造技术发展的要求看,随着新材料和新工艺的出现以及市场竞争对低成本的要求,金属切削加工正朝着切削精度和速度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高、驱动功率更大,机械结构动、静、热态刚度更好,工作更可靠,能实现长时间连续运行和有尽可能少的停机时间。 综合上述原因,数控机床对其基本要求可归纳为要有更高的精度,更好动、静态刚度,以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。 二、数控机床机械结构构成 典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。 数控机床的基础件通常是指床身、立柱(或横梁)、工作台、底座等结构件,由于其尺寸较大,俗称“大件”,构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上,有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支承和导向的作用,因而对基础件的基本要求是刚度好。此外,由于基础件通常固有频率较低,在设计时,还希望它的固有频率能高一些,阻尼能大一些。 和传统机床一样,数控机床的主传动系统将动力传递给主轴,保证系统具有切削所需要的转矩和速度。但由于数控机床具有比传统机床更高的切削性能要求,因而要求数控机床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。由于数控机床的主传动常采用大功率的变速电动机,因而主传动链较传统机床短,不需要复杂的变速机构。由于自动换刀的需要,具有自动换刀功能的数控机床主轴在内孔中需要有刀具自动送开和夹紧装置。 数控机床的进给驱动机械结构是直接接受计算机发出的控制指令,实现直线或旋转运动的进给和定位,对机床的运行精度和质量影响最明显。因此,对数控机床传动系统的主要要求是精度、稳定性和快速响应的能力,即要它能尽快地根据控制指令要求,稳定地达到需要的加工速度和位置精度,并尽量小地出现振荡和超调现象。 根据工作要求回转工作台分成两种类型,即数控转台和分度转台。数控转台在加工过程中参与切削,相当于进给运动坐标轴,因而对它的要求和进给传动系统的要求是一样的。分度转台只完成分度运动,主要要求分度精度指标和在切削力作用下保持位置不变的能力。转塔刀架在原理和结构上都和分度转台类似。

汽轮机本体结构(低压缸与发电机)

第一章600WM汽轮机低压缸及发电机结构简介 一、汽轮机热力系统的工作原理 1、汽水流程: 1〉再热后的蒸汽从机组两侧的两个中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流的中压缸,经过正反各9 级反动式压力级后,从中压缸上部四角的4 个排汽口排出,合并成两根连通管,分别进入Ⅰ号、Ⅱ号2个低压缸。低压缸为双分流结构,蒸汽从中部流入,经过正反向各7 级反动式压力级后,从2个排汽口向下排入凝汽器。排入凝汽器的乏汽在凝汽器内凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器,最后进入除氧器,除氧水由给水泵升压后经三台高压加热器进入锅炉省煤器,构成热力循环。 二、汽轮机本体缸体的常规设计 低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,,提高了转子的寿命及启动速度。#1 低压转子的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好的自位性能,而且能承受较大的载荷,运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大的负荷。 三、岱海电厂的设备配置及选型 1)我公司的汽轮机组选用上海汽轮机厂生产的 N600-16.7/538/538 型600MW 机组。最大连续出力可达 648.624MW。这是上海汽轮机厂在引进美国西屋电气公司技术的基础上,对通流部分作了设计改进后的新型机组,它采用积木块式的设计。形式为亚临界参数、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽凝汽式汽轮机。具有较好的热负荷和变负荷适应性,采用数字式电液

调节(DEH)系统。机组能在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动。 汽轮机有两个双流的低压缸;通流级数为28级。低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,提高了转子的寿命及启动速度。低压缸设有四个径向支持轴承。#1 低压缸的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好的自位性能,而且能承受较大的载荷,运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大的负荷。 汽轮机低压缸有4级抽汽,分别用于向4 台低压加热器提供加热汽源。N600-16.7/538/538汽轮机采用一次中间再热,其优点是提高机组的热效率,在同样的初参数条件下,再热机组一般比非再热机组的热效率提高4%左右,而且由于末级蒸汽温度较非再热机组大大降低,因此,对防止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利。但是中间再热式机组的热力系统比较复杂。 汽轮机额定基本参数 型号N600-16.7/538/538 铭牌出力603.7MW 结构形式亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动式、冷凝式 主汽压力16.7MPa 主汽温度538℃ 再热汽压力 3.194MPa 再热汽温度538℃ 背压11.8kPa(a) 冷却水温18℃ 给水温度278.2℃ 转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 汽轮机抽汽级数8级

