汽輪機(jī)全液壓調(diào)速系統(tǒng)

1、. 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)目 錄第一章 工作原理 2 第二章 調(diào)速系統(tǒng)性能 4 第三章 結(jié)構(gòu)說(shuō)明及動(dòng)作原理 5 第一節(jié) 感應(yīng)機(jī)構(gòu) 5 第二節(jié) 放大機(jī)構(gòu) 8 第三節(jié) 提升配汽機(jī)構(gòu) 11 第四節(jié) 反饋裝置 12 第五節(jié) 同步器 13 第四章 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 14第一節(jié) 調(diào)速系統(tǒng)工作原理 14第二節(jié) 調(diào)速系統(tǒng)性能 16第三節(jié) 結(jié)構(gòu)說(shuō)明及動(dòng)作原理 17第五章 安全保護(hù)裝置 30第一節(jié) 自動(dòng)主汽門(mén) 30 第二節(jié) 超速保護(hù)裝置危急遮斷器及危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)31第三節(jié) 軸向位移控制器34第一節(jié) 調(diào)速系統(tǒng)工作原理本調(diào)速系統(tǒng)為具有一級(jí)貫流放大，一級(jí)斷流放大的單泵全液壓式調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)速部分主要由徑向鉆孔式脈沖泵、二次油壓調(diào)

2、節(jié)閥、貫流式壓力變換器、斷流式錯(cuò)油門(mén)、雙側(cè)進(jìn)油式油動(dòng)機(jī)、配汽機(jī)構(gòu)和調(diào)速汽閥等組成。系統(tǒng)中沒(méi)有杠桿、齒輪等部件，靈敏度較高，工作比較可靠。（圖一）為單泵液壓式調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)原理圖以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的變化引起徑向鉆孔泵出口油壓的變化作為調(diào)速系統(tǒng)的脈沖信號(hào)。系統(tǒng)中采用了兩級(jí)放大，第一級(jí)放大為貫流式壓力變換器，第二級(jí)放大采用了斷流式錯(cuò)油門(mén)。顯然，這種系統(tǒng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，徑向鉆孔泵出口油壓的變化這個(gè)直接脈沖與由于徑向鉆孔泵出口油壓的變化，使壓力變換器滑閥產(chǎn)生位移所引起的放大脈沖是迭加的，因此其靈敏度較高。當(dāng)汽輪機(jī)處于任何穩(wěn)定工況時(shí)，脈沖油路中的油壓為一常數(shù)（設(shè)計(jì)值為3.5表壓），此時(shí)，錯(cuò)油門(mén)滑閥處在中間位置，通

3、向油動(dòng)機(jī)活塞上下油室的高壓油路均被切斷，調(diào)速系統(tǒng)的各部件均處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷增加時(shí)，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降，徑向鉆孔泵出口油壓P1降低，使作用在壓力變換器滑閥下部的力減小，在彈簧力的作用下，滑閥向下移動(dòng)，將其套筒下部的脈沖油泄油窗口（A）開(kāi)大，從而使脈沖油路的泄油量增加，脈沖油壓（PK）降低，錯(cuò)油門(mén)的滑閥在上部彈簧的作用下向下移動(dòng)，將通往油動(dòng)機(jī)活塞上部油室的高壓油油口（H）打開(kāi)，高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞上部油室，迫使油動(dòng)機(jī)活塞向下移動(dòng)，通過(guò)提板式配汽機(jī)構(gòu)開(kāi)大調(diào)速汽閥，增大進(jìn)汽量，從而使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速回升。在油動(dòng)機(jī)活塞下移的同時(shí)，減小了反饋油口（下）的泄油面積，使脈沖油壓恢復(fù)到原來(lái)的大小，從而使錯(cuò)

4、油門(mén)滑閥返回到原來(lái)的中間位置，切斷通往油動(dòng)機(jī)的高壓油，系統(tǒng)又恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。調(diào)速系統(tǒng)的上述動(dòng)作過(guò)程可用下面的方塊圖來(lái)表示：徑向鉆孔泵壓力變換器滑閥反饋窗口（下）錯(cuò)油門(mén)滑閥油動(dòng)機(jī)活塞調(diào)速汽門(mén)調(diào)節(jié)窗口（A）因N而使n出口油壓P1向下移動(dòng)開(kāi)大泄油量增加，脈沖油壓PK向下移動(dòng)（H）打開(kāi)向下移動(dòng)開(kāi)大增加進(jìn)汽量，使n開(kāi)度減小，脈沖油壓PK使錯(cuò)油門(mén)滑閥回中，切斷去油動(dòng)機(jī)活塞的油路機(jī)組負(fù)荷減小，轉(zhuǎn)速升高時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)作與此相反。汽輪機(jī)啟動(dòng)前，徑向鉆孔泵沒(méi)有工作，脈沖油壓尚未建立，壓力變換器滑閥和錯(cuò)油門(mén)滑閥在彈簧的作用下，均處于最低位置。起動(dòng)汽動(dòng)油泵后，壓力油經(jīng)過(guò)錯(cuò)油門(mén)進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞上部油室，將油動(dòng)機(jī)活塞壓下，

