CN113281024B - 汽轮机液压盘车离线检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽轮机液压盘车离线检测方法，包括对液压盘车的液压马达的密封性进行检测、对液压盘车的可变负载性能进行检测。本发明的汽轮机液压盘车离线检测方法，用于液压盘车的可变负载性能检测，确保液压盘车在实际工况下能够稳定工作，有效避免液压盘车安装到机组后在上行阶段发生故障，从而直接影响主线工期，对核电厂发电效益造成直接影响。

Description

汽轮机液压盘车离线检测方法
技术领域
本发明涉及核电设备检修技术领域，尤其涉及一种汽轮机液压盘车离线检测方法。
背景技术
核电汽轮机液压盘车设备的功能是在汽轮机启动前或者停机后以一定的速度旋转轴系，避免由于受热或受冷不平衡引起转子的弯曲，因此液压盘车运转可靠性对核电汽轮机组的安全稳定运行至关重要。
经调研对比，当前核电汽轮机液压盘车的传统检修技术普遍存在关键尺寸测量不到位、缺少关键部件密封性检查等质量控制不足的问题。同时，当前液压盘车解体检修后的性能试验只采用一种固定的负载对液压马达进行密封性检测，无多工况离线带载试验。而液压盘车装置的工作性能对核电汽轮机组上行及停机阶段的安全稳定运行至关重要，且液压盘车在核电汽轮机组上存在多种运行工况，传统性能试验方案无法满足核电汽轮机组多工况验证。
因此，有必要设计一种新的检修工艺，保证维修后液压盘车具备可变负载下的性能试验执行方案，避免液压盘车装置安装到机组后在上行阶段发生故障，从而直接影响主线工期，对核电厂发电效益造成直接影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种实现对液压盘车可变负载性能检测的汽轮机液压盘车离线检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽轮机液压盘车离线检测方法，包括对液压盘车的液压马达的密封性进行检测、对液压盘车的可变负载性能进行检测；
对液压马达的密封性进行检测的方法包括以下步骤：
S1.1、通过主供油管路将所述液压马达上的主供油入口与液压油箱连接；
S1.2、将引出管的一端与所述液压马达的开口朝上的卸油口连接，引出管的另一端连接至一容器；
S1.3、开通所述主供油管路并将所述主供油管路的压力调节至预定工作压力，获得所述液压马达在所述预定工作压力下的输出转速；
S1.4、在预定时间后使所述液压马达停止运行，记录当下所述容器收集的液压油体积，结合该液压油体积与所述液压马达的运行时间，计算获得所述液压马达的泄漏量；
对液压盘车的可变负载性能进行检测的方法包括以下步骤：
S2.1、将液压盘车通过联轴器组件与磁粉制动器连接，在所述联轴器组件外围安装用于测量转矩和转速的传感器组件；
S2.2、通过顶轴油管路将液压油输送至所述液压盘车内，通过润滑油管路将液压油输送至所述液压盘车内进行润滑；
S2.3、通过主供油管路将液压油输送至所述液压盘车的液压马达内，使所述液压马达的转速达到预定转速；
S2.4、将所述润滑油管路的压力调节至一第一压力；将所述顶轴油管路的压力调节至一第二压力，将所述液压盘车的顶轴顶起；
S2.5、在所述液压马达按所述预定转速空载所设定时间后，通过所述磁粉制动器按第一设定负载值加载至所述液压盘车，在所述液压盘车运行无异常后，将第一设定负载值提高至模拟实际工况的第二设定负载值；
S2.6、结合所述液压盘车的转速、转矩以及所述主供油管路、顶轴油管路和润滑油管路的压力变化，分析判断所述液压盘车的可变负载性能。
优选地，步骤S1.1中，所述液压油箱通过供油泵和流量阀连接所述主供油管路；所述主供油管路包括与所述液压马达上的主供油入口连接的主供油接口、依次连接在所述流量阀和主供油接口之间的第一溢流阀、第一压力传感器和流量计；
所述液压马达上的回油口通过回油管路连接所述液压油箱，所述回油管路上设有回油溢流阀；
步骤S1.3包括：