浅析数控铣床的主轴结构设计

浅析数控铣床的主轴结构设计 摘要自从我国改革开放之后,我国的工业领域发展就十分迅速,工业化水平不断提高,促进了国民经济的迅速发展,尤其是近几年自动化技术在工业领域中的普遍应用,极大提高了工业生产的质量和效率,其中各种工业生产设备的应用,极大的便利了工业生产活动,数控铣床作为工业生产中的常见设备,在工业生产中的高速度,高精度以及高效率等优势,使其在工业领域中发挥的作用越来越大。在数控铣床结构中,主轴结构无疑是十分关键的,直接影响着数控铣床的应用,所以本文就针对数控铣床的主轴结构设计进行分析,促进数控铣床在工业领域中的应用。 关键词数控铣床;主轴;结构设计 在我国的工业生产领域中,数控铣床作为高速切削技术的主要应用设备,在我国应用十分广泛,有效提高了切削工作的效率和质量,提高了工业生产中的产品加工精度,在高速切削的过程中主轴是极为核心的部件,主轴的结构和质量会直接影响工业生产的质量和效率,所以在现代数控铣床的应用过程中,需要加强对主轴结构的设计,提高主轴的质量,从而促进数控铣床的广泛应用。 1 數控铣床主轴结构特点 主轴是数控铣床结构中最为关键和核心的部件,其主要作用是带动刀具高速旋转,从而实现高速切削,完成加工任务,而在切削工作中,主轴的作用也就具体表现为切削力的承受和为机床提供驱动力。由于主轴在数控铣床的工作中发挥着重要的作用,承受了巨大的压力,所以数控铣床的工作过程中,主轴想要实现高速旋转,保证加工的质量和效率就必须对自身的结构进行优化,保证自身的可靠性,也就是说,需要有良好的静动态特性。 数控铣床的主轴具有一定的结构特点,主要包括: (1)主轴的中心为空心,在其中会装弹簧等装置来固定和使用铣刀,方便铣刀的使用; (2)在主轴的前端会设置一个7:24比例的锥形空洞,在断面上会设置用于将主轴转矩数据传输给铣刀的主轴转矩检测装置; (3)在主轴的后部会设置用于铣刀放松的液压缸,在日常为铣刀进行保护; (4)主轴的运转主要依靠齿轮进行,用齿轮进行变速传动; 2 数控铣床主轴结构的设计优化 2.1 进行设计控制

汽轮机原理试题与答案

绪论 1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式?【 D 】 A. 凝汽式 B. 调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】 A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】 A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知,该汽轮机主汽压力为8.83 ,1.47表示汽轮机的抽汽压 力。 第一章 1.汽轮机的级是由______组成的。【C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】 A. C1 C cr D. C1≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个说法是正确的? 【B 】 A. 只要降低p1,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 6.在其他条件不变的情况下,余速利用系数增加,级的轮周效率ηu【A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处 8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【D 】 A. 加隔板汽封 B. 减小轴向间隙 C. 选择合适的反动度 D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置 9.火力发电厂汽轮机的主要任务是:【B 】 A. 将热能转化成电能 B. 将热能转化成机械能

