ICS 27.140 JB K 55 中华人民共和国机械行业标准 JB/T10484—2004 大型水轮机主轴 技术规范 Technical specification formain shaft oflarge turbine 2004-10-20发布 2005-04-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 JB/T104842004 次 目 前言 1范围. 2.规范性引用文件 3主轴尺寸系列. 3.1轴身直径尺寸系列. 3.2主轴内孔尺寸系列， 4法兰结构形式 4.1结构. 4.2法兰厚度和相关尺寸， 4.3主轴轴身和法兰连接 4.4把合螺栓 5轴承段.. 6主轴技术条件 附录A（规范性附录）水轮机主轴尺寸系列表 图1·转矩与主轴外径关系曲线 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A.1水轮机主轴结构尺寸示意图 图A.2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A.2轴流式转轮上盖板与法兰合一尺寸系列表 JB/T104842004 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、富春江富士水电 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。 IⅡI JB/T10484—2004 大型水轮机主轴 电技术规范 1范围 1.1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2.5m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。 1.2标准规定了轴身直径300mm至2000mm的主抽结构和尺寸系列等，未对主轴各部分应力、螺钉把 合强度和其他设计要索给予规定。 对于轴身直径大于2000mm的主轴建议选用锻焊结。 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，鼓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。 JB/T12702002水轮机、水轮发电机大轴锻件技术条件 JB/T6390—1992液力螺栓预紧器 ANSI/IEEEStd8101987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。 M=9550P/n** (1) 式中： M-转矩，单位为N·m; P主轴传递功率，单位为kW； 机组额定转速，单位为r/min。 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 果： 轴身直径：300mm~400mm 按每25mm递增（300、325、350、） 轴身直径：400mm~1000mm 按每50mm逆增（400、450、500、***） 轴身直径：1000mm以上 按每100mm递增（1000、1100、） 3.2·主轴内孔尺寸系列 主轴内孔直径选择按公式（2）确定： do=/D*-49610200D·P/(n ·t). (2) 式中： do—主轴内径，单位为mm; D一主轴外径，单位为mm; n-主轴转速，单位为tmin; JB/T10484--2004 p—主轴传递功率，单位为kW： T—主轴材料剪切应力值，单位为MPa；推荐取值为：50.0MPa～60.0MPa。 2n0 1900 001 1500 1300 1100 900 700 500 15 45 50 105N-m 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） 800mm以上 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。 4.2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。 4.3主轴轴身和法兰连接 对于轴身直径大于1000mm的建议采用一段圆弧过渡；小于1000mm的按附表用圆锥和圆弧过渡。 4.4把合蜂栓 主轴与转轮及发电机主轴的螺栓联接把合应加预紧力，预紧力大小按螺栓所选用材料牌号的许用应 力选取，对8.8级螺栓参照标准：液力螺栓预紧器按JB/T6390选取。并提供螺栓伸长值。 5轴承段 5.1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轴领结构两种结构；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≤500mm D≥500mm t≥10mm. 5.2轴承段表面粗糙度不低于1.6um。 6主轴技术条件 6.1主轴订货技术条件应符合JB/T1270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。 6.2几何精度： 主轴几何精度的检查分两种情况：一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 2 JB/T10484—2004 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。 6.2.1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50μm； 主轴密封面50um； B- 一水轮机发电机大轴止口外圆25um； C D———发电机大轴法兰接触面25um; E——主轴与转轮把合面40um; 主轴轴身加工面300μm F- 6.2.2水轮机主轴单独检查，见图3。 @ 图3水轮机主轴单独检查示例 其中： A—-主轴水导轴承段50um; 一主轴密封面50μm； 一主轴直口外圆25m； C- 一主轴法兰把合接触面20um； D 一主轴与转轮把合面25m F—主轴法兰外缘50μm; G—主轴轴身加工面300um 6.3无报探伤检验： 水轮机主轴材料的无损探伤检验应符合JB/T1270的规定。对轴承面和法兰面等重要表面应进行表 面探伤（PT或MT） JB/T104842004 附录A （规范性附录） 水轮机主轴尺寸系列表 X Do 浮壁轴结构 图A.1 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 mm DI Dp D4 D2 h hi De W z R c a 300 310 660 320 70 95 M48 10 53 11 25 500 - 325 335 690 340 80 105 530 M56 10 60 11 25 350 360 720 360 90 115 560 M56 10 60 11 30 375 385 750 380 100 125 580 M64 10 70 11 30 400 410 780 420 115 140 610 M64 12 70 14 35 450 460 830 475 125 150 660 M72 12 78 14 40 500 510 880 530 140 710 M72 12 78 14 45 165 550 570 940 580 150 175 M80 12 85 14 50 760 1000 600 615 630 160 190 820 M80 12 85 14 20 650 680 170 200 870 M80 16 85 14 20 670 1050 - 700 720 730 180 210 920 M80 18 85 16 20 1100 750 770 1150 780 190 220 970 M80 85 16 20 18 800 820 1230 830 200 230 20 85 14 25 1045 M80 - 850 870 1300 900 210 240 1110 M80 20 85 16 25 900 920 1360 960 250 1165 M90 20 95 16 25 220 - 950 970 1460 1050 235 265 1280 M90 20 95 16 30 0001 1020 1570 1100 250 280 1350 M100 20 105 16 30 50 1100 1120 1660 1200 265 295 1425 M110 20 115 16 50 1200 1220 1830 1300 280 310 1575 M120 20 125 16 一 50 1300 1320 1940 1400 295 325 1675 M130 20 135 16 - 55 1400 1420. 2070 1500 310 340 145 16 55 1800 M140 20 1500 1520 2160 1600