5、使調(diào)速汽閥開(kāi)啟。當(dāng)主汽門(mén)活塞下部充滿壓力油后，即可慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪開(kāi)啟主汽門(mén)，以使主蒸汽能進(jìn)入汽輪機(jī)沖動(dòng)轉(zhuǎn)子。而另一路油送往注油器、潤(rùn)滑和保安系統(tǒng)。第二節(jié) 調(diào)速系統(tǒng)性能 1.汽輪機(jī)在穩(wěn)定負(fù)荷及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)速瞬時(shí)變化：±0.5%；2.汽輪機(jī)在增減負(fù)荷為額定負(fù)荷的100%時(shí)，轉(zhuǎn)速的變化：5%；3.同步器在空負(fù)荷時(shí)，可以改變轉(zhuǎn)速由正常的-4%到+6%；4.當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷突然由全負(fù)荷降至零時(shí)，最大轉(zhuǎn)速飛升有超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的8%；5.調(diào)速系統(tǒng)遲緩率0.5%。第三節(jié) 結(jié)構(gòu)說(shuō)明及動(dòng)作原理 （一）感應(yīng)機(jī)構(gòu)徑向鉆孔泵1.作用本調(diào)速系統(tǒng)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)為與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子直接相連的徑向鉆孔汞。它的作用是：（1）感受

6、機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化，并將此變化轉(zhuǎn)換成油壓的變化傳遞給壓力變換器；（2）兼作主油泵供給潤(rùn)滑及調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)力油。2.結(jié)構(gòu)及特性徑向鉆孔泵是離心泵的一種，其結(jié)構(gòu)如（圖二）所示，主要部件有：泵殼（即外架）、動(dòng)輪（或稱泵輪）、穩(wěn)流網(wǎng)、油封環(huán)、軸頭等。這種泵的葉輪的葉片通道和一般常見(jiàn)的后彎式葉片不同，它的葉片是徑向的，而其通道為園柱形，故叫徑向鉆孔式離心泵。由于它沒(méi)有較理想的擴(kuò)壓蝸殼及出口導(dǎo)葉，為了使它的出口油壓穩(wěn)定，在葉輪外緣與泵殼內(nèi)部加裝了一個(gè)由兩個(gè)多孔網(wǎng)狀半園組成的穩(wěn)流網(wǎng)。在泵網(wǎng)和泵殼間裝設(shè)的油封環(huán)則用于防止油的漏泄。而軸頭是用來(lái)帶動(dòng)轉(zhuǎn)速表的。徑向鉆孔泵的特性歸納如下：（1）當(dāng)進(jìn)口油壓（PP）一定時(shí)，泵的

7、出口油壓（P1）與它的轉(zhuǎn)速平方成正比，即P1a·n2，如圖（a）曲線所示。這種比例關(guān)系在工作范圍內(nèi)接近于直線，因此，油壓增量的變化能正確地反映轉(zhuǎn)速的變化。根據(jù)油泵出口壓力與轉(zhuǎn)速平方成正比的關(guān)系，即P1an2，可推導(dǎo)出：（1）公式（1）表示在轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)，油壓的變化與轉(zhuǎn)速的變化基本上是成比例的，且油壓變化的比例比轉(zhuǎn)速變化的比例大一倍，所以用油壓的變化作為轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)是比較靈敏的。（2）在一定的流量范圍內(nèi)，油泵的出口壓力可近似地認(rèn)為不受流量增減的影響，即壓增和流量特性曲線較平坦。（如圖6），當(dāng)系統(tǒng)管道阻力由f1減至f2時(shí)，油泵出口油壓雖也下降，但又下降不多（PP1-P2），而此時(shí)泵的供

8、油量卻增加很多（QQ2-Q1），所以徑向鉆孔泵能把因外界管道阻力變化而引起油泵出口油壓的波動(dòng)減到最小，從而保證了調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作的迅速性與可靠性。（3）油泵的流量具有較大的裕量，這樣即使在機(jī)組甩負(fù)荷過(guò)程中供測(cè)量的變化較大時(shí)，也不致引起較大的油壓變化，保證了調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性及油動(dòng)機(jī)動(dòng)作的快速性。（4）由于它沒(méi)有較好的擴(kuò)壓蝸殼和出口導(dǎo)葉，擴(kuò)壓效率較低，使得泵的總效率比較低，因此它只適用于較小的機(jī)組，既作為供給調(diào)節(jié)及潤(rùn)滑系統(tǒng)用油的主油泵，又作為產(chǎn)生轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的元件。3. 油路及工作原理徑向鉆孔泵的進(jìn)油由一只裝在油箱內(nèi)的單級(jí)注油器供給。注油器的出口油壓為0.8公斤/公分2，油泵的出口油壓在額定轉(zhuǎn)速下為6.5

