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什么是頂軸油系統(tǒng)

一、前言：

目前，國內(nèi)火電機(jī)組紛紛進(jìn)行頂軸油系統(tǒng)改造，新機(jī)組也采用了新型頂軸油供油裝置，原因是在過去的檢修過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)軸瓦表面磨損呈灘大餅狀、軸徑沿周拉毛成凹槽等現(xiàn)象。經(jīng)分柝是由于頂軸油站供油不穩(wěn)定、油量不足、油壓低、脈沖波動(dòng)大等原因，造成在開停機(jī)盤車時(shí)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子抬軸高度不夠、更有甚者抬不起轉(zhuǎn)子，引發(fā)盤車時(shí)軸徑與軸瓦干磨造成損壞。由于以上先天不足設(shè)備缺陷影響了發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，所以對(duì)已運(yùn)行的老式頂軸油供油系統(tǒng)的改造勢(shì)在必行。

改造的核心內(nèi)容為：采用由兩臺(tái)進(jìn)口的高壓恒壓軸向柱塞變量泵的集中式供油裝置代替原多臺(tái)油泵為動(dòng)力源的分散式機(jī)構(gòu)。采用恒壓變量泵，頂軸油供油裝置工作在調(diào)定的恒定壓力下，流量依據(jù)外負(fù)載的變化而變化，節(jié)約了能源，陜西伺服液壓系統(tǒng)研發(fā)實(shí)現(xiàn)供油壓力恒定和足夠的供油量的提供。正常工作時(shí)運(yùn)行一臺(tái)，另一臺(tái)為備用，當(dāng)裝置出現(xiàn)意外而流量不足時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵;實(shí)現(xiàn)了壓力控制、壓差控制及熱工聯(lián)動(dòng)的可靠的控制功能。

二、 軸油供油裝置的工作原理

動(dòng)力源由2臺(tái)交流30KW電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)2臺(tái)高壓恒壓軸向柱塞變量泵，油液從主油箱經(jīng)過一個(gè)吸油總閥進(jìn)入2臺(tái)泵入口，然后通過入口濾網(wǎng)進(jìn)入油泵，再經(jīng)單向閥進(jìn)入高壓油管路，裝置中預(yù)留了蓄能器接口(蓄能器組件由電廠自行安裝)，與高壓油管路并聯(lián)。頂軸油供油裝置的輸出壓力調(diào)定為15±0.2MPa。頂軸油供油裝置安全閥整定值17±0.2MPa 。

油泵啟動(dòng)后，每臺(tái)油泵以全流量約90L/min向裝置供油，同時(shí)向蓄能器充油，油液通過高壓油管送入汽輪機(jī)軸承中并建立頂軸壓力，轉(zhuǎn)子抬高，當(dāng)泵出口壓力達(dá)到柱塞變量泵調(diào)壓閥調(diào)定壓力15±0.2MPa時(shí)，高壓油將推動(dòng)恒壓柱塞變量泵上的控制閥，控制閥操作泵的變量機(jī)構(gòu)，使泵的輸出流量減少，當(dāng)泵的輸出流量和裝置用油流量相等時(shí)，泵的變量機(jī)構(gòu)維持在某一位置，當(dāng)裝置需要增加或減少用油量時(shí)，泵會(huì)自動(dòng)改變輸出流量，維持裝置油壓在15MPa。當(dāng)裝置瞬間用油量大于泵輸出流量時(shí)蓄能器參與供油。

為裝置的高度安全性，在高壓油管路上設(shè)置安全閥，設(shè)定壓力為17±0.2MPa，當(dāng)裝置壓力達(dá)到17±0.2MPa時(shí)動(dòng)作溢流，起到過壓安全保護(hù)作用。

裝置正常工作時(shí)運(yùn)行一臺(tái)，其余一臺(tái)為備用。裝置的吸油濾器中設(shè)有壓差發(fā)訊器，當(dāng)濾芯堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提示更換濾芯。裝置中設(shè)置一壓力變送器，將裝置的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送入集控室以監(jiān)視裝置壓力，同時(shí)當(dāng)裝置出現(xiàn)意外而流量不足、壓力降到10±0.2MPa時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，以確保頂軸裝置的安全性。