S1.3.1、启动所述供油泵，通过第一溢流阀将所述主供油管路的压力调节至一初始压力，此时回油管路上的压力为零，将所述初始压力作为所述主供油管路和回油管路的压力差值；
S1.3.2、保持压力差值不变，逐次同时调节回油溢流阀和第一溢流阀，直至所述主供油管路的压力达到预定工作压力。
优选地，步骤S1.4中，在所述泄漏量低于泄漏量设定值时，表明所述液压马达的密封性满足使用要求。
优选地，所述泄漏量设定值为1.5L/min。
优选地，步骤S2.1后还包括：通过顶轴油管路将所述液压盘车上的顶轴油入口与液压油箱连接，通过润滑油管路将所述液压盘车上的润滑油入口与液压油箱连接；所述液压油箱通过供油泵和流量阀连接所述顶轴油管路和润滑油管路；
所述顶轴油管路包括与所述顶轴油入口连接的顶轴油接口、依次连接在所述供油泵和顶轴油接口之间的第二溢流阀和第二压力传感器；
所述润滑油管路包括与所述润滑油入口连接的润滑油接口、依次连接在所述供油泵和润滑油接口之间的第三溢流阀和第三压力传感器。
优选地，步骤S2.2包括：启动所述供油泵，将所述液压油箱内的液压油分别通过所述顶轴油管路和润滑油管路输送至所述液压盘车内。
优选地，步骤S2.3中，所述液压油箱通过供油泵和流量阀连接所述主供油管路；所述主供油管路包括与所述液压马达上的主供油入口连接的主供油接口、依次连接在所述流量阀和主供油接口之间的第一溢流阀、第一压力传感器和流量计；
所述液压马达上的回油口通过回油管路连接所述液压油箱；
将液压油输送至所述液压盘车的液压马达内时，打开所述流量阀，启动所述供油泵，调节所述第一溢流阀，使所述主供油管路的压力达到设定压力，在该设定压力下，所述液压马达的转速达到预定转速。
优选地，步骤S2.4中，所述第一压力为0.2MPa；所述第二压力为2.8MPa。
优选地，步骤S2.5中，所述第一设定负载值为500N·m；所述第二设定负载值为1000N·m；所述液压盘车运行无异常包括所述液压盘车上密封面无漏油。
优选地，所述对液压盘车的可变负载性能进行检测在所述液压马达的密封性满足使用要求后进行。
本发明的有益效果：用于离线对检修后的汽轮机液压盘车进行性能检测，包括对液压盘车的可变负载性能检测，确保液压盘车在实际工况下能够稳定工作，有效避免液压盘车安装到机组后在上行阶段发生故障，从而直接影响主线工期，对核电厂发电效益造成直接影响。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明中使用的液压盘车转矩加载装置的立体结构示意图；
图2是图1所示液压盘车转矩加载装置的俯视图；
图3是本发明中使用的液压泵站装置的立体结构示意图；
图4是图3所示液压泵站装置的侧视图；
图5是本发明中对液压马达的密封性进行检测的原理图；
图6是本发明中对液压盘车的可变负载性能进行检测的原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的汽轮机液压盘车离线检测方法，包括对液压盘车的液压马达的密封性进行检测、对液压盘车的可变负载性能进行检测。
其中，对液压盘车的可变负载性能进行检测在对液压马达的密封性检测后进行，即：在液压马达的密封性满足使用要求后再对液压盘车的可变负载性能进行检测。在对液压马达的密封性进行检测之前，预先对液压盘车进行解体检修。该解体检修包括如下依次进行的步骤：将液压盘车的液压马达和传动组件(离合器)分离，对传动组件解体并检查清理，测量传动组件各部件的配合间隙，回装传动组件，将液压马达分拆并进行检查清理，完成后组装液压马达并将其回转至液压盘车上。
为了便于对液压盘车进行密封性和可变负载性能检测，可采用专门设计的液压盘车性能检测系统实现上述性能检测。
如图1-4，液压盘车性能检测系统可包括液压盘车转矩加载装置10、为液压盘车转矩加载装置10供油的液压泵站装置20。
参考图1、2，液压盘车转矩加载装置10用于模拟现场工况为液压盘车30提供负载，其可包括第一底座11、设置在第一底座上11的第一支架12、磁粉制动器13、联轴器组件14、传感器组件15以及液压油收集箱17
