CN202165133U - 盘车装置组件和涡轮-交流发电机组 - Google Patents

盘车装置组件和涡轮-交流发电机组 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及盘车装置组件和涡轮-交流发电机组。盘车装置组件(2)被设计成旋转地驱动涡轮-交流发电机组的轴，所述轴具有旋转轴线(A)，所述盘车装置组件包括：主轮(9)，固定在所述轴(1)上并限定处于所述旋转轴线A两侧的两横向侧(C1、C2)；盘车装置模块(10)，具有支撑件(15)，在所述支撑件(15)上安装有离合器系统(6)，所述离合器系统(6)用于使副轴(12)与所述主轮(9)联接以及与所述主轮(9)脱开，所述副轴由辅助马达(4)驱动；所述盘车装置模块(10)位于所述旋转轴线(A)的所述两横向侧之一(C1)。

Description

盘车装置组件和涡轮-交流发电机组
技术领域
本申请涉及涡轮-交流发电机组领域。其具体地针对蒸汽涡轮机但可被应用于燃气涡轮机。这种涡轮机被用于发电厂中，各涡轮机驱动发电的交流发电机。这可以是依靠化石能或核能运行的设施。 
更具体地，本申请涉及盘车装置组件(barring gear assembly)，该盘车装置组件用于旋转地驱动由涡轮机的各模块的转子以及交流发电机的转子组成的轴。通过能够克服轴的有阻力联接的辅助马达来产生旋转。转动期在涡轮-交流发电机组的发电期之前或之后出现。鉴于使转子温度均匀并因此避免轴在热不均衡的影响下发生任何弯曲，在该机组的启动和停止期有必要使轴旋转。盘车装置组件还在向涡轮机中注入蒸汽之前的启动阶段使轴开始旋转。轴在转动阶段的旋转速度低且恒定。根据涡轮-交流发电机组，该旋转速度变动每分钟几转到每分钟几十转。 
背景技术
根据已知盘车装置组件，转动功能由通过液力耦合器驱动第一齿轮的电动机执行。该初始减速由安装在马达轴上的小齿轮和固定在副轴上的导轮构成。该副轴通过第二齿轮附接至轴，其中一个轮固定在离合器上。该离合器使盘车装置组件与轴断开连接。除电动机和液力耦合器外的所有部件都位于箱体内。这种设置具有一定数量的缺点： 
*轴上存在离合器使得对盘车装置组件的保养操作非常复杂。拆卸盘车装置组件需要对位于该离合器与轴的最近端之间的部件进行拆卸。这尤其意味着长期和复杂的调整操作，因为每个部件被重新组装。具体地，轴上存在离合器不允许将盘车装置组件置于轴的两个转子之间。 
*位于液力耦合器与置于箱体内的蜗杆之间的弹性联接器受到由 油渗出和油蒸汽引起的环境的影响。其寿命因此严重缩短。 
*触及离合器非常困难。 
*该设置并非最佳。轴上存在离合器必然使该轴延伸。涡轮-交流发电机组的总体积因此增大。 
实用新型内容
本申请的目的是通过改善可触及性、使维修容易、减小体积并简化设备来改正这些缺点。 
本申请涉及盘车装置组件和涡轮-交流发电机组。 
根据本申请的盘车装置组件盘车装置组件被设计成旋转地驱动涡轮-交流发电机组的轴，该轴具有旋转轴线A。盘车装置组件包括：主轮，固定在轴上并具有位于旋转轴线A两侧的两横向侧；盘车装置模块，具有支撑件，在支撑件上安装有离合器系统，该离合器系统用于使副轴与主轮联接以及与主轮脱开，副轴由辅助马达驱动；该盘车装置模块位于旋转轴线A的所述两横向侧之一。部件的设置被简化并且组件更加紧凑。具体地，减小了轴的轴向体积，进而减小了机器车间的轴向体积，并减小了涡轮-交流发电机组的混凝土承载结构的尺寸。相对于对涡轮机轴进行干预而言，简化了对盘车装置模块的干预，因为不必对涡轮机轴进行干预。而且，可在安装之外准备盘车装置模块。此外，本申请允许将盘车装置组件置于轴上的任何位置，而不必置于该轴的端部：因此可将主轮置于两个涡轮机转子之间，可将盘车装置组件设置在该同一位置。 