9、公斤/公分2。在調(diào)節(jié)、保護(hù)及油系統(tǒng)中，徑向鉆孔泵供出的高壓油分為五路：（1）一路通往壓力變換器滑閥底部，并分出一支路徑二次油壓調(diào)節(jié)閥后，通往脈沖油路；（2）一路經(jīng)斷流式錯(cuò)油門(mén)通往油動(dòng)機(jī)，作為驅(qū)動(dòng)調(diào)速汽門(mén)的動(dòng)力油；（3）一路經(jīng)軸向位移控制器、危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)、三路考克至主汽門(mén)；（4）一路通往注油口；（5）一路經(jīng)節(jié)流止回閥通往軸承油系統(tǒng)。徑向鉆孔泵工作原理：當(dāng)外界負(fù)荷減少（或增加）時(shí)，在汽輪機(jī)的進(jìn)汽量尚未改變的情況下，汽輪機(jī)發(fā)出的功率大于（或小于）發(fā)電機(jī)的負(fù)荷，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速即離開(kāi)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速而上升（或下降）。由于與汽輪機(jī)主軸成剛性連接的徑向鉆孔泵葉輪，其出口壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，因此徑向鉆孔泵的出口

10、油壓可以作為測(cè)量汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化的脈沖量。（二）注油器1.作用向徑向鉆孔泵入口供油，維持油泵進(jìn)口壓力平恒作為正壓。保證了離心油泵工作可靠，不發(fā)生因吸入側(cè)不嚴(yán)而漏入空氣，致使吸油中斷的嚴(yán)重故事故。2.結(jié)構(gòu)和工作原理注油器的結(jié)構(gòu)如（圖三），主要由噴嘴及擴(kuò)壓管兩部分組成。來(lái)自徑向鉆孔泵的高壓油（6.5公斤/公分2）自油管進(jìn)入噴嘴，使油流速度增加、壓力降低，致使噴嘴出口產(chǎn)生負(fù)壓，油箱中的油在大氣壓力作用下，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入注油器，與噴嘴噴射出來(lái)的工作油混合后進(jìn)入擴(kuò)壓管。在擴(kuò)壓管中，油流速度降低、壓力增加，最后供出具有0.8公斤/公分2壓力的低壓油。注油器的出口油壓為0.8公斤/公分2，進(jìn)入噴嘴的工作油壓為6

11、.5公斤/公分2，噴油量為0.242立方米/分，吸油量為0.317立方米/分。為保證注油器吸油可靠，油箱油位在任何情況下都不得低于混合室，以避免空氣漏入。注油器供出的低壓油分為二路：（1）一路去徑向鉆孔泵入口，保證其入口恒壓為0.8公斤/公分2的正壓；（2）與調(diào)速器（按制造廠的習(xí)慣規(guī)定：調(diào)速器包括貫流式壓力變換器、斷流式錯(cuò)油門(mén)和雙側(cè)進(jìn)油式油動(dòng)機(jī)）低壓油路接通，以消除由于外界干擾而引起的調(diào)速器的波動(dòng)。（三）傳動(dòng)、放大機(jī)構(gòu)壓力變換器及錯(cuò)油門(mén)1.作用徑向鉆孔泵在轉(zhuǎn)速變化時(shí)發(fā)出的油壓變化信號(hào)值是很小的，而調(diào)速汽門(mén)受到的蒸汽作用力卻比較大，因此需要將油泵出口的油壓變化放大后，再去控制調(diào)速汽門(mén)。在單泵液壓

12、式調(diào)速系統(tǒng)中，采用貫流式壓力變換器及斷流式錯(cuò)油門(mén)作為傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，現(xiàn)分述如下：2.結(jié)構(gòu)、油路及動(dòng)作原理A壓力變換器：壓力變換器為第一級(jí)脈沖放大裝置，其結(jié)構(gòu)如（圖四）所示。主要部件有：套筒、滑閥、彈簧、手輪、蝸輪、蝸桿、心桿等。在壓力變換器套筒上開(kāi)有兩個(gè)矩形的溢油窗口（A）和（B）?；y做成帶有凸緣的結(jié)構(gòu)，使其具有自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心的作用，它的上端采用球形支點(diǎn)來(lái)支撐彈簧座，以減少作用在滑閥上的歪斜力和減小壓力變換器的不靈敏度。主油泵（即徑向鉆孔泵，下同）出口的高壓油（6.5公斤/公分2）一路通往壓力變換器滑閥的下端，另一路徑二次油壓調(diào)節(jié)閥后，形成脈沖油，此油經(jīng)壓力變換器窗口（B），再經(jīng)窗口（A）流向主

13、油泵入口。在壓力變換器的上部套筒上還開(kāi)有窗口（C），此窗口與主油泵進(jìn)口油路相通，從而使壓力變換器滑閥上、下端受力不等，使滑閥受到一個(gè)向上的作用力，這個(gè)力就是主油泵進(jìn)口和出口油壓差，此壓力差為壓力變換器彈簧的彈力所平衡。這樣，當(dāng)彈簧調(diào)整好之后，壓力變換器滑閥的位置實(shí)際上就只由主油泵出口油壓，即汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了?；蛘哒f(shuō)，在汽輪機(jī)越過(guò)調(diào)速器動(dòng)作轉(zhuǎn)速（注）后，也即滑閥上下作用力取得平衡后，滑閥在套筒中的相對(duì)位置，即由主油泵的出口油壓表來(lái)決定了。（注）調(diào)速器動(dòng)作轉(zhuǎn)速：當(dāng)同步器在低限位置時(shí)，油動(dòng)機(jī)剛開(kāi)始向關(guān)閉方向動(dòng)作時(shí)的轉(zhuǎn)速。它位于調(diào)速器特性閥的起點(diǎn)。滑閥上端與主油泵進(jìn)口低壓油路相通的作用是：當(dāng)主油泵進(jìn)

