汽輪機(jī)頂軸油系統(tǒng)

汽輪機(jī)頂軸油系統(tǒng)1、概述（包括系統(tǒng)作用、流程、布置特點(diǎn)）頂軸裝置是汽輪機(jī)組的一個重要裝置。它在汽輪發(fā)電機(jī)組盤車、啟動、停機(jī)過程中起頂起轉(zhuǎn)子的作用。汽輪發(fā)電機(jī)組的橢圓軸承（3、4、5、6、7、8號）均設(shè)有高壓頂軸油囊，頂軸裝置所提供的高壓油在轉(zhuǎn)子和軸承油囊之間形成靜壓油膜，強(qiáng)行將轉(zhuǎn)子頂起，避免汽輪機(jī)低轉(zhuǎn)速過程中軸頸和軸瓦之間的干摩擦，減少盤車力矩，對轉(zhuǎn)子和軸承的保護(hù)起著重要作用；在汽輪發(fā)電機(jī)組停機(jī)轉(zhuǎn)速下降過程中，防止低速碾瓦；運(yùn)行時頂軸油囊的壓力代表該點(diǎn)軸承的油膜壓力，是監(jiān)視軸系標(biāo)高變化、軸承載荷分配的重要參數(shù)之一。表11-2頂軸裝置設(shè)備規(guī)范序號名稱單位數(shù)值1頂軸油泵型號A10VS0100DR/31R-PPA12N00型式恒壓變量柱塞泵制造廠德國力士樂REXROTH數(shù)量臺2容量m3/h5.88出口壓力MPa(g)31.5最高轉(zhuǎn)速rpm26002頂軸油泵電動機(jī)型號YB250M-4/B35型式防爆電機(jī)制造廠南陽電機(jī)廠功率Kw55電壓VAC380轉(zhuǎn)速rpm1470轉(zhuǎn)向順時針（電機(jī)非驅(qū)動喘）3自動反沖洗過濾裝置型號ZLC-I(B)額定流量L/min450工作壓力MPa0.08?0.20集成旁通閥開啟壓差MPa0.04耐壓MPa1排污頻率次/min60?100壓力損失MPa<0.025過濾精度Mm32(400目)制造廠揚(yáng)州金利機(jī)械4雙筒低壓過濾器型號DZJ-600B公稱壓力MPa1.6最大壓力損失MPa0.35公稱流量L/min850設(shè)定發(fā)訊壓差MPa0.1

過濾精度pm255單筒高壓過濾器型號DZC-600N公稱壓力MPa32最大壓力損失MPa0.35公稱流量L/min250設(shè)定發(fā)訊壓差MPa0.35過濾精度pm10頂軸油系統(tǒng)流程見圖11-11頂軸油泵油源來自冷油器后的潤滑油，壓力約為0.176MPa,可以有效防止油泵吸空氣蝕。吸油經(jīng)過一臺32pm自動反沖洗過濾裝置進(jìn)行粗濾，然后再經(jīng)過25pm的雙筒過濾器進(jìn)入頂軸油泵的吸油口，經(jīng)油泵升壓后，油泵出口的油壓力為16.0MPa，壓力油經(jīng)過單筒高壓過濾器進(jìn)入分流器，經(jīng)單向閥、節(jié)流閥，最后進(jìn)入各軸承。通過調(diào)整節(jié)流閥可控制進(jìn)入各軸承的油量及油壓，使軸頸的頂起高度在合理的范圍內(nèi)（理論計算，軸頸頂起油壓12?16MPa，頂起高度大于0.02mm）。泵出口油壓由溢流閥調(diào)定。mmi頂軸油泵B局世過慮畚-部杵9為S姓折?#寸ttl自動反沖洗過濾器mmi頂軸油泵B局世過慮畚-部杵9為S姓折?#寸ttl圖11-11軸油系統(tǒng)流融（0.176MPa）系統(tǒng)采用了兩級吸油過濾器有效地保證了系統(tǒng)的清潔度。油泵采用進(jìn)口的恒壓變量柱塞泵，該泵具有高效率、低發(fā)熱、低噪音，高壓下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，性能可靠、無外漏、容積效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時在電機(jī)和泵之間配置了高精度的聯(lián)接過渡架及帶補(bǔ)償?shù)穆?lián)軸器，降低了整個油泵電機(jī)組的振動、噪音，保證系統(tǒng)整體性能的優(yōu)良、可靠。