根据另一特征，离合器系统被设置为其水平高度低于涡轮机的旋转轴线A的水平高度，这使盘车装置组件的支撑的刚性和稳定性提高。具体地，副轴位于分型线之下。支撑更具刚性，因为副轴较低。 
根据具体特征，离合器系统安装在副轴上，副轴在支撑件上被驱动旋转。该特征使盘车装置的模块化结构能够具有良好的稳定性。因此，副轴在脱离状态下不转动，具体地在能量生产时不转动。仅在马达旋转时的转动阶段，副轴才转动。 
根据具体特征，离合器系统包括小齿轮，该小齿轮被安装成可沿 着副轴位移，小齿轮的位移使马达能够通过副轴与主轮联接以及与主轮脱开。该特征使离合器的可视控制更加容易。例如，在离合器存在问题的情况下，离合器的初始可视控制是容易的。 
根据另一特征，盘车装置模块包括驱动副轴的减速器，该减速器安装在所述支撑件上。该特征提供适当的减速比并保持盘车装置的模块化结构。 
根据另一特征，减速器是蜗轮及蜗杆减速器，蜗轮及蜗杆减速器的蜗轮与离合器系统并排安装。该结构使盘车装置的模块化结构完整。 
根据具体特征，盘车装置模块安装在箱体中，蜗杆通过穿过箱体的轴延伸。该特征使马达、液力耦合器和弹性联接器处于箱体之外。 
蜗杆的轴经由可拆卸挡板穿过箱体。此举将在箱体内连续地安装和收回盘车装置模块。 
根据实施方式，蜗杆的轴具有位于箱体之外的端部，该端部通过液力耦合器和弹性联接器与所述马达联接。位于箱体之外的弹性联接器不再受到箱体内腐蚀性环境的影响。 
本申请还涉及一种发电的涡轮-交流发电机组，其包括至少一个涡轮机模块，涡轮机模块具有由蒸汽驱动的相关联的轴，该轴能够被盘车装置组件驱动。 
附图说明
从下面通过实施例并参照附图给出的描述中，可以更好地理解本申请，其中： 
图1以立体图透视地示出根据本申请的发电的涡轮交流发电机组； 
图2示出从上方透视地观察的根据本申请的盘车装置组件； 
图3示出从上方观察的根据本申请的盘车装置组件；以及 
图4透视地示出根据本申请的盘车装置模块。 
具体实施方式
图1示出发电的涡轮-交流发电机组，其包括一组蒸汽涡轮机模块， 该组蒸汽涡轮机模块在此情况下为驱动交流发电机3的三个涡轮机模块T1、T2、T3。该涡轮-交流发电机组置于通常由混凝土制成的刚性结构框架5上。在当前情况下，所产生的电力处于500MW与2000MW之间。涡轮机模块的转子绕轴线A旋转地驱动交流发电机3，交流发电机位于涡轮-交流发电机组的后部。轴通过其与交流发电机3相对的端部延伸至前部，一直延伸至盘车装置组件2。借助于辅助马达4，该盘车装置组件2通过离合器系统6对轴1旋转地驱动，离合器系统6使轴1与马达4连接或与电机4断开连接。在发电期间，使涡轮机与电机断开连接。马达4优选为电的。根据本申请，还可将盘车装置组件置于涡轮机的两个模块(T1、T2、T3)之间或置于涡轮机的最后模块(此处为T3)与交流发电机3之间。 
图2和3更精确地示出盘车装置组件2。盘车装置模块10安装在箱体7内，盖(未示出)已被移除以示出内部机构。该盖在该箱体的分型线36的水平高度固定至箱体。箱体7具有在轴的两侧延伸到箱体以外的底部38。箱体7具有位于涡轮机轴线A两侧的两个侧壁32、33、后壁34和前壁35。在操作中，箱体7是封闭且密封的，并且由盖封闭。箱体具有接收轴1旋转端的轴承8。轴承8被实现成抵靠箱体的前壁35。主齿轮9固定在轴1上且此处位于轴1的端部。由于本申请的特征，轮9可有利地固定就位在轴上且位于与轴端部不同的位置：值得注意的是，主轮9可设置在两个涡轮机模块之间或设置在最后的涡轮机模块与交流发电机之间。在该主轮9的外周侧设有盘车装置模块10。更精确地，主轮9限定处于旋转轴线A两侧的两横向侧C1、C2，盘车装置模块10位于旋转轴线A的两横向侧面之一，这里为C1。 
