汽轮机顶轴油系统

汽轮机顶轴油系统1、概述（包括系统作用、流程、布置特点）顶轴装置是汽轮机组的一个重要装置。它在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程中起顶起转子的作用。汽轮发电机组的椭圆轴承（3、4、5、6、7、8号）均设有高压顶轴油囊，顶轴装置所提供的高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜，强行将转子顶起，避免汽轮机低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少盘车力矩，对转子和轴承的保护起着重要作用；在汽轮发电机组停机转速下降过程中，防止低速碾瓦；运行时顶轴油囊的压力代表该点轴承的油膜压力，是监视轴系标高变化、轴承载荷分配的重要参数之一。表11-2顶轴装置设备规范序号名称单位数值1顶轴油泵型号A10VS0100DR/31R-PPA12N00型式恒压变量柱塞泵制造厂德国力士乐REXROTH数量台2容量m3/h5.88出口压力MPa(g)31.5最高转速rpm26002顶轴油泵电动机型号YB250M-4/B35型式防爆电机制造厂南阳电机厂功率Kw55电压VAC380转速rpm1470转向顺时针（电机非驱动喘）3自动反冲洗过滤装置型号ZLC-I(B)额定流量L/min450工作压力MPa0.08〜0.20集成旁通阀开启压差MPa0.04耐压MPa1排污频率次/min60〜100压力损失MPa<0.025过滤精度Mm32(400目)制造厂扬州金利机械4双筒低压过滤器型号DZJ-600B公称压力MPa1.6最大压力损失MPa0.35公称流量L/min850设定发讯压差MPa0.1

过滤精度pm255单筒高压过滤器型号DZC-600N公称压力MPa32最大压力损失MPa0.35公称流量L/min250设定发讯压差MPa0.35过滤精度pm10顶轴油系统流程见图11-11顶轴油泵油源来自冷油器后的润滑油，压力约为0.176MPa,可以有效防止油泵吸空气蚀。吸油经过一台32pm自动反冲洗过滤装置进行粗滤，然后再经过25pm的双筒过滤器进入顶轴油泵的吸油口，经油泵升压后，油泵出口的油压力为16.0MPa，压力油经过单筒高压过滤器进入分流器，经单向阀、节流阀，最后进入各轴承。通过调整节流阀可控制进入各轴承的油量及油压，使轴颈的顶起高度在合理的范围内（理论计算，轴颈顶起油压12〜16MPa，顶起高度大于0.02mm）。泵出口油压由溢流阀调定。mmi顶轴油泵B局世过虑畚-部杵9为S姓折®#寸ttl自动反冲洗过滤器mmi顶轴油泵B局世过虑畚-部杵9为S姓折®#寸ttl图11-11轴油系统流融（0.176MPa）系统采用了两级吸油过滤器有效地保证了系统的清洁度。油泵采用进口的恒压变量柱塞泵，该泵具有高效率、低发热、低噪音，高压下连续运转，性能可靠、无外漏、容积效率高等诸多优点。同时在电机和泵之间配置了高精度的联接过渡架及带补偿的联轴器，降低了整个油泵电机组的振动、噪音，保证系统整体性能的优良、可靠。为控制两台泵的运行、切换和防止泵吸空损坏，在油泵的进出口管路上装有压力开关，当油泵入口油压W0.03MPa时，油泵入口处压力开关接通（ON），表示吸入滤网堵塞；当泵的出口管路油压W7MPa时，出口管路上压力开关接通（ON），应启动备用顶轴油泵。在顶轴装置的前部是仪表盘。在仪表盘上安装有顶轴装置系统图中的所有压力表和泵前后的压力开关。在现场实际操作时，方便、简捷，观察和记录数据一目了然。在自动反冲洗过滤装置前后各设一压力表，以监测其差压大小，视情况对其清洗。2、系统设备介绍（柱塞泵原理、顶轴油分配器、顶轴油自动冲洗滤网原理）顶轴装置主要由电机、高压油泵、自动反冲洗过滤器、双筒过滤器、压力开关、溢流阀、单向阀和节流阀等部套及不锈钢管、附件组成，装置采用集装式结构，便于现场安装和维护。（见图11-12）E-J

