CN108131173B - 船用可在线调整式超速保安装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用可在线调整式超速保安装置，包括飞锤、弹簧保持环、定位螺钉、止动垫片、弹簧、平衡块，所述弹簧保持环和平衡块同轴安装在转轴上，弹簧保持环和平衡块内装有飞锤，且飞锤下部上端面与弹簧保持环内部上端面之间通过弹簧连接，弹簧保持环和平衡块与转轴之间分别用定位螺钉及止动垫片定位固定连接。当机组到达动作转速时，所述飞锤的离心力大于弹簧预紧力，飞锤在离心力的作用下快速飞出，使机组实现超速保护。该保安装置可解决整定到动作转速程序繁琐、动作转速不稳定及拆检不便的问题，通过对飞锤结构进行的改进设计，大幅提升了保安器在线调整能力及维修性。

Description

船用可在线调整式超速保安装置
技术领域
本发明涉及一种船用汽轮机超速保护系统，尤其是一种船用可在线调整式超速保安装置。
背景技术
目前船用汽轮机组为了运行安全可靠目的，通常设置都会多重“冗余”保护设备，对于超速保护装置通常有两种形式：机械液压超速保护以及数字液压超速保护装置，内部的动作次序依次为自动停机遮断保护(AST)和机械超速危急遮断保护(MOET)。
机械超速危急遮断保护(MOET)作为汽轮机的最后一道防线其可靠性至关重要，目前船用汽轮机的机械超速危急保安器有飞锤和飞环式两种形式，其结构如图1、图2所示。安装在汽轮机轴端的偏心体即飞锤或飞环，被弹簧的预紧力就位在汽轮机转轴上，偏心体随主轴一起旋转，其离心力与转速的平方成正比，当转速超过某一设定转速时，离心力大于弹簧拉力，偏心体就会在离心力的作用下快速飞出，危急遮断保护动作。偏心体飞出，保护系统动作后转速下降，偏心体的离心力减小，当转速降至小于某一转速时，离心力小于弹簧力，则偏心体快速复位。
现有的船用飞锤保安器结构(如图1)主要存在以下问题：
(1)无法在线调整动作转速。现有船用飞锤式保安器在试验调整中需要先预装多个垫片，记录该状态下保安器动作转速，然后停机将保安器拆卸，根据记录转速相应地增加、减少或者配磨垫片使飞锤的动作转速符合超速转速要求，转速调整过程复杂。
(2)动作转速不稳定。现有飞锤式保安器是通过多片垫片调整动作转速，对垫片平整度及接触要求高。同时由于飞锤的导杆长度较长，对套筒与杆的同心度要求非常高。这些因素会导致飞锤的动作转速不稳定，影响机组安全可靠性。
(3)维修拆检不便。该类保安器整定到要求转速后，为了装配可靠和运行的安全稳定，需将下端螺纹连接处打上螺钉紧固或者进行螺塞冲点，维修时至少需要将压块、飞锤及弹簧等部件拆卸多次，过程繁琐，工作量大，导致试验费时费力，不利于后续的拆检及维修工作。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种船用可在线调整式超速保安装置，该保安装置可解决整定到动作转速程序繁琐、动作转速不稳定及拆检不便的问题，通过对飞锤结构进行全新的改型设计，实现了保安器的在线调整能力及维修性的大幅提升。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种船用可在线调整式超速保安装置，包括飞锤、弹簧保持环、定位螺钉、止动垫片、弹簧、平衡块，所述弹簧保持环和平衡块同轴安装在转轴上，所述弹簧保持环和平衡块通过螺纹与转轴连接，弹簧保持环和平衡块内装有飞锤，且飞锤下部上端面与弹簧保持环内部上端面之间通过弹簧连接，弹簧保持环和平衡块与转轴之间分别用定位螺钉及止动垫片定位固定连接。
当机组到达动作转速时，所述飞锤的离心力大于弹簧预紧力，飞锤在离心力的作用下快速飞出，使机组实现超速保护。
所述弹簧保持环一端带六角螺母结构，圆周上均匀分布15个定位槽，另一端为带螺纹结构的柱面，螺纹结构与转轴连接。
所述平衡块下部圆周上设有环形定位槽，环形定位槽与定位螺钉的轴端处的直径相配，通过定位螺钉限制住平衡块的位置。
本发明的有益效果是：
本发明的船用在线调整式超速保安装置相比于现有船用飞锤式保安器有以下优点：
(1)可在线调整动作转速。无需拆卸保安器，通过旋转弹簧保持环即可在线调整弹簧压缩量，定位槽配合定位螺钉将弹簧保持环重新固定在转轴上，达到改变飞锤动作转速的目的。
(2)稳定性提高。在保持保安器飞出特性的基础上，优化增大飞锤的偏心距，动作转速较额定转速状态下的离心力差值裕量也进一步增大，动作转速稳定，可承担更大外力冲击，有效提高保安器的抗冲击性及稳定性。
(3)拆检维修便捷。该超速保安装置各零件均为装配连接，无需螺塞冲点或其它措施即可紧固定位，通过弹簧保持环与平衡块的环形定位槽及定位螺钉即可将超速保安装置固定在转轴上，拆检维修时只需拆下定位螺钉，即可顺利拆除其余部件。
附图说明
图1为现有的飞锤式机械超速危急保安器结构示意图；
图2为现有飞环式机械超速危急保安器结构示意图；
图3为本发明的船用可在线调整式超速保安装置结构示意图；
图4为弹簧保持环结构主视图；
图5为图4中沿A-A剖视图；
图6为平衡块结构图；
图7为定位螺钉结构图；
图8为船用可在线调整式超速保安装置安装图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图3至图8所示，一种船用可在线调整式超速保安装置20，包括飞锤2、弹簧保持环3、定位螺钉4、止动垫片5、弹簧6、平衡块7。
弹簧保持环3和平衡块7同轴安装在转轴1上，弹簧保持环3和平衡块7通过螺纹与转轴1连接(见图3，8)。弹簧保持环3和平衡块7内装有飞锤2，且飞锤2下部上端面与弹簧保持环3内部上端面之间通过弹簧6连接，弹簧保持环3和平衡块7与转轴1之间分别用定位螺钉4及止动垫片5定位固定连接。
当机组到达动作转速时，飞锤2的离心力大于弹簧6预紧力，飞锤2在离心力的作用下快速飞出，机组实现超速保护。船用可在线调整式超速保安装置20的飞锤结构见图3。
如图4，5所示，弹簧保持环3一端带六角螺母结构8，上设有定位槽9，共15个定位槽9均匀分布在圆周上，另一端为带螺纹结构10的柱面，螺纹结构10与转轴1连接。
如图6所示，平衡块7下部圆周上设有环形定位槽11，通过配磨定位螺钉4的轴端12处的直径(见图7)，使定位螺钉4刚好能限制住平衡块7的位置，将飞锤2稳固在指定位置上。
该在线调整式超速保安装置安装在汽轮机转子上，采用与转子钻孔相同的工艺及加工手段的即可实现。同时，在进行转子高速动平衡时，可完成保安器动作转速整定。

