SSS盘车装置在给水泵汽轮机上的应用与调试

2015-06-05代志纲李长松

综合智慧能源 2015年5期

关键词：棘爪盘车给水泵

代志纲，李长松

（1.国网冀北电力有限公司物资分公司，北京 100075；2.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021）

SSS盘车装置在给水泵汽轮机上的应用与调试

代志纲1，李长松2

（1.国网冀北电力有限公司物资分公司，北京 100075；2.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021）

介绍了同步自动切换（SSS）离合器式高速盘车装置的结构原理及安装方法，论述了联锁保护试验及调试方法，供安装、调试或使用此设备的用户参考。

给水泵汽轮机；SSS离合器；盘车装置；联锁保护试验；调试

0 引言

传统大型发电机组，其锅炉给水泵汽轮机盘车装置使用过程中存在盘车转速低、自动化程度低、故障率高等问题。

给水泵汽轮机盘车转速低，不能保证水流有足够的冲刷能力，水中杂质及微粒极易存留在给水泵级间间隙中而造成给水泵抱死，因此，配备低速盘车的给水泵组经常因盘车转速不能达到给水泵最低盘车转速而不能投运。同时，盘车无法投运易产生给水泵汽轮机上下缸温差大、转子弯曲、给水泵壳体温差大等问题。盘车转速低时，经常需要配合顶轴油系统运行才能进行连续盘车。传统盘车要求汽轮机零转速下投运，无法在泵组惰走过程中投切，且盘车机构多为齿轮直接啮合，投运过程中会对轴系产生冲击。若泵组运行过程中误投入盘车，很可能造成打齿、损害汽轮机等严重后果。而同步自动切换（SSS）离合器式盘车装置在给水泵汽轮机组上应用，可以实现给水泵汽轮机高速盘车和随机自动投切。

1 SSS盘车装置组成及原理

SSS离合器式盘车装置主要由盘车电动机、盘车控制柜、减速器和SSS离合器4部分组成。

SSS离合器即同步-自动-位移离合器，当离合器主动机构转速达到从动机构转速并对驱动机构施加驱动力矩时，啮合机构可以自动轴向位移、啮合；当主动机构转速低于从动机构转速时，离合器可以自动分离。

SSS离合器驱动轴为螺旋花键结构并与滑动部件配合。滑动部件设计有棘齿和啮合齿轮（主动），输出轴部套上配有棘爪和啮合齿轮（从动）。棘轮棘爪机构可使主动啮合齿与从动啮合齿对齐，同时可传递小扭矩推动滑动部件至啮合位置。棘爪静态受弹簧力作用保持与棘齿啮合状态，当输出轴快速旋转时棘爪受离心力作用甩入输出轴套内。驱动轴中心孔为进油孔，润滑油通过进油孔进入离合器内部对离合器进行润滑；同时，螺旋花键的两端设置有缓冲驻退阻尼油腔，离合器进入润滑油后，可防止滑动部件与驱动轴、输出轴产生剧烈碰撞；其次，润滑油注入离合器内部时借助油压，可保持盘车未投入时滑动部件处于分离位置，避免汽动给水泵运行过程中出现打齿现象。

投入盘车过程中，驱动轴带动滑动部件旋转使棘齿接触棘爪，阻止滑动部件相对输出轴旋转，并使滑动部件离合器齿与输出轴离合器齿对准。驱动轴持续旋转，滑动部件沿驱动轴的螺旋滑键轴向移动，使滑动部件离合器齿和输出轴离合器齿啮合，当滑动部件沿驱动轴螺旋滑键轴向移动时，棘爪与棘轮齿脱离接触，当滑动部件轴向移动至接触驱动轴止端，完成啮合行程，此时离合器齿完全接合，驱动轴开始向输出轴传递力矩，当转速继续升高棘爪靠离心力甩入输出轴套内，如图1所示。

当输出轴转速高于驱动轴转速时，螺旋花键受反向力矩作用，滑动部件返回分离位置，此时输出轴维持高速运行，棘爪靠离心力保持与棘齿分离，离合器超速运行，如图2所示。

2 盘车装置安装步骤

（1）确认输人、输出侧法兰对中情况。厂家规范要求两侧法兰需中心正对且无开口，两法兰间距离误差小于规定值。

（2）吊装就位。吊装时需使用厂家提供的专用吊装工具，紧螺栓前确认润滑油路畅通并在驱动端和输出端架百分表。

图1 SSS离合器结构件图（啮合位置）

图2 SSS离合器甩开位置

（3）复核中心。紧螺栓后检查两侧百分表读数变化值的差值不大于规定值，并根据厂家提供的参考数据复核垂直度和水平度。

（4）松脱离合器。反向盘动驱动端转子使离合器松脱。

（5）安装位置指示器。调整探头和设备的间隙后，将指示离合器啮合与否的位置指示器安装在轴承箱上盖预留孔处。

3 盘车联锁保护试验

盘车装置调试前，需要首先完成联锁保护试验，验证盘车装置逻辑及联锁保护动作正常，联锁保护试验未完成或不合格，禁止进行盘车系统调试及试运。SSS离合器式盘车装置逻辑、保护主要内容见表1。

盘车系统就地控制逻辑包括就地可编程控制器（PLC）、DCS逻辑两部分，为保证联锁保护试验完整、正确，试验中两部分逻辑应配合进行验证。某300MW机组给水泵汽轮机SSS离合器式盘车装置PLC控制逻辑如图3所示。

表1 试验项目及内容

4 盘车装置调试

调试前应具备的条件：盘车系统联锁保护试验完毕且合格；给水泵汽轮机润滑油系统投运正常；给水泵汽轮机安装完毕，具备盘车条件；盘车装置电机单机试运合格、转向正确；盘车装置润滑油系统供油正常；盘车控制柜控制及动力电源供电正常。

盘车装置启动至啮合过程中通过棘轮与棘爪啮合传递扭矩，为防止启动过程中损坏棘轮、棘爪结构，SSS盘车装置都设有软启动器或变频启动器，以减小启动过程中棘轮、棘爪传递的扭矩。盘车装置初次投运前应确定盘车装置软启动器或变频启动器按厂家规定参数设置完毕。

盘车装置启动前确认装置润滑油系统正常，给机构润滑的同时螺旋花键两端的缓冲驻退阻尼油腔才可以起到缓冲作用，防止滑动部件与驱动轴、输出轴产生剧烈碰撞而损坏机构。润滑油注入离合器内部时，借助油压可保持盘车未投入时滑动部件处于分离位置，避免汽泵运行过程中出现打齿现象。

盘车装置调试前解开给水泵汽轮机与给水泵对轮防止低速盘车损坏给水泵。给水泵汽轮机轴端裸露部分贴测速反光纸，带盘车装置投运后，方便就地测量盘车转速。

盘车装置首次投入采用手动投入、手动盘车，使用盘车手柄顺盘车投入转向旋转，直至盘车完成啮合，此时盘车啮合指示灯应亮起，继续手动盘车至给水泵汽轮机转子被正常盘动。保持盘车装置啮合状态，启动盘车电机，盘车装置升速，观察升速过程中软启动器或变频器工作是否正常，记录盘车电机启动电流，待盘车装置定速后使用手持测速仪测量盘车转速是否达到设计值，并对比测速探头测量转速是否一致，观察盘车电流是否稳定，记录盘车电流。