汽轮机设备结构与工作原理4

汽轮机设备结构与工作原理(4) 81.汽轮机的滑销有哪些种类?它们各起什么作用? 根据滑销的构造形式、安装位置可分为下列六种: ⑴横销:一般安装在低压汽缸排汽室的横向中心线上,或安装在排汽室的尾部,左右两侧各装一个。横销的作用是保证汽缸横向的正确膨胀,并限制汽缸沿轴向移动。由于排汽室的温度是汽轮机通流部分温度最低的区域,故横销都装于此处,整个汽缸由此向前或向后膨胀,形成了轴向死点。 ⑵纵销:多装在低压汽缸排汽室的支撑面、前轴承箱的底部、双缸汽轮机中间轴承的底部等和基础台板的接合面间。所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。纵销可保证汽轮机沿纵向中心线正确膨胀,并保证汽缸中心线不能作横向滑移。因此,纵销中心线与横销中心线的交点形成整个汽缸的膨胀死点,在汽缸膨胀时,这点始终保持不动。 ⑶立销:装在低压汽缸排汽室尾部与基础台板间,高压汽缸的前端与轴承座间。所有的立销均在机组的轴线上。立销的作用可保证汽缸的垂直定向自由膨胀,并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。 ⑷猫爪横销:起着横销作用,又对汽缸起着支承作用。猫爪一般装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座的水平接合面上,是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪,特制的销子和螺栓等组成。猫爪横销的作用是:保证汽缸在横向的定向自由膨胀,同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩,推动轴承座向前或向后移动,以保持转子与汽缸的轴向相对位置。 ⑸角销:装在排汽缸前部左右两侧支撑与基础台板间。销子与销槽的间隙为0.06~0.08mm。 斜销是一种辅助滑销,不经常采用,它能起到纵向及横向的双重导向作用。 82.什么是汽轮机膨胀的“死点”,通常布置在什么位置? 横销引导轴承座或汽缸沿横向滑动并与纵销配合成为膨胀的固定点,称为“死点”。也即纵销中心线与横销中心线的交点。“死点”固定不动,汽缸以“死点”为基准向前后左右膨胀滑动。对凝汽式汽轮机来说,死点多布置在低压排汽口的中心线或其附近,这样在汽轮机受热膨胀时,对于庞大笨重的凝汽器影响较小。国产200MW和125MW汽轮机组均设两个死点,高、中压缸向前膨胀,低压缸向发电机侧膨胀,各自的绝对膨胀量都可适当减小。 83.汽轮机联轴器起什么作用?有哪些种类?各有何优缺点? 联轴器又叫靠背轮。汽轮机联轴器是用来连接汽轮发电机组的各个转子,并把汽轮机的功率传给发电机。汽轮机联轴器可分为刚性联轴器、半挠性联轴器和挠性联轴器。以下介绍这几种联轴器的优缺点。刚性联轴器:优点是构造简单、尺寸小、造价低、不需要润滑油。缺点是转子的振动、热膨胀都能相互传递,校中心要求高。半挠性联轴器:优点是能适当弥补刚性靠背轮的缺点,校中心要求稍低。缺点是制造复杂、造价较大。挠性联轴器:优点是转子振动和热膨胀不互相传递,允许两个转子中心线稍有偏差。缺点是要多装一道推力轴承,并且一定要有润滑油,直径大,成本高,检修工艺要求高。大机组一般高低压转子之间采用刚性联轴器,低压转子与发电机转子之间采用半挠性联轴器。 84.刚性联轴器分哪两种? 刚性联轴器又分装配式和整锻式两种型式。 装配式刚性联轴器是把两半联轴器分别用热套加双键的方法,套装在各自的轴端上,然后找准中心、铰孔,最后用螺栓紧固;整锻式刚性联轴器与轴整体锻出。这种联轴器的强度和刚度都比装配式高,且没有松动现象。为使转子的轴向位置作少量调整,在两半联轴器之间装有垫片,安装时按具体尺寸配制一定厚度的垫片。 .什么是半挠性联轴器?85. 半挠性联轴器的结构是在两个联轴器间用半挠性波形套筒连接,并用螺栓紧固。波形套筒在