Claims (4)

1.一种船用可在线调整式超速保安装置，包括飞锤(2)、弹簧保持环(3)、定位螺钉(4)、止动垫片(5)、弹簧(6)、平衡块(7)，其特征在于：所述弹簧保持环(3)和平衡块(7)同轴安装在转轴(1)上，弹簧保持环(3)和平衡块(7)通过螺纹与转轴(1)连接，弹簧保持环(3)和平衡块(7)内装有飞锤(2)，且飞锤(2)下部上端面与弹簧保持环(3)内部上端面之间通过弹簧(6)连接，弹簧保持环(3)和平衡块(7)与转轴(1)之间分别用定位螺钉(4)及止动垫片(5)定位固定连接。
2.根据权利要求1所述的船用可在线调整式超速保安装置，其特征在于：当机组到达动作转速时，所述飞锤(2)的离心力大于弹簧(6)预紧力，飞锤(2)在离心力的作用下快速飞出，使机组实现超速保护。
3.根据权利要求1所述的船用可在线调整式超速保安装置，其特征在于：所述弹簧保持环(3)一端带六角螺母结构(8)，圆周上均匀分布15个定位槽(9)，另一端为带螺纹结构(10)的柱面，螺纹结构(10)与转轴(1)连接。
4.根据权利要求1所述的船用可在线调整式超速保安装置，其特征在于：所述平衡块(7)下部圆周上设有环形定位槽(11)，环形定位槽(11)与定位螺钉(4)的轴端(12)处的直径相配，通过定位螺钉(4)限制住平衡块(7)的位置。
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