CN109779702B - 油路高度集成的汽轮机轴承座结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油路高度集成的汽轮机轴承座结构，由上半轴承座和下半轴承座组成，上半轴承座和下半轴承座的内腔通过铸造的横向筋板和纵向筋板分隔成四个腔室，分别为主油泵进口低压油腔室、主油泵出口高压油腔室、系统高压油腔室、轴承座回油腔室；主油泵进口低压油腔室连通保安器低压油进口和主油泵进口，主油泵出口高压油腔室通过单向阀连通系统高压油腔室，系统高压油腔室连通保安器高压油进口、调速器进油口、蓄能器油接口、系统高压油接口，轴承座回油腔室连通轴承座回油口、保安器回油口以及调速器回油口。本发明使调速器、蓄能器、保安器均集成在轴承座顶部和侧面，省去了与这三个设备的外部管路连接，使机组设备布置更加优化紧凑，小型化。

Description

油路高度集成的汽轮机轴承座结构

技术领域

本发明涉及一种汽轮机轴承座，尤其是一种集成油路的汽轮机轴承座结构。

背景技术

滑油系统主要用于向机组调速器、保安器、各轴承、盘车装置等所有用油系统或设备供应滑油。图1为目前船用小型汽发机组的常规油路系统部分段简图。当机组正常运行时，所有用油系统或设备的滑油来自主油泵。主油泵出口的高压油一路通往注油器进口，将油箱下部的油吸入，形成正压，供给主油泵；一路进入冷油器，滤油器和温控阀等部套，最终进入汽轮机、减速器和发电机的各个需油部件进行润滑和冷却；一路用于向调速器和保安器等部套供油，对机组起到调节和保护的作用；此外，主油泵出口的高压油还与蓄能器连通，以保证机组瞬态调速稳定性。在机组开机和停机过程中，主油泵出口油压低，滑油压力继电器接通电动起动油泵，电动油泵出口滑油关闭主油泵前单向阀，防止电动油泵出口滑油进入主油泵高压腔室内，并给保安器、调速器、注油器和其它需要润滑和冷却的设备供油。由于自供油系统涉及设备多，机组管路往往众多，布置较为混乱。

针对图1中红框部分所示管路和阀门，由于该部分集中在主油泵附近，管路众多、布置较为混乱，需要设计一种油路高度集成的汽轮机轴承座结构，用于简化机组的油管路组成，降低机组油管路振动。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，而提出一种油路高度集成的汽轮机轴承座结构，该结构将调速器、蓄能器、保安器均集成在轴承座顶部和侧面，预留了三个设备的安装接口和进出油接口，省去了与这三个设备的外部管路连接，机组设备布置更加优化紧凑，有利于船用机组的小型化设计；同时该结构将主油泵进出油口、系统高压油接口、蓄能器进出油口、保安器低压油进口、保安器高压油进口、保安器回油口、调速器进油口、调速器回油口、轴承座回油口、主油泵前单向阀全部集成在轴承座内，内置油路结构紧凑，可简化机组的油管路组成，以及降低机组油管路振动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油路高度集成的汽轮机轴承座结构，由上半轴承座和下半轴承座组成，其特征在于：所述上半轴承座顶部设置调速器安装接口，调速器安装接口内设有调速器进油口和调速器回油口；上半轴承座左侧面设置蓄能器安装接口；下半轴承座左侧面设置蓄能器油接口，系统高压油接口，以及主油泵进口；下半轴承座右侧面设置保安器安装接口，保安器安装接口内设有保安器回油口，保安器低压油进口和保安器高压油进口；下半轴承座底部设有轴承座回油口；所述上半轴承座和下半轴承座的内腔通过铸造的横向筋板和纵向筋板分隔成四个腔室，分别为主油泵进口低压油腔室、主油泵出口高压油腔室、轴承座回油腔室、系统高压油腔室；主油泵进口低压油腔室连通保安器低压油进口和主油泵进口，主油泵出口高压油腔室通过单向阀连通系统高压油腔室，系统高压油腔室连通保安器高压油进口、调速器进油口、蓄能器油接口、系统高压油接口，轴承座回油腔室连通轴承座回油口、保安器回油口以及调速器回油口。

进一步，所述主油泵前单向阀由套圈、阀球和套筒组成，套筒置于系统高压油腔室内，套筒内端面压紧套圈，阀球置于套筒内，通过阀球与套圈之间的接触面配合，实现主油泵出口油压较低时，阻断系统高压油腔室和主油泵出口高压油腔室之间的连通。

进一步，所述主油泵进口低压油腔室、主油泵出口高压油腔室的滑油分别通过保安器低压油进口和保安器高压油进口引入超速保安器，使进出口油压差作为汽轮机转子转速信号以控制超速保护；超速保安器的回油通过保安器回油口进入轴承座回油腔室，与轴承回油、调速器回油一起通过轴承座回油口进入油箱。

