什么是顶轴油系统

一、前言：

目前，国内火电机组纷纷进行顶轴油系统改造，新机组也采用了新型顶轴油供油装置，原因是在过去的检修过程中经常发现轴瓦表面磨损呈滩大饼状、轴径沿周拉毛成凹槽等现象。经分柝是由于顶轴油站供油不稳定、油量不足、油压低、脉冲波动大等原因，造成在开停机盘车时汽轮机转子、发电机转子抬轴高度不够、更有甚者抬不起转子，引发盘车时轴径与轴瓦干磨造成损坏。由于以上先天不足设备缺陷影响了发电机组的安全可靠运行，所以对已运行的老式顶轴油供油系统的改造势在必行。

改造的核心内容为：采用由两台进口的高压恒压轴向柱塞变量泵的集中式供油装置代替原多台油泵为动力源的分散式机构。采用恒压变量泵，顶轴油供油装置工作在调定的恒定压力下，流量依据外负载的变化而变化，节约了能源，陕西伺服液压系统研发实现供油压力恒定和足够的供油量的提供。正常工作时运行一台，另一台为备用，当装置出现意外而流量不足时自动启动备用泵;实现了压力控制、压差控制及热工联动的可靠的控制功能。

二、 轴油供油装置的工作原理

动力源由2台交流30KW电机分别驱动2台高压恒压轴向柱塞变量泵，油液从主油箱经过一个吸油总阀进入2台泵入口，然后通过入口滤网进入油泵，再经单向阀进入高压油管路，装置中预留了蓄能器接口(蓄能器组件由电厂自行安装)，与高压油管路并联。顶轴油供油装置的输出压力调定为15±0.2MPa。顶轴油供油装置安全阀整定值17±0.2MPa 。

油泵启动后，每台油泵以全流量约90L/min向装置供油，同时向蓄能器充油，油液通过高压油管送入汽轮机轴承中并建立顶轴压力，转子抬高，当泵出口压力达到柱塞变量泵调压阀调定压力15±0.2MPa时，高压油将推动恒压柱塞变量泵上的控制阀，控制阀操作泵的变量机构，使泵的输出流量减少，当泵的输出流量和装置用油流量相等时，泵的变量机构维持在某一位置，当装置需要增加或减少用油量时，泵会自动改变输出流量，维持装置油压在15MPa。当装置瞬间用油量大于泵输出流量时蓄能器参与供油。

为装置的高度安全性，在高压油管路上设置安全阀，设定压力为17±0.2MPa，当装置压力达到17±0.2MPa时动作溢流，起到过压安全保护作用。

装置正常工作时运行一台，其余一台为备用。装置的吸油滤器中设有压差发讯器，当滤芯堵塞时发出报警信号，以提示更换滤芯。装置中设置一压力变送器，将装置的压力信号转变成电信号送入集控室以监视装置压力，同时当装置出现意外而流量不足、压力降到10±0.2MPa时自动启动备用泵，以确保顶轴装置的安全性。

三、 顶轴油供油装置的组成

1、油泵

顶轴油供油装置在汽轮机启停机时是非常重要的，故本装置采用三台恒压变量柱塞泵，其每台泵的驱动功率为30KW，正常工作时运行两台，其余一台为备用。

2、油泵控制

油泵出口设置了2个同样的单向阀和2个高压球阀组成，系统控制块上安装了一个安全阀及出油、回油，出油蓄能器进出备用接口。控制块安装在油泵上面的支架上，其上安装下列元件：

(1)2个管式单向阀。

(2)2个高压球阀。

(3)1个安全阀。

(4)出油、回油，出油蓄能器进出备用接口组件。

高压球阀为控制各高压管路的通断及维修时隔离所用，单向阀起到防止油液倒流和检修油泵时隔离所用，安全阀用来控制安全油压，并且当油压高于17MPa 时动作溢流，起到过压安全保护作用。

3、蓄能器组件

一个高压蓄能器用来吸收脉动压力，稳定装置压力。此蓄能器通过一个蓄能器块与油装置相连，蓄能器的通路上有二个截止阀，此两阀组合使用，能将蓄能器与装置隔绝并放掉蓄能器中的高压油，以进行试验与在线维修。

4、吸油滤油器组件

在顶轴油供油装置的总吸油管道上安装一进油总阀，控制与油箱相连的管路通断及检修隔离所用，在每个泵的入口的进油管上装有一个滤油器，滤器内有一个吸油滤网，以过滤透平油中的颗粒杂子。

5、热工控制

系统中设置了高压管路上的两个压力开关，当装置出现意外而流量不足、压力降到10±0.2MPa时自动启动备用泵，以确保顶轴装置的安全性。装置中设置一压力变送器，将装置的压力信号转变成电信号送入集控室以监视装置压力。

