CN110332025A - 盘车装置 - Google Patents

Abstract

本发明的盘车装置，属于机械传动设备的技术领域，解决现有技术中不能协调汽轮机转子转速的技术问题。该装置包括调速机构，所述调速机构与所述转子(7)转动连接，能够在所述转子(7)启动或停止时调节所述转子(7)的转速。本发明用以完善汽轮机的功能，满足人们对汽轮机安全性、效率性和功能性的需求。

Description

盘车装置

技术领域

本发明属于机械传动设备的技术领域，特别涉及一种盘车装置。

背景技术

汽轮机是利用高温、高压蒸汽的压力能及热能经过透平膨胀做功来驱动发电机或泵、风机、压缩机等，在电厂、钢铁、石化等领域应用十分广泛。为确保汽轮机的稳定工作，汽轮机在安装有盘车机构，盘车机构是汽轮机停机后，使热态转子以稳定的低转速旋转，保证转子不弯曲变形。汽轮机停机后，整个汽轮机仍处于高温状态，尤其是转子，如果转子在高温条件下处于静止状态，将会发生转子弯曲，导致机组不能正常开机，且会磨损汽轮机各密封部件，导致汽轮机内效率下降、汽轮机漏气严重，从而发生安全事故。

本发明人发现，现有技术中至少存在以下技术缺陷：

现有技术中的汽轮机并未安装未盘车装置，汽轮机在开机前，轴封通有高温封气蒸汽，当转子处于静止状态时，转子则会因为受热不均而产生弯曲，而且转子静态时启动需很大的静态力矩，结合汽轮机的调节原理，汽轮机启动后，如果转速没有上升，会导致汽轮机转子转速突然急速上升，容易导致汽轮机失速、甚至超速，引发事故发生。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种盘车装置，克服现有技术中不能协调汽轮机转子转速的技术问题。本发明创造有诸多有益效果，详见下文叙述。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种盘车装置，用于汽轮机用，所述汽轮机包括转子，包括调速机构与所述转子转动连接，能够在所述转子启动或停止时协调所述转子的转速。

在一个优选或可选实施方式中，所述调速机构与所述转子以可分离方式啮合连接，在所述转子启动时，与所述转子啮合，在所述转子正常转动时，与所述转子分离。

在一个优选或可选实施方式中，所述转子安装有第一齿轮，所述调速机构与所述第一齿轮以可分离方式啮合连接。

在一个优选或可选实施方式中，所述调速机构包括传动组件、固定装置和安装在所述传动组件上的第二齿轮，所述第二齿轮第一齿轮错开设置，其中：

传动组件，用于带动所述第二齿轮转动，并对接外部动力装置；

固定装置，用于可限制所述第二齿轮转动，使第二齿轮沿所述传动组件轴向移动，完成与所述第一齿轮啮合；

第二齿轮，用以向所述第一齿轮传动。

在一个优选或可选实施方式中，所述第二齿轮的直径小于所述第一齿轮的直径。

在一个优选或可选实施方式中，所述传动组件包括螺旋轴和安装在所述螺旋轴上的涡轮，所述第二齿轮安装在螺旋轴上。

在一个优选或可选实施方式中，在所述第二齿轮朝向所述涡轮的侧面止抵安装有弹性件，所述弹性件在压缩后助推所述第二齿轮远离所述涡轮。

在一个优选或可选实施方式中，所述涡轮上还安装有蜗杆，所述蜗杆一端与动力件转动连接，另一端以可拆卸的方式连接有手轮。

在一个优选或可选实施方式中，还包括机壳，所述调速机构安装在所述机壳内。

在一个优选或可选实施方式中，在所述机壳内安装有探测器，当所述调速机构与所述转子连接后再次分离时，所述探测器发出信号，以控制所述调速机构停止工作。

本发明的有益效果是：设置调速机构，通过所述调速机构与所述转子7转动连接，在汽轮机启动时，为所述转子提供动力，带动所述转子转动或是协助转子提升转速，避免转子转速突然急速上升而损耗汽轮机；当汽轮起启动稳定后，所述转子转速稳定，所述转子与调速机构分离，由汽轮起提供所述转子转动的输出动力，避免能量的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的盘车装置齿轮分离的结构示意图；

图2为本发明盘车装置齿轮啮合的结构示意图；

图3为本发明盘车装置各个部件安装的结构示意图；

图4为本发明盘车装置自动盘车的结构示意图；

图5为本发明盘车装置手动盘车的结构示意图；

其中，图中：1.顶针装置；2.蜗杆；3.蜗轮；4.弹性件；5.螺旋轴；6.第一齿轮；7.转子；8.第二齿轮；9.探测器；10.手轮；12第一孔；13.第二孔。

具体实施方式

为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1至图3所示的盘车装置，用于汽轮机用，汽轮机包括转子7，包括调速机构，调速机构与转子7转动连接，能够在转子7启动或停止时调节转子7的转速。