第一支架12用于固定液压盘车30，使得液压盘车30平行固定在第一底座11的上方。磁粉制动器13在第一底座11上与第一支架12间隔相对，磁粉制动器13的输出轴朝向第一支架12。联轴器组件14设置在磁粉制动器13的输出轴上，用于连接在液压盘车30和磁粉制动器13之间，随磁粉制动器13转动并起到传动作用，将负载传递至液压盘车30。传感器组件15设置在联轴器组件14的外围，不随联轴器组件14转动，用于测量液压盘车30的转矩和转速。
其中，磁粉制动器13可通过支座131等件固定的第一底座11上。磁粉制动器13的负载可变，通过调节电流的大小来控制负载的值，操作简单、快捷。联轴器组件14可包括轴向相接的第一联轴器141和第二联轴器142；第一联轴器141固定在磁粉制动器13的输出轴上，第二联轴器142位于第一联轴器141远离磁粉制动器13的一侧，用于连接液压盘车30。传感器组件15通过第二支架16撑高在第一底座11上，并且设置在第一联轴器141和第二联轴器142的连接处外围。传感器组件15包括转矩传感器和转速传感器，可集成在一起，分别用于测量转矩和转速。液压油收集箱17在第一底座11上位于液压盘车30的下方，液压油收集箱17的顶部开放，用于收集液压盘车上渗落下来的油。液压油收集箱17的侧面可设置回油接口，可通过回油管路等将收集的油返流回收。
如图1、3、4所示，液压泵站装置20包括第二底座21、设置在第二底座21上的液压油箱22、供油泵23、主供油管路24、顶轴油管路25、润滑油管路26、回油泵28以及过滤器29。
为了减小液压泵站装置20的体积及所占空间，液压油箱22可通过数个支脚撑221高在第二底座21上，液压油箱22下方和第二底座21之间的空间可以放置供油泵23、回油泵28等件。
供油泵23的进口端通过输油管27连接液压油箱22。过滤器29设置在输油管27上，对液压油进行过滤。过滤器29优选高精度过滤器，其可位于供油泵23的进口端侧或出口端侧，液压油箱22输出的液压油进行过滤，去除其中的杂质等，确保供给液压盘车30的液压油符合要求，避免对液压盘车30造成损害而破坏液压盘车30的性能等。
主供油管路24、顶轴油管路25和润滑油管路26分别连接供油泵23的出口端，并分别用于连接液压盘车30，从而供油泵23可将液压油箱22内的液压油泵出并分别供给主供油管路24、顶轴油管路25和润滑油管路26，以分别进入液压盘车30的不同位置。
回油泵28的进口端接有用于连接液压盘车30上的回油口的主供油回油接口281，回油泵28的出口端通过回油管281连接液压油箱22。主供油回油接口281可通过回油管路连接至液压盘车30上的回油口和液压盘车转矩加载装置10的液压油收集箱17，将液压油回收至液压油箱22内。
结合图1至图5，对液压盘车30的液压马达31的密封性进行检测的方法包括以下步骤：
S1.1、通过主供油管路24将液压马达31上的主供油入口与液压油箱22连接。
通常，液压盘车30包括液压马达31和离合器(传动组件)32；液压马达31上具有用于接入液压油(动力油)的主供油入口301和用于输出液压油的回油口(位于主供油入口301一侧，未示出)，还具有两个卸油口T1、T2。
液压油箱22通过供油泵23和流量阀231连接主供油管路24。供油泵23以其进口端连接液压油箱22，流量阀231设置在供油泵23的出口端，且供油泵23的出口端还设有止回阀232防止液压油逆流。
主供油管路24包括与液压马达31上的主供油入口301连接的主供油接口241、依次连接在流量阀231和主供油接口241之间的第一溢流阀242、第一压力传感器245和流量计246。液压马达31上的回油口通过回油管路40连接液压油箱22，回油管路40上设有回油溢流阀41。主供油管路24和回油管路40上分别还可设有就地压力表248、411，检测并示出所测得的压力。
主供油管路24上还可设有转速切换阀243和第一调节阀244，可根据需要运行。
S1.2、将引出管249的一端与液压马达31的开口朝上的卸油口T2连接，引出管249的另一端连接至一容器。
