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摘要：汽轮发电机组容量的不断增加，对其联轴器的连接螺 栓提出了更高的要求。新型的锥形套液力连接螺栓凭着其独特的工作原理和先进的性能得到 了日益广泛的应用。以ALSTOM公司出产的T2A-330汽轮发电机组的锥形套连接螺栓为例，对 该类型螺栓进行了较为系统的介绍。
关键词：锥形套；连接螺栓；汽轮发电机组；应用
1 T2A-330机组联轴器介绍
ALSTOM 产T2A-330汽轮发电机组轴系布置为：高压转子-中压转子-低压转子-发电机 转子。各转子均为实心整锻件，三个联轴器均为刚性连接。联轴器螺栓数量分别为：14（高 /中）；12（中/低）；10（低/发）。所有连接螺栓均为液力拉伸双头螺栓，随机配有专用 的拉伸装置。其原始长度在出厂前都经过严格测量，精度为0.01 mm，用电腐蚀工艺写在每 颗螺栓的端部。装配时通过调整拉伸装置液压缸的压力，控制其伸长量，手动旋紧螺帽即可 ，最后对螺杆长度进行测量，确认其拉伸量无误后结束操作。拆卸时也是使用拉伸装置将螺 杆拉长，以消除螺帽承受的应力后，将处于自由状态的螺帽松开，之后泄掉油压，完成拆卸 。在轴系中负荷最大处的低压缸/发电机对轮处的螺栓采用了特殊的锥形套，带锥形套的螺 栓无论是在结构、原理以及施工工艺上都有其独特之处。
2 结构特点
这种螺栓相比常规的液力拉伸螺栓有以下几点不同：
1) 在螺杆的两端均加工有完全一样的锥形螺纹。
2) 两端的螺帽外形尺寸一致，但其中一侧的螺帽端面加工有3个轴向通孔，每个通孔由M 8的螺孔和ø6的光孔两部分组成。
3) 在螺杆外表面和联轴器的螺孔内表面之间有一个锥度为1∶100的C形的开口套，该开口槽 道在自然状态下宽约10 mm。
4) 在锥形开口套与带M8螺孔的螺母之间有一个间距套。
3 工作原理
在正确装配状态下，螺杆的伸长量为0.38～0.44 mm，对应的紧固力为：61 850～70 09 7 kgf。可以推知整个联轴器对轮接触面之间的正压力为618 500～700 970 kgf。
就工作原理而言，与普通螺栓不同的是，锥形套及其附件的作用。
3.1 实现无间隙配合
锥形套附件包括间距套、6锁紧销钉以及M8锁紧螺钉。在装配过程中，均匀地旋紧锁 紧螺钉，可以推动销钉和间距套向锥形套方向移动，进而推动锥形套朝其薄壁端的楔形空间 移动。由于锥形套内表面已经被螺杆的配合段限位，锥形配合面会将间距套施加的轴向力转 化为放大了100倍，方向垂直与其内表面的正压力，并最终作用在对轮螺孔的内表面，以实 现螺杆、锥形套、对轮三者紧密结合。该过程类似于紧固膨胀螺栓。
由于该联轴器螺栓孔在机组安装过程中经过严格的配铰，故理论上正确的装配工艺完全 能够确保将联轴器恢复到配绞时的状态。从这种意义上，可以认为联轴器连接螺栓的装配是 对联轴器找中心结果的一个自动修正过程，而不会在连接过程中产生任何附加的曲柄效应。 某台机组连续3次大修资料的曲柄测试记录可以清楚地说明这一点。
第一次检修记录：最大曲柄出现在4 号与5号之间及对侧，汽机侧对轮在4号与5号之间正 向0.015 mm。
第二次检修记录：最大曲柄出现在3号～8号处，汽机侧对轮在3号正向0.02 mm。
第三次检修记录 ：最大曲柄出现在4号～9号处，汽机侧对轮在4号处正向0.02 mm。
可见，数次操作所产生最大曲柄值出现的范围和数值波动的范围都极其有限，这正是锥形 套定位作用的体现。因此，锥形套采用的意义在于自动修正联轴器找中心后的轴系状况。
3.2 限制螺杆应力释放
与常规的无锥形套的连接螺栓相比，锥形套的加入，使螺杆的受力情况变得较为复杂： 旋紧锁紧螺钉，将锥形套压进螺杆和螺栓孔之间的楔形空间后，就应力分布而言，将整个螺 杆以间距套/锥形套的结合面为界分成了两部分：左端的拉应力由带锁紧孔的螺帽和锥形套 保持；右端的拉应力勺缎翁缀筒淮艨椎穆菝北３郑还蚀永砺凵辖玻鹦叮ɑ蛩煽┘?距套侧螺帽能完全释放该侧的螺杆拉应力；拆卸（或松开）锥形套侧螺帽后，也将导致该侧 拉引力释放，但随着拉应力的释放，螺杆收缩，配合段的径向回弹增大，锥形套对螺杆配合 段的表面正压力将限制其进一步收缩以释放拉应力。
可见锥形套增加了螺杆应力释放的限制条件，客观上对于运行中的联轴器起到了螺栓防 松动的积极作用，同时也将导致检修中的解体工作进一步复杂化。
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