14、口油壓波動(dòng)而引起主油泵出口油壓波動(dòng)時(shí)，壓力變換器滑閥的下端（主油泵出口高壓油）和上端（主油泵進(jìn)口的低壓油）將同時(shí)感受這一油壓波動(dòng)，上下端的油壓也變化相同的數(shù)值，從而使滑閥兩端的油壓差P不受其影響而只與轉(zhuǎn)速有關(guān)。所以，滑閥上端與主油泵進(jìn)口低壓油路相通，就能消除由于主油泵進(jìn)口油壓的波動(dòng)而引起主油泵出口油壓波動(dòng)，使調(diào)速系統(tǒng)不穩(wěn)定的影響。壓力變換器滑閥下部有一凸肩，當(dāng)滑閥動(dòng)作時(shí)，窗口（A）即成了一只可調(diào)節(jié)窗口。由于此處油流是貫流不斷的，故稱窗口（A）為貫流窗口。脈沖油經(jīng)此窗口后，其壓力（PK）隨窗口（A）的泄油面積的變化而改變（脈沖油壓在穩(wěn)定工況下為3.5公斤/公分2）。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速不變，主油泵出口油壓

15、也不變，則滑閥上下作用力相平衡，滑閥靜止不動(dòng)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，主油泵出口油壓隨之增大，從而改變了滑閥上、下的力的平衡關(guān)系，使滑閥向上移動(dòng)，調(diào)節(jié)窗口（A）隨之關(guān)小，脈沖油壓（PK）因泄油減少而升高。反之，若汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降，脈沖油壓就降低，其動(dòng)作過(guò)程則與上述相反。這樣，壓力變換器接受了微弱的主油泵出口油壓變化信號(hào)后，便發(fā)出一個(gè)較強(qiáng)的脈沖油壓變化信號(hào)，起到了放大的作用。主油泵出口油壓的變化這個(gè)直接脈沖與由于主油泵出口油壓的變化，使壓力變換器滑閥產(chǎn)生位移所引起的放大脈沖是迭加的，故使脈沖信號(hào)得到加強(qiáng)，甚至在壓力變換器滑閥遇到卡澀情況時(shí)，一次脈沖油壓（指主油泵出口油壓）的升高也能使調(diào)速汽閥關(guān)閉。B斷

16、流式錯(cuò)油門(mén)在單泵液壓式調(diào)速系統(tǒng)中，斷流式錯(cuò)油門(mén)為第二級(jí)脈沖放大裝置，其結(jié)構(gòu)如（圖五）所示。其主要零件有：滑閥、套筒、彈簧、調(diào)整螺桿等。錯(cuò)油門(mén)上部的調(diào)整螺桿用以改變彈簧的緊力，調(diào)整穩(wěn)定工況下脈沖油壓的數(shù)值及做超速試驗(yàn)用。主油泵出口的壓力油經(jīng)錯(cuò)油門(mén)套筒的中間窗口（下）進(jìn)入滑閥中央的高壓油室。套筒上部有窗口（G）、下部有窗口（H），高壓油可分別經(jīng)窗口（G）、（H）進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞下部及上部油室。錯(cuò)油門(mén)滑閥的下端與脈沖油路相通，上端與具有0.8公斤/公分2壓力的主油泵進(jìn)口油路相通。這樣，錯(cuò)油門(mén)滑閥便受到一個(gè)由脈沖油壓與主油泵進(jìn)口油壓之差產(chǎn)生的向上的作用力，此力由錯(cuò)油門(mén)彈簧的彈力所平衡。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定即脈

17、沖油壓（PK）不變時(shí)，錯(cuò)油門(mén)滑閥處于將通往油動(dòng)機(jī)活塞上、下油室的窗口（H）和（G）完全堵死的位置，也就是通常所說(shuō)滑閥的中間位置。當(dāng)脈沖油壓（PK）因負(fù)荷減小而增高時(shí)，錯(cuò)油門(mén)滑閥由于下、下受力不平衡而向上移動(dòng)，打開(kāi)通往油動(dòng)機(jī)活塞下部油室的窗口（G），高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)使其動(dòng)作，減小調(diào)速汽門(mén)。反之，若脈沖油壓因負(fù)荷增加而減小時(shí)，其動(dòng)作過(guò)程與上相反。從（圖五）錯(cuò)油門(mén)的構(gòu)造可見(jiàn)，因穩(wěn)定工況下彈簧的彈力是不變的，故在穩(wěn)定工況下脈沖油壓（PK）應(yīng)為一定值（設(shè)計(jì)取3.5公斤/公分2）。工況變動(dòng)時(shí)，脈沖油壓（PK）在瞬間偏離定值，使錯(cuò)油門(mén)在瞬間偏離平衡位置，使一個(gè)更強(qiáng)的高壓油來(lái)驅(qū)動(dòng)油動(dòng)機(jī)，起到了進(jìn)一步放大的作用

