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(gè)重要裝置。它在汽輪發(fā)電機(jī)組盤車、啟動(dòng)、停機(jī)過(guò)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(hào)）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(guò)程中軸頸和軸瓦之間的干摩擦，減少盤車力矩，對(duì)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(guò)程中，防止低速碾瓦；運(yùn)行時(shí)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(hào)名稱單位數(shù)值1頂軸油泵型號(hào)A10VS0100DR/31R-PPA12N00型式恒壓變量柱塞泵制造廠德國(guó)力士樂(lè)REXROTH數(shù)量臺(tái)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(dòng)機(jī)型號(hào)YB250M-4/B35型式防爆電機(jī)制造廠南陽(yáng)電機(jī)廠功率Kw55電壓VAC380轉(zhuǎn)速rpm1470轉(zhuǎn)向順時(shí)針（電機(jī)非驅(qū)動(dòng)喘）3自動(dòng)反沖洗過(guò)濾裝置型號(hào)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(guò)濾精度Mm32(400目)制造廠揚(yáng)州金利機(jī)械4雙筒低壓過(guò)濾器型號(hào)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(guò)濾精度pm255單筒高壓過(guò)濾器型號(hào)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(guò)濾精度pm10頂軸油系統(tǒng)流程見圖11-11頂軸油泵油源來(lái)自冷油器后的潤(rùn)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(guò)一臺(tái)32pm自動(dòng)反沖洗過(guò)濾裝置進(jìn)行粗濾，然后再經(jīng)過(guò)25pm的雙筒過(guò)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(guò)單筒高壓過(guò)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(guò)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(jì)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(guò)慮畚-部杵9為S姓折?#寸ttl自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器mmi頂軸油泵B局世過(guò)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(jí)吸油過(guò)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(wú)外漏、容積效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)在電機(jī)和泵之間配置了高精度的聯(lián)接過(guò)渡架及帶補(bǔ)償?shù)穆?lián)軸器，降低了整個(gè)油泵電機(jī)組的振動(dòng)、噪音，保證系統(tǒng)整體性能的優(yōu)良、可靠。為控制兩臺(tái)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(shí)，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(shí)，出口管路上壓力開關(guān)接通（ON），應(yīng)啟動(dòng)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(chǎng)實(shí)際操作時(shí)，方便、簡(jiǎn)捷，觀察和記錄數(shù)據(jù)一目了然。在自動(dòng)反沖洗過(guò)濾裝置前后各設(shè)一壓力表，以監(jiān)測(cè)其差壓大小，視情況對(duì)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(dòng)沖洗濾網(wǎng)原理）頂軸裝置主要由電機(jī)、高壓油泵、自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器、雙筒過(guò)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(chǎng)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(tái)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(guò)柱塞在缸體往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成吸油排油升壓的過(guò)程。變量柱塞泵是在轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過(guò)改變斜盤與傳動(dòng)軸的夾角使柱塞的軸向移動(dòng)距離發(fā)生變化，從而改變排量，同時(shí)電機(jī)負(fù)載也會(huì)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(guò)改變泵腔工作容積來(lái)實(shí)現(xiàn)的，改變斜盤法線對(duì)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(shí)，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(shí)，柱塞腔的工作容積為0，這時(shí)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(shí)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(shí)，打開順序閥1，同時(shí)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(duì)系統(tǒng)供油，這就是液壓泵在壓力狀態(tài)下的卸載（因?yàn)镹=pxQ，當(dāng)Q90時(shí)，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(shí)，提高變量柱塞8復(fù)位的響應(yīng)速度而設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(gè)執(zhí)行器能同時(shí)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(duì)恒定，在小流量動(dòng)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(dòng)反沖洗過(guò)濾裝置自動(dòng)反沖洗過(guò)濾裝置由缸體和過(guò)濾元件兩部分組成（如圖11—16），過(guò)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(rùn)滑油系統(tǒng)自身的液壓能驅(qū)動(dòng)排污機(jī)構(gòu)，連續(xù)自動(dòng)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(guò)程不影響系統(tǒng)內(nèi)部的壓力、流量和溫度，過(guò)濾精度高，慮油量大、壓損低，無(wú)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(huì)因?yàn)檠b置本身故障造成供油不足?；赜涂谶M(jìn)油口排污口出油口圖11-16ZCL-1B自動(dòng)反沖洗過(guò)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(dòng)油馬達(dá)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)排污泵的兩個(gè)葉片A、B反向沖洗慮網(wǎng)。套筒用于保護(hù)慮網(wǎng)，同時(shí)確保油流向下流動(dòng)，使沖洗掉的污物沉積到缸體底部。慮芯頂蓋上均布六個(gè)安全閥，組成集成旁通閥，當(dāng)過(guò)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(shí)，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(shí)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(gè)沖洗扇面。底架用于支承排污機(jī)構(gòu)，同時(shí)控制其運(yùn)轉(zhuǎn)方向。自動(dòng)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(guò)，過(guò)濾后的油從缸體下部的出油口輸出，同時(shí)少量油（約占額定流量3%）驅(qū)動(dòng)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(dòng)油馬達(dá)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著油液的連續(xù)通過(guò)，雜質(zhì)沉積在慮網(wǎng)表面，油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)排污泵的兩個(gè)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(guò)程是以順時(shí)針?lè)较蛑饌€(gè)扇面周期性進(jìn)行的，整個(gè)圓周面沖洗一次約需7.5?10s。包括三個(gè)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(gè)扇面沖洗完畢；（圖11-17c）葉片B靜止，葉片A緩慢地轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)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(guò)程，進(jìn)行下一沖洗循環(huán)。裝置啟動(dòng)：確認(rèn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)，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(guò)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(dòng)反沖洗過(guò)濾裝置沖洗過(guò)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