CN101799049B

CN101799049B - 一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统及其控制方法

Info

Publication number: CN101799049B
Application number: CN2010101202125A
Authority: CN
Inventors: 任境迁; 姚健; 马云
Original assignee: PIPE FITTING PLANT OF SHAANXI COAL CONSTRUCTION Co
Current assignee: SHAANXI ZHONGHUAN MACHINERY CO., LTD.
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: CN101799049A

Abstract

本发明涉及电站鼓形旋转滤网主轴轴承防护系统及其控制方法。目前，传统主轴的润滑及密封是采用密封件进行密封，在主轴轴承内加注钙基脂或润滑油进行润滑，此种方式往往使得外界海水(或淡水)容易进入轴承座内腐蚀轴承。本发明的电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，包括：油压回路、油位测量装置、水位测量装置和PLC控制装置，油压回路由进、出油管分别连通油箱与轴承座内腔组成，油位测量装置与轴承座内腔联通，PLC控制装置与油位测量装置、水位测量装置连接；本发明控制方法是通过PLC控制装置判断油位与水位之差与设定值进行比较，进而确定系统是否正常工作。本发明的此种方式，可以有效阻止海水浸入主轴轴承，实现轴承的防护。

Description

一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统及其控制方法

技术领域：

本发明涉及核电站或火力发电站的滤水设备的改进，具体是指电站鼓形旋转滤网主轴轴承防护系统及其控制方法。

背景技术：

鼓形旋转滤网具有过水量大、传动机构工作可靠、运行平稳、故障率低等特点，主要用于安全等级较高的核电或火力发电站项目上。鼓形滤网主轴滚动轴承的润滑及密封作为鼓形滤网的重要组成部分，由于其工作环境受进水水位高低变化的影响，主轴系统有时在水面以上有时浸泡在水中，若轴承座润滑效果不好或密封不严，将直接影响滚动轴承及主轴的使用寿命，同时，由于鼓形滤网直径一般为Ф17至Ф22m，宽度为2至7m，设备外形较大质量较重，检查、维修不便，且电站鼓形滤网一个大修周期内一般不允许较长时间停机(大修周期为4年)，为此，主轴系统的润滑及密封就显得比较重要。而传统主轴系统的润滑及密封是采用密封件进行密封，在主轴轴承内加注钙基脂或润滑油进行润滑，此种方式不能判断润滑油的密封是否良好可靠，往往使得外界海水(或淡水)容易进入轴承座内，不仅严重腐蚀轴承，同时还影响到主轴系统的使用寿命。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统及其该控制系统的控制方法，其采用连通器的原理及水位差测量技术，解决鼓形旋转滤网主轴防护系统耐海水(或淡水)腐蚀问题，防止海水(或淡水)进入鼓网主轴轴承座内腐蚀轴承，达到保护主轴系统使用寿命的目的。

