汽轮机盘车装置

1、第十四章盘车装置第一节概述1.1 盘车装置简介盘车装置是用于机组启动时,带动转子低速旋转以便使转子均匀加热,或在停机后盘动转子旋转,保持转子均匀冷却,减小转子变形的可能。启动前盘动转子,可以用来检查汽轮机是否具备启动条件,如动静部分是否存在磨擦,主轴弯曲度是否正常等。汽轮机停机后,汽缸和转子等部件由热态逐渐冷却,其下部冷却快,上部冷却慢,转子因上下温差而产生弯曲,弯曲程度随着停机后的时间而增加,对于大型汽轮机,这种热弯曲可以达到很大的数值,并且需要经过几十个小时才能逐渐消失,在热弯曲减小到规定数值以前,是不允许重新启动汽轮机的。因此,停机后,应投入盘车装置,盘车可搅和汽缸内的汽流,以利于消除汽

2、缸上、下温差,防止转子变形,有助于消除温度较高的轴颈对轴瓦的损伤。对盘车装置的要求是:它既能盘动转子,又能在汽轮机转子转速高于盘车转速时自动脱开,并使盘车装置停止转动。盘车装置为链条、蜗轮蜗杆、齿轮复合减速、摆轮啮合的低速盘车装置。1.2盘车特点1、汽轮发电机转子在停机时低速盘动转子,可避免转子热弯曲。2、允许在热态下快速启动。3、汽轮发电机组冲转时能自动脱开。4、装在低压缸下半,允许拆卸轴承盖或联轴器盖时无需拆卸盘车装置。5、在装上或拆去轴承盖的情况下均可盘动汽轮发电机转子。6、既能自动盘车,又可手动盘车。7、本厂盘车转速为3.35r/min。第二节盘车的结构与作用 2.2传动展开图 2.3

3、装置结构及作用盘车装置由壳体、蜗轮蜗杆、链条、链轮、减速齿轮、电动机、润滑油管路、护罩、气动啮合装置等组成。盘车装置包括手动操纵机构、盘车电流表、转速表等。既可远方操作,也可就地操作。盘车装置的壳体由钢板焊接而成,一块水平钢板除了起在低压缸下半安装作用之外,其上还支持电动机、链条壳体、电动机支架、气动啮合缸、操纵杆、护罩等,其下竖直焊接了三块板,它们用来支撑蜗轮蜗杆、齿轮等各种传动零部件。电动机轴上的链轮通过链条把力矩传给蜗杆轴上的链轮。减速齿轮都采用渐开线圆柱短齿齿轮。润滑油管路是用来润滑蜗杆、蜗轮及减速齿轮的,它装在盘车装置壳体水平板的下方,润滑油由平板上所开的进油口进入,然后经过喷嘴喷到

4、所要润滑之处。润滑后的回油从回油管流出。盘车壳体水平板上面所有部件(电动机除外都被护罩罩住,除了美观之外还起到保护作用。盘车齿轮轴和齿轮的衬套都是由多孔青铜制成,它不需要润滑,而蜗杆上衬套和蜗杆上的推力面则由润滑油管供压力油润滑。蜗杆和蜗轮始终在油槽的油位下啮合。啮合齿轮可在轴上转动,该轴装在两块杠杆板上,杠杆板又以齿轮轴为支轴转动。杠杆板的内侧用连杆机构和操纵杆相连接。因此,将操纵杆移到“投入”位置时,啮合小齿轮将与盘车大齿轮啮合,将杆移到“解脱”位置时,啮合小齿轮将退出啮合。由于小齿轮旋转的方向以及它相对杠杆板支撑点的相对位置合理,因此,只要小齿轮在盘车大齿轮上施加转动力矩(小齿轮为施力齿

5、轮,其转矩总会使它保持啮合状态。两只挡块限制了啮合小齿轮向盘车大齿轮的移动,这样就限制了齿轮啮合深度。当汽轮机冲转后,盘车大齿轮圆周速度足以驱动盘车设备时(此时盘车大齿轮为施力齿轮,大齿轮轮齿所施加的转矩能使盘车机构脱开。盘车装置是自动啮合型的,能使汽轮发电机组转子从静止状态转动起来,安装在盘车控制柜内,控制设备采用继电器。该装置除能在就地对盘车进行启停及手动盘车操作外,还能接受DCS的起停指令,并送出盘车状态信号和DC4-20mA盘车电流模拟量信号至DCS,使运行人员在控制室对盘车进行监视和控制。盘车装置盘车装置能做到自动退出而不发生撞击,且不再自行投入。盘车装置有一套压力开关和压力联锁保护