盘车装置组件10包括离合器系统6，离合器系统6包括安装在副轴12上的带齿小齿轮11。小齿轮11可沿着该副轴12移动，但该小齿轮11与副轴12旋转地连接。图2和3示出与主轮9脱离的小齿轮11，从而盘车装置模块10与轴1脱开。位移D使小齿轮11靠在主轮9上，从而盘车装置模块10联接至涡轮机的轴1。主轮9和小齿轮11的齿是直齿，以使小齿轮容易地接合在轮上。 
副轴12被安装成在位于小齿轮11两侧的两个上部轴承13、14上旋转。这两个上部轴承安装在支撑件15的顶部，支撑件15置于箱体7的接收面上。副轴12可被设置为通过安装在支撑件15上的蜗轮17及蜗杆18减速器旋转。该蜗轮及蜗杆减速器的蜗轮17被设置成位于小齿轮11的一侧并且位于副轴12的两个上部轴承13、14之间。蜗杆18被设置在蜗轮17之下并且处于比副轴12的水平高度更低的水平高度。移动地安装在副轴上的小齿轮11构成离合器系统6。 
相对于有关现有技术描述的减速比，盘车装置组件2的减速比减小：马达4以750rpm转动(先前为1500rpm)。这种转动不太快的马达使总减速比减小，该总减速比与蜗轮17及蜗杆18减速器的减速比以及轮9和小齿轮11的减速比相对应。 
蜗杆18通过轴20延伸，轴20经由液力耦合器和弹性联接器与电机4联接，弹性联接器位于液力耦合器与蜗杆之间。马达通过对马达4进行支撑的中间件37固定在箱体的底板21上。蜗杆的轴20穿过箱体壁。为了使此产生，已在侧壁32中制有开口。该开口从轴20穿过的位置一直延伸至箱体7的分型线36。开口由可拆卸挡板22封闭，这里，可拆卸挡板22通过螺钉固定在箱体7的侧壁32上。 
图3示出组件的紧凑性，通过将离合器系统6置于主轮9的在横向挡板32与该主轮之间的一侧而获得这种紧凑性。副轴12设置在涡轮机的轴1的横向侧并且平行于轴1。通过使离合器系统6处于比轴1的水平高度更低的水平高度，可进一步提高该紧凑性。图2示出副轴12相对于涡轮机轴线A的相对位置。副轴12设置在涡轮机轴线A的横向侧并且位于该涡轮机轴线A之下。盘车装置模块10优选地设置在比箱体7的分型线的水平高度更低的水平高度。而且，马达的轴20被设置成垂直于涡轮机的轴1。 
将副轴12置于轮9的一侧赢得了长度并使轴20的长度减小，并且使对准缺乏所导致的问题最小化。而且，将副轴12置于旋转轴线A之下赢得了宽度。 
在箱体7中将盘车装置模块10固定在比轴的旋转轴线A的水平高度更低的水平高度，这为安装提供稳定性，从而省去了长的非刚性 的且可能振动的支撑脚。而且，使位于蜗杆的轴20上的所有部件(马达4、液力耦合器24、蜗杆18)对准变得更加稳定，因为马达固定在更具刚性的支撑上。 
蜗杆18通过突出到箱体之外的轴20延伸。轴20位于比副轴12的水平高度更低的水平高度。轴20与蜗杆18共同的旋转轴线是水平的。 
轴20的端部通过液力耦合器24和弹性联接器25与马达4联接，液力耦合器24和弹性联接器25二者都设置在箱体之外以使箱体内的油渗出和油蒸汽最小化。弹性联接器25容许马达4与轴20之间的些许对准缺乏。液力耦合器24通过渐增的传递转矩逐渐启动。联接器24还减弱旋转中的任何可能振动。而且在由于过度摩擦而引起轴1阻滞的情况下，联接器24还保护马达。轴20经由挡板22穿过箱体。可通过螺钉拆卸该挡板，这有助于安装和移除呈图4所示单一子组件形式的盘车装置模块10。显然，副轴12位于轴的一侧，并且位于箱体7内的轴20较短。因此减少了对准不佳后果的发生。 