数控铣床的结构与简单操作

数控铣床的结构及简单操作 一、实习目的 1.了解数控铣床的基本特点和机床坐标系。 2.熟悉FANUC 0i-MD 数控系统应用。 3.掌握数控铣床常规操作方法,重点学习数控铣床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。 二、实习设备 1.CGM4300B数控铣床 2.XK714D数控铣床 3.FANUC 0i-MD 数控系统 三、基础知识 1.数控铣床的加工对象 (1)平面类零件 加工面平行、垂直于水平面或与水平面成定角的零件称为平面类零件,这一类零件的特点是:加工单元面为平面或可展开成平面。其数控铣削相对比较简单,一般用两坐标联动就可以加工出来。 (2)曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件,其特点是加工面不能展开成平面,加工中铣刀与零件表面始终是点接触示。 (3)变斜角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件,以飞机零部件常见。其特点是加工面不能展开成平面,加工中加工面与铣刀周围接触的瞬间为一条直线。 (4)孔及螺纹 采用定尺寸刀具进行钻、扩、铰、镗及攻丝等,一般数控铣都有镗、钻、铰功能。 2.XK714D数控铣床的结构 如图1-11所示,数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成: (1)主轴箱 包括主轴箱体和主轴传动系统,用于装夹刀具并带动刀具旋转,主轴转速围和输出扭矩对加工有直接的影响。 (2)进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成,按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动,包括直线进给运动和旋转运动。 (3)控制系统 数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。 (4)辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。 (5)机床基础件 通常是指底座、立柱、横梁等,它是整个机床的基础和框架。

汽轮机工作原理__结构

汽轮机工作原理和结构 1 汽轮机工作原理 汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力降低,速度增加,热能转变为动能。如图1所示。高速汽流流经动叶片3时,由于汽流方向改变,产生了对叶片的冲动力,推动叶轮2旋转做功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。 图1 冲动式汽轮机工作原理图 1-轴;2-叶轮;3-动叶片;4-喷嘴 2 汽轮机结构 汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。 套装转子的结构如图2所示。套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的,然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩。 图2 套装转子结构 1-油封环2-油封套3-轴4-动叶槽5-叶轮6-平衡槽 汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。为了保证汽轮机正常工作,需配置必要的附属设备,如管道、阀门、凝汽器等,汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。图3为汽轮机设备组成图。来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽

轮机。由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力,蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。做完功的蒸汽称为乏汽,从排汽口排入凝汽器,在较低的温度下凝结成水,此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热,并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入,最终进入凝汽器的壳侧。若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力必然会升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功,同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化,这两者都会导致热循环效率的下降,因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。凝汽设备由凝汽器、凝结水泵、循环水泵和抽气器组成,它的作用是建立并保持凝汽器的真空,以使汽轮机保持较低的排汽压力,同时回收凝结水循环使用,以减少热损失,提高汽轮机设备运行的经济性。 图3 汽轮机设备组成图 1-主汽阀2-调节阀3-汽轮机4-凝汽器5-抽汽器6-循环水泵 7-凝结水泵8-低压加热器9-除氧器10-除水泵11-高压加热器 为了调节汽轮机的功率和转速,每台汽轮机有一套由调节装置组成的调节系统。另外,汽轮机是高速旋转设备,它的转子和定子间隙很小,是既庞大又精密的设备。为保证汽轮机安全运行,配有一套自动保护装置,以便在异常情况下发出警报,在危急情况下自动关闭主汽阀,使之停运。调节系统和保护装置常用压力油来传递信号和操纵有关部件。汽轮机的各个轴承也需要油润滑和冷却,因而每台汽轮机都配有一套润滑油系统。 总之,汽轮机设备是以汽轮机为核心,包括凝汽设备、回热加热设备、调节和保护装置及供油系统等附属设备在内的一系列动力设备组合。正是靠它们协调有序地工作,才得以完成能量转换的任务。 水轮机 水电厂的发电机都为同步电机,它能把原动机(水轮机)的机械能转变成电能,通过输电线路等设备送往用户。我们知道,导线切割磁力线能产生感应电动势,将导线连成闭合

