CN111442940A - 一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，其特征在于，包括试验台、盘车测试控制模块和液压油站模块，本发明对传统的盘车测试平台进行创新设计，通过PLC控制模块，实现投运盘车与汽轮机模拟转子的之间自动循环啮合与脱离；通过液压马达、液压油站及电磁离合器的配合使用模拟汽轮机转子的惯性与转速；本发明通过对传统工艺的创新设计及现有盘车测试台发明创新，利用低成本、小零件来实现对重型零件的模拟，降低了企业的生产成本，增强产品出厂后的功能可靠性，提高效率，控制产品质量和减少劳力和生产成本，并能为车间生产提供实时生产数据，提升企业科技创新能力和管理能力。

Description

一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备

技术领域

本发明涉及一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，应用于对汽轮机盘车出厂后能否与汽轮机转子顺利实现投运啮合及顺利推出的提前模拟测试，属于汽轮机设备检测技术领域。

背景技术

汽轮机投运盘车装置是汽轮机本体的重要设备，盘车装置的运行的好坏，直径影响汽轮机的安全启停运行，盘车装置主要应用于汽轮机的转子的启动前及停机后，防止汽轮机转子因受热不均弯曲变形而连续盘转电机转动。

在汽轮机转子冲转前及汽轮机降速停机的时候，应及时投入盘车装置，使热态及冷态的转子处于盘车转速的连续盘动中，避免转子因受热不均而产生弯曲，持续盘车至汽缸温度下降到某个温度，转子不产生热态弯曲变形时方可将盘车装置停下。

盘车装置一般安装在汽轮机与发电机联轴器处汽轮机盘车箱体上，与装与汽轮机联轴器处汽机端转子上的齿轮进行啮合，并由电动机驱动实现轴系连续稳定的运转。要求盘车装置在蒸汽冲动转子并超过盘车转速后能与转子上的齿轮自动脱离；在机组停机降速到零转时盘车能够自动与转子上的齿轮啮合。因而要求盘车装置具有安全可靠、投入和甩开灵活自如、传动平稳、结构紧凑合理、易于操作等特点。而目前盘车装置出厂后在汽轮机组上经常出现需要盘车装置时盘车装置投入不上；盘车投入时与汽机端转子齿轮发生严重碰齿；转子停机降速后盘车装置不能甩开或者甩开不到位；盘车电机电流过大等问题，因盘车装置的问题经常导致汽轮机机组无法正常按照节点日期启机或者停机，造成严重的经济损失。

因此为防止盘车生产装配出厂后能正常稳定使用，在盘车装置出厂前进行投入及脱离的功能测试异常重要，通过盘车装置出厂前的功能测试，进行盘车反复的模拟啮合与脱离测试，监控盘车电机参数等内容是保证盘车出厂后能顺利运行的重要手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种能简单有效而又准确模拟盘车装置与汽轮机转子啮合、传动及脱离的试验装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，其特征在于，包括试验台、盘车测试控制模块和液压油站模块，所述的试验台包括用于安装盘车的试验台座，试验台座内设有模拟转子，模拟转子连接有用于与盘车啮合小齿轮配合的试验台模拟大齿轮，所述试验台座内部设有可控压力润滑油，所述模拟转子两端通过模拟转子轴连通所述试验台座外部，所述模拟转子轴一端连接液压马达、另一端连接制动器；所述盘车测试控制模块包括控制系统，控制系统连接盘车和试验台并提供电源，所述试验台设有液压，转速，扭矩，位移信号传感器并反馈信号到控制系统；所述液压油站模块通过电磁阀向试验台和盘车提供润滑油，并向试验台模拟转子提供动力及加载背压。

优选的，所述液压油站模块包括电动机一，所述电动机一带动油泵一经过单向阀一、过滤器一、电磁阀一到达油口B向液压马达供油，所述电磁阀一至油口B之间设有用于设定供油压力的溢流阀二、显示供油压力的压力表一和用于发出压力指示信号的压力开关一；所述液压马达的出油口连接油口C，所述油口C处设有用于显示出油压力的压力表二和用于设定压力的溢流阀三，所述溢流阀三后连接有冷却器一；所述液压油站模块还包括电动机二，所述电动机二带动油泵二经出油口D向所述盘车供油，所述油泵二出口处设有用于安全保护的溢流阀四、显示供油压力的压力表三；所述试验台座通过软管与所述盘车连通，所述试验台座设有油口E，所述盘车内液压油经试验台座、油口E、电动机、油泵回流液压油站模块，且回流油路上设有单向阀和过滤器。

3.如权利要求1所述的一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，其特征在于，所述电磁阀一至油口B之间还设有用于保护的单向阀二。