进一步，机组正常工作时，所述主油泵进口连接注油器，由注油器从油站中抽吸的滑油经过主油泵的加压，顶开主油泵前单向阀，主油泵出口高压油进入系统高压油腔室，随后分成四路：第一路通过系统高压油接口通往注油器进口，将油箱下部的油吸入通过主油泵进口再供给主油泵，同时部分通往冷油器，滤油器和温控阀部套，最终进入汽轮机、减速器和发电机的各个需油部件进行润滑和冷却；第二路通过上半轴承座内的调速器进油口向调速器供油，调速器的回油通过上半轴承座顶部的调速器回油口进入轴承座回油腔室，进而通过轴承座回油口进油箱；第三路经过下半轴承侧面保安器高压油进口进入保安器内；第四路通过蓄能器油接口与蓄能器连通，用于稳定系统油压力，以确保机组瞬态调速稳定性。

进一步，在机组开机和停机过程中，所述主油泵出口输出油压低，由电动油泵的出口滑油关闭主油泵前单向阀，由电动油泵的出口滑油给保安器、调速器、外部管路上需要润滑和冷却的其他设备供油。

本发明的有益效果是：

本发明通过油路高度集成的轴承座结构的设计，使调速器、蓄能器、保安器均集成在轴承座顶部和侧面，省去了与这三个设备的外部管路连接，使机组设备布置更加优化紧凑，小型化。通过将主油泵进出油口、系统高压油接口、蓄能器进出油口、保安器低压油进口、保安器高压油进口、保安器回油口、调速器进油口、调速器回油口、轴承座回油口、主油泵前单向阀的内部集成化设计，使机组外部油管路更简洁，降低机组油管路振动。

附图说明

图1为目前船用小型汽发机组的常规油路系统部分段简图；

图2是本发明的实施例中汽轮机轴承座结构立体图；

其中：(a)左侧立体图，(b)右侧立体图；

图3是图2(b)中沿A-A的剖视图；

图4是图3中沿B-B的剖视图；

图5是图4中沿C-C的剖视图；

图6是主油泵前单向阀关闭状态示意图；

图7是主油泵前单向阀打开状态示意图；

图中：箭头表示滑油在轴承座各个腔室间流动方向；1.上半轴承座，2.调速器进油口，3.调速器安装接口，4.调速器回油口，5.保安器安装接口，6.下半轴承座，7.保安器低压油进口，8.主油泵进口，9.系统高压油接口，10.蓄能器油接口，11.蓄能器安装接口，12.轴承座回油口，13.保安器回油口，14.轴承座回油腔室，15.主油泵出口高压油腔室，16.主油泵进口低压油腔室，17.保安器高压油进口，18.套圈，19.阀球，20.套筒，21.主油泵前单向阀，22.系统高压油腔室。

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2(a)，(b)至图5所示，本发明的油路高度集成的汽轮机轴承座结构，由上半轴承座1和下半轴承座6组成，上半轴承座1顶部设置调速器安装接口3，调速器安装接口3内设有调速器进油口2和调速器回油口4；上半轴承座1左侧面设置蓄能器安装接口11；下半轴承座6左侧面设置蓄能器油接口10，系统高压油接口9，以及主油泵进口8；下半轴承座6右侧面设置保安器安装接口5，保安器安装接口5内设有保安器回油口13，保安器低压油进口7和保安器高压油进口17；下半轴承座6底部设有轴承座回油口12。

上半轴承座1和下半轴承座6的内腔通过铸造的横向筋板和纵向筋板分隔成四个腔室，分别为主油泵进口低压油腔室16、主油泵出口高压油腔室15、轴承座回油腔室14、系统高压油腔室22；主油泵进口低压油腔室16连通保安器低压油进口7和主油泵进口8，主油泵出口高压油腔室15通过单向阀21连通系统高压油腔室22，系统高压油腔室连通保安器高压油进口17、调速器进油口2、蓄能器油接口10、系统高压油接口9，轴承座回油腔室14连通轴承座回油口12、保安器回油口13以及调速器回油口4。

每个腔室利用铸造或铣制的接口分别与总润滑管路、注油器、蓄能器、保安器、调速器相连接。

主油泵出口高压油腔室15与系统高压油腔室22之间装有主油泵前单向阀21，主油泵前单向阀21由套圈18、阀球19和套筒20组成，用于防止电动油泵工作时高压滑油进入主油泵出口高压油腔室15，套筒20置于系统高压油腔室22内，套筒20内端面压紧套圈18，阀球19置于套筒20内，通过阀球19与套圈18之间接触面的良好配合，实现主油泵出口油压较低时，阻断系统高压油腔室22和主油泵出口高压油腔室15之间的连通。主油泵进口低压油腔室16、主油泵出口高压油腔室15的滑油分别通过保安器低压油进口7和保安器高压油进口17引入超速保安器，进出口油压差作为汽轮机转子转速信号以控制超速保护，超速保安器的回油则通过保安器回油口13进入轴承座回油腔室14，与轴承回油、调速器回油一起通过轴承座回油口12进入油箱。

