JB/T 10484-2004 大型水轮机主轴 技术规范

Ics27140K55中华人民共和国机械行业标准JBnr104842004大型水轮机主轴技术规范Technical specification for main shaft of large turbine004-10-20发布050401实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布JBr104842004目次前言1范围2规范性引用文件3主轴尺寸系列,1轴身直径尺寸系列32主轴内孔尺寸系列4法兰结构形式41结构2法兰厚度和相关尺寸43主轴轴身和法兰连接222244把合螺栓5轴承段,6主轴技术条件图1转矩与主轴外径关系曲线22423附录A(规范性附录)水轮机主轴尺寸系列表…114图2水轮机主轴和水轮发电机大轴把合检查示例图3水轮机主轴单独检查示例图A1水轮机主轴结构尺寸示意图图A2轴流式转轮上盖与主轴法兰合一的薄壁轴结构表A.1水轮机主轴结构尺寸表表A2轴流式转轮上盖板与法兰合一尺寸系列表JBT10484-2004前言本标准是首次制定。本标准的编写主要参照《大电机设计手册》大轴结构一章、ANSI和国内相关标准本标准内容包括:主轴尺寸系列、尺寸选取、结构形式、基本技术条件和几何精度要求等本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国水轮机标准化技术委员会归口本标准主要起草单位:哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电机股份有限责任公司、富春江富土水电设备有限公司和新安江水电厂本标准主要起草人:黄平、童铁生、尹林华、邵保安、王焕栋JBT104842004大型水轮机主轴技术规范1范围11本标准适用于大型立式和卧式水轮机用整体锻造轴(10MW以上或转轮公称直径大于1m的混流式水轮机和转轮公称直径大于25m的轴流和贯流式水轮机)。由于目前主轴摩擦传递在国内大型水轮机中尚未普遍采用,设计方法尚未成熟,因此本规范未推荐其相应的尺寸系列和技术规范。12标准规定了轴身直径300mm至200mm的主轴结构和尺寸系列等,未对主轴各部分应力、螺钉把合强度和其他设计要家给予规定对于轴身直径大于200mm的主轴建议选用锻焊结构2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,戟励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准J/T12702002水轮机、水轮发电机大轴锻件技术条件6390-1992液力螺栓预紧器ANSITEEE St810-1987水轮机/水轮发电机整锻主轴把合及跳动3主轴尺寸系列3.1轴身直径尺寸系列主轴外径可根据机组主轴所传递的转矩按公式(1)进行选取,也可参照图1选取式中M—转矩,单位为N·m主轴传递功率,单位为kW机组额定转速,单位为rmin根据转矩计算值查图1曲线,按下述主轴外径尺寸系列选取,并应考虑主轴临界转速的校核计算结轴身直径:300mm轴身直径:400mm~1n按每25mm递增(300、325、350、…)按每50mm递增(400、450、500、…)轴身直径:1000mm以上按每100mm递增(1000、1100、…)32主轴内孔尺寸系列主轴内孔直径选择按公式(2)确定do=4D-49610200·P/(n·r式中d—主轴内径,单位为mmD—主轴外径,单位为mm主轴转速,单位为rmin;JBTr104842004主轴传递功率,单位为kW;主轴材料剪切应力值,单位为MPa:推荐取值为:500MPa~600MPa图1转矩与主轴外径关系曲线根据计算结果确定主轴内孔直径,内孔直径按下列系列尺寸取值100mm~800mm按50mm递增(100、150、200……750、800按100mm递增(800、900、1000、……)4法兰结构形式4.1结构水轮机主轴法兰结构:水轮机主轴与转轮相联端采用凸缘;与发电机端(包括与发电机轴、中间轴和发电机端相联接部件)采用凹式结构42法兰厚度和相关尺寸法兰厚度和相关尺寸的选取应考虑强度要求,特殊情况可做适当调整,诸如采用主轴摩擦传递把合方式,其法兰厚度和相关尺寸将依据刚强度计算结果确定43主轴轴身和法兰连接对于轴身直径大于1000m的建议采用段圆弧过渡;小于1000mm的按附表用圆锥和圆弧过渡44把合栓主轴与转轮及发电机主轴的螺栓联接把合应加预紧力预紧力大小按栓所选用材料牌号的许用应力选取,对88级螺栓参照标准:液力螺栓预紧器按JB6390选取,并提供螺栓伸长值5轴承51根据水轮机导轴承结构形式,主轴轴承段可采用带轴领和不带抽领结构两种结构;带轴领结构应满足轴承结构尺寸要求,不带轴领结构的主轴轴承段如采用不锈钢层,不锈钢应与主轴紧密贴合,不锈钢层的高度应大于轴瓦高度并考虑可能抬机的轴向位移。不锈钢层厚度如下:D≤500mmt≥5mmD≥500mm52轴承段表面粗糙度不低于16m6主轴技术条件61主轴订货技术条件应符合JBr1270的规定:焊接主轴应满足按合同或设计图样的有关技术规定62几何精度:主轴几何精度的检查分两种情况:-类适应于水轮机主轴和水轮发电机大轴在同一工厂生产并能在J104842004厂内把合检查;如不具备上述条件或水轮机主轴和发电机大轴不在同一地点加工和检查的则按单独水轮机主轴进行检查621水轮机主轴和水轮发电机大轴把合检查,见图2图2水轮机主轴和水轮发电机大轴把合检查示例其中:A主轴水导轴承段50mB主轴密封面50um水轮机发电机大轴止口外圆25m;D发电机大轴法兰接触面25umE—主轴与转轮把合面40m主轴轴身加工面300m622水轮机主轴单独检查,见图3国3水轮机主轴单独检查示例其中:A主轴水导轴承段50m主轴密封面50mC—主轴直口外圆25mD—主轴法兰把合接触面20mE—主轴与转轮把合面25mF—主轴法兰外缘50mG主轴轴身加工面300m水轮机主轴材料的无损探伤检验应符合B1270的规定对轴承面和法兰面等重要表面应进行表面探伤(PT成MT),JBT104842004附录A(规范性附录水轮机主轴尺寸系列表厚壁轴结构图A1水轮机主轴结构尺寸示意图表A.1水轮机主轴结构尺寸表30031060320709550M8_105311303072036901556M6137538575038010015580M410701145046083047512515060Mn1240505094058015017576060615100630160190820M8012m072010710180_21090M8018707015078019020970Mao188082012308302002301045M8020850870130090021024011l0M8o20162590092013609620201165M902010010201570100250280130M10020105100120160120026251425Ml02011516_12001220183013002803101575M2020125_16130132019401400295325167M13201316-551400142020701500310340180M420145163501900M140203017001720245018003403702140Mi71800182026001950350380220M1801816t∞o1odzm02003630230M8018520L2004202028621503704002515M920195JBr104842004图A2轴流式转轮上盖与主轴法兰合一的薄鳖轴结构表A2轴流式转轮上盖板与法兰合一尺寸系列表DdI260~350300-40072070901646266350080100165032900~120000000500~600122-1400120120207245%68010020140-16013014024804108700-8501625-180016172495701238901018001001950-2001801900575145101352590-110225202028185155102020259517010250-130250~-2675240z30281351052001402725-2902502303213511s14016301300-15002950-315026025032145120200160195