S1.3、开通主供油管路24并将主供油管路24的压力调节至预定工作压力，获得液压马达31在预定工作压力下的输出转速。
具体地，该步骤S1.3包括：
S1.3.1、启动供油泵23，通过第一溢流阀242将主供油管路24的压力调节至一初始压力(如3MPa，具体可根据实际情况增减)，此时回油管路40上的压力为零，将初始压力作为主供油管路24和回油管路40的压力差值。
S1.3.2、保持压力差值不变(即保持压差3MPa)，逐次同时调节回油溢流阀41和第一溢流阀242，每一次压力调节幅度可为但不限于1MPa、2MPa等等，直至主供油管路24的压力达到预定工作压力，获得液压马达31在该预定工作压力下的输出转速。
例如，对应预定工作压力为12MPa，此时液压马达31的输出转速n＝10rpm。
S1.4、在预定时间(不小于30分钟)后使液压马达31停止转动，记录当下容器收集的液压油体积，根据该液压油体积与液压马达31的运行时间，计算获得液压马达31的泄漏量。在泄漏量低于泄漏量设定值时，表明液压马达的密封性满足使用要求。
在一实施例中，泄漏量设定值为1.5L/min。当液压马达31在压力12MPa下的输出转速n＝10rpm，容器收集的液压油体积为30L，那么液压马达31的泄漏量＝30L/30min＝1.0L/min，其小于1.5L/min，说明液压马达31的密封性满足使用要求。
另外，根据上述液压马达31的输出转速，还可对液压马达31进行排量校定：
在预定工作压力如12MPa下主供油管路24最大的流量为Q＝58000ml/min，液压马达31的输出转速为n＝10rpm；取容积效率为η＝0.92，即有液压马达31的排量为：V＝Qη/n＝58000*0.92/10＝5336ml/r≈5400cc/rev，满足性能要求。
可以理解地，上述对液压盘车30的液压马达31进行密封性检测时，液压盘车30无需安装在液压盘车转矩加载装置10上，或者安装在液压盘车转矩加载装置10的第一支架12上并无需负载。
在完成液压马达31的密封性检测后，对液压盘车30进行可变负载性能检测，进行前将液压马达31内以及主供油管路24内的液压油清理干净。
结合图1-图4及图6，对液压盘车30的可变负载性能进行检测的方法包括以下步骤：
S2.1、将液压盘车30安装在液压盘车转矩加载装置10上。
具体地，将液压盘车30通过联轴器组件14与磁粉制动器13连接，在联轴器组件14外围安装用于测量转矩和转速的传感器组件15。
该步骤S2.1后还包括：通过顶轴油管路25将液压盘车30上的顶轴油入口302与液压油箱22连接，通过润滑油管路26将液压盘车30上的润滑油入口303与液压油箱22连接；液压油箱22通过供油泵23和流量阀231连接顶轴油管路24和润滑油管路25。同时，关闭主供油管路24，将主供油管路24的主供油接口241从液压马达31上拆下。
其中，顶轴油管路25包括与顶轴油入口302连接的顶轴油接口251、依次连接在供油泵23和顶轴油接口251之间的第二溢流阀252和第二压力传感器254。顶轴油管路25上还设有调节阀253和就地压力表255。
润滑油管路26包括与润滑油入口303连接的润滑油接口261、依次连接在供油泵23和润滑油接口261之间的第三溢流阀262和第三压力传感器264。润滑油管路26上还设有调节阀263和就地压力表265。
顶轴油管路25和润滑油管路26上还可根据需要分别设有第二调节阀253和第三调节阀263。
S2.2、打开流量阀232，启动供油泵23，通过顶轴油管路25将液压油箱22内的液压油输送至液压盘车30内，通过润滑油管路26将液压油箱22内的液压油输送至液压盘车30内进行润滑，完成后将主供油管路24与液压马达31进行连接。
主供油管路24相同上述密封性检测中的主供油管路24，即包括主供油接口241、依次连接在流量阀231和主供油接口241之间的第一溢流阀242、第一压力传感器245和流量计246等。主供油管路24上还可设有转速切换阀243和第一调节阀244，可根据需要运行。
