隨著汽輪發(fā)電機(jī)組容量不斷增大，轉(zhuǎn)子重量增大，單一的潤(rùn)滑油已不能滿足連續(xù)盤車的需要，為減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和避免軸瓦的磨損，大型汽輪發(fā)電機(jī)組普遍增加了大軸頂起系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)行連續(xù)盤車時(shí)開啟頂軸油系統(tǒng)，能使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。20世紀(jì)60年代以來(lái)，帶有頂軸油系統(tǒng)的大型汽輪發(fā)電機(jī)組由10r/min以下的低速盤車，發(fā)展到65r/min的高速盤車，從理論上講，高速盤車?yán)棉D(zhuǎn)子與軸瓦的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可形成穩(wěn)定的油膜，盤車穩(wěn)定后可停止頂軸油系統(tǒng)，但實(shí)際上往往始終投入，因此高速盤車的優(yōu)點(diǎn)不能充分體現(xiàn)。所以近幾年來(lái)，10r/min以下的低速盤車普遍被采用。 某廠在鄒縣30萬(wàn)千瓦機(jī)組改造中采用了電液操縱低速自動(dòng)盤車裝置，具備液壓?jiǎn)?dòng)投入和自動(dòng)甩開的功能，能滿足自動(dòng)化啟停機(jī)的要求，機(jī)組停機(jī)后盤車使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免因汽缸上下溫差使轉(zhuǎn)子彎曲；連續(xù)盤車可以消除因轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期靜止引起的非永久性彎曲；機(jī)組沖轉(zhuǎn)前盤車使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，避免因閥門、軸封漏汽造成汽缸上下溫差使轉(zhuǎn)子彎曲，同時(shí)檢查轉(zhuǎn)子是否已出現(xiàn)彎曲和動(dòng)靜部分是否有摩擦現(xiàn)象。該盤車裝置型號(hào)為PC-22/3.9，盤車時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速3.9r/min，可通過(guò)程控、遠(yuǎn)控、就地自動(dòng)投入，也可手動(dòng)投入，大大提高了機(jī)組自動(dòng)化水平。 可變量柱塞泵占領(lǐng)市場(chǎng) 低速盤車裝置要求頂軸油系統(tǒng)更加可靠，頂軸油壓偏低或各軸承壓力分布不均，會(huì)造成盤車失穩(wěn)，以及盤車馬達(dá)電流擺動(dòng)，導(dǎo)致支持軸承磨損，因此應(yīng)保證潤(rùn)滑油壓正常值≥0.08MPa，頂軸油壓正常值≥0.7MPa，當(dāng)潤(rùn)滑油壓低于0.03MPa時(shí)盤車自動(dòng)停止。某廠30萬(wàn)千瓦機(jī)組頂軸油系統(tǒng)采用了國(guó)產(chǎn)SY14-18柱塞泵4臺(tái)，每臺(tái)泵可通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)使其流量0～25ml/r內(nèi)，入口透平油來(lái)自潤(rùn)滑油母管，出口壓力Z高17MPa，采用母管輸至各軸承，通過(guò)各軸承前截門調(diào)節(jié)各軸承壓力，因高、中、低壓汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量不同，因而需要不同的壓力，才能得到基本相同厚度的油膜，運(yùn)行調(diào)試難度大。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)產(chǎn)SY系列柱塞泵被廣泛應(yīng)用在全國(guó)各電廠頂軸油系統(tǒng)中，承擔(dān)重要設(shè)備的作用，其雖然存在柱塞零件磨損、密封件泄漏等缺陷，但廠家能保證翻修質(zhì)量，基本滿足了大型汽輪發(fā)電機(jī)組的頂軸需要。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該系列柱塞泵生產(chǎn)廠家雜多，產(chǎn)品故障率高，翻修質(zhì)量得不到保證，因而性能更加優(yōu)越的PVH系列自動(dòng)可變量柱塞泵迅速占領(lǐng)國(guó)內(nèi)頂軸油泵市場(chǎng)，其原因在于該泵在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)故障率為零，性能可靠，泄漏、性能價(jià)格比合理。不少電廠已經(jīng)改造，更多的電廠正在醞釀改造。 新型頂起裝置異軍突起 經(jīng)專家設(shè)計(jì)的新型頂軸油系統(tǒng)能滿足改造后的33萬(wàn)千瓦機(jī)組的需要，新型頂起裝置由下列主要部件組成：變量柱塞泵組2×100%、溢流閥、濾油器塊、單向節(jié)流閥組等。其主要特點(diǎn)為：采用進(jìn)口變量柱塞泵，冗余配置，適應(yīng)流量變化，減小壓力波動(dòng)；增設(shè)雙聯(lián)濾油器塊，提高進(jìn)入泵及軸承油的清潔度；采用進(jìn)口節(jié)流閥、溢油閥等關(guān)鍵元件提高系統(tǒng)可靠性；采用集成結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)接管方便美觀。