本发明是对汽轮机盘车出厂后能否与汽轮机转子顺利实现投运啮合及顺利推出的提前模拟测试，保证汽轮机投运盘车出厂后能顺利工作。本发明对传统的盘车测试平台进行创新设计，通过PLC控制模块，实现投运盘车与汽轮机模拟转子的之间自动循环啮合与脱离；通过液压马达、液压油站及电磁离合器的配合使用模拟汽轮机转子的惯性与转速；本发明通过对传统工艺的创新设计及现有盘车测试台发明创新，利用低成本、小零件来实现对重型零件的模拟，降低了企业的生产成本，增强产品出厂后的功能可靠性，提高效率，控制产品质量和减少劳力和生产成本，并能为车间生产提供实时生产数据，提升企业科技创新能力和管理能力。

本发明研发点在于，一、提供了试验台可编程的控制系统。利用PLC可编程控制器，对盘车试验台发布指令，控制试验台油站，液压马达，各路电磁阀及制动装置的各种动作，并收集分析试验台反馈到控制系统的盘车齿轮位置、转速、扭矩、电流等信号；二、提供了控制试验台模拟转子转速及扭矩的液压油站模块。液压油站为试验台模拟转子转速提供动力，模拟汽轮机冲转，并通过两路电磁阀及液压马达的作用为模拟转子提供背压，模拟转子的大扭矩大惯性；三、提供了试验台制动系统在盘车完成一次啮合与脱离工作后，使试验台转子能够快速制动，提高试验测试效率。

附图说明

图1为试验台的结构示意图；

图2为盘车测试控制模块功能连接示意图；

图3为液压油站模块功能连接示意图；

图4为盘车测试流程图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

如图1所示，试验台包括用于安装盘车1的试验台座2，试验台座2内设有模拟转子5，模拟转子5连接有与盘车啮合小齿轮3配合的试验台模拟大齿轮4，模拟转子5两端通过模拟转子轴6连通所述试验台座2外部，所述试验台座2内部设有可控压力润滑油，所述模拟转子轴6一端连接液压马达7、另一端连接制动器8。具体过程为：将盘车1安装在试验台座2上，盘车啮合小齿轮3与试验台模拟大齿轮4的安装间隙与盘车在现场的实际安装间隙相同。在盘车1本身自带有盘车啮合电磁阀，用于控制外部液压油进入盘车1控制盘车投切装置进而推动盘车啮合小齿轮3水平移动，以实现盘车啮合小齿轮3与试验台模拟大齿轮4进行啮合。当盘车啮合电磁阀启动时，同时启动制动器8，将试验台模拟大齿轮4抱死，盘车啮合小齿轮3会水平移动，并与试验台模拟大齿轮4相碰；盘车电机与盘车啮合小齿轮3水平连接，为盘车啮合小齿轮3转动提供动力。启动盘车电机，在电机的作用下，盘车啮合小齿轮3继续水平移动，并与试验台模拟大齿轮4完全啮合，完全啮合后，触动盘车限位开关，并发出完全啮合信号，完全啮合信号通过试验台上的位移传感器反馈到试验台控制系统，随后制动器8解除，液压马达7的出油通过溢流阀三RV3加载，可以通过调节溢流阀三RV3的设定压力来调节液压马达7的负载，通过增加液压马达7的负载启动试验台背压系统，增强试验台模拟大齿轮4转子背压，盘车1带动增加背压后的试验台模拟大齿轮4一同转动，盘车功能实现。30s后启动液压马达7，此时试验台模拟大齿轮4在液压马达7的作用下转速升高，当试验台模拟大齿轮4的转速大于盘车啮合小齿轮3时，试验台模拟大齿轮4主动带动盘车啮合小齿轮3转动，在试验台模拟大齿轮4的作用下盘车啮合小齿轮3脱离啮合，此时盘车1在试验台上完成一次啮合及脱离过程。在试验台控制系统的作用下重复以上步骤200次。

盘车测试控制模块如图2所示，盘车电机通过电脑下载控程序制盘车转速大小，电机启停等功能；右上方控制系统向盘车设备提供380V动力源，向盘车电机、液压油站模块以及试验台制动器8提供动力源；控制系统向试验台提供24v直流电源，向试验台信号采集、显示等系统提供电源；左下方为试验台，试验台设置液压，转速，扭矩，位移等信号传感器，反馈信号到控制系统，右下方为液压油站模块，液压油站模块通过电磁阀向试验台及盘车提供润滑油，并向试验台模拟转子5提供动力及加载背压。整个实验系统，结构简单紧凑。