数控铣床的结构

实验一:数控铣床的结构 [实验目的] 1.掌握数控机床的特点与运用; 2.认识了解数控加工机床的组成与结构; 3.掌握数控加工的工作原理; [实验属性] 本实验属演示认识性质 [实验内容] 一、数控机床的组成、特点及分类 1.数控机床的组成: 现代数控机床都是CNC机床,一般由数控操作系统和机床本体组成,主要有如下几部分组成。 1).CNC装置: 计算机数控装置(即CNC装置)是CNC系统的核心,由微处理器(CPU)、存储器、各I/O接口及外围逻辑电路等构成。 2).数控面板: 数控面板是数控系统的控制面板,主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。

3).机床操作面板: 一般数控机床均布置一个机床操作面板,用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作,以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。上面布置有各种所需的按钮和开关。 4).伺服系统: 伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统,进给伺服系统主要有进给伺服单元和伺服进给电机组成。用于完成刀架和工作台的各项运动。主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动,一般由恒转矩调速和恒功率调速。为满足某些加工要求,还要求主轴和进给驱动能同步控制。 5).机床本体: 机床本体的设计与制造,首先应满足数控加工的需要,具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点,由于一般均采用无级调速技术,使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消,为满足高精度的传动要求,广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。为提高生产率和满足自动加工的要求,还采用自动刀架以及能自动更换工件的自动夹具等。 2.数控机床的特点: 由于数控机床是计算机自动控制同精密机床两者之间的相互结合,使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。

(完整word版)汽轮机原理沈士一

汽轮机原理沈士一 作者:沈士一等编 出版社:中国电力出版社 出版时间:1992-6-1 内容简介: 本书对“汽轮机原理”课程的三大部分内容,即汽轮机热力工作原理、汽轮机零件强度和汽轮机调节都作了介绍,主要内容有汽轮机级的工作原理、多级汽轮机、汽轮机变工况特性、凝汽设备、汽轮机零件强度及汽轮机调节。并结合大型汽轮机的运行特点,介绍了有关内容。本书为高等学校热能动力类专业本科“汽轮机原理”课程的基本教材,也可供有关专业的师生与工程技术人员参考。 目录: 前言 绪论 第一章汽轮机级的工作原理 第一节概述 第二节蒸汽在喷嘴和动叶通道中的流动过程。 第三节级的轮周功率和轮周效率 第四节叶栅的气动特性 第五节级内损失和级的相对内效率 第六节级的热力设计原理 第七节级的热力计算示例 第八节扭叶片级 第二章多级汽轮机 第一节多级汽轮机的优越性及其特点 第二节进汽阻力损失和排汽阻力损失 第三节汽轮机及其装置的评价指标 第四节轴封及其系统 第五节多级汽轮机的轴向推力及其平衡 第六节单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率 第三章汽轮机的变工况特性 第一节喷嘴的变工况特性 第二节级与级组的变工况特性 第三节配汽方式及其对定压运行机组变工况的影响 第四节滑压运行的经济性与安全性 第五节小容积流量工况与叶片颤振 第六节变工况下汽轮机的热力核算 第七节初终参数变化对汽轮机工作的影响 第八节汽轮机的工况图与热电联产汽轮机 第四章汽轮机的凝汽设备 第一节凝汽设备的工作原理、任务和类型 第二节凝汽器的真空与传热 第三节凝汽器的管束布置与真空除氧 第四节抽气器 第五节凝汽器的变工况

第六节多压式凝汽器 第五章汽轮机零件的强度校核 第一节汽轮机零件强度校核概述 第二节汽轮机叶片静强度计算 第三节汽轮机叶轮静强度概念 第四节汽轮机转子零件材料及静强度条件 第五节汽轮机静子零件的静强度 第六节汽轮机叶片的动强度 第七节叶轮振动 第八节汽轮发电机组的振动 第九节汽轮机主要零件的热应力及汽轮机寿命管理第六章汽轮机调节系统 第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理 第二节液压调节系统 第三节中间再热式汽轮机的调节 第四节调节系统的试验和调整 第五节汽轮机功频电液调节 第六节背压式和抽汽式汽轮机的调节 参考文献