工作原理：該裝置主要由變量軸塞泵(Q＝100L/min、P＝14MPa(140kgf/cm2))、電動(dòng)機(jī)Y200L-4B35(N＝30千瓦)、單向節(jié)流閥(Q＝40L/min、P＝32MPa(G)(320kgf/cm2))、溢油閥〔Q＝40L/min、P＝4～16MPa(G)(140kgf/cm2))、濾油器(Q＝100L/min)、分流器、法蘭管接頭及一定數(shù)量連接管道等組成。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)前，來(lái)自潤(rùn)滑母管的油經(jīng)濾油器后進(jìn)入變量軸塞泵，使其壓力增高到14MPa(140kgf/cm2)時(shí)，再進(jìn)入分流器、單向節(jié)流閥，Z后進(jìn)入各軸承。通過(guò)調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥及溢流閥，可控制進(jìn)入各軸承的油量及其壓力，使軸的頂起高度在合理的范圍內(nèi)(頂起高度在0.05～0.10mm，頂起油壓力在10～14MPa(100～140kgf/cm2))。當(dāng)頂起泵已啟動(dòng)，而軸尚未被頂起瞬間，頂起油的壓力瞬時(shí)會(huì)升高。但軸被頂起，排油暢通之后，油壓即下降而保持在某一穩(wěn)定值，這時(shí)的壓力是正常頂起壓力。新型頂起裝置的特點(diǎn)這種新型頂起裝置的特點(diǎn)：高壓頂起油泵的安裝標(biāo)高應(yīng)略低于汽機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的軸承進(jìn)油總管(冷油器后接近運(yùn)轉(zhuǎn)層的水平總管),使停機(jī)期間潤(rùn)滑油總管放空時(shí)頂起油泵之進(jìn)油管道及濾油器仍能充滿油，以保證油泵再次啟動(dòng)工作時(shí)不需放氣。頂起油泵及其油管路系統(tǒng)新安裝或經(jīng)拆卸檢修后首次啟動(dòng)時(shí)必須充分放凈濾油器及油泵內(nèi)空氣，否則打不出油或油內(nèi)含氣泡，頂起效果不佳。電廠安裝完后，應(yīng)進(jìn)行主軸頂起試驗(yàn)，按頂起高度的要求調(diào)整單向節(jié)流閥的開度，并記錄母管壓力及各軸承的頂起高度、頂起油壓。 　　　　運(yùn)行、維護(hù)、啟動(dòng)：頂起油泵裝置工作主要依據(jù)是頂起油壓力，啟動(dòng)后壓力應(yīng)在一定范圍內(nèi)。油壓偏高說(shuō)明轉(zhuǎn)子未充分頂起，高壓油排油不暢；偏低時(shí)表示高壓管道系統(tǒng)有漏油現(xiàn)象。高壓油頂起裝置需檢查管道系統(tǒng)的密封性，以保證可隨時(shí)投入工作。汽機(jī)啟動(dòng)暖機(jī)，在盤車裝置啟動(dòng)之前，開動(dòng)頂起油泵、機(jī)組；在正常盤車過(guò)程中，即可關(guān)閉頂起油泵，這時(shí)軸瓦內(nèi)已能自動(dòng)形成并保持完整的潤(rùn)滑油膜；機(jī)組停機(jī)后，轉(zhuǎn)子惰轉(zhuǎn)時(shí)間不需拖長(zhǎng)；其他需要在靜止情況下盤動(dòng)轉(zhuǎn)子而油系統(tǒng)中又具備頂起油泵的進(jìn)油壓力時(shí)亦可啟動(dòng)頂起油泵。 檢修與維護(hù)：高壓油頂起裝置每年使用次數(shù)及時(shí)間不多，故檢修應(yīng)以管路系統(tǒng)密封性為主，著重于汽機(jī)正常運(yùn)行時(shí)之監(jiān)察維護(hù)，隨漏隨修，定期及根據(jù)濾油器壓差指示更換濾芯。 管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及選用：管路系統(tǒng)在滿足連續(xù)盤車穩(wěn)定可靠的前提下，應(yīng)簡(jiǎn)單可靠并減少人為的調(diào)整操作。某電廠針對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子比汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子重量懸殊及可變量柱塞泵自動(dòng)調(diào)整壓力的特點(diǎn)，采用單元制即單獨(dú)一臺(tái)泵供發(fā)電機(jī)主軸即9～10軸承頂軸用，另一臺(tái)泵供汽輪機(jī)二低壓轉(zhuǎn)子即5～8軸承頂軸油用，擺脫了人工調(diào)整各軸承頂軸壓力的問(wèn)題，簡(jiǎn)化運(yùn)行操作，提高機(jī)組自動(dòng)化程度。 長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)頂軸油系統(tǒng)至少設(shè)有一臺(tái)備用，系統(tǒng)一般不設(shè)濾網(wǎng)，因此軸頸時(shí)常被雜質(zhì)磨損，發(fā)電機(jī)軸頸磨損更為嚴(yán)重，形成深約1mm、寬約10mm～20mm的溝槽，修復(fù)費(fèi)用近百萬(wàn)。改造后的頂軸油系統(tǒng)采用可變量柱塞泵，出入口設(shè)有油濾網(wǎng)，避免軸頸磨損，根據(jù)投入運(yùn)行的機(jī)組看，運(yùn)行可靠無(wú)故障，為了系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，采用2泵運(yùn)行，不設(shè)在線備用泵，可備一臺(tái)泵作事故備品。頂軸油管路采用OGr18Ni9不銹鋼管，避免因透平油含水造成銹蝕。 總之，頂軸油系統(tǒng)采用無(wú)故障可變量柱塞泵，系統(tǒng)簡(jiǎn)化、操作簡(jiǎn)便、性能可靠是大型汽輪機(jī)組的頂軸油系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。