为解决上述技术问题，本发明的电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，包括：

油压回路，由进、出油管连通高位油箱和轴承座内腔组成；

油位测量装置，用于测量上述轴承座内腔的油位高低，并与轴承座内腔连通；

水位测量装置，用于测量滤网水位的高低，设置在鼓网的进水侧；

PLC控制装置，用于判断油位与水位之差后发出报警信号，与油位测量装置和水位测量装置分别连接。

上述轴承座的上端盖上设置有进、出油口，进、出油口与进、出油管连接；轴承座的端盖上设置有油位检测口，油位检测口与油位测量装置相连接。

上述轴承座内侧的主轴轴套与轴承座之间设置有填料密封件，填料密封件上设置有与轴承座连接的顶紧装置。

上述油位测量装置为压力变送器。

上述轴承座低于油箱设置。

上述顶紧装置为双头螺柱。

上述一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统的控制方法，包括：

当水位高于轴承座底板以上时，所述油位与水位之差大于设定值时，系统正常工作；小于设定值时，PLC控制装置发出报警信号；

当水位低于轴承座底板以下时，油位低于枯油位值时，PLC控制装置发出报警信号。

本发明相对于现有技术，具有如下优点和效果：

1、本发明采用机械连通器的原理，设置高于主轴位置的油箱，使油箱中的润滑油经注油管流入到主轴各端的轴承座内，通过使构成连通器系统内的油位始终高于水室中的水位，使得轴承座内部的油压始终高于轴承座外部的水压，利用压力差来阻止水流进轴承座内，实现主轴轴承的防护，同时，通过油位测量装置和水位测量装置分别测量油位和水位，当水位淹没轴承座(水位高于轴承座底板以上)时，要求油位高于水位一定数值(以保证轴承座内油压大于轴承座外的水压)，防止海水(或淡水)流进轴承座内，小于设定值时发出报警信号；当水位低于轴承座底板时且轴承座内油位低于设定的枯油位值时，发出报警信号，提醒工作人员需要加油，以增大压力差，防止海水(或淡水)浸入轴承。

2、轴套与轴承座之间采用填料密封件，其密封原理是：将具有压缩性和回弹性的填料放入轴承座内，用压盖将其轴向压紧后通过双头螺柱将其固定，使填料产生径向弹塑性变形，堵塞间隙，实现密封，因此，不仅密封效果好、密封程度可调整，同时结构简单、装拆方便、成本低廉。

3、由于主轴转速低(不到0.5r/min)、工作环境温度低(处于海水或淡水中)采用稀油润滑，其工作温度不可能超过润滑油的闪点；黏度较低的稀油其凝点也低，流动性强，能迅速进入间隙小的摩擦副起到润滑作用，效果更好。

附图说明：

图1是本发明结构示意图。

图2为压力变送器装配示意图。

图2、图3是PLC控制装置测量报警示意图。

图中，1-轴承，2-轴承座，3-主轴，4-端盖，5-上端盖，6-轴套，7-填料密封件，8-进、出油口，9-油位检测口，10-排油阀，11-油位测量装置，12-水位测量装置，13-O型密封圈，14-油箱，15-双头螺柱，16-压力变送器，17-座体。

具体实施方式：

本发明采用机械连通器的原理，通过使构成连通器系统内的油位始终高于水室中的水位，使得轴承座内部的油压始终高于轴承座外部的水压，利用压力差来阻止水流进入轴承座内，实现主轴轴承的防护。

参见图1，本发明的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，包括油压回路、油位测量装置11、水位测量装置12和PLC控制装置，油压回路由轴承座2与油箱14通过进、出油管连接组成，油压回路保证油箱16与轴承座2内腔油液相通；即通过在滚动轴承1上端的轴承座2的上端盖上开设有与轴承座2内腔相连通的进、出油口8，进、出油管与进、出油口8相连通，油箱16可设置在鼓网两侧的平台上，但其高度高于轴承座2；轴承座的端盖4的上侧设置有油位检测口9，油位检测口9与油位测量装置11相连接，轴承座的端盖4的下侧上设置有排油阀10，排油阀10用于排除废油；油位测量装置11可为一压力变送器16，参见图2，压力变送器16设置在鼓网座体17的一侧，并通过座体17中的空腔与油位检测口9连接；水位测量装置设置在鼓网的进水侧，水位测量装置12与油位测量装置11通过与其连接的PLC控制装置进行判断水位和油位高低后发出报警信号。

同时，在滚动轴承1内侧的主轴3与轴承座2之间依次从内到外套设有O型密封圈13，轴套6和填料密封件7，轴套6套设在主轴3的台阶面内，其前端靠近台阶面处内嵌O型密封圈13，O型密封圈13，轴套6和填料密封件7三者设为一体将轴承座2与主轴3之间密封，轴套6和填料密封件7的外侧通过双头螺柱15分别将其压紧固定在主轴3与轴承座1上，填料密封件7为具有压缩性和回弹性的填料放入填料箱内，用压盖将其轴向压紧，使填料产生径向弹塑性变形，堵塞间隙，实现密封。