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■■++CH+I-+I+I图11-12顶轴装置布置图1）顶轴油泵顶轴油系统采用两台顶轴油泵，一运一备，型式为变量柱塞泵。柱塞泵（见图11-13）通过柱塞在缸体往复运动完成吸油排油升压的过程。变量柱塞泵是在转速不变的情况下，通过改变斜盘与传动轴的夹角使柱塞的轴向移动距离发生变化，从而改变排量，同时电机负载也会随着斜盘的斜度而改变，达到省电的目的。图11—13变量柱塞泵的结构原理图变量柱塞泵的工作原理（见图11—14），变量柱塞泵的变量是通过改变泵腔工作容积来实现的，改变斜盘法线对缸体回转轴心的夹角Y，即改变各柱塞腔的工作容积，当Y角最大时，柱塞腔的工作容积最大，实现全排量供油，当Y角为0时，柱塞腔的工作容积为0，这时液压泵不供油。如果Y角为负值，则液压泵反向供油。改变Y角的方式有多种，每种方式都有各自的控制特点。图11—14中：2为缸体回转轴心，3为液压泵斜盘。斜盘操纵臂4和变量柱塞8在复位弹簧5的作用下停留在原位，这时斜盘倾角Y最大，液压泵全排量供油。当系统压力略高于顺序阀1的设定压力时，打开顺序阀1，同时使换向阀7换向，系统压力油进入柱塞缸6,变量柱塞8克服复位弹簧5的作用力，改变斜盘倾角Y，液压泵实现变量供油。如果系统压力再度增高，变量柱塞缸6内的压力也再增高，使Y角接近0（有一部分泄漏，Y角不能为0），液压泵即保持一定压力，但不对系统供油，这就是液压泵在压力状态下的卸载（因为N=pxQ，当Q90时，N90）。在系统压力降低后，变量柱塞8立即恢复原始状态。图中换向阀7主要是为系统大量用油时，提高变量柱塞8复位的响应速度而设计的。这种控制为恒压变量控制，其特性如图11—15。图11—14控制方式结构简图 图11—15恒压变量控制特性图图中A—B为全排量供油段，B—C为变量段，C为压力状态下卸载点，也称为待用压力。变量段的压力范围（PB〜PC）很小，适用于多个执行器能同时工作，压力在使用压力的90%以内都需要全排量供油的系统。变量泵与标准定量泵的主要区别是输出功率不同，变量泵的输出功率是随负载的变化而

变化，而定量泵的输出功率相对恒定，在小流量动作情况下，变量泵的输出功率很低，而定量泵的输出功率基本恒定。2）自动反冲洗过滤装置自动反冲洗过滤装置由缸体和过滤元件两部分组成（如图11—16），过滤元件由集成旁通阀、虑网、网架、排污机构等部分组成，垂直置于缸体内。该装置采用一种新型的反冲洗机构，利用润滑油系统自身的液压能驱动排污机构，连续自动地冲洗掉积存在虑网上的污物，保持虑芯通流面积恒定。另有工作过程不影响系统内部的压力、流量和温度，过滤精度高，虑油量大、压损低，无须专人操作，维护量少等优点，且具有集成旁通阀安全系统，不会因为装置本身故障造成供油不足。回油口进油口排污口出油口图11-16ZCL-1B自动反冲洗过滤装置图装置结构：排污机构由油马达和排污泵组成，油流驱动油马达连续运转，带动排污泵的两个叶片A、B反向冲洗虑网。套筒用于保护虑网，同时确保油流向下流动，使冲洗掉的污物沉积到缸体底部。虑芯顶盖上均布六个安全阀，组成集成旁通阀，当过滤元件出现故障，压力损失达到集成旁通阀开启压差时，集成旁通阀打开补充供油量，保证系统供油。网架用于支撑虑网，同时与排污泵叶片A、B构成楔形空间，将网架周向等分为若干个冲洗扇面。底架用于支承排污机构，同时控制其运转方向。自动反冲洗的工作原理（图11-17）：全部油流从虑网外部向内部径向地通过，过滤后的油从缸体下部的出油口输出，同时少量油（约占额定流量3%）驱动油马达后从缸体顶部回油口回到主油箱，构成排污机构工作回路，驱动油马达连续运转。随着油液的连续通过，杂质沉积在虑网表面，油马达驱动排污泵的两个叶片A、B交替运转，形成高压脉冲油流，由网内向外反向冲洗虑网表面沉积物，污物随油流向下沉积到缸体底部积污室内，定期排放（一般在检修期间排放）冲洗过程是以顺时针方向逐个扇面周期性进行的，整个圆周面冲洗一次约需7.5〜10s。包括三个阶段：（图11-17a）叶片A静止，叶片B朝A迅速合拢，形成反向冲洗脉冲；（图11-17b）冲洗脉冲达到峰值，一个扇面冲洗完毕；（图11-17c）叶片B静止，叶片A缓慢地转过一个角度，叶片A与网架形成楔形空间再次充满油，然后重复图11-17a的过程，进行下一冲洗循环。装置启动：确认润滑油系统已经启动，先全开回油阀，略开进油阀进行注油排空，当缸体充满油，过滤元件即进入正常工作（监听有卡嗒、卡嗒声）。打开出油阀，全开进油阀。A叶片 （a）(b)A叶片 （a）(b)(c)图11-17ZCL-1B自动反冲洗过滤装置冲洗过程排污机构工作频率的调整：调整回油阀，保证出油压力和回油压差在排污机构正常工作压力0.08〜0.20MPa