显然，盘车装置模块10的基础件15在下表面27上具有4个支撑面S1、S2、S3、S4，这4个支撑面S1、S2、S3、S4设置在4个接收面R1、R2、R3、R4上，4个接收面R1、R2、R3、R4基本水平地位于箱体7内。该设置允许盘车装置模块10的简单安装或拆卸。按以下顺序将盘车装置模块10放置就位在箱体7中： 
*首先，将盘车装置模块10置于其在箱体中的位置之上， 
*降低盘车装置模块10，在该降低过程中使螺旋轴20落入箱体的开口中， 
*将盘车装置模块10的基础件15置于箱体7的接收面R1、R2、R3、R4上， 
*使盘车装置模块10朝向轴1滑动，并且调整两个轴1、20的相对位置以在小齿轮11的齿与主轮9的齿之间提供正确的对准， 
*例如通过锁止螺钉将盘车装置模块10固定在箱体7的接收面R1、R2、R3、R4上， 
*将具有孔口的挡板22穿在马达的轴20上，然后将该挡板22 固定在箱体7上， 
*将马达4固定在底板21上，并且将马达通过液力耦合器24和弹性联接器与螺旋轴20联接。 
以相反顺序进行拆卸。盘车装置模块与箱体之间的接触表面可被制成为具有滑行件、滑动件或等同的形式，以在调整过程中提高盘车装置模块的位移精度。有利地，支撑面S1、S2、S3、S4水平地设置，以在调整过程中使盘车装置模块10更好地滑动。中间件15具有与接收面R1、R2、R3、R4接触的支撑面S1、S2、S3、S4。支撑面位于副轴12的上部轴承13、14附近。支撑件15呈矩形，并且支撑面S 1、S2、S3、S4被制成在下表面27上且位于矩形的四个角。支撑件15有利地被制成板的形式。这种设置使得安装和调整都较为容易。在调整过程中，可以将调整垫片插在支撑板15的支撑面S1、S2、S3、S4与箱体的接收面R1、R2、R3、R4之间。这些垫片通过对盘车装置模块10的竖直位置产生作用而使小齿轮11的齿与主轮9的齿对准。 
图4示出盘车装置模块10，轮9仅被示出以用于说明模块10相对于旋转轴线A的位置。盘车装置模块10被制成单件的预组装模块的形式。为此，使用支承不同组成部分的支撑件15。显然，支撑件呈在两端支承两个上部轴承13、14的板的形式，两个上部轴承13、14旋转地接收副轴12。在轴承13、14之间，副轴在一侧支承固定地安装在该轴上的副轮17，且在另一侧支承被移动地安装在副轴12上的小齿轮11。可通过任何适当的装置来使小齿轮11移动。支撑件15还在下表面上接收两个下部轴承30、31，两个下部轴承30、31旋转地支撑通过轴20延伸的蜗杆18。蜗杆18设置在下部轴承30、31之间。使盘车装置模块10具有预组装模块的形式对其组成部件的调整(离合器、轴承13、14、30、31的定位、减速器16的调整)以及在车间中或在能量生产线下的合适操作测试产生影响。因此，盘车装置模块10在箱体7中的安装过程被大大简化，因为该安装过程仅剩下对小齿轮11相对于主轮9定位进行调整以及联接马达4，其它调整已经完成。总之，在安装过程中，待进行的2个主要调整为： 
*通过置于板15之下的可调整垫片，使小齿轮11的齿与轮9的 齿对准， 
*使马达4与蜗杆18的轴线对准。 

Claims (17)

1.一种盘车装置组件(2)，被设计成旋转地驱动涡轮-交流发电机组的轴，所述轴具有旋转轴线(A)，所述盘车装置组件包括：