18、。脈沖油壓（PK）是由6.5公斤/公分2的高壓調(diào)速油（即主油泵出口油）經(jīng)過(guò)二次油壓調(diào)節(jié)閥節(jié)流后得到的。為了提高調(diào)節(jié)過(guò)程的靈敏度，脈沖油壓（PK）的數(shù)值應(yīng)按下述原則選定：即在調(diào)節(jié)過(guò)程中，同一壓力變換器滑閥的位移所引起的（PK）為最大，使斷流式錯(cuò)油門(mén)的滑閥的移動(dòng)達(dá)到最大。根據(jù)流量平衡方程式推導(dǎo)得：脈沖油壓（PK）應(yīng)等于主油泵進(jìn)、出口油壓之和的一半。（證明略）。（四）執(zhí)行機(jī)構(gòu)油動(dòng)機(jī)及調(diào)速汽門(mén)1.作用油動(dòng)機(jī)與調(diào)速汽門(mén)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)最終完成改變進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量的任務(wù)。2.結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理A：油動(dòng)機(jī)全液壓調(diào)速系統(tǒng)中，采用雙側(cè)進(jìn)油活塞式油動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)如（圖六）所示。其主要零件有：活塞、活塞套筒、反饋套筒、

19、活塞環(huán)及球面支撐等。油動(dòng)機(jī)活塞上、下部油室各有窗口（H）、（G）與斷流式錯(cuò)油門(mén)相通，當(dāng)錯(cuò)油門(mén)滑閥離開(kāi)平衡位置向上（或向下）移動(dòng)時(shí)，高壓油即由錯(cuò)油門(mén)滑閥的上凸肩（或下凸肩）所控制的窗口（G或H）進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞的下部（或上部）油室，將油動(dòng)機(jī)活塞向上（或向下）推動(dòng)?；钊喜浚ɑ蛳虏浚┑牟糠肿饔糜蛷腻e(cuò)油門(mén)的下凸肩（或上凸肩）控制的窗口（H或G）排至主油泵進(jìn)口油路。與此同時(shí)，活塞將帶動(dòng)球形頭拉桿向上（或向下）移動(dòng)，通過(guò)三角形杠桿將調(diào)速汽門(mén)兩根拉桿同時(shí)放下（或提起），使調(diào)速汽閥關(guān)?。ɑ蜷_(kāi)大）。在油動(dòng)機(jī)活塞上裝有密封環(huán)（即活塞環(huán)），它起著將壓力油與主油泵入口油隔離開(kāi)的作用。為了保證調(diào)速系統(tǒng)工作過(guò)程的穩(wěn)定性，

20、不使在調(diào)節(jié)過(guò)程中產(chǎn)生振蕩，在油動(dòng)機(jī)的活塞套筒內(nèi)裝著一個(gè)固定的反饋套筒，此套筒上開(kāi)有矩形反饋窗口（F），脈沖油從油動(dòng)機(jī)底部經(jīng)此窗口泄回主油泵入口。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷增加（或減少）時(shí)，脈沖油壓（PK）隨之降低（或升高），經(jīng)過(guò)錯(cuò)油門(mén)滑閥的動(dòng)作引起油動(dòng)機(jī)活塞下移（或上移），開(kāi)大（或關(guān)?。┱{(diào)速汽閥。同時(shí)，反饋窗口（F）關(guān)?。ɑ蜷_(kāi)大），又復(fù)使脈沖油壓（PK）升高（或降低）。就這樣，每達(dá)一個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程終了，脈沖油壓都能恢復(fù)至定值（3.5公斤/公分2），使錯(cuò)油門(mén)滑閥返回平衡位置，汽輪機(jī)在新的平衡條件下穩(wěn)定運(yùn)行。B.調(diào)速汽門(mén)：圖號(hào)Y6.34.01-1本機(jī)組改變蒸汽流量的調(diào)節(jié)方法是噴嘴調(diào)節(jié)。汽輪機(jī)第一級(jí)噴嘴分為五組，每組噴

21、嘴都由一個(gè)調(diào)速汽閥控制，因此，有五個(gè)調(diào)速汽閥。前四個(gè)調(diào)速汽閥開(kāi)足后即可保證機(jī)組發(fā)出額定功率，第五個(gè)調(diào)速汽閥是供機(jī)組在低參數(shù)、循環(huán)水溫度升高及背壓升高等工況時(shí)，保證發(fā)出額定功率用的。調(diào)速汽閥為群閥提板式，其構(gòu)造如圖y6.34.01-1。其主要零件有：拉桿、提板、閥碟、閥座、密封片以及漏汽口等組成。拉桿（又稱閥桿）通過(guò)叉形接頭與油動(dòng)機(jī)的杠桿相連，杠桿的支點(diǎn)由固定在蒸汽室上的支架支撐，從而形成一定的杠桿比。五個(gè)調(diào)速汽閥均裝于提板上，當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞向下移動(dòng)時(shí)，通過(guò)杠桿帶動(dòng)拉桿（即閥桿）向上移動(dòng)，調(diào)速汽閥按預(yù)先調(diào)整好的順序，依次開(kāi)啟。密封片起到防止蒸汽室內(nèi)的新蒸汽沿閥桿竄出去的作用，少量漏汽通常稱為調(diào)速汽