汽轮机为现有技术在此不再赘述，其包括转子7。正常情况下，汽轮机停机后，整个汽轮机仍处于高温状态，尤其是转子，如果转子在高温条件下处于静止状态，将会发生转子弯曲，而且转子静态时启动需很大的静态力矩，汽轮机启动后，如果转速没有上升，会导致汽轮机转子转速突然急速上升而损耗汽轮机。本案的技术方案是通过调速机构调节转子7的转速，汽轮机停机后在，使热态转子以稳定的低转速旋转，保证转子不弯曲变形。汽轮机启动前，协助转子提升转速，避免转子转速突然急速上升而损耗汽轮机。

作为可选的实施方式，调速机构与转子7以可分离方式啮合连接，在转子7启动时，与转子啮合，在转子7正常转动时，与转子7分离。通过啮合与分离的传动方式，调节转子7的转速，其结构简单，易于操作和制造。

进一步的，如图1和图2所示，转子7安装有第一齿轮6，调速机构与第一齿轮6以可分离方式啮合连接。调速机构包括传动组件、固定装置和安装在传动组件上的第二齿轮8，第二齿轮8第一齿轮6错开设置，其中：

传动组件，例如，太阳传动转盘或行星齿轮传动机构或是涡轮、蜗杆组件等，能够带动第二齿轮8转动，传动组件对接外部动力装置，动力来源，例如，电机；

固定装置，例如，顶针装置1，其包括气动或手动式顶针，通过顶针的收缩能够可限制第二齿轮8转动，使第二齿轮8沿传动组件轴向移动，完成与第一齿轮6啮合，需要指出的是：该结构利用作用力与反作用力的原理，例如，螺栓和螺母，将螺母限定转动，受反作用力的影响，螺母会沿螺栓周向移动。

第二齿轮8，能够向第一齿轮6传动，在顶针装置1的作用下，第二齿轮8先停止转动沿传动组件移动，直至与第一齿轮6完成啮合，在汽轮机启动时，由于转子7转速不够，由第二齿轮8向第一齿轮6提供动力，提高第二齿轮8转动，避免转子转速突然急速上升而损耗汽轮机，转子突然急速上升由于汽轮机本身结构所导致，启动前转子转速不够，整体的输送马力不断提高，会导致转子转速突然急速上升。

进一步的，第二齿轮8的直径小于第一齿轮6的直径，该结构的作用是，在转子转速稳定后，避免动力的损耗，使第二齿轮8与第一齿轮6脱离，第一齿轮6的转动完全由汽轮机提供。原理是：第一齿轮6稳步提升，提升至一定转速后，第二齿轮8与第一齿轮6的传动比出现差值，即为：第二齿轮8外部动力所提供的转速跟不上汽轮机为第一齿轮6所提供的转速，利用发作用力，致使第二齿轮8与第一齿轮6脱离，本结构原理即为本案技术的特征的工作原理。

进一步的，传动组件包括螺旋轴5和安装在螺旋轴5上的涡轮3，第二齿轮8安装在螺旋轴5上。在第二齿轮8朝向涡轮3的侧面止抵安装有弹性件4，弹性件4在压缩后助推第二齿轮8远离涡轮3。弹性件4的作用是助推，协助第二齿轮8与第一齿轮6脱离，致使第一齿轮6的动力来源由汽轮机自身提供。

作为可选的实施方式，涡轮3上还安装有蜗杆2，蜗杆一端与动力件转动连接，另一端以可拆卸的方式连接有手轮，手轮即为，现有技术中手动式盘车装置，操作者可手动为第二齿轮8提供动力，在特殊情况下使用，例如，汽轮起的第一次启动时用或是检修时用或是第二齿轮8与第一齿轮6脱离时用，

作为可选的实施方式，还包括机壳100，调速机构安装在机壳100内。机壳100的作用是防尘、封油，提高传动组件或是齿轮等的使用年限。机壳100上还安装有手轮10和行程开关(图未标注)，并设有第一孔12和第二孔13，形成开关与电机电连接，第一孔12的位置与形成开关的位置相对应，第二孔13的位置与蜗杆2相对应，手轮10通过第二孔13可与蜗杆2转动连接，以图4和图5放置的方位为参考位置，第一孔12在第二孔13的左边位置，其中：

自动控制电机时，如图4所示，手轮10的端头通过第一孔12与形成开关触碰，此时，电机通电，形成电机的闭合回路，电机可以启动；在机壳100可设置手轮10的托架。

如图5所示，手动盘车时，将手轮10从机壳100上取下，此时，手轮10与形成开关分离，则，电机断电，人工盘车，避免了操作人员正在手动盘车时，电机通电造成人员伤害的情况出现。将手轮10通过第二孔13与蜗杆2转动连接，人工转动手轮10以达手动盘车的目的。

进一步的，在机壳100上安装有探测器9和控制器，探测器9与调速机构分别与控制器电连接，当调速机构与转子7由连接状态分离时，探测器9发出信号，以控制调速机构停止工作。实现自动化，避免投入过多的人力，符合现代化工业的要求。探测器9，例如，逼近开关探头。

