王俊瑜，纪冬梅，姚秀平，杨 宇，史进渊

(1.上海电力学院，上海 200090;2.上海发电设备成套设计研究院，上海 200240)

转子是汽轮机带动发电机旋转的关键部件，在机组中起着工质能量转换及扭矩传递的作用，是汽轮机中的重要部件之一[1].在汽轮机设备中，转子的工作环境最为恶劣，是机组中最危险的部件之一.汽轮机启停过程是运行中最复杂的工况，在启停过程中，由于温度发生剧烈变化，各零部件及其之间形成较大的温差，导致零部件产生较大的热应力[2];同时，蒸汽压力对转子产生的压应力、传递扭矩引起的剪切应力、自重引起的弯曲应力，以及叶轮、叶片、主轴旋转所产生的离心应力等统称为机械应力[3].

根据对应力的主要影响因素的分析可知，对汽轮机转子热应力影响较大的主要是主蒸汽的参数，如主蒸汽温度、主蒸汽压力[4].对于同一台汽轮机，转子质量和结构不变，影响离心应力的主要因素是转子的转速;剪切应力由转子传递扭矩所引起，在机组正常启停和运行中数值都比较小，通常可以忽略不计;转子由于自身重量产生的弯曲应力属于高频交变应力范畴，大容量机组一般经过高速动平衡后，交变应力值已经变得很小[5]，所以也可以忽略不计.

本文以125 MW汽轮机高中压转子为研究对象，采用有限元方法建立模型，计算冷态启动下转子的温度场与应力场，通过改变加载条件，计算各应力所占的比例，以分析影响转子应力各因素的重要……