顶轴油系统方案

1、顶轴油系统2一、概述2二、系统设备介绍5三、系统启停15四、顶轴油系统的联锁、报警、保护试验 17五、危险点分析：18六、常见故障及处理 18顶轴油系统一. 概述sttsw刀L杆I卡1. -fwu ( Oiihm OibimhOkvua y mumLDMU顶轴油泵衣UMM高压过涯器ttvWnvtwat flHUffl乃压过滤器d A MWUPHMMFXi）顶轴油泵b-wi.丄一1高压过滤器厂j 1 1HWM |咛卄1wmiII自动反冲洗过滤器 涧滑油母管来（O176MPa）顶轴油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（#

2、5/6）和可倾瓦轴承（#3/4）,椭圆轴承设 有髙压顶轴油囊，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手 段之一。顶轴油系统流程：顶轴油泵油源来自冷油器后的润滑油，压力约 为0. 2MPa,可以有效防止油泵吸空气蚀。吸油经过一台45 urn自动 反冲洗过滤装置进行粗滤，然后再经过20un】的双筒过滤器进入顶轴 油泵的吸油口，经油泵升压

3、后，油泵出口的油压力为12. OMPa,压力 油经过单筒髙压过滤器进入分流器，经单向阀，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，使轴颈的顶起髙度在 合理的围（理论计算，轴颈顶起油压8-12MPa,顶起高度大于0. 02mm）o 泵出口油压由溢流阀调定。系统采用了两级油过滤器有效地保证了系统的清洁度。油泵采用 进口的恒压变流量柱塞泵，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、容积效率髙等诸多优点。同时在电 机和泵之间配置了髙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

4、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0. IMPa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W7MP& 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。顶轴油系统功能：1. 顶轴油系统用于给汽轮发电机组转子轴承提供髙压润滑油来 减小盘车装置启动和运行时的转矩。2. 防止在盘车装置运行或汽轮机组转子低速旋转，

5、此转速不足以 在转子轴承建立油锲时而出现轴颈巴比特衬层的机械摩擦。3. 在启动或停机时盘车装置运行防止大轴弯曲。4. 在每个轴承上分配适量的来自顶轴油泵的润滑油。二、系统设备介绍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、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。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11-12）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

6、斜盘的斜度而改变，达到省电的目的。变量柱塞泵的工作原理（见图11-12）,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 V,即改变各柱塞腔的工作容积，当V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V 角的方式有多种，毎种方式都有各自的控制特点。图11-12变量柱塞泵的结构原理图图11-13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

7、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的压力也再增髙， 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Q-0时，N-0）。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，提髙变量柱塞 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 ll-14oJ图11-13控制方式结构简图图11-14恒压变量控制特性图图中A-B为全排量

8、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。变量段的压力围（papc）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11-15）,过滤元件由集成旁通阀、滤网、网架、排污机构等部分组成， 垂直置于缸体。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

9、地冲洗掉积存在滤网上的污 物，保持虑芯通流面积恒定。另有工作过程不影响系统部的压力、流 量和温度，过滤精度髙，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。图11-15 ZCL-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反向冲洗滤网。套筒用于保护 滤网，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。网架用于支撑滤

10、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11-16）：全部油流从滤网外部向部 径向地通过，过滤后的油从缸体下部的岀油口输出，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 质沉积在滤网表面，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，由网向外反向冲洗滤网表面沉积物，污物随油流 向下沉积到缸体底部积污室，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

11、冲 洗一次约需7.510s。包括三个阶段：（图ll-16a）叶片A静止， 叶片B朝A迅速合拢，形成反向冲洗脉冲；（图ll-16b）冲洗脉冲 达到峰值，一个扇面冲洗完毕；（图11 16c）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ll-16a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。汕流向(c)图11-16 ZCL-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

12、污机构正常工作压力0.080. 20MPa之间（最好为0. 12 0. 18MPa）,监听排污频率在50100次/min （最好为6070次/min） 定期排污：大修后一周需要进行一次排污，以后每个月进行一次排污, 经过这次排污后系统油质基本干净，故只需半年后在作排污。实际使 用中当进油压力和出油压力之差0. 035MPa时应进行排污。排污时 应将装置退出运行，卸下排污口堵板，清除积污室的污物，不必将过 滤元件取出。3过滤器该过滤器为双联过滤器，一边在用，一边备用，可实现不停机更换滤芯。更换步骤如下：切换油路打开平衡阀，将切换手柄换到另一边，打开放气螺塞放气，放完 后关闭，然后关闭平衡阀。更换

13、滤芯打开需要更换滤芯放气螺塞和放油螺塞放油，待油液排空后，打 开上盖，更换滤芯，然后装好上盖，拧紧放气螺塞和放油螺塞。更换周期未报警状态下，建议滤芯更换周期为二至三个月。4. 节流阀和单向阀图1溢流阀、节流阀图2单向阀节流阀用来调整顶轴油压，从而调整各轴承的顶起高度，防止各 轴承间的相互影响。单向阀是为使机组运行时防止轴承中油压卸掉。5、压力继电器压力继电器的工作原理：压力继电器是利用液体的压力来启 闭电气触点的液压电气转换元件。当系统压力达到压力继电 器的调定值时，发出电信号，使电气元件（如电磁铁、电机、 时间继电器、电磁离合器等）动作，使油路卸压、换向，执 行元件实现顺序动作，或关闭电动机