為控制兩臺泵的運(yùn)行、切換和防止泵吸空損壞，在油泵的進(jìn)出口管路上裝有壓力開關(guān)，當(dāng)油泵入口油壓W0.03MPa時，油泵入口處壓力開關(guān)接通（ON），表示吸入濾網(wǎng)堵塞；當(dāng)泵的出口管路油壓W7MPa時，出口管路上壓力開關(guān)接通（ON），應(yīng)啟動備用頂軸油泵。在頂軸裝置的前部是儀表盤。在儀表盤上安裝有頂軸裝置系統(tǒng)圖中的所有壓力表和泵前后的壓力開關(guān)。在現(xiàn)場實(shí)際操作時，方便、簡捷，觀察和記錄數(shù)據(jù)一目了然。在自動反沖洗過濾裝置前后各設(shè)一壓力表，以監(jiān)測其差壓大小，視情況對其清洗。2、系統(tǒng)設(shè)備介紹（柱塞泵原理、頂軸油分配器、頂軸油自動沖洗濾網(wǎng)原理）頂軸裝置主要由電機(jī)、高壓油泵、自動反沖洗過濾器、雙筒過濾器、壓力開關(guān)、溢流閥、單向閥和節(jié)流閥等部套及不銹鋼管、附件組成，裝置采用集裝式結(jié)構(gòu)，便于現(xiàn)場安裝和維護(hù)。（見圖11-12）E-J

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■■++CH+I-+I+I圖11-12頂軸裝置布置圖1）頂軸油泵頂軸油系統(tǒng)采用兩臺頂軸油泵，一運(yùn)一備，型式為變量柱塞泵。柱塞泵（見圖11-13）通過柱塞在缸體往復(fù)運(yùn)動完成吸油排油升壓的過程。變量柱塞泵是在轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過改變斜盤與傳動軸的夾角使柱塞的軸向移動距離發(fā)生變化，從而改變排量，同時電機(jī)負(fù)載也會隨著斜盤的斜度而改變，達(dá)到省電的目的。圖11—13變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)原理圖變量柱塞泵的工作原理（見圖11—14），變量柱塞泵的變量是通過改變泵腔工作容積來實(shí)現(xiàn)的，改變斜盤法線對缸體回轉(zhuǎn)軸心的夾角Y，即改變各柱塞腔的工作容積，當(dāng)Y角最大時，柱塞腔的工作容積最大，實(shí)現(xiàn)全排量供油，當(dāng)Y角為0時，柱塞腔的工作容積為0，這時液壓泵不供油。如果Y角為負(fù)值，則液壓泵反向供油。改變Y角的方式有多種，每種方式都有各自的控制特點(diǎn)。圖11—14中：2為缸體回轉(zhuǎn)軸心，3為液壓泵斜盤。斜盤操縱臂4和變量柱塞8在復(fù)位彈簧5的作用下停留在原位，這時斜盤傾角Y最大，液壓泵全排量供油。當(dāng)系統(tǒng)壓力略高于順序閥1的設(shè)定壓力時，打開順序閥1，同時使換向閥7換向，系統(tǒng)壓力油進(jìn)入柱塞缸6,變量柱塞8克服復(fù)位彈簧5的作用力，改變斜盤傾角Y，液壓泵實(shí)現(xiàn)變量供油。如果系統(tǒng)壓力再度增高，變量柱塞缸6內(nèi)的壓力也再增高，使Y角接近0（有一部分泄漏，Y角不能為0），液壓泵即保持一定壓力，但不對系統(tǒng)供油，這就是液壓泵在壓力狀態(tài)下的卸載（因為N=pxQ，當(dāng)Q90時，N90）。在系統(tǒng)壓力降低后，變量柱塞8立即恢復(fù)原始狀態(tài)。圖中換向閥7主要是為系統(tǒng)大量用油時，提高變量柱塞8復(fù)位的響應(yīng)速度而設(shè)計的。這種控制為恒壓變量控制，其特性如圖11—15。圖11—14控制方式結(jié)構(gòu)簡圖 圖11—15恒壓變量控制特性圖圖中A—B為全排量供油段，B—C為變量段，C為壓力狀態(tài)下卸載點(diǎn)，也稱為待用壓力。變量段的壓力范圍（PB?PC）很小，適用于多個執(zhí)行器能同時工作，壓力在使用壓力的90%以內(nèi)都需要全排量供油的系統(tǒng)。變量泵與標(biāo)準(zhǔn)定量泵的主要區(qū)別是輸出功率不同，變量泵的輸出功率是隨負(fù)載的變化而