三、 頂軸油供油裝置的組成

1、油泵

頂軸油供油裝置在汽輪機(jī)啟停機(jī)時(shí)是非常重要的，故本裝置采用三臺(tái)恒壓變量柱塞泵，其每臺(tái)泵的驅(qū)動(dòng)功率為30KW，正常工作時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)，其余一臺(tái)為備用。

2、油泵控制

油泵出口設(shè)置了2個(gè)同樣的單向閥和2個(gè)高壓球閥組成，系統(tǒng)控制塊上安裝了一個(gè)安全閥及出油、回油，出油蓄能器進(jìn)出備用接口?？刂茐K安裝在油泵上面的支架上，其上安裝下列元件：

(1)2個(gè)管式單向閥。

(2)2個(gè)高壓球閥。

(3)1個(gè)安全閥。

(4)出油、回油，出油蓄能器進(jìn)出備用接口組件。

高壓球閥為控制各高壓管路的通斷及維修時(shí)隔離所用，單向閥起到防止油液倒流和檢修油泵時(shí)隔離所用，安全閥用來控制安全油壓，并且當(dāng)油壓高于17MPa 時(shí)動(dòng)作溢流，起到過壓安全保護(hù)作用。

3、蓄能器組件

一個(gè)高壓蓄能器用來吸收脈動(dòng)壓力，穩(wěn)定裝置壓力。此蓄能器通過一個(gè)蓄能器塊與油裝置相連，蓄能器的通路上有二個(gè)截止閥，此兩閥組合使用，能將蓄能器與裝置隔絕并放掉蓄能器中的高壓油，以進(jìn)行試驗(yàn)與在線維修。

4、吸油濾油器組件

在頂軸油供油裝置的總吸油管道上安裝一進(jìn)油總閥，控制與油箱相連的管路通斷及檢修隔離所用，在每個(gè)泵的入口的進(jìn)油管上裝有一個(gè)濾油器，濾器內(nèi)有一個(gè)吸油濾網(wǎng)，以過濾透平油中的顆粒雜子。

5、熱工控制

系統(tǒng)中設(shè)置了高壓管路上的兩個(gè)壓力開關(guān)，當(dāng)裝置出現(xiàn)意外而流量不足、壓力降到10±0.2MPa時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，以確保頂軸裝置的安全性。裝置中設(shè)置一壓力變送器，將裝置的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送入集控室以監(jiān)視裝置壓力。

6、儀表面板

儀表面板上有4塊壓力表和1個(gè)壓力變送器。其中有1塊吸油壓力表、2塊泵出口壓力表和1塊系統(tǒng)壓力表。

7、機(jī)架

機(jī)架為槽鋼、角鋼及平板焊接和加工而成。長寬高為：1580×1500×1580。地腳為4個(gè)20的膨脹螺釘緊固。在機(jī)架底側(cè)處有4個(gè)吊鉤，以便吊裝所用。

8、管路

本裝置所有管路均采用不銹鋼材料，不銹鋼管路表面進(jìn)行鈍化處理。管接頭與管路焊接采用亞弧焊且全部為對(duì)焊結(jié)構(gòu)，高壓焊口全部進(jìn)行超聲波探傷并提高探傷報(bào)告。

四、頂軸油供油裝置壓力整定值

1、安全閥整定值17±0.2MPa

2、變量泵調(diào)壓閥壓力整定值15±0.2Mpa

3、蓄能器的沖氣壓力9.2±0.2MPa

4、啟動(dòng)備用泵壓力：壓力開關(guān)設(shè)置一控制邏輯，當(dāng)供油壓力降到10±0.2MPa時(shí)啟動(dòng)備用泵。

五、頂軸油供油裝置的電源要求

二臺(tái)油泵電機(jī)為 30KW、380VAC、50HZ、三相。

六、頂軸油供油裝置對(duì)外的接口

1、吸油管尺寸為φ51。

2、安全油、回油管尺寸為φ32。

3、油泵泄油管尺寸為φ38。

4、壓力油輸出總管尺寸為φ38。

七、頂軸油供油裝置的安裝和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

1、頂軸油供油裝置的安裝就位

按電廠的要求將頂軸油供油裝置就位于指定的地點(diǎn)，在地基上打四個(gè)膨脹螺釘孔，用膨脹螺釘鎖緊機(jī)架和基座。

2、頂軸油供油裝置的進(jìn)出油管路的連接

按電廠要求現(xiàn)場(chǎng)連接頂軸油供油裝置的外部管路

(1)吸油管路外徑φ51，為法蘭連接。

(2)回油管路外徑φ32，直接與接管連接。

(3)油泵泄油管外徑φ38，直接與接管連接。

(4)高壓油總油管外徑φ38，為法蘭連接。

3、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

(1)在啟動(dòng)油泵之前，必須通過泵殼上的回油口向泵內(nèi)灌滿清潔的工作油，否則不準(zhǔn)啟動(dòng)!必須打開油泵吸油濾器前的進(jìn)油球閥，必須打開泵泄油口的球閥，否則將損壞油泵。