参见图3、图4，本发明在使用时，PLC控制装置报警信号分两种情况：

(1)当鼓形滤网前水位高于主轴轴承座底板以上时，为保证轴承座内油压始终大于轴承座外的水压，防止海水(或淡水)流入轴承座2内，要求油位高于水位一定数值Δh高度(以保证轴承座内油压大于轴承座外的水压)，PLC控制装置应判别主轴轴承座内的油位与鼓网前水位的差值是否大于油压差设定值Δh，如果大于油压差设定值Δh，鼓网正常运行；如果小于油压差设定值Δh，则PLC控制装置内主轴润滑油油位报警回路接通，PLC控制装置发出声光报警信号，说明轴承座2内已有油外泄，提醒值班人员向主轴轴承座内注油并更换或测量密封部件；

(2)当鼓形滤网前水位低于主轴轴承座底板以下时，主轴轴承座2内的油压始终是大于水压的，水不能流入轴承座内，此时，PLC控制装置只需判断主轴润滑油油位是否大于设定的主轴轴承座枯油位即可，即PLC控制装置将主轴润滑油油位与设定的主轴枯油位值(此值为定值，可预先在PLC控制装置PLC程序中设定)进行比较，当前者大于后者时，鼓网正常运行；当前者小于后者时，PLC控制装置内主轴枯油位报警回路接通，PLC控制装置发出枯油位声光报警信号，提醒值班人员向主轴轴承座内注油；

该设定值Δh按照如下公式计算：

Δh = \frac{(p_{2} - p_{1}) h}{p_{1}}

Δh油压差设定值，p1：油的比重(最高环境温度)，

p2：水的比重，h：网前水位与主轴中心标高度差。

由于油箱14高于主轴轴承座2位置，并且高于水室进水侧的最高水位，油箱中的润滑油经进、出油管流入到主轴各端的轴承座内，并返回到各自油箱，通过轴承座外壳上最低处的排油阀10，可定期排放废油。

同时，当轴承座2的耗油量较往日增加时，也可间接判断此时填料密封件与轴套间间隙增大、密封性能降低，即Δh大于水位和油位之差时，可能发生泄漏，如填料密封件或轴套磨损严重无法继续使用则需更换填料密封件7，从而提高密封性能，更换时，只需要卸开双头螺柱15即可进行更换。

Claims

1.一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，包括：

油压回路，由进、出油管连通高位油箱（14）和轴承座（2）内腔组成；

用于测量轴承座（2）内腔油位高度的油位测量装置（11），与轴承座（2）内腔连通；

用于测量滤网水位高度的水位测量装置（12），设置在滤网的进水侧；

用于判断油位高度与水位高度之差后并发出报警信号的PLC控制装置，与油位测量装置（11）和水位测量装置（12）分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，其特征在于：所述轴承座的上端盖（5）上设置有进、出油口（8），进、出油口（8）与进、出油管连接；轴承座的第一端盖（4）上设置有油位检测口（9），油位检测口（9）与油位测量装置（11）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，其特征在于：所述轴承座（2）内侧的主轴轴套（6）与轴承座（2）之间设置有填料密封件（7），填料密封件（7）上设置有与轴承座（2）连接的顶紧装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，其特征在于：所述油位测量装置（11）为压力变送器（16）。

5.根据权利要求3所述的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，其特征在于：所述轴承座（2）低于油箱（14）设置。

6.根据权利要求3所述的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统，其特征在于：所述顶紧装置为双头螺柱（15）。

7.如权利要求1所述的一种电站鼓形旋转滤网的主轴轴承防护系统的防护方法，其特征在于：

当水位高度高于轴承座底板以上时，所述油位高度与水位高度之差大于设定值时，系统正常工作；小于设定值时，PLC控制装置发出报警信号；

当水位高度低于轴承座底板以下时，油位高度低于枯油位值时，PLC控制装置发出报警信号。