*主轮(9)，固定在所述轴(1)上并限定处于所述旋转轴线(A)两侧的两横向侧(C1、C2)，
*盘车装置模块(10)，具有支撑件(15)，在所述支撑件(15)上安装有离合器系统(6)，所述离合器系统(6)用于使副轴(12)与所述主轮(9)联接以及与所述主轮(9)脱开，所述副轴由辅助马达(4)驱动，
*所述盘车装置模块(10)位于所述旋转轴线(A)的所述两横向侧之一(C1)。
2.如权利要求1所述的盘车装置组件，其特征在于，所述离合器系统(6)被设置为其水平高度低于所述轴(1)的旋转轴线(A)的水平高度。
3.如权利要求1或2任一项所述的盘车装置组件，其特征在于，所述离合器系统(6)安装在所述副轴(12)上，所述副轴(12)在所述支撑件(15)上被驱动旋转。
4.如权利要求3所述的盘车装置组件，其特征在于，所述离合器系统(6)包括小齿轮(11)，所述小齿轮(11)被安装成能够沿着所述副轴(12)位移，所述小齿轮(11)的位移使马达(4)能够通过所述副轴(12)与所述主轮(9)联接以及与所述主轮(9)脱开。
5.如权利要求3所述的盘车装置组件，其特征在于，所述盘车装置模块(10)包括驱动所述副轴(12)的减速器(16)，所述减速器(16)安装在所述支撑件(15)上。 
6.如权利要求4所述的盘车装置组件，其特征在于，所述盘车装置模块(10)包括驱动所述副轴(12)的减速器(16)，所述减速器(16)安装在所述支撑件(15)上。
7.如权利要求5所述的盘车装置组件，其特征在于，所述减速器是蜗轮(17)及蜗杆(18)减速器，所述蜗轮及蜗杆减速器的蜗轮(17)与所述离合器系统(6)并排安装。
8.如权利要求6所述的盘车装置组件，其特征在于，所述减速器是蜗轮(17)及蜗杆(18)减速器，所述蜗轮及蜗杆减速器的蜗轮(17)与所述离合器系统(6)并排安装。
9.如权利要求7所述的盘车装置组件，其特征在于，所述盘车装置模块(10)安装在箱体(7)中，所述蜗杆(18)通过穿过所述箱体(7)的轴(20)延伸。
10.如权利要求8所述的盘车装置组件，其特征在于，所述盘车装置模块(10)安装在箱体(7)中，所述蜗杆(18)通过穿过所述箱体(7)的轴(20)延伸。
11.如权利要求9所述的盘车装置组件，其特征在于，所述轴(20)经由可拆卸挡板(22)穿过所述箱体(7)。
12.如权利要求10所述的盘车装置组件，其特征在于，所述轴(20)经由可拆卸挡板(22)穿过所述箱体(7)。
13.如权利要求9所述的盘车装置组件，其特征在于，所述轴(20)具有位于所述箱体(7)之外的端部，所述端部通过液力耦合器(24)和弹性联接器(25)与马达(4)联接。 
14.如权利要求10所述的盘车装置组件，其特征在于，所述轴(20)具有位于所述箱体(7)之外的端部，所述端部通过液力耦合器(24)和弹性联接器(25)与马达(4)联接。
15.如权利要求11所述的盘车装置组件，其特征在于，所述轴(20)具有位于所述箱体(7)之外的端部，所述端部通过液力耦合器(24)和弹性联接器(25)与马达(4)联接。
16.如权利要求12所述的盘车装置组件，其特征在于，所述轴(20)具有位于所述箱体(7)之外的端部，所述端部通过液力耦合器(24)和弹性联接器(25)与马达(4)联接。
17.一种发电的涡轮-交流发电机组，包括至少一个涡轮机模块，涡轮机模块具有由蒸汽驱动的相关联的轴(1)，所述轴能够被如权利要求1至16任一项所述的盘车装置组件驱动。 
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