汽轮机的工作原理和结构-附图

汽轮机工作原理和结构 一、汽轮机工作原理 汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力降低,速度增加,热能转变为动能。如图1所示。高速汽流流经动叶片3时,由于汽流方向改变,产生了对叶片的冲动力,推动叶轮2旋转做功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。 图1 冲动式汽轮机工作原理图 1-轴;2-叶轮;3-动叶片;4-喷嘴 二、汽轮机结构 汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。

套装转子的结构如图2所示。套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的,然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩。 图2 套装转子结构 1-油封环2-油封套3-轴4-动叶槽5-叶轮6-平衡槽 汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。为了保证汽轮机正常工作,需配置必要的附属设备,如管道、阀门、凝汽器等,汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。图3为汽轮机设备组成图。来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力,蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。做完功的蒸汽称为乏汽,从排汽口排入凝汽器,在较低的温度下凝结成水,此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热,并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入,最终进入凝汽器的壳侧。若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力必然会升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功,同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化,这两者都会导致热循环效率的下降,因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。凝汽设备由凝汽器、凝结水泵、循环水泵和抽气器组成,它的作用是建立并保持凝汽器的真空,以使汽轮机保持较低的排汽压力,同时回收凝结水循环使用,以减少热损失,提高汽轮机设备运行的经济性。

汽轮机结构及运行控制原理

一认识汽机专业 1、汽机专业的任务: 用锅炉送来的蒸汽,维持汽轮机转速(未并网)或负荷(并网),将做完工的乏汽凝结成水,利用抽汽加热后再送回锅炉。 2、汽机专业的系统 (1)汽轮机本体:将蒸汽的热能转换成机械能,维持高速旋转。 (2)辅助系统:汽轮机旋转所必须的支持系统;为了提高热效率而设置的回热系统(把水加热后再送回锅炉);辅机、发电机冷却系统。 二汽机主系统 汽机热力系统简图 三汽轮机本体

1、 汽轮机本体:转子——叶轮、叶片 静止部分:隔板、喷嘴、汽缸、 其他:汽封、轴瓦 为达到应有的功率,有若干级 2、 汽轮机本体的间隙问题 汽轮机本体径向间隙示意图 蒸汽的流动对转子产生推力 轴

汽轮机本体轴向间隙问题1示意图(轴向位移又叫窜轴) 汽缸受热膨胀方向 汽缸、转子的膨胀方向不一样,膨胀 的程度不一样,从而使轴向间隙较冷 态下发生变化,即胀差。 汽轮机本体轴向间隙问题2示意图(差胀) 小结: ◆动静间隙太大,蒸汽不做功漏掉,不经济,汽轮机将热能转化 为机械能的效率降低,也即每发一度电所耗的热能(热耗),所需的蒸汽(汽耗)增加。 ◆动静间隙太小,容易发生动静摩擦,产生机组振动,严重 时造成汽轮机汽封、大轴、叶片损坏事故。 ◆既要经济性又要安全性,间隙控制在一定范围内(几十微 米) ◆——汽轮机是精密设备,必须防止动静接触(防碰磨), 发生碰磨时,反应碰磨的保护(振动、轴向位移、差胀)

动作,跳机 3、 汽轮机汽封: 轴端汽封示意图 ◆ 汽封:尽量减少漏汽,提高热效率 ◆ 轴封:防止缸内蒸汽外泄,防止外部空气进入缸内。 ◆ 轴封供汽不能中断 4、 轴瓦:通入润滑油,在一定转速下轴瓦和轴颈之间形成稳定油膜,实现油摩擦。汽轮机运行中任何情况下都不能断油。 四 汽轮机的控制、安保系统:控制汽轮机的负荷(转速),发生事故时停机。 (1) 高主、中主门的控制示意图 轴封供汽 汽轮机轴

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