23450-0.49/0.096型軸流風(fēng)機(jī)是哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司為燕鋼新建1080m3高爐設(shè)計(jì)的電拖軸流風(fēng)機(jī)。用戶要求該風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)可以變轉(zhuǎn)速、變導(dǎo)葉角度或兩者同時(shí)分別變化，需要時(shí)可以采用汽輪機(jī)拖動，并且對風(fēng)機(jī)各工況點(diǎn)風(fēng)量、風(fēng)壓都有嚴(yán)格的要求。根據(jù)以卜要求，哈汽應(yīng)用了6列可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉，通過研究和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，完美地滿足了用戶的需求。
1、機(jī)組結(jié)構(gòu)說明
    本臺軸流風(fēng)機(jī)為下進(jìn)氣下排氣單軸雙支點(diǎn)的風(fēng)機(jī)，按同定式動力裝置設(shè)計(jì)。風(fēng)機(jī)主要由汽缸、轉(zhuǎn)子、軸承箱聯(lián)軸器、進(jìn)排氣系統(tǒng)、油系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)和防喘、防阻塞、防逆流等閥門組成。通流部分包括15個(gè)軸流級和擴(kuò)壓器。15列導(dǎo)葉中前6列為可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉，進(jìn)口導(dǎo)葉和00級導(dǎo)葉采用彎扭葉片改善風(fēng)機(jī)進(jìn)口氣動性能，其他導(dǎo)葉均為直葉片。可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉具有柄型葉根，以便在轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)中可以轉(zhuǎn)動。通流部分出口為有葉擴(kuò)壓器，擴(kuò)壓器的背面為平衡活塞的低壓氣腔，通過平衡管與風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口相連以減小轉(zhuǎn)子的軸向推力。
    汽缸為雙層缸結(jié)構(gòu)，分內(nèi)缸和外缸。內(nèi)缸和外缸均分前后部分，并用螺栓連接。外缸為進(jìn)排氣蝸殼的組合體，水平中分面結(jié)構(gòu)，下部進(jìn)氣，下部排氣，空氣通過空氣過濾裝置、進(jìn)氣管組，由外缸下部進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，進(jìn)氣管組與風(fēng)機(jī)外缸為方法蘭連接，尺寸為870mmx2160mm，外缸這圓筒形結(jié)構(gòu)，鑄鐵HT200材料，外形尺寸小，剛性好，對風(fēng)機(jī)件能十分有利，外缸兩端均通過垂直鍵和貓爪結(jié)構(gòu)J/剛’軸承箱相連，前后軸承箱均為焊接結(jié)構(gòu)，落地形式。內(nèi)缸材料為鑄鐵QT400-15A，雙支點(diǎn)圓筒形，水平中分面結(jié)構(gòu)。內(nèi)缸裝有可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)和導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒。通過一個(gè)轉(zhuǎn)動筒控制各級可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)動，且各級導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)角是不同的。裝在外缸下部一側(cè)的導(dǎo)葉油動機(jī)的活塞桿穿過外缸壁拉動轉(zhuǎn)動筒旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)目的。內(nèi)缸后段為光滑氣道，排汽段作為擴(kuò)壓器通道的一部分，外面裝有排氣護(hù)罩，它也是排氣蝸殼的內(nèi)表面，罩住了內(nèi)缸后段的水平中分面法蘭，內(nèi)缸的軸向定位環(huán)安裝于外缸的對應(yīng)凹槽中，中心是靠支承環(huán)卜的墊片與外缸配準(zhǔn)。排氣蝸殼為同心圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，排氣口尺寸為咖900mm。
    轉(zhuǎn)子為兩支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，前面為支持軸承，后面為支持推力聯(lián)合軸承，軸承為落地式，通過軸承箱和基架與基礎(chǔ)相連。轉(zhuǎn)子為組合式鼓筒轉(zhuǎn)子，是由鼓簡兩整體端軸，端軸與鼓筒采用螺柱連接成的。為減少鼓風(fēng)損失，螺母埋在端軸里，并且加蓋，獲得光滑的軸端面。轉(zhuǎn)子前端經(jīng)膜片式聯(lián)軸器與齒輪箱相連。
    轉(zhuǎn)子后端被高壓汽封和低壓汽封隔開，形成低壓腔，該腔通過平衡管與進(jìn)氣蝸殼相通，保證低壓腔壓力，又使高壓汽封漏氣輸回到進(jìn)氣管。
2、可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉的應(yīng)用