6、装置,防止在油压建立之前投入盘车,盘车装置正在运行而油压降低到不安全值时能发出报警,当供油中断时能自动停止运行。盘车控制柜内设有手动操纵机构、盘车电流表(带模拟量信号输出功能等。该控制柜用交流380V电源,并通过该控制柜为盘车装置和盘车电机提供控制和动力电源,也通过该控制柜实现盘车的就地起停控制和其他全部操作。第三节盘车的运行3.1盘车装置自动啮合1、在汽轮机停机时将控制开关转到盘车装置自动位置以开始自动程序。此后,通常将控制开关留在这个位置上。在控制开关处于“自动”位置并当转子转速降到大约200r/min时,自动程序电路将起作用,从而对盘车设备提供充足的润滑油,当转子停转时,“零转速指示器”

7、中压力开关将闭合,接通供气阀电源并向气动啮合缸提供压缩空气。随着压缩空气的提供,啮合气缸的活塞将向投入啮合的方向移动,连杆将拉动操纵杆向啮合方向摆动,和操纵杆相连的连杆机构将杠杆板逐渐倒向啮合位置。当小齿轮和盘车大齿轮啮合后,操纵杆不再移动,啮合气缸的活塞也不再移动。但啮合气缸的壳体却继续沿反方向移动(此时气动啮合缸的弹簧座中弹簧受到压缩使固定其上的拨叉(见气动啮合缸拨动弹簧座上的限位开关,使得盘车电动机启动,如果此时啮合小齿轮没有和盘车大齿轮完全啮合,由于盘车电动机的转动,它会滑过一个齿而完全啮合,汽轮发电机转子将在盘车转速下旋转。由此,零转速指示器的压力开关将被打开而关掉啮合气缸的压缩空气

8、,与此同时,与操纵杆相连接轴的挡块也会拨动固定在护罩上的一个限位开关的滚轮也切断供压缩空气的电路。2、在汽轮机启动时在汽轮机升速超过盘车转速并具有足以使盘车设备脱开的转速时,啮合小齿轮将自动脱开。操纵杆在连杆机构的作用下移向脱开位置时,将拉动气动啮合缸的活塞,直到活塞不再移动为止。此时零转速指示器的压力开关将关闭并提供气动啮合缸活塞下的压缩空气,把操纵杆推向完全脱离啮合的位置。此时弹簧座上的限位开关被拨叉拨到切断盘车电盘车装置 动机的位置。与操作杆相连的轴的挡块会拨动固定在护罩上的另一个限位开关的滚 轮，使得停供压缩空气。 当汽轮发电机转子升速到 200r/min 时，自动程序将不起作用，使盘

9、车设备停 止运动，并切掉润滑油，整个盘车运行结束。 控制电路能在任何运行方式之中做到从“自动”到“手动”的切换。 3.2 盘车的投停 1、盘车的投运 盘车的投运方式又分为：手动投盘车和自动投盘车。 手动投盘车时，一面旋转蜗轮杆一端的手轮，一面推手杆，使主动齿轮进入啮 合位置，然后启动盘车电机，盘车进入工作状态。 盘车装置的自动投入，依靠装置中的油动机、油动机滑阀和电磁铁。采用“O” 型密封圈橡胶活塞环。使活塞杆向下运动的油压是由润滑油作用在活塞上部产生 的，当压力油泄掉后，活塞下的弹簧使活塞拉动活塞杆复位。油动机的进、排油是 由油动机滑阀控制的。滑阀套筒和滑阀套杆由不锈钢制成。滑阀杆和电磁铁拉

10、杆相 接。 盘车装置自动投入时，按下“启动”按钮，顶轴油泵启动，转子被托起，电磁 供油阀开启向滑阀供油，电磁铁线圈带电，拉杆拉起，润滑油经过滑阀错油口流至 油动机活塞上，活塞推活塞杆向下顶曲拐，使其绕拉杆轴转动，通过拉杆轴上的辊 子使主动齿轮向啮合的方向移动，盘车电机按照自动操作程序连续点动，使其主动 齿轮与转子上的大齿轮啮合，待完全啮合后，手杆接触行程开关，电机电路完全接 通，盘车启动。同时电磁阀断电，油动机滑阀下移，油动机活塞上压力油泄掉，油 动机活塞下弹簧复位，使活塞拉动活塞杆复位。 2、盘车的停运 在机组盘车过程中，如停止盘车，只须按“停止”按钮，电动机停转，由于汽 轮发电机转子转动惯