液压油站模块如图3所示，液压油站模块主要有以下三个功能：一、盘车加载功能，试验台使用液压马达7作为负载，液压油站模块为液压马达7提供供油和加载功能。二、盘车啮合功能，液压油站模块通过试验台可为盘车提供指定压力的液压油，液压油推动盘车啮合小齿轮3沿齿轮轴轴向移动，使盘车啮合小齿轮3与试验台模拟大齿轮4进行啮合。三、抽油功能，试验台内的油经过过滤后抽回油箱。其实现过程为：电动机一M1带动油泵一P1向液压马达7供油。油泵出来的压力油经过单向阀一CV1、过滤器一FL1、电磁阀一SV1到达油口B，油口B与液压马达7的进油口相连。液压马达7的供油压力通过溢流阀二RV2设定，压力表一PG1显示供油压力，压力开关一PS1发出压力指示信号。单向阀二CV2起保护作用，当液压马达7转速过快油泵一P1来不及供油时，油箱内的液压油通过单向阀二CV2进入液压马达7。液压马达7的出油口与油口C相连，压力表二PG2显示液压马达7出油口的压力。液压马达7的出油通过溢流阀三RV3加载，可以手动调节溢流阀三RV3的设定压力来调节液压马达7的负载，从而改变盘车7的负载。溢流阀三RV3是一个发热元件，后面接一个冷却器一CL1可以将液压油冷却。电动机二M2带动油泵二P2向盘车投切装置供油，其中溢流阀RV4为安全阀。油泵出来的压力油直接到油口D，油口D与盘车投切装置的油缸相连。盘车投切装置油缸的供油压力由压力表三PG3显示。油口E为抽油口，试验台座内的液压油通过软管接到盘车试验台座内，经过电动机M3、油泵P3被吸入液压油站内，并经过单向阀CV3，过滤器FL2，即将盘车试验装置内的液压油经过过滤后抽回油箱。油箱具有温度控制功能。在油泵一P1的出口有一个电磁阀一SV1，正常工作时电磁阀一SV1不带电，压力油经过电磁阀一SV1到油口B；需要加热时，电磁阀一SV1通电，压力油在电磁阀一SV1处换向，经过溢流阀一RV1回到油箱。该溢流阀一RV1设定压力为3.0MPa，液压油经过该回路循环加热，可以将油箱内的液压油加热到需要的温度。在油口C到油箱的回路上装有冷却器一CL1，可以对液压马达的回油进行冷却。另外本油站可为试验台提供两路压力油，电磁阀SV2为带电常闭，电磁阀SV2通电时，A口没有压力，失电时A口压力和B口一致。

Claims (3)

1.一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，其特征在于，包括试验台、盘车测试控制模块和液压油站模块，所述的试验台包括用于安装盘车(1)的试验台座(2)，试验台座(2)内设有模拟转子(5)，模拟转子(5)连接有用于与盘车啮合小齿轮(3)配合的试验台模拟大齿轮(4)，所述试验台座(2)内部设有可控压力润滑油，所述模拟转子(5)两端通过模拟转子轴(6)连通所述试验台座(2)外部，所述模拟转子轴(6)一端连接液压马达(7)、另一端连接制动器(8)；所述盘车测试控制模块包括控制系统，控制系统连接盘车(1)和试验台并提供电源，所述试验台设有液压，转速，扭矩，位移信号传感器并反馈信号到控制系统；所述液压油站模块通过电磁阀向试验台和盘车(1)提供润滑油，并向试验台模拟转子(5)提供动力及加载背压。

2.如权利要求1所述的一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，其特征在于，所述液压油站模块包括电动机一(M1)，所述电动机一(M1)带动油泵一(P1)经过单向阀一(CV1)、过滤器一(FL1)、电磁阀一(SV1)到达油口B向液压马达(7)供油，所述电磁阀一(SV1)至油口B之间设有用于设定供油压力的溢流阀二(RV2)、显示供油压力的压力表一(PG1)和用于发出压力指示信号的压力开关一(PS1)；所述液压马达(7)的出油口连接油口C，所述油口C处设有用于显示出油压力的压力表二(PG2)和用于设定压力的溢流阀三(RV3)，所述溢流阀三(RV3)后连接有冷却器一(CL1)；所述液压油站模块还包括电动机二(M2)，所述电动机二(M2)带动油泵二(P2)经出油口D向所述盘车(1)供油，所述油泵二(P2)出口处设有用于安全保护的溢流阀四(RV4)、显示供油压力的压力表三(PG3)；所述试验台座(2)通过软管与所述盘车(1)连通，所述试验台座(2)设有油口E，所述盘车(1)内液压油经试验台座(2)、油口E、电动机(M3)、油泵(P3)回流液压油站模块，且回流油路上设有单向阀(CV3)和过滤器(FL2)。

3.如权利要求1所述的一种汽轮机盘车自动循环投运测试装备，其特征在于，所述电磁阀一(SV1)至油口B之间还设有用于保护的单向阀二(CV2)。

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