    如圖1所示，可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉通過轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)安裝在內(nèi)缸上。轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)是由可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉的軸承和轉(zhuǎn)柄組成。軸承是自潤滑的滑動軸承，兩個(gè)軸承安裝在一個(gè)鋼軸內(nèi)，有一定的過盈量�？赊D(zhuǎn)導(dǎo)葉的徑向?yàn)橹每繅|片調(diào)整，保證葉片頂部與轉(zhuǎn)子的間隙，轉(zhuǎn)柄與葉片柄的安裝角通過銷釘來保證。其安裝位置是通過專門工藝設(shè)備實(shí)現(xiàn)，以保證精確的安裝位置。轉(zhuǎn)柄的頭部將放在導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒的軸向槽中，為了保證轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)在缸上位置不變，每兩個(gè)導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)中間用壓板壓住。導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒轉(zhuǎn)動時(shí)，關(guān)節(jié)軸承在其槽中滑動，從而使轉(zhuǎn)柄轉(zhuǎn)動，這樣就實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)葉有規(guī)律的轉(zhuǎn)動。導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒的轉(zhuǎn)動是通過其上的耳朵和連桿與油動機(jī)活塞桿相連，油動機(jī)固定在外缸的外壁右側(cè)下部。
    油動機(jī)的活塞桿穿過外缸壁，同時(shí)在缸內(nèi)有一個(gè)滑套支點(diǎn)以保持連桿的穩(wěn)定性，整個(gè)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒為水平中分面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有軸向槽，轉(zhuǎn)柄的關(guān)節(jié)軸承就在此槽中滑動，導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒的轉(zhuǎn)動通過槽和轉(zhuǎn)柄使可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉按設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)動規(guī)律轉(zhuǎn)動，各級可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉只用一個(gè)槽。導(dǎo)葉數(shù)與槽數(shù)相等。
    導(dǎo)葉轉(zhuǎn)柄機(jī)構(gòu)首先在與內(nèi)缸中心線進(jìn)行垂直調(diào)整，調(diào)好后轉(zhuǎn)成水平位置。導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動筒成水平狀態(tài)時(shí)，利用螺栓固定與內(nèi)缸前端下半上的內(nèi)缸翻身工具，以避免翻身時(shí)轉(zhuǎn)動筒受力而壓壞內(nèi)缸上的滑塊。然后轉(zhuǎn)動筒與內(nèi)缸一起由中分面分開，在中分面裝壓板，使轉(zhuǎn)動筒下半與內(nèi)缸下半成一體，一起裝入外缸下部，再用外缸下部的兩個(gè)450方向頂起螺栓將轉(zhuǎn)動簡頂起，再卸去壓板、裝入轉(zhuǎn)子。
    通過可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，可以在機(jī)組運(yùn)行中通過改變可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉的角度改變進(jìn)氣流量，使軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡化，并提高機(jī)組的總體熱效率；還能在軸流風(fēng)機(jī)啟動、停機(jī)過程低轉(zhuǎn)速過程中起到防止壓氣機(jī)發(fā)生喘振的作用。使軸流風(fēng)機(jī)的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)運(yùn)行更加自由靈活。
3、結(jié)語
    本臺典型軸流風(fēng)機(jī)是哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司目前掌握的比國內(nèi)外同等級同定式風(fēng)機(jī)熱力性能更優(yōu)良的亞音速壓氣機(jī)母型，試驗(yàn)資料齊全，效率高，可變轉(zhuǎn)速，工況范圍廣。應(yīng)用了先進(jìn)的可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉技術(shù)（已獲國家專利），不僅在流量變化范圍較小時(shí)效率保持高點(diǎn)，而且在許多工況范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。該機(jī)型技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，是哈汽第三代軸流風(fēng)機(jī)研發(fā)產(chǎn)品之一，深受廣大用戶好評。