變化，而定量泵的輸出功率相對恒定，在小流量動作情況下，變量泵的輸出功率很低，而定量泵的輸出功率基本恒定。2）自動反沖洗過濾裝置自動反沖洗過濾裝置由缸體和過濾元件兩部分組成（如圖11—16），過濾元件由集成旁通閥、慮網(wǎng)、網(wǎng)架、排污機(jī)構(gòu)等部分組成，垂直置于缸體內(nèi)。該裝置采用一種新型的反沖洗機(jī)構(gòu)，利用潤滑油系統(tǒng)自身的液壓能驅(qū)動排污機(jī)構(gòu)，連續(xù)自動地沖洗掉積存在慮網(wǎng)上的污物，保持慮芯通流面積恒定。另有工作過程不影響系統(tǒng)內(nèi)部的壓力、流量和溫度，過濾精度高，慮油量大、壓損低，無須專人操作，維護(hù)量少等優(yōu)點(diǎn)，且具有集成旁通閥安全系統(tǒng)，不會因為裝置本身故障造成供油不足。回油口進(jìn)油口排污口出油口圖11-16ZCL-1B自動反沖洗過濾裝置圖裝置結(jié)構(gòu)：排污機(jī)構(gòu)由油馬達(dá)和排污泵組成，油流驅(qū)動油馬達(dá)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動排污泵的兩個葉片A、B反向沖洗慮網(wǎng)。套筒用于保護(hù)慮網(wǎng)，同時確保油流向下流動，使沖洗掉的污物沉積到缸體底部。慮芯頂蓋上均布六個安全閥，組成集成旁通閥，當(dāng)過濾元件出現(xiàn)故障，壓力損失達(dá)到集成旁通閥開啟壓差時，集成旁通閥打開補(bǔ)充供油量，保證系統(tǒng)供油。網(wǎng)架用于支撐慮網(wǎng)，同時與排污泵葉片A、B構(gòu)成楔形空間，將網(wǎng)架周向等分為若干個沖洗扇面。底架用于支承排污機(jī)構(gòu)，同時控制其運(yùn)轉(zhuǎn)方向。自動反沖洗的工作原理（圖11-17）：全部油流從慮網(wǎng)外部向內(nèi)部徑向地通過，過濾后的油從缸體下部的出油口輸出，同時少量油（約占額定流量3%）驅(qū)動油馬達(dá)后從缸體頂部回油口回到主油箱，構(gòu)成排污機(jī)構(gòu)工作回路，驅(qū)動油馬達(dá)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著油液的連續(xù)通過，雜質(zhì)沉積在慮網(wǎng)表面，油馬達(dá)驅(qū)動排污泵的兩個葉片A、B交替運(yùn)轉(zhuǎn)，形成高壓脈沖油流，由網(wǎng)內(nèi)向外反向沖洗慮網(wǎng)表面沉積物，污物隨油流向下沉積到缸體底部積污室內(nèi)，定期排放（一般在檢修期間排放）沖洗過程是以順時針方向逐個扇面周期性進(jìn)行的，整個圓周面沖洗一次約需7.5?10s。包括三個階段：（圖11-17a）葉片A靜止，葉片B朝A迅速合攏，形成反向沖洗脈沖；（圖11-17b）沖洗脈沖達(dá)到峰值，一個扇面沖洗完畢；（圖11-17c）葉片B靜止，葉片A緩慢地轉(zhuǎn)過一個角度，葉片A與網(wǎng)架形成楔形空間再次充滿油，然后重復(fù)圖11-17a的過程，進(jìn)行下一沖洗循環(huán)。裝置啟動：確認(rèn)潤滑油系統(tǒng)已經(jīng)啟動，先全開回油閥，略開進(jìn)油閥進(jìn)行注油排空，當(dāng)缸體充滿油，過濾元件即進(jìn)入正常工作（監(jiān)聽有卡嗒、卡嗒聲）。打開出油閥，全開進(jìn)油閥。A葉片 （a）(b)A葉片 （a）(b)(c)圖11-17ZCL-1B自動反沖洗過濾裝置沖洗過程排污機(jī)構(gòu)工作頻率的調(diào)整：調(diào)整回油閥，保證出油壓力和回油壓差在排污機(jī)構(gòu)正常工作壓力0.08?0.20MPa