CN219796855U - 航改型燃气轮机发电机润油系统及发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种航改型燃气轮机发电机润油系统及发电机，包括第一驱动件、油箱、主泵、轴带泵、第二驱动件、第二单向阀、排气孔板以及补油容器；主泵包括第一单向阀和泵体；第一单向阀的进油端连通油箱；第一单向阀的出油端连通泵体的吸油口；泵体的排油口分别连通轴带泵的排油口、排气孔板的进气端、发电机轴承腔的进油口以及补油容器的底部；第一驱动件与泵体驱动连接；轴带泵与第二驱动件驱动连接；轴带泵的吸油口连通第二单向阀的出油端；第二单向阀的进油端连通油箱；补油容器为封闭容器，且设置在发电机轴承腔的上方；发电机轴承腔的出油口连通油箱。本实用新型提高整个润油系统的可靠性，有效地保障发电机设备连续正常的运行。

Description

航改型燃气轮机发电机润油系统及发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机设备润油的技术领域，具体地，涉及一种航改型燃气轮机发电机润油系统及发电机。

背景技术

航改型燃气轮机发电机组主要由航改型燃气轮机和发电机组成，其中发电机随航改型燃气轮机以3000转/分钟高速转动，输出功率在30兆瓦以上，因此在发电机启动、运行和停止的过程中都需要对发电机组轴承有较好的润滑效果，防止轴承损伤、延长轴承使用寿命和提高发电效率，因此润油系统设计对维持发电机设备的正常高效运行至关重要。

现有技术中的航改型燃气轮机发电机润油系统，包括主泵、电机、过滤器和油箱，电机用于驱动主泵，主泵的吸油口连接油箱，主泵的排油口通过管路连接过滤器的一端，过滤器的另一端连接发电机轴承腔的进油口，发电机轴承腔的出油口连接油箱。电机带动主泵从油箱抽油，油液经过过滤器过滤送至发电机轴承腔进行润滑后排回油箱。

发电机轴承对润滑油的需求量和转速有关系，发电机转速的降低对润滑油的需求量也会降低。现有技术的润油系统完全依靠一套电机泵向发电机轴承供油，因此电机的功率和主泵的排量需满足发电机最高转速时所需的润滑油量并且始终以最大负荷供应，同时电机泵必须在发电机启动、运转和停止过程中连续工作。

针对上述相关技术，发明人认为而该套系统按发电机最大转速的润滑油需求量设计，始终满负荷工作，电机的功率和泵的排量会比较大，会造成在启动、停止或低速时的能量浪费，且系统的故障发生间隔时间将大大缩短，容易造成故障失效；该套系统若发生故障，会使发电机轴承及成套设备损伤，造成较大的经济损失。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种航改型燃气轮机发电机润油系统及发电机。

根据本实用新型提供的一种航改型燃气轮机发电机润油系统，包括第一驱动件、油箱、主泵、轴带泵、第二驱动件、排气孔板以及补油容器；

所述主泵包括第一单向阀和泵体；

该系统还包括第二单向阀；

所述第一单向阀的进油端连通油箱；

所述第一单向阀的出油端连通泵体的吸油口；

所述泵体的排油口分别连通轴带泵的排油口、排气孔板的进气端、发电机轴承腔的进油口以及补油容器的底部；

所述第一驱动件与泵体驱动连接；

所述轴带泵与第二驱动件驱动连接；

所述轴带泵的吸油口连通第二单向阀的出油端；

所述第二单向阀的进油端连通油