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以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

详解汽轮机的轴向位移

1、轴向位移轴向位移变化的危害

汽轮机在运转中，转子沿着主轴方向的窜动称为轴向位移。

机组的轴向位移应保持在允许范围内，一般为0.8～1.0mm，超

过这个数值就会引起动静部分发生摩擦，发生严重损坏事故，如轴弯

曲，隔板和叶轮碎裂，汽轮机叶片断裂等。

转子轴向位移（也被成为窜轴）这一指标主要是用以监督推力承

轴的工作状况。

汽轮机运行中，汽流在其通道中流动时所产生的轴向推力是由推

力承轴来承担的，并由它来保持转子和汽缸的相对轴向位置。不同负

荷下轴向推力的大小是不同的，推力承轴在受压时产生的弹性变形也

相应变化，所以运行中应该将位移数值和准值作比较，借以查明机组

运行是否正常。

作用在汽轮机转子的轴向推力，是由推力承轴来承受的，推力承

轴承受转子的轴向推力并维持汽轮机通流部分正常的动静轴向间隙。

轴向推力的变化将影响推力承轴工况的变化，进而会影响到汽轮机动

静轴向间隙。从汽轮机安全运行的角度看来，动静轴向间隙是不允许

有过大的变化的，所以通常均在推力承轴部位装设汽轮机转子轴向位

移监测装置，以保证汽轮机组的安全工作。

推力承轴，包括承轴座架、瓦架、油膜，并非绝对刚性，也就是

说在轴向推力用下会产生一定程度的弹性位移。如果汽轮机轴向推力

过大，超过了推力承轴允许的负载限度，则会导致推力承轴的损坏，

较常见到的就是推力瓦磨损和烧毁，此时推力承轴将不能保持机组动

静之间的正常轴向间隙，从而将导致动静碰磨，严重时还会造成更大

的设备损坏事故。

轴向位移保护装置是用来检测汽轮机转子和静子之间相对位移，

它根据推力轴承承载能力和流通部分间隙规定了报警值和停机值，当

轴向位移骤增值超过规定值时，轴向位移保护装置能自动报警和自动

停机，防止轴向位移增大时汽轮机受到损伤。

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轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移动，若此时汽缸膨胀远

小于轴的膨胀,差胀不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷

稳定，差胀与轴向位移不发生变化。机组启停过程中及蒸汽参数变化

时，差胀将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。

运行中轴向位移变化，必然引起差胀的变化。

2、轴向位移和胀差的零位确定

在冷态时，轴向位移的零点是将转子的推力盘向非工作瓦块推足

时，定为零位，胀差的零位则将转子的推力盘向工作面瓦块推足时定

为零位。在冷态起动前，胀差的指示只能为零或负值，轴向位移的指

示只能是正值或零。

3、引起汽轮机轴向位移增大的主要原因

过热蒸汽流量变化。

汽轮机叶片结垢使流通面积减小。

过热蒸汽温度变化。

机组负荷变化。

高压轴封大量漏汽导致轴承座温度升高。

高压汽封疏汽压调节变化。

汽轮机叶片在运行中断落。

汽轮机基础沉降也可会影响轴向位移的变化。

推力轴瓦磨损或损坏，推力瓦工作失常。

抽汽停用，轴向推力变化。

发电机转子窜动。

频率变化。

汽轮机真空变化。

电气式轴位移表受频率，电压的变化影响。