机组正常工作时，注油器从油站中抽吸的滑油供至主油泵进口8，由于主油泵出口油压较高，顶开主油泵前单向阀21，如图7所示，向系统各设备供油。主油泵出口高压油进入系统高压油腔室22，随后分成四路：第一路通过系统高压油接口9通往注油器进口，将油箱下部的油吸入通过主油泵进口8再供给主油泵，同时部分通往冷油器，滤油器和温控阀部套，最终进入汽轮机、减速器和发电机的各个需油部件进行润滑和冷却；第二路通过上半轴承座1内的调速器进油口2向调速器供油，调速器的回油通过上半轴承座1顶部的调速器回油口4进入轴承座回油腔室14，进而通过轴承座回油口12进油箱；第三路经过下半轴承6侧面保安器高压油进口17进入保安器内；此外，第四路通过蓄能器油接口10与蓄能器连通，用于稳定系统油压力，以确保机组瞬态调速稳定性。

在机组开机和停机过程中，主油泵出口油压低，电动油泵的出口滑油关闭主油泵前单向阀21，如图6所示，防止电动油泵的出口滑油进入主油泵出口高压油腔室15，并通过系统高压油接口9进入系统高压油腔室22，给保安器、调速器供油，同时电动油泵的出口滑油还在外部管路上向其它需要润滑和冷却的设备供油。

Claims (3)

1.一种油路高度集成的汽轮机轴承座结构，由上半轴承座（1）和下半轴承座（6）组成，其特征在于：所述上半轴承座（1）顶部设置调速器安装接口（3），调速器安装接口（3）内设有调速器进油口（2）和调速器回油口（4）；上半轴承座（1）左侧面设置蓄能器安装接口（11）；下半轴承座（6）左侧面设置蓄能器油接口（10），系统高压油接口（9），以及主油泵进口（8）；下半轴承座（6）右侧面设置保安器安装接口（5），保安器安装接口（5）内设有保安器回油口（13），保安器低压油进口（7）和保安器高压油进口（17）；下半轴承座（6）底部设有轴承座回油口（12）；所述上半轴承座（1）和下半轴承座（6）的内腔通过铸造的横向筋板和纵向筋板分隔成四个腔室，分别为主油泵进口低压油腔室（16）、主油泵出口高压油腔室（15）、轴承座回油腔室（14）、系统高压油腔室（22）；主油泵进口低压油腔室（16）连通保安器低压油进口（7）和主油泵进口（8），主油泵出口高压油腔室（15）通过主油泵前单向阀（21）连通系统高压油腔室（22），系统高压油腔室连通保安器高压油进口（17）、调速器进油口（2）、蓄能器油接口（10）、系统高压油接口（9），轴承座回油腔室（14）连通轴承座回油口（12）、保安器回油口（13）以及调速器回油口（4）；所述主油泵前单向阀（21）由套圈（18）、阀球（19）和套筒（20）组成，套筒（20）置于系统高压油腔室（22）内，套筒（20）内端面压紧套圈（18），阀球（19）置于套筒（20）内，通过阀球（19）与套圈（18）之间的接触面配合，实现主油泵出口油压较低时，阻断系统高压油腔室（22）和主油泵出口高压油腔室（15）之间的连通；所述主油泵进口低压油腔室（16）、主油泵出口高压油腔室（15）的滑油分别通过保安器低压油进口（7）和保安器高压油进口（17）引入超速保安器，使进出口油压差作为汽轮机转子转速信号以控制超速保护；超速保安器的回油通过保安器回油口（13）进入轴承座回油腔室（14），与轴承回油、调速器回油一起通过轴承座回油口（12）进入油箱。

2.根据权利要求1所述的油路高度集成的汽轮机轴承座结构，其特征在于：机组正常工作时，所述主油泵进口（8）连接注油器，由注油器从油站中抽吸的滑油经过主油泵的加压，顶开主油泵前单向阀（21），主油泵出口高压油进入系统高压油腔室（22），随后分成四路：第一路通过系统高压油接口（9）通往注油器进口，将油箱下部的油吸入通过主油泵进口（8）再供给主油泵，同时部分通往冷油器，滤油器和温控阀部套，最终进入汽轮机、减速器和发电机的各个需油部件进行润滑和冷却；第二路通过上半轴承座（1）内的调速器进油口（2）向调速器供油，调速器的回油通过上半轴承座（1）顶部的调速器回油口（4）进入轴承座回油腔室（14），进而通过轴承座回油口（12）进油箱；第三路经过下半轴承（6）侧面保安器高压油进口（17）进入保安器内；第四路通过蓄能器油接口（10）与蓄能器连通，用于稳定系统油压力，以确保机组瞬态调速稳定性。

3.根据权利要求2所述的油路高度集成的汽轮机轴承座结构，其特征在于：在机组开机和停机过程中，所述主油泵出口输出油压低，由电动油泵的出口滑油关闭主油泵前单向阀（21），由电动油泵的出口滑油给保安器、调速器、外部管路上需要润滑和冷却的设备供油。