6、仪表面板

仪表面板上有4块压力表和1个压力变送器。其中有1块吸油压力表、2块泵出口压力表和1块系统压力表。

7、机架

机架为槽钢、角钢及平板焊接和加工而成。长宽高为：1580×1500×1580。地脚为4个20的膨胀螺钉紧固。在机架底侧处有4个吊钩，以便吊装所用。

8、管路

本装置所有管路均采用不锈钢材料，不锈钢管路表面进行钝化处理。管接头与管路焊接采用亚弧焊且全部为对焊结构，高压焊口全部进行超声波探伤并提高探伤报告。

四、顶轴油供油装置压力整定值

1、安全阀整定值17±0.2MPa

2、变量泵调压阀压力整定值15±0.2Mpa

3、蓄能器的冲气压力9.2±0.2MPa

4、启动备用泵压力：压力开关设置一控制逻辑，当供油压力降到10±0.2MPa时启动备用泵。

五、顶轴油供油装置的电源要求

二台油泵电机为 30KW、380VAC、50HZ、三相。

六、顶轴油供油装置对外的接口

1、吸油管尺寸为φ51。

2、安全油、回油管尺寸为φ32。

3、油泵泄油管尺寸为φ38。

4、压力油输出总管尺寸为φ38。

七、顶轴油供油装置的安装和现场调试

1、顶轴油供油装置的安装就位

按电厂的要求将顶轴油供油装置就位于指定的地点，在地基上打四个膨胀螺钉孔，用膨胀螺钉锁紧机架和基座。

2、顶轴油供油装置的进出油管路的连接

按电厂要求现场连接顶轴油供油装置的外部管路

(1)吸油管路外径φ51，为法兰连接。

(2)回油管路外径φ32，直接与接管连接。

(3)油泵泄油管外径φ38，直接与接管连接。

(4)高压油总油管外径φ38，为法兰连接。

3、现场调试

(1)在启动油泵之前，必须通过泵壳上的回油口向泵内灌满清洁的工作油，否则不准启动!必须打开油泵吸油滤器前的进油球阀，必须打开泵泄油口的球阀，否则将损坏油泵。

(2)打开2个油泵出口高压球阀，打开1个回油阀，关闭另一个回检修油箱的球阀。打开所有压力表开关和压力变送器开关。

(3)拧松油泵上的调压阀，点动并检查油泵旋转方向。

(4)低压启动油泵，检查各接头的联接不得有渗漏。

(5)低压跑合油泵，在1~2 Mpa压力下运转半小时，检查各接头的联接不得有渗漏。

(6)低负荷运转完毕后,调整油泵调压阀至15MPa并锁紧泵的调压螺母，该泵调整完毕。

(7)按同样的顺序调整另两台油泵。

(8)热工联动试验：(1)~(7)完成后，启动一台泵，慢慢调节油泵调压阀降至10MPa，检查另两台泵接受热工信号后是否联动启动。

上述步骤调整完毕后，顶轴油供油装置即可接入使用。

八、泵2A/2B就地控制箱(略)

九、顶轴油供油装置的常见故障及排除办法

1、常见故障及处理

2、油泵的维护

(1)油泵经过一段时间使用后,如发现漏损过大或声音不正常，则可与制造厂联系或由有经验的工人,技术人员负责柴开检查以下部分(拆检是只需将泵的后盖螺钉拆下,即可取出有关零件)。

(2)配油盘的表面是否磨损,若发现磨损,可将配油盘放在零级精度的平板上M1氧化铝研磨,然后在煤油中洗净,在抛光至Ra0.1,该零件表面的平面度不大于0.005。

(3)缸体的配油面是否研坏,如发现磨损痕迹较重,可将该平面放在平磨上磨平,然后抛光至Ra0.1, 表面的平面度不大于0.005(注意:为了防止金刚砂嵌入铜缸体表面，不准用研磨剂研磨该平面!)。

(4)检查变量头或止推板表面是否磨损,其修理方法同配油盘。

(5)检查滑靴端面是否磨损,如磨损严重.,须由制造厂重新更换,如磨损轻微,只要抛光一下即可(其方法同抛光缸体端面一样)。

(4)如果滑靴与柱塞的铆合球面脱落,或动动严重,则应和制造厂联系修理或更换。

(5)检修各零件后重新安装此泵要注意以下几点:

A要将所有零件用清洁的煤油洗干净,不许有脏物、铁屑、棉纱、研磨剂等带入泵内。

B。泵上所有各运动部分零件均是按一定公差配合制造的，装配时不允许用榔头敲打。

C在泵装配时要谨防定心弹簧的钢球脱落，装配者可先将钢球上涂上清洁的黄油(或其它润滑脂)，使钢球粘在弹簧内套或回程盘上，再进行装配。如果此钢球在装配过程中落入泵内，则运转时必然将此泵内零件全部打坏，并使泵无法再修理。装拆者对此必须特别注意!

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