液压马达31上的回油口通过回油管路40连接液压油箱22。
S2.3、启动供油泵23，通过主供油管路24将液压油输送至液压盘车30的液压马达31内，使液压马达31的转速达到预定转速。
具体地，先打开流量阀232，启动供油泵23，通过主供油管路24将液压油输送至液压盘车30的液压马达31内，可通过调节第一溢流阀242控制主供油管路24压力达到设定压力，使液压马达31的转速达到预定转速。设定压力为要达到预定转速所需对应的压力，具体由预定转速而定。
根据液压盘车30型号的不同，该液压马达31的预定转速可以是2rpm、20rpm等等，具体可根据实际情况而定。
S2.4、将润滑油管路26的压力调节至一第一压力；将顶轴油管路25的压力调节至一第二压力，以将液压盘车30的顶轴顶起。
在一实施例中，第一压力为0.2MPa；第二压力为2.8MPa。
S2.5、在液压马达31按预定转速空载所设定时间(如30分钟等)后，通过磁粉制动器13按第一设定负载值加载至液压盘车30，在液压盘车30运行无异常(包括液压盘车30上密封面无漏油等)后，将第一设定负载值提高至模拟实际工况的第二设定负载值。
在一实施例中，第一设定负载值为500N·m；第二设定负载值为1000N·m。在将第一设定负载值提高至第二设定负载值时，优选多次梯度递增，例如每次增加200N·m，逐次进行以达到最终的1000N·m。
在上述液压盘车30按第一设定负载值及在每次递增负载运行时，需通过各管路上的压力传感器及就地压力表等观察各管路的压力是否稳定，若有较大变化或波动应当终止检测，重新对液压盘车30进行检修、密封性检测。
另外，当液压盘车30在按所设定负载值下运行时，其上渗出的顶轴油或润滑油等可下落至液压油收集箱17内，再回收至液压油箱22内。液压油箱22上还设有液位计222用于显示其中的液位情况；液压油箱22上还设有呼吸器223，保证进出油顺畅。
S2.6、结合液压盘车30的转速、转矩以及主供油管路24、顶轴油管路25和润滑油管路26的压力变化，分析判断液压盘车30的可变负载性能。
液压盘车30的转速、转矩可通过传感器组件15检测获得。主供油管路24、顶轴油管路25和润滑油管路26的压力变化可通过各管路上的压力传感器及就地压力表检测获得。
当液压盘车30在500N·m和1000N·m稳定时的转速、转矩和流量均处于稳定状态，说明液压盘车30运行稳定正常。
1000N.m为液压盘车30实际工况的负载，当液压盘车30在该负载的作用下能够稳定工作，保持流量、转速稳定，说明该液压盘车30的可变负载性能符合使用要求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，包括对液压盘车的液压马达的密封性进行检测、对液压盘车的可变负载性能进行检测；
对液压马达的密封性进行检测的方法包括以下步骤：
S1.1、通过主供油管路将所述液压马达上的主供油入口与液压油箱连接；
S1.2、将引出管的一端与所述液压马达的开口朝上的卸油口连接，引出管的另一端连接至一容器；
S1.3、开通所述主供油管路并将所述主供油管路的压力调节至预定工作压力，获得所述液压马达在所述预定工作压力下的输出转速；
S1.4、在预定时间后使所述液压马达停止运行，记录当下所述容器收集的液压油体积，结合该液压油体积与所述液压马达的运行时间，计算获得所述液压马达的泄漏量；
对液压盘车的可变负载性能进行检测的方法包括以下步骤：
S2.1、将液压盘车通过联轴器组件与磁粉制动器连接，在所述联轴器组件外围安装用于测量转矩和转速的传感器组件；
S2.2、通过顶轴油管路将液压油输送至所述液压盘车内，通过润滑油管路将液压油输送至所述液压盘车内进行润滑；
S2.3、通过主供油管路将液压油输送至所述液压盘车的液压马达内，使所述液压马达的转速达到预定转速；
S2.4、将所述润滑油管路的压力调节至一第一压力；将所述顶轴油管路的压力调节至一第二压力，将所述液压盘车的顶轴顶起；
