Глава девятая
ПЕРЕДНИЙ БЛОК И МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА
§ 31. Передний блок
Передним блоком называется совокупность механизмов и аппаратов маслоснабжения и регулирования, собранных в корпусе переднего подшипника турбины. Как самый корпус переднего подшипника, так и большая часть собранных в нем механизмов и аппаратов маслоснабжения и регулирования унифицированы для турбин всех типов или имеют между собой незначительное различие в отдельных деталях для турбин конденсационных и с отборами.
Компоновка переднего блока ясна из продольных разрезов (по оси турбин фиг. 1 и др.), поперечного разреза блока по валу регулятора скорости (фиг. 33 — вкладка), вида сбоку на передний блок с разрезом по сервомотору (фиг. 34 — вкладка) и вида спереди на передний блок (фиг. 35 — вкладка).
§ 32. Зубчатый редуктор
Зубчатый редуктор (фиг. 36) переднего блока предназначен для привода главного масляного насоса и регулятора скорости. От вала последнего через коническую зубчатую передачу приводится во вращение тахометр.
Ведущая шестерня редуктора жестко, с помощью шпонки, соединена с валом турбины. Натяг шестерни на валу должен быть равен 0,05—0,07 мм.
Вал редуктора вращается со скоростью 1500 об/мин. На средней части этого вала нарезан четырехзаходный червяк, передающий вращение червячному колесу, сидящему на валу регулятора скорости. Вал регулятора скорости и валик тахометра при 3000 об/мин вала турбины делают 387,1 об/мин.
На противоположном ведомой шестерне конце вала редуктора посажена муфта главного масляного насоса. Вал редуктора имеет две опоры в виде роликовых подшипников, причем подшипник со стороны масляного насоса является опорно-упорным.
Смазка редуктора происходит главным образом за счет масла, выливающегося из расположенного рядом с редуктором опорно-упорного подшипника ротора турбины. К зацеплению шестерен дополнительно подведена трубка маслопровода с узкой щелью, из которой фонтанирует масло. Смазка зацепления из этой трубки не должна быть обильной. В специальной смазке роликовых подшипников нет необходимости, так как масло, накапливающееся в углублении в корпусе редуктора между опорами, сливаясь, смазывает подшипники в достаточной мере. Смазка червячной пары происходит также за счет фонтанирующего масла, выливающегося из небольшого отверстия в корпусе регулятора скорости.
Мощность, передаваемая редуктором при наличии зубчатого масляного насоса, составляет 100 кет для турбин ВК-100-2 и ВПТ-25-3 и 80 кВт для остальных. В случае если турбина снабжена винтовым масляным насосом, передаваемая мощность составляет 60 кВт для всех турбин.1 Мощность, передаваемая от вала редуктора валу регулятора скорости, не превышает 1 кВт.
Заводом до 1956 г. были выпущены две конструкции редуктора: первоначальная — с жестким ведомым зубчатым колесом, в котором зубчатый обод и ступица выполнены из одной поковки, и усовершенствованная конструкция (фиг. 36), где зубчатый обод 2 выполнен отдельно и связь его со ступицей осуществляется шестью пакетами радиально расположенных плоских пружин 10.
Ведомая шестерня редуктора, конструкция которого показана на фиг. 36, допускает небольшое угловое перемещение зубчатого обода 2 относительно ступицы 3 за счет упругой деформации пружин 10.
Упруго-подвижный обод центруется в радиальном направлении на боковых кольцах 9. Боковое перемещение обода исключается этими же кольцами. Кольца связаны со ступицей с помощью посадки на центрирующие бурты и закреплены шестью болтами 12.
Между боковыми кольцами 9 и ободом должен быть радиальный зазор около 0,05 мм на сторону. Между ободом и ступицей предусмотрены две шпонки 11 для ограничения перемещения обода и тем самым для защиты пружин от перенапряжения. Между шпонками и ступицей, по обе стороны шпонок, предусмотрены зазоры по 2 мм.
