福清核电电动给水泵R17K450M型液力耦合器的原理及调试实施

孔海波　钱冬亮

【摘要】 福清核电电动给水泵的调速方式采用可调力矩、无级变速的福伊特公司生产的R17K450M型液力耦合器器，介绍液力耦合器的工作原理，及其特点，调试实施方案的确定，在调试实施过程中的注意事项，设备达到设计要求，为福清核电1#机组的商用打下了坚实的基础。

【关键词】 核电 给水泵 液力耦合器 调试

一、R17K450M型液力耦合器原理

液力耦合器的实质是离心泵与涡轮机的组合，主要由主动轴、从动轴、泵轮、涡轮、外壳、辅助室及安全保护装置等组成。泵轮与涡轮对称布置构成工作腔，泵轮、涡轮内设置一定数量的叶片，外壳与泵轮固定连接成1个密封腔，工作腔内充填工作液体以传递动力。

当动力通过主动轴带动耦合器泵轮旋转时，充填在耦合器工作腔内的工作液体受离心力和工作轮叶片推动的双重作用，被加速加压抛向半径较大的泵轮出口，同时，液体的动量矩增加，即泵轮将动力机输入的机械能转化成了液体动能。

在泵轮和涡轮液体旋转时，泵轮泵出的液体和流入涡轮的液体都受到离心力的作用，如果泵轮转速和涡轮转速相等，那么泵轮和涡轮内的液体受到的离心力相等，也就没有产生液体流动的压差，工作液体就不会流动，也就无法传递能量。因此泵轮和涡轮之间必然存在转速差（滑差），即泵轮转速恒定大于涡轮转速。用转差率S来表示泵轮和涡轮转速差的程度， 福清核电液力耦合器最小转差率为3.13%，而岭澳核电站二期的为2.75%，大亚湾核电站的为4.7%。液力耦合器在全充液情况下转差率越小则反映了液力传动的能量损失越少，也反映了过流部件设计合理，液力性能好。

二、调速型液力耦合器的优点及特点

（1）隔离振动：液力耦合器的泵轮和涡轮之间没有机械联系，转矩通过工作液体传递，是柔性连接。当主动轴有周期性振动（如扭振等）时，不会传到从动轴上，具有良好的隔振效果，能减缓冲击负荷，延长电动机和水泵的机械寿命。（2）过载保护：由于液力耦合器是柔性传动，其泵轮与涡轮之间有转速差，故当从动轴阻力力矩突然增加时，转速差增大，其至当水泵负荷使机器制动时，电动机仍能继续运转而不烧毁，水泵也可受到保护。（3）无极调速：调速型液力耦合器可以改变输出力矩和转速，使工作机实现无级调速，可缓和地启动、加速、减速和停止。（4）可靠性高：大功率调速型液力耦合器提供润滑油系统，减少工作机单独的润滑油系统投资。除轴承外无磨损部件，因此工作可靠，能长期无检修运行，寿命长。

三、调速型液力耦合器的调试实施

液力耦合器安装完成后将进行调试。调试中一项重要的工作是油管路的清洗和润滑油的循环过滤。调速型耦合器的旱期故障许多都与油和管路的清洁度不好有关，如能在试运行前将耦合器及其管路清洗干净，则运行早期故障会大幅度降低。对清洗和调试方法进行检查：检查油位是否在规定的范围之内；检查辅助油泵的转向是否正确；检查各处管路连接是否密封良好；检查油管是否泄漏；检查辅助润滑油泵的润滑流量；检查润滑油和控制油压力；继续清洗油路，直至双列滤油器不堵塞；分析润滑油品质。准备试运行；检查耦合器油箱中油的温度；投运润滑油和工作油冷却器；启动辅助润滑油泵；当达到所需的润滑油压力时，控制盘控制勺管动作，观察其开度范围是否为0-100%；启动电动机或山控制系统控制自动启动电动机；耦合器勺管由0%逐渐加大开度，以最低稳定运行速度运行；监视耦合器运行是否平稳，以及工作油和润滑油温度、压力是否在规定范围内；监视滤油器是否工作正常；耦合器勺管开度进一步加大，使工作机缓慢启动并加速运行；观察并记录耦合器工作油、润滑油温度和压力，直到数据稳定；检查冷却器的换热能力和冷却水的流量是否符合要求；检查耦合器的稳定情况；测量振动，记录测量值和测量点，测量不同勺管开度各规定测点的振动值，并与允许值相比较确定是否符合要求；当工作油温度过高时，应调整并增加工作油流量；在勺管开度0-100%之间反复调速运行，检查工作机能否达到最高转速。

四、结语

通过本文的介绍可以增加对液力耦合器较全面的了解，液力耦合器结构紧凑，设计精巧，在调试实施过程中严格按照操作规程，其正常运行与否将直接影响核电厂的安全运行和经济效益。

参 考 文 献

[1] 苏林森，杨辉玉. 900MW压水堆核电站系统与设备[M]. 北京：原子能出版社，2003

[2] VOITH TURBO. Instruction Manual of Geared Variable Speed Coupling[C]. VOITH Turbo Gmbh&Co.KG，No.3626-021976 en，2007

[3] Code Clyde Union Fuqing S1 Geared variable speed coupling R17K450M.Techn.Documentation No.91800106210_BA1_en Revision 0