S2.5、在所述液压马达按所述预定转速空载所设定时间后，通过所述磁粉制动器按第一设定负载值加载至所述液压盘车，在所述液压盘车运行无异常后，将第一设定负载值提高至模拟实际工况的第二设定负载值；
S2.6、结合所述液压盘车的转速、转矩以及所述主供油管路、顶轴油管路和润滑油管路的压力变化，分析判断所述液压盘车的可变负载性能。
2.根据权利要求1所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S1.1中，所述液压油箱通过供油泵和流量阀连接所述主供油管路；所述主供油管路包括与所述液压马达上的主供油入口连接的主供油接口、依次连接在所述流量阀和主供油接口之间的第一溢流阀、第一压力传感器和流量计；
所述液压马达上的回油口通过回油管路连接所述液压油箱，所述回油管路上设有回油溢流阀；
步骤S1.3包括：
S1.3.1、启动所述供油泵，通过第一溢流阀将所述主供油管路的压力调节至一初始压力，此时回油管路上的压力为零，将所述初始压力作为所述主供油管路和回油管路的压力差值；
S1.3.2、保持压力差值不变，逐次同时调节回油溢流阀和第一溢流阀，直至所述主供油管路的压力达到预定工作压力。
3.根据权利要求1所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S1.4中，在所述泄漏量低于泄漏量设定值时，表明所述液压马达的密封性满足使用要求。
4.根据权利要求3所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，所述泄漏量设定值为1.5L/min。
5.根据权利要求1所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S2.1后还包括：通过顶轴油管路将所述液压盘车上的顶轴油入口与液压油箱连接，通过润滑油管路将所述液压盘车上的润滑油入口与液压油箱连接；所述液压油箱通过供油泵和流量阀连接所述顶轴油管路和润滑油管路；
所述顶轴油管路包括与所述顶轴油入口连接的顶轴油接口、依次连接在所述供油泵和顶轴油接口之间的第二溢流阀和第二压力传感器；
所述润滑油管路包括与所述润滑油入口连接的润滑油接口、依次连接在所述供油泵和润滑油接口之间的第三溢流阀和第三压力传感器。
6.根据权利要求5所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S2.2包括：启动所述供油泵，将所述液压油箱内的液压油分别通过所述顶轴油管路和润滑油管路输送至所述液压盘车内。
7.根据权利要求1所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S2.3中，所述液压油箱通过供油泵和流量阀连接所述主供油管路；所述主供油管路包括与所述液压马达上的主供油入口连接的主供油接口、依次连接在所述流量阀和主供油接口之间的第一溢流阀、第一压力传感器和流量计；
所述液压马达上的回油口通过回油管路连接所述液压油箱；
将液压油输送至所述液压盘车的液压马达内时，打开所述流量阀，启动所述供油泵，调节所述第一溢流阀，使所述主供油管路的压力达到设定压力，在该设定压力下，所述液压马达的转速达到预定转速。
8.根据权利要求1所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S2.4中，所述第一压力为0.2MPa；所述第二压力为2.8 MPa。
9.根据权利要求1所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，步骤S2.5中，所述第一设定负载值为500 N·m；所述第二设定负载值为1000 N·m；所述液压盘车运行无异常包括所述液压盘车上密封面无漏油。
10.根据权利要求1-9任一项所述的汽轮机液压盘车离线检测方法，其特征在于，所述对液压盘车的可变负载性能进行检测在所述液压马达的密封性满足使用要求后进行。
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