Ступицы ведомых шестерен в обеих конструкциях редукторов надеты на конусный конец вала редуктора с натягом, получаемым затяжкой гайки 16 после того, как ступица без нагрева плотно надета на вал. Для получения требуемого натяга ступица под давлением заворачиваемой гайки должна переместиться в осевом направлении по валу на 8 мм.
Редуктор необходимо тщательно прицентровать к ведущей шестерне 1, сидящей на валу турбины. Для установки редуктора по высоте (чем определяется необходимое межцентровое расстояние), между редуктором и подошвой подшипника предусмотрена металлическая прокладка 17. В случае необходимости эта прокладка может подвергаться при центровке редуктора механической обработке, припиловке или шабровке. Зазоры в зацеплении шестерен и в червячной паре указаны в приложении 3.
1. С середины 1952 г. завод для всех турбин, кроме турбины ВК-100-2 и ВПТ-25-3, выпускает насос меньшей производительности, требующий для привода мощность 40 кВт.
Прицентровка редуктора к ведущей шестерне на валу турбины может быть признана удовлетворительной только после того, как осмотр шестерен через несколько часов работы турбины после монтажа или ревизии покажет, что легкие следы наработки распределены равномерно по всей длине рабочей стороны зубцов.
Червячное колесо вала регулятора скорости для предотвращения передачи регулятору толчков от редуктора связано с валом регулятора также при помощи плоской рессоры, состоящей из двух пластин (см. фиг. 61). Разница в диаметре вала и диаметре отверстия червячной шестерни, для обеспечения подвижности последней, должна составлять 0,03—0,05 мм.
Во время ревизии турбины надо тщательно осматривать зубцы и пружины редуктора и червячной пары, а также состояние ограничительных шпонок.
Как показал длительный опыт эксплуатации редукторов второго типа (с упруго-подвижным ободом ведомой шестерни), эти редукторы работают совершенно надежно на всех одноцилиндровых турбинах высокого давления и турбине ЛП-25-2. Однако редукторы турбин ВК-100-2 часто выходят из строя из-за усталостной поломки зубцов ведущей или ведомой шестерни
Специальными исследованиями установлено, что причиной этих поломок следует считать ударную нагрузку, испытываемую зубцами шестерен в результате пульсаций ротора высокого давления на масляной пленке в опорных подшипниках. Явление пульсации ротора на масляной пленке свойственно легким быстроходным роторам, имеющим большой диаметр цапф. Устранение этой пульсации требует очень точного соблюдения правильных зазоров в овальном вкладыше, которые при монтаже и в эксплуатации нс всегда выдерживаются.
Для ликвидации поломок шестерен редуктора турбин ВК-100-2 заводом с середины 1956 г. поставляется редуктор нового типа, отличительной особенностью которого является то, что ведущая шестерня снята с pотopa турбины и вращается в самостоятельных подшипниках, выполненных в одном корпусе с опорами ведомой шестерни. Связь между ведущей шестерней и ротором турбины выполнена в виде очень гибкой пружинной муфты (фиг. 37).
В этих условиях пульсация ротора уже не может вызвать ударных нагрузок в зацеплении, так как, во-первых, перемещения ведущей шестерни ограничены небольшими зазорами в ее подшипниках и, во-вторых, пульсация ротора демпфируется в значительной степени гибкой муфтой.
Редуктор новой конструкции может устанавливаться во время капитальных ревизий турбин на выпущенных ранее турбинах типа ВК-100-2. Для этого необходимо произвести проточку переднего конца ротора от места закрепления регуляторов безопасности до места посадки упорного диска с тем, чтобы между ротором и внутренней расточкой ведущей шестерни был концентрический зазор около 5 мм.
К установленному вышеуказанным образе редуктору прицентровывается масляный винт вой насос. При установке нового редуктора должны быть внесены незначительные изменения в маслопроводе внутри переднего по шинника.