(2)打開2個(gè)油泵出口高壓球閥，打開1個(gè)回油閥，關(guān)閉另一個(gè)回檢修油箱的球閥。打開所有壓力表開關(guān)和壓力變送器開關(guān)。

(3)擰松油泵上的調(diào)壓閥，點(diǎn)動(dòng)并檢查油泵旋轉(zhuǎn)方向。

(4)低壓?jiǎn)?dòng)油泵，檢查各接頭的聯(lián)接不得有滲漏。

(5)低壓跑合油泵，在1~2 Mpa壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)半小時(shí)，檢查各接頭的聯(lián)接不得有滲漏。

(6)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)完畢后,調(diào)整油泵調(diào)壓閥至15MPa并鎖緊泵的調(diào)壓螺母，該泵調(diào)整完畢。

(7)按同樣的順序調(diào)整另兩臺(tái)油泵。

(8)熱工聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)：(1)~(7)完成后，啟動(dòng)一臺(tái)泵，慢慢調(diào)節(jié)油泵調(diào)壓閥降至10MPa，檢查另兩臺(tái)泵接受熱工信號(hào)后是否聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)。

上述步驟調(diào)整完畢后，頂軸油供油裝置即可接入使用。

八、泵2A/2B就地控制箱(略)

九、頂軸油供油裝置的常見故障及排除辦法

1、常見故障及處理

2、油泵的維護(hù)

(1)油泵經(jīng)過一段時(shí)間使用后,如發(fā)現(xiàn)漏損過大或聲音不正常，則可與制造廠聯(lián)系或由有經(jīng)驗(yàn)的工人,技術(shù)人員負(fù)責(zé)柴開檢查以下部分(拆檢是只需將泵的后蓋螺釘拆下,即可取出有關(guān)零件)。

(2)配油盤的表面是否磨損,若發(fā)現(xiàn)磨損,可將配油盤放在零級(jí)精度的平板上M1氧化鋁研磨,然后在煤油中洗凈,在拋光至Ra0.1,該零件表面的平面度不大于0.005。

(3)缸體的配油面是否研壞,如發(fā)現(xiàn)磨損痕跡較重,可將該平面放在平磨上磨平,然后拋光至Ra0.1, 表面的平面度不大于0.005(注意:為了防止金剛砂嵌入銅缸體表面，不準(zhǔn)用研磨劑研磨該平面!)。

(4)檢查變量頭或止推板表面是否磨損,其修理方法同配油盤。

(5)檢查滑靴端面是否磨損,如磨損嚴(yán)重.,須由制造廠重新更換,如磨損輕微,只要拋光一下即可(其方法同拋光缸體端面一樣)。

(4)如果滑靴與柱塞的鉚合球面脫落,或動(dòng)動(dòng)嚴(yán)重,則應(yīng)和制造廠聯(lián)系修理或更換。

(5)檢修各零件后重新安裝此泵要注意以下幾點(diǎn):

A要將所有零件用清潔的煤油洗干凈,不許有臟物、鐵屑、棉紗、研磨劑等帶入泵內(nèi)。

B。泵上所有各運(yùn)動(dòng)部分零件均是按一定公差配合制造的，裝配時(shí)不允許用榔頭敲打。

C在泵裝配時(shí)要謹(jǐn)防定心彈簧的鋼球脫落，裝配者可先將鋼球上涂上清潔的黃油(或其它潤滑脂)，使鋼球粘在彈簧內(nèi)套或回程盤上，再進(jìn)行裝配。如果此鋼球在裝配過程中落入泵內(nèi)，則運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必然將此泵內(nèi)零件全部打壞，并使泵無法再修理。裝拆者對(duì)此必須特別注意!

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