工作原理：

本发明在有限的壳体空间内通过涡轮蜗杆传动副、螺旋传动副、齿轮传动副三对传动副及辅助机构实现了大速比、通过螺旋传动副实现扭矩传递和齿轮传动副的手动啮合及自动分离功能，即启动时，转子7转速不够时，盘车装置的第二齿轮8为主动轮，根据螺旋传动副的特点和旋向，第二齿轮8向第一齿轮6啮合方向受力，为第一齿轮6提供转动动力；

当汽轮机转速完全启动，由汽轮机为第一齿轮6提供输出动力时，第二齿轮8与第一齿轮6分离，需要指出的是：顶针装置限制第二齿轮8的转动只限于第二齿轮8与第一齿轮6啮合前，当第二齿轮8转速低于第一齿轮6，第一齿轮6变为主动轮，第二齿轮8变为从动轮，根据螺旋传动副特点和旋向，第二齿轮8受力反向，向脱离啮合方向移动，并在轴向弹簧4的作用下，定位于完全脱离的轴台阶上。

如图1所示,为盘车脱离状态。蜗杆2一端与电机相连，另一端与可拆卸的手轮连接。第二齿轮8可以在件螺旋轴5上旋转轴向移动。当需要投入时，手动压下顶针装置1，卡入第二齿轮8槽内，第二齿轮8不能旋转，旋转手轮，涡轮3和蜗杆2传动至螺旋轴5，第二齿轮8在螺旋副的作用下压缩轴向的弹簧4，向第一齿轮6方向移动，和第一齿轮6啮合，最终与涡轮定位贴紧如图2所示。此时开启盘车电机，第二齿轮8通过涡轮3和蜗杆2及其第一齿轮6，汽轮机转子7以恒定转速旋转，如3—40rpm。

当汽轮机启动后，汽轮机转子7转速逐渐升高，第一齿轮6由从动轮变为主动轮，第二齿轮8轮变为从动轮，同时第二齿轮8在螺旋副和压缩弹簧4的作用脱离啮合并回位到图1小齿轮位置，同时逼近开关探头9检测到第二齿轮8已脱离啮合到位，给控制系统发信号，盘车电机断电停止盘车。充分考虑到人员操作安全和设备安全，设置手动状态下电机不能启动和齿轮分离时电机不能启动两项安装连锁保护。

在上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明创造揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明创造的保护范围应以所属权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种盘车装置，用于汽轮机用，所述汽轮机包括转子(7)，其特征在于，包括调速机构，所述调速机构与所述转子(7)转动连接，能够在所述转子(7)启动或停止时调节所述转子(7)的转速。

2.根据权利要求1所述的盘车装置，其特征在于，所述调速机构与所述转子(7)以可分离方式啮合连接，在所述转子(7)启动时，与所述转子啮合，在所述转子(7)正常转动时，与所述转子(7)分离。

3.根据权利要求2所述的盘车装置，其特征在于，所述转子(7)安装有第一齿轮(6)，所述调速机构与所述第一齿轮(6)以可分离方式啮合连接。

4.根据权利要求3所述的盘车装置，所述调速机构包括传动组件、固定装置和安装在所述传动组件上的第二齿轮(8)，所述第二齿轮(8)与所述第一齿轮(6)错开设置，其中：

传动组件，能够带动所述第二齿轮(8)转动，并对接外部动力装置；

固定装置，能够可限制所述第二齿轮(8)转动，使第二齿轮(8)沿所述传动组件轴向移动，完成与所述第一齿轮(6)啮合；

第二齿轮(8)，能够向所述第一齿轮(6)传动。

5.根据权利要求4所述的盘车装置，其特征在于，所述第二齿轮(8)的直径小于所述第一齿轮(6)的直径。

6.根据权利要求4所述的盘车装置，其特征在于，所述传动组件包括螺旋轴(5)和安装在所述螺旋轴(5)上的涡轮(3)，所述第二齿轮(8)安装在螺旋轴(5)上。

7.根据权利要求6所述的盘车装置，其特征在于，在所述第二齿轮(8)朝向所述涡轮(3)的侧面止抵安装有弹性件(4)，所述弹性件(4)在压缩后助推所述第二齿轮(8)远离所述涡轮(3)。

8.根据权利要求6所述的盘车装置，其特征在于，所述涡轮(3)上还安装有蜗杆(2)，所述蜗杆一端与动力件转动连接，另一端以可拆卸的方式连接有手轮。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的盘车装置，其特征在于，还包括机壳(100)，所述调速机构安装在所述机壳(100)内。

10.根据权利要求9所述的盘车装置，其特征在于，在所述机壳(100)内安装有探测器(9)和控制器，所述探测器(9)与所述调速机构分别与所述控制器电连接；当所述调速机构与所述转子(7)由连接状态分离时，所述探测器(9)发出信号，以控制所述调速机构停止工作。