11、性很大，仍在低速转动，此时主动齿轮变为被动，使其受一个 和啮合方向相反的作用力，此力以及弹簧套内的弹簧力使主动齿轮退出啮合，此时 拉杆轴随之转动，拉杆轴上的辊子复位，活塞杆下的曲拐也同时复位。与此同时， 与拉杆轴相连的手杆由工作位置倒回非工作位置，手杆脱离行程开关的滚轮，使电 路断开，电磁供油阀关闭切断润滑油供油，盘车自动退出。 当盘车结束机组启动冲车时，汽轮发电机转子转速一旦超过盘车转速，主动齿 第6页 盘车装置 轮同样由主动变为被动，使其受到和啮合方向相反的作用力，此力与弹簧套内的弹 簧力使主动齿轮退出啮合，此时拉杆轴随之转动，拉杆轴上的辊子复位，活塞杆下 的曲拐也同时复位。与此同时，与拉

12、杆轴相连的手杆由工作位置倒回非工作位置， 手杆脱离行程开关的滚轮，使电路断开，盘车电动机停转，电磁供油阀关闭切断润 滑油供油，盘车装置自动退出。 3.3 盘车的一般规定 1、汽机冲转前四个小时，必须投入盘车；在连续盘车期间，如因工作需要或盘车 故障使主轴静止，必须再连续盘车四小时方可允许再次冲车。 2、机组安装后，初次启动或大修后第一次启动前应采用就地手动方式盘车，正常 后方可投入连续盘车。 3、盘车运行时，必须保证润滑油、顶轴油和密封油不得中断，且油压充足，转子 偏心度不超过 0.076mm。 4、 汽机停止后， 盘车及润滑油循环应连续运行至少 48 小时， 直到转子被冷却到 149 以下，

13、并监视主机各有关参数变化情况。 5、汽缸第一级金属温度低于 149时，方可允许停止连续盘车；盘车停止后，润滑 油系统应连续运行。 6、如果汽机处于热态（内部平均温度高于 204454，但不超过 454） ，由于 某种原因不能盘车，在轴颈温度不超过允许值（一般轴颈温度超过 149时，可能 导致巴氏合金损坏）的情况下，可以把油循环停止 2 个小时，不得超过 2 个小时， 如果汽机被冷却到 204以下，油循环可以停止 10 个小时之内。在此期间应密切注 意监视轴承的金属温度，若温度过高应立即恢复润滑油系统运行。 7、在汽机停止后，盘车和润滑油系统至少应保持 3 个小时的运行，然后两者可以 短时间停止

14、运行，但不得超过 15 分钟，如有可能尽量维持油系统循环。 8、停止运行 15 分钟以后，汽机需要继续盘车 2 个小时，或者到转子出现稳定的偏 心度，然后方可停止盘车和油循环，但不得超过 30 分钟。应进行油循环以润滑各 轴承。 9、在停止盘车和油循环系统 30 分钟后，再次投入盘车和油系统，并保持运行 2 个 小时以上，或者到转子出现稳定的偏心度，在以后的 6 个小时里，只要每隔 30 分 钟将转子旋转 180°，系统就可以停止工作。为了润滑轴承,在转子旋转 180°时应 进行油循环。 第7页 盘车装置 3.4 危急情况下的盘车运行规定 1、如果由于热冲击和热变形造成动静部分卡塞，而不能进行连续盘车，则应手动 盘车。 2、如手动盘车不动，在一小时后应再次进行手动盘车，若不成功。再隔一小时后 重复尝试，若仍不能盘动，可能是动、静部分变形所至。在这种情况下，保温一至 两天以后， 再用盘车使动、静部分消除卡塞。注意：绝对不得采用向汽机通汽或 用吊车来盘动转子。 3、顶轴油泵不能投入的情况下，汽机尽可能继续保持盘车运行，盘车时可能出现 “卡塞-打滑”现象，此时应采取增加润滑油压和流量的方法，直到顶轴油泵恢复 正常运行为止。如果发生爬行现象，每间隔 10 分钟转动转子 1800 直轴，如此一直 至投入连续盘车。在此期尽可能降低油温