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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、脈沖波動大等原因，造成在開停機(jī)盤車時汽輪機(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，所以對已運(yùn)行的老式頂軸油供油系統(tǒng)的改造勢在必行。

改造的核心內(nèi)容為：采用由兩臺進(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油泵為動力源的分散式機(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)實現(xiàn)供油壓力恒定和足夠的供油量的提供。正常工作時運(yùn)行一臺，另一臺為備用，當(dāng)裝置出現(xiàn)意外而流量不足時自動啟動備用泵;實現(xiàn)了壓力控制、壓差控制及熱工聯(lián)動的可靠的控制功能。

二、 軸油供油裝置的工作原理

動力源由2臺交流30KW電機(jī)分別驅(qū)動2臺高壓恒壓軸向柱塞變量泵，油液從主油箱經(jīng)過一個吸油總閥進(jìn)入2臺泵入口，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 。

油泵啟動后，每臺油泵以全流量約90L/min向裝置供油，同時向蓄能器充油，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，高壓油將推動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，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，泵會自動改變輸出流量，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時動作溢流，起到過壓安全保護(hù)作用。

裝置正常工作時運(yùn)行一臺，其余一臺為備用。裝置的吸油濾器中設(shè)有壓差發(fā)訊器，當(dāng)濾芯堵塞時發(fā)出報警信號，以提示更換濾芯。裝置中設(shè)置一壓力變送器，將裝置的壓力信號轉(zhuǎn)變成電信號送入集控室以監(jiān)視裝置壓力，同時當(dāng)裝置出現(xiàn)意外而流量不足、壓力降到10±0.2MPa時自動啟動備用泵，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)時是非常重要的，故本裝置采用三臺恒壓變量柱塞泵，其每臺泵的驅(qū)動功率為30KW，正常工作時運(yùn)行兩臺，其余一臺為備用。

2、油泵控制

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

(1)2個管式單向閥。

(2)2個高壓球閥。

(3)1個安全閥。

(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隔離所用，單向閥起到防止油液倒流和檢修油泵時隔離所用，安全閥用來控制安全油壓，并且當(dāng)油壓高于17MPa 時動作溢流，起到過壓安全保護(hù)作用。

3、蓄能器組件

一個高壓蓄能器用來吸收脈動壓力，穩(wěn)定裝置壓力。此蓄能器通過一個蓄能器塊與油裝置相連，蓄能器的通路上有二個截止閥，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，在每個泵的入口的進(jìn)油管上裝有一個濾油器，濾器內(nèi)有一個吸油濾網(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時自動啟動備用泵，以確保頂軸裝置的安全性。裝置中設(shè)置一壓力變送器，將裝置的壓力信號轉(zhuǎn)變成電信號送入集控室以監(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20的膨脹螺釘緊固。在機(jī)架底側(cè)處有4個吊鉤，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時啟動備用泵。

五、頂軸油供油裝置的電源要求

二臺油泵電機(jī)為 30KW、380VAC、50HZ、三相。

六、頂軸油供油裝置對外的接口

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，在地基上打四個膨脹螺釘孔，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)場調(diào)試

(1)在啟動油泵之前，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!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個油泵出口高壓球閥，打開1個回油閥，關(guān)閉另一個回檢修油箱的球閥。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，點動并檢查油泵旋轉(zhuǎn)方向。

(4)低壓啟動油泵，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，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)整另兩臺油泵。

(8)熱工聯(lián)動試驗：(1)~(7)完成后，啟動一臺泵，慢慢調(diào)節(jié)油泵調(diào)壓閥降至10MPa，檢查另兩臺泵接受熱工信號后是否聯(lián)動啟動。

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,或動動嚴(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:

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)動部分零件均是按一定公差配合制造的，裝配時不允許用榔頭敲打。

C在泵裝配時要謹(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。裝拆者對此必須特別注意!

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