22、閥的閥桿漏汽，經(jīng)漏汽口由管子引至大氣。（五）同步器為了在汽輪機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)，能人為地改變轉(zhuǎn)速保證供電質(zhì)量，而在汽輪機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，能根據(jù)用戶的要求，任意改變負(fù)荷，就必須在汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置專門(mén)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)同步器。1.作用在汽輪機(jī)孤立運(yùn)行時(shí)，不論它的負(fù)荷如何，使轉(zhuǎn)速保持不變，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，調(diào)整汽輪機(jī)的負(fù)荷。2.結(jié)構(gòu)及工作原理在本調(diào)速系統(tǒng)中，同步器是通過(guò)改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性來(lái)平移調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線的。同步器裝于壓力變換器頂部，其結(jié)構(gòu)如（圖九）所示。主要零件有：手輪、蝸桿、蝸輪、心桿及固定鏈等。該同步器是通過(guò)心桿的上下移動(dòng)來(lái)改變壓力變換器彈簧的彈力，使其滑閥移動(dòng)，從而改變調(diào)節(jié)窗口（A）的開(kāi)度，造成

23、脈沖油壓變動(dòng)。這樣，調(diào)速系統(tǒng)就得到一個(gè)人為的附加脈沖，從而改變機(jī)組的負(fù)荷或轉(zhuǎn)速。全液壓式調(diào)速系統(tǒng)中，同步器的工作范圍為額定轉(zhuǎn)速的（-4+6）%。其工作范圍主要是由心桿上所開(kāi)鏈槽的形狀和尺寸予以保證的，如（圖十）所示。固定鍵在小彈簧的作用下卡入心桿的鍵槽內(nèi)，當(dāng)同步器心桿上移到固定鍵位于鍵槽的下端時(shí)（圖十中的C點(diǎn)），此時(shí)同步器的位置為下限極限位置；反之，當(dāng)心桿下移至固定鍵位于鍵槽的上端時(shí)（圖十中的B點(diǎn)），同步器處于上限極限位置。當(dāng)同步器已處于上限或下限極限位置時(shí)，如果仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)同步器，同步器心桿就不會(huì)再向下或向上移動(dòng)，這是由于同步器心桿上的鍵槽做成了互為方向相反的兩段單向制動(dòng)槽道的緣故。鍵槽的這一

24、結(jié)構(gòu)使得同步器心桿在已達(dá)上限位置后再向下移動(dòng)，稍一偏離上限位置時(shí)，固定鍵就會(huì)滑出鍵槽的槽道而進(jìn)入（圖十）所示的上端單向制動(dòng)槽內(nèi)（即AB段），在此槽內(nèi)，固定鍵只能限制同步器心桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而對(duì)心桿沿逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)沒(méi)有限制作用，這樣心桿就將沿著（圖十B-B）所示箭頭方向隨傳動(dòng)螺母一起原地轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)繼續(xù)下移，所以，此時(shí)雖然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)同步器，但由于心桿并沒(méi)有向下移動(dòng)，壓力變換器的彈簧也就保持同步器在上限位置時(shí)的緊力不再變化，調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度維持同步器在上限位置時(shí)的開(kāi)度，不再增大。同理，當(dāng)同步器已處于下限位置時(shí)，若繼續(xù)旋轉(zhuǎn)同步器，固定鍵就會(huì)向下滑出鍵槽，而進(jìn)入下端單向制動(dòng)槽道內(nèi)（即CD段），此時(shí)，

25、雖然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)同步器，但由于心桿在沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不受固定鍵的限制，因而心桿只是隨傳動(dòng)螺母一起原地轉(zhuǎn)動(dòng)，而不再繼續(xù)上移，壓力變換器彈簧也就保持同步器在下限位置時(shí)的緊力不再變化。此時(shí)，欲恢復(fù)同步器使之處于工作位置時(shí)，只需反向旋轉(zhuǎn)同步器即可。因?yàn)楫?dāng)反向旋轉(zhuǎn)同步器時(shí)，心桿上的單向制動(dòng)槽就使固定鍵重新起到限制心桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，心桿因不能轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生向上或向下的位移，同步器就重新投入工作。手動(dòng)操作兩步器時(shí)，應(yīng)先將固定鍵撳入，然后順時(shí)針（或逆時(shí)針）旋轉(zhuǎn)同步手輪，由于蝸輪的自鎖作用，蝸輪不能隨心桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，心桿下移（或上移），同步器向上限方向（或下限方向）移動(dòng)。手動(dòng)操作時(shí)，固定鍵和鍵槽不起作用。第四章 安

