油缸体

上汽液动盘车介绍

发布时间:2022/8/30 19:58:33   
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盘车装置概述

在汽轮机启动冲转前和停机后,使转子以一定的转速连续地转动,以保证转子均匀受热和冷却的装置称为盘车装置。

汽轮机盘车装置的作用有:

(1)在汽轮机冲转前要用盘车装置带动转子作低速转动,使转子受热均匀,以利于机组顺利启动。

(2)对于中间再热机组,为减少启动时的汽水损失,在锅炉点火后,蒸汽经旁路系统排入凝汽器,这样缸体将产生受热不均匀现象。为此,在投入旁路系统前也应投入盘车装置,以保证机组顺利启动。

(3)启动前盘动转子,可以用来检查汽轮机是否具备运行条件,如动静部分是否存在摩擦,主轴弯曲度是否正常等。

(4)停机后应投入盘车装置,盘车可搅合汽缸内的汽流,以利于消除汽缸上、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。

(5)冲转时可以减少转子启动摩擦力,减少叶片冲击力。

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扣,并使盘车装置停止转动。

液动盘车特性

汽轮机盘车装置的结构多种多样,盘车装置的驱动方式至少要备有自动和手动两种手段。不同的机组,自动盘车装置也有不同,有电动盘车、液动盘车、气动盘车等方式。盘车转速也有高低之分,盘车转速的高低各有利弊,高速盘车能在径向轴承中较易建立动压油膜,可以减小轴颈与轴瓦之间的干摩擦或半干摩擦,达到保护轴颈轴瓦表面的目的。另一方面,高速盘车可以加速汽缸内部冷热汽(气)流的热交换,减小上下缸和转子内部的温差,保证机组能再次顺利的启动。但高速盘车需要较大的启动转矩,因此上汽MW汽轮机采用液压马达代替电动马达,在机组启动前及停机后以足够的速度旋转轴系统,以避免汽轮机转子出现不正常受热或冷却及相关的变形。

上汽MW机组采用一套液动盘车与一套手动盘车组合的盘车装置,与传统电动盘车的主要区别在于:

1、液动盘车动力采用机组顶轴油系统提供的高压油源,在顶轴油系统工作正常时方可投入自动盘车,有效避免了在顶轴油系统故障无法有效抬起机组轴系的情况下连续盘轴而造成的轴瓦磨损,保证设备的安全。

2、传统电动盘车采用径向布置,在盘车大齿轮与转子啮合工作时,对轴系产生较大的偏心力。液动盘车布置在机组车头1号轴承座前,与高压转子轴向连接,通过轴端花键传递扭矩,有效减少了转子所受的径向偏心力。

3、由于采用高压顶轴油作为盘车马达的动力,故液动盘车可提供较大的启动扭矩,使机组可以实现高速盘车。

液动盘车工作原理及系统

液动盘车装置控制盘

机组液动盘车装置安装于1号轴承座前,与高压转子通过传动花键轴径向连接。当需要盘车时,顶轴油至液动盘车油路的电磁阀打开,借助于在伸缩油缸中的压力油柱,把压力传递给液力马达的输出偏心轴,使马达伸出轴通过中间传动轴带动转子转动。盘车装置配有超速离合器,能够做到在汽轮机冲转达到一定转速后自动退出,并实现在停机时自动投入。

盘车进油电磁阀:盘车电磁阀自动时,在汽轮机冲转到r/min时盘车退出,电磁阀关闭;转速到r/min时顶轴油泵联停,电磁阀开启;停机时转速降至r/min时电磁阀关闭,顶轴油泵联启三台,压力正常后保留两台;转速<r/min时电磁阀开启,盘车呲合,通过调节顶轴油进油手动阀,使盘车转速维持在48—54rpm之间。

1、顶轴油流程

顶轴油管路

顶轴油进入盘车控制块,在压力表后分为两路,一路作为1号轴承的顶轴油源,穿过1号轴承箱进入1号轴承;另一路经过盘车调速阀、电磁阀进入液动盘车的进回油分配模块,在液动盘车内做功后排入1号轴承箱。同时,在1号轴承顶轴油管路上,引出一路油接至超速离合器后盘车小轴轴瓦内,对离合器部件形成静压支撑,避免盘车启停时的机械磨损,并对推力轴承进行润滑。

2、润滑油流程

润滑油管路

主机1号轴承润滑油在盘车控制块前经过节流孔后分为两路,一路作为1号轴承润滑油进入控制块,并经控制块内部再次分为两路,第一路接至1号轴承;第二路经逆止阀后连接至盘车工作油管路,进入超速离合器后轴瓦腔室,在机组正常运行、顶轴油切断时,形成油膜润滑冷却轴瓦、超速离合器,避免机械磨损。

另一路进入液动马达,作为机组运行时液动马达轴承以及传动轴的润滑、冷却用油。为了防止轴承在汽轮机正常运行期间发生静止腐蚀,向液力马达输送少量润滑油,使马达缓慢转动(6--12rpm)。

3、盘车结构示意图

盘车主要结构1-高压转子2-与1号轴承座连接法兰3-超速离合器4-液力调速马达

4、液动盘车结构

液动盘车主要由三个部分组成:

1、进回油分配器2、液力调速马达3、离心非接触式超速离合器

液动盘车结构

5、进回油分配模块

进回油分配模块

6、液压调速马达

液压调速马达

在马达壳体的圆周放射状均布了五个伸缩油缸。伸缩油缸中的柱塞通过球铰与连杆相连接。连杆端部的鞍型圆柱面与曲轴的偏心轮(偏心轮的圆心为O1,它与曲轴旋转中心O的偏心距OO1=e)相接触。曲轴的一端通过一字接头与旋转配油环相连。配油环上隔墙两侧分别为进油腔和排油腔。

7、液力调速马达工作原理

液力调速马达

高压油进入马达的进油腔后,经壳体的槽①、②、③引到相应的柱塞缸①、②、③中去。高压油产生的液压力作用与柱塞顶部,并通过连杆传递到曲轴的偏心轮上。例如柱塞缸②作用偏心轮上的力为N,这个力的方向沿着连杆的中心线,指向偏心轮的中心O1。作用力N可分解为两个力:法向力Ff(力的作用线与连心线重合)和切向力T。切向力T对与曲轴的旋转中心O产生扭矩,使曲轴绕中心O逆时针方向旋转。柱塞缸①和③也与此相似,只是由于它们相对于主轴的位置不同,所以产生的扭矩的大小与缸②不同。使曲轴旋转总扭矩应等于与高压腔相通的柱塞缸(在图示情况下为①、②和③)所产生的扭矩之和。曲轴旋转时,缸①、②、③的容积增大,④、⑤的容积变小,油液通过壳体油道④、⑤经配油环的排油腔排出。

当配油环随马达转过一个角度后,配油环“隔墙”封闭了油道③,此时缸③与高、低压腔均不相通,缸①、缸②通高压油,使马达产生扭矩,缸③和缸⑤排油。当曲轴连同配油环再转过一个角度后,缸⑤、①、②通高压油,使马达产生扭矩,缸③、④排油。由于配油环随曲轴一起旋转,进油腔和排油腔分别依次与各柱塞缸接通,从而保证曲轴连续旋转。另外,缸孔内的高压油经连杆中部的一个节流器引入连杆端部的鞍型圆柱面与曲轴的偏心轮之间的油室中,以形成静压支承,避免金属直接接触。虽然在起动和停车时仍不免有金属接触现象发生,但总的来说,机械摩擦损失大为减少。进而可以输入更大扭矩。

8、离心非接触式超速离合器

超速离合器

离心非接触式超速离合器由壳体、12只传动楔块、内外传动轴套组成。在转子静止或者盘车转速下,传动楔块靠底部弹簧力拉住维持啮合状态,液压马达带动外轴套旋转,离合器传动楔块向内旋转,从而使内外座圈之间产生刚性连接,带动转子转动;当汽轮机转速升高,盘车需要脱开时,传动楔块底部重量大的部分在离心力的作用下克服弹簧力向外甩出,传动楔块翻转维持半脱开状态;在更高转速下,更大的离心力使得随内轴套一起转动的楔块收缩直至不再与外轴套接触,这样在汽轮机运行过程中就不会产生摩擦。

9、超速离合器动作解析

超速离合器动作解析

工作过程:

1、红色部分为液压马达通过传动轴连接的超速离合器的外套,黄色部分为盘车马达与汽轮机转子相连接的输出轴,即超速离合器的内套,中间部分为传动楔块。

图A所示状态为盘车马达和汽轮机都处于静止状态时的自由状态外套和内套通过传动楔块啮合在一起,但是没有转动;

图B所示状态为盘车马达开始转动并通过传动楔块带动汽轮机转子同速转动的状态,即n1=nA;

图C所示为汽轮机转子转速大于或等于盘车马达转速,即n1nA,但是还没达到脱扣转速的状态,此时汽轮机转子带动盘车马达做同速转动;

图D所示状态为汽轮机转子转速远大于盘车马达转速,即n1≥nA,盘车马达与汽轮机转子已经脱扣,此时超速离合器的外套、内套与传动楔块处于自由未啮合状态,汽轮机以自己的转速转动。

液动盘车调试安装技术要点

1、液压盘车装配时,应严格控制超速离合器腔室、液压马达腔室、配油盘腔室、油管路以及供油控制模块等部件的清洁度,新部件到现场,最好的办法是解体进行彻底的检查、清理,必要时应在安装前进行大流量油冲洗。

2、严格监督液压盘车的供油系统的油质状况,启动前油质颗粒度必须须在NSA5级以下。

3、制造厂图纸要求的对中标准及装配标准是液压盘车工作良好保证,必须严格执行。

a)液压盘车对中须在垂直接合面加装磨制的楔形垫片。

b)冷态安装时,盘车传动轴中心高于转子中心0.10mm。

c)液动盘车对中定位后,须现场钻配定位销子孔。

4、必须保证离合器转向正确:由传动轴看向配油块,传动轴逆时针方向可转动,顺时针方向不可转动。

液动盘车常见故障简析

液动盘车常见机械故障



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