14、使系统停止工作，起安 全保护作用等。压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式四种结 构形式。下面对柱塞式压力继电器（见图）1J的工作原理作一介绍：当从继电器下端进油口3进入的液体 压力达到调定压力值时，推动柱塞2上移，此位移通过杠杆 放大后推动微动开关4动作。改变弹簧1的压缩量，可以调 节继电器的动作压力。应用场合：用于安全保护、控制执行元件的顺序动作、用于 泵的启闭、用于泵的卸荷。注意：压力继电器必须放在压力有明显变化的地方才能输 出电信号。若将压力继电器放在回油路上，由于回油路直接 接回油箱，压力也没有变化，所以压力继电器也不会工作。6旁通阀优点是无需外动力，靠系统本身压力工作，有效

15、的提高 了运行安全系数，比传统电动压差控制阀更为安全可靠，解 决了电动压差控制阀对电的信赖和电路出现问题造成机组 损伤的机率，并且旁通阀便于安装，节省费用。用途：旁通阀应用于冷(热)源机组的保护。安装于滤 网之间旁通管上，当用户侧部分运行或变量运行时，系统流 量变小，导致压差增大，压差超出设定值时，阀门自动打开, 部分流量从此经过，以保证机组流量不小于限制值。三、系统启停顶轴油系统的启动1、顶轴油泵启动前应检查润滑油压、油温正常；顶轴油泵入口滤网 进出口门开启。各顶轴油泵出口门开启。2、按规定进行油系统各联锁试验合格。3、启动顶轴油泵，检查电流正常、检查顶轴油母管压力正常 (14. OMPa)

16、,各轴承顶轴油压正常。4、将备用顶轴油泵投自动。5、在初次启动和检修后，初次投入顶轴油系统时应联系维修人员测 量调整各轴顶起高度，并记录各瓦顶轴油压。6、检查就地各轴承声音正常。顶轴油系统的维护1在机组正常运行时，顶轴油系统应处于良好备用状态。2当机组启动投入盘车前，应先将顶轴油泵投入运行，转速高于 2000rpm时，顶轴油泵应自动停止，否则手动停止，查明原因。同样, 当汽机打闸停机后，转速低于2000rpm时，顶轴油泵应自启，否则应 手动启动，并查明原因。3机组启停过程中，二台顶轴油泵一台运行，一台备用，但两台油 过滤器可同时投入工作。4检查顶轴装置运行时无任何报警信号。5当任一轴承顶轴油压

17、低于9. 8MPa时，不得启动盘车。6检查油温及油泵外壳温度，如发现异常情况及时切换为备用泵， 并联系检修处理。7检查滤油器滤网的阻塞情况，定期清洗。8检查顶轴油泵泄油口的情况，确认畅通，如泄油量发生异常变化,以及发生振动噪音或压力波动等情况应立即检查处理。顶轴油泵及盘车装置的停运1高、中压缸金属最高温度i5(rc时，可停止盘车装置运行。2按盘车“停止”按钮，检查盘车电流到零，“零转速光字牌”亮。3停止顶轴油泵运行。4启机过程中，当主机转速上升至超过盘车转速时，啮合手柄应自 动脱开，盘车电机自停，否则打闸停机。5主机升速至2000rpm时，顶轴油泵应自动停运，否则手动停运。顶轴油系统运行注意事

18、项1. 确认顶轴油泵运行情况良好，无摩擦、异音、无异常振动；2. 确认顶轴油母管油压及各轴瓦顶轴油压正常，不正常不得投入盘车。3. 检查顶轴油系统无泄漏，若有泄漏及时联系处理；4. 确认顶轴油泵入口压力正常，系统各管路无振动；5. 顶轴油泵启动前，必须确认顶轴油泵出口门开启。6. 汽轮机启、停过程中当转速2000r/min时或在盘车启动前及 盘车运行中，必须投入顶轴油系统运行，并确保顶轴油压正常;7. 当汽轮机转速升至1200r/min时，顶轴油泵自动停止运行， 否则手动停止运行；8. 当汽轮机转速降至1200r/min时，A顶轴油泵优先自动启动 运行，若5秒A泵未启动，则B泵自动启动。若自动均未启动时应立 即手动启动一台泵运行；9. 正常运行时一台顶轴油泵运行，另一台泵备用。当运行泵因 电气故障停止工作时，备用泵将自动启动运行；当运行泵出口油压W 7MPa时，备用泵将自动启动运行，联启的备用泵运行正常后，手动 停止原运行泵；10. 顶轴油泵投“手动时，只有待启动的油泵进口