26、全保護(hù)裝置為了保證汽輪機(jī)在發(fā)生不正常的工作情況時(shí)，能自動(dòng)保護(hù)設(shè)備的安全，不致引起嚴(yán)重的事故，在汽輪機(jī)上都裝有各種保護(hù)裝置。本機(jī)組的保護(hù)裝置有：自動(dòng)主汽門(mén)、三路考克、危急遮斷器、危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)及軸向位移控制器等。下面分述各保安裝置的作用、構(gòu)造和動(dòng)作原理。第一節(jié) 自動(dòng)主汽門(mén)（圖號(hào)Y6.30.01-1）1.作用：當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生事故需緊急停機(jī)時(shí)，用以迅速切斷汽源，從而保證設(shè)備的安全。2.構(gòu)造：如圖Y6.30.01-1主要部件有：外殼（1）、閥座（2）、閥碟（3）、閥碟上蓋（4）、予啟閥（A）、上閥桿（13）、濾汽網(wǎng)（14）、兩卡接合器（26）、彈簧（38）、活塞（47）、下閥桿（48）、滑鍵（49）、

27、平鍵（51）、大齒輪（55）、小齒輪（56）、手輪（62）、汽封套筒（70）等。操作方法及動(dòng)作原理：如要開(kāi)啟自動(dòng)主汽門(mén)，首先應(yīng)用手輪將主汽門(mén)旋至全關(guān)位置，即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪（62），此時(shí)小齒輪（56）轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)大齒輪（55）轉(zhuǎn)動(dòng)，因受平鍵（51）的限制，下閥桿（48）也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于活塞（47）和下閥桿（48）為螺紋相連，并受滑鍵（49）的限制，使活塞（47）克服彈簧力上移，與結(jié)合面嚴(yán)密吻合。然后投入保護(hù)裝置，使壓力油進(jìn)入主汽門(mén)活塞（47）下部，頂住活塞（47）。這時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（62），通過(guò)與上述相反的傳動(dòng)過(guò)程，則下閥桿（48）和上閥桿（13）上升，使予啟閥（A）和閥碟（3）依次打開(kāi)，主汽門(mén)

28、開(kāi)啟。事故停機(jī)時(shí)，危急遮斷器或其他保護(hù)裝置動(dòng)作，使活塞（47）下的壓力油從（6）孔泄走，活塞（47）推動(dòng)支撐，在彈簧（38）的作用下迅速移，主汽門(mén)快速關(guān)閉，切斷通往汽輪機(jī)的汽源，迅速停機(jī)。4.操作注意事項(xiàng)主汽門(mén)在沒(méi)有高壓油的情況下無(wú)法開(kāi)啟。因此，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，其他保護(hù)裝置均應(yīng)先投入，并處于工作位置，使高壓油進(jìn)入主汽門(mén)活塞（47）下部，然后才能開(kāi)啟主汽門(mén)。當(dāng)事故停機(jī)使主汽門(mén)關(guān)閉后，司機(jī)如要重新啟動(dòng)汽輪機(jī)設(shè)備時(shí)，必須先將主汽門(mén)旋至全關(guān)位置，待機(jī)組轉(zhuǎn)速下降至危急遮斷器的復(fù)位轉(zhuǎn)速以下并掛上危急遮斷器等保護(hù)裝置后，方可重新開(kāi)啟主汽門(mén)。否則，主汽門(mén)將無(wú)法開(kāi)啟。第二節(jié) 超速保護(hù)裝置危急遮斷器及危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)

29、 1.作用：當(dāng)汽輪機(jī)突然甩去全部負(fù)荷或調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作失靈時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的升高可能會(huì)達(dá)到轉(zhuǎn)子強(qiáng)度所不允許的數(shù)值，而發(fā)生設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的事故。超速保護(hù)裝置，就是用來(lái)在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的11%時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)，停止汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，起到保護(hù)設(shè)備安全的作用的。本機(jī)組的超速保護(hù)裝置由危急遮斷器和危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)組成。2.構(gòu)造和動(dòng)作原理A危急遮斷器：圖號(hào)Y6.31.01-1危急遮斷器為偏心飛錘式，它裝于汽輪機(jī)主軸的前端。主要部件有：飛錘（1）、襯套（2）（或稱間隔套）、調(diào)節(jié)套筒（3）、彈簧（4）、滑套（6）（或稱滑閥）、螺母（7）等。飛錘（1）被彈簧（4）緊緊地壓在滑套（6）上，飛錘的重心略偏于主

30、軸中心，汽輪機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心重量（G）所產(chǎn)生的離心力（F）（Fw2·r=m·w2·r）在規(guī)定的動(dòng)作轉(zhuǎn)速之內(nèi)為彈簧（4）的彈力所克服，飛錘不能飛出。彈簧（4）的予緊力整定在機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的11%之某一轉(zhuǎn)速。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)該整定值時(shí)，由于偏心飛錘的離心力（F）大大增加，使飛錘克服了彈簧（4）的彈力而迅速飛出。飛錘飛出后，偏心距（r）的增加使離心力和彈簧的彈力都相應(yīng)增加，但由于離心力的增加勝過(guò)彈簧彈力的增加，因此飛錘一旦飛出，便要走完它的全部行程。B危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)：圖號(hào)B02.31.02-1危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)是接受危急遮斷器的動(dòng)作，來(lái)控制主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)關(guān)閉的

31、機(jī)構(gòu)。主要部件有：外殼（1）、套筒（2）、心桿（3）、小杠桿（4）、嚙合桿臂（5）、大彈簧（14）、大彈簧罩（15）、小彈簧罩（16）、小彈簧（17）。在危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)的外殼（1）上，開(kāi)有油孔（A）、（B）和（C）。套筒（2）的上端用螺紋與大彈簧（15）相連，下端通過(guò)銷（11）與小杠桿（4）相連。嚙合桿臂（5）裝在外殼（1）上，并用拉伸彈簧（8）拉住。在正常工作位置時(shí)，套筒（20被嚙合桿臂（5）鉤住，此時(shí)大彈簧（14）給大彈簧罩（15）的作用力由嚙合桿臂（5）拉力所平衡，使套筒（20處在圖示位置。此時(shí)，油孔（A）、（B）相通，來(lái)自軸向位移控制器的高壓油經(jīng)此通路去三路考克，經(jīng)三路考克后再去主汽

32、門(mén)活塞（47）下部。當(dāng)危急遮斷器動(dòng)作時(shí)，飛錘（1）飛出，撞擊危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)的嚙合桿臂（5），使套筒（2）脫扣，于是套筒（2）便在大彈簧（14）的作用下跳出，從而切斷了油孔（A）、（B）的通路，也就是切斷了高壓油去主汽門(mén)活塞（47）的油路；同時(shí)，自動(dòng)主汽門(mén)活塞（47）下的高壓油經(jīng)油孔（B）泄回油箱，自動(dòng)主汽門(mén)因失去高壓油而迅速關(guān)閉。與此同時(shí)，危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)套筒（20的跳出，使油孔（A）、（C）接通，高壓油由孔（A）、（C）經(jīng)調(diào)節(jié)汽閥危急遮斷器與脈沖油路相通，脈沖油壓（PK）急劇上升，調(diào)速汽閥迅速關(guān)閉。這樣，全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)當(dāng)危急遮斷器動(dòng)作時(shí)，主汽門(mén)與調(diào)速汽門(mén)將同時(shí)關(guān)閉，切斷汽源，使機(jī)組停止運(yùn)行

33、。欲使主汽門(mén)重新開(kāi)啟，應(yīng)先將主汽門(mén)旋至全關(guān)位置，待汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降至危急遮斷器飛錘復(fù)位轉(zhuǎn)速（約2850轉(zhuǎn)/分）后，手握大彈簧罩（15）并將其壓下，使套筒（2）重新與嚙合桿臂（5）掛上即可。當(dāng)須緊急關(guān)閉主汽機(jī)時(shí)，只須拍打小彈簧罩（16），與小彈簧罩（16）螺紋相連的心桿（3）通過(guò)小杠桿（4）使嚙合桿臂（5）與套筒（2）脫扣，切斷了高壓油去主汽門(mén)的通路，并使脈沖油壓（PK）瞬間上升，同時(shí)關(guān)閉主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)停機(jī)。3.調(diào)整方法危急遮斷器應(yīng)調(diào)整在轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的9-11%（即3270-3330轉(zhuǎn)/分）時(shí)動(dòng)作，當(dāng)不合格時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)，應(yīng)松去固定螺釘（5），使用專用扳手旋動(dòng)調(diào)節(jié)套筒（3），通過(guò)改變套

34、筒（3）的放入圈數(shù)變動(dòng)彈簧（4）的予緊力來(lái)調(diào)整。當(dāng)動(dòng)作轉(zhuǎn)速偏高時(shí)，需旋緊調(diào)節(jié)套筒（3）；反之，動(dòng)作轉(zhuǎn)速偏低時(shí)，則應(yīng)旋松調(diào)節(jié)套筒（3）。調(diào)節(jié)套筒（3）每轉(zhuǎn)一周轉(zhuǎn)速變動(dòng)約100轉(zhuǎn)/分。調(diào)整后應(yīng)將固定螺釘（5）旋緊，以防調(diào)節(jié)套筒（3）松動(dòng)。第三節(jié) 軸向位移控制器：圖號(hào)Y6.31.05-1（1） 1.作用：為防止汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子因軸向位移超過(guò)允許的數(shù)值而發(fā)生推力軸承損壞及汽輪機(jī)內(nèi)部動(dòng)、靜部分相碰撞，致使設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的事故，機(jī)組上裝設(shè)了軸向位移保護(hù)裝置。它的作用是：當(dāng)轉(zhuǎn)子的軸向位移超過(guò)允許數(shù)值時(shí)（本機(jī)組為1毫米），軸向位移控制器自動(dòng)動(dòng)作，使自動(dòng)主汽門(mén)迅速關(guān)閉。2.構(gòu)造和動(dòng)作原理軸向位移控制器的主要部件有：噴嘴（1）、連桿（3）、調(diào)整螺釘（4）、彈簧（13）、活塞桿（15）等。自主油泵來(lái)的高壓油分為兩路：一路經(jīng)軸向位移控制器套筒（14）上的油孔（A）和（B）去危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)窗孔（A）；另一路通過(guò)調(diào)整螺釘（4）節(jié)流后經(jīng)套筒（14）上的油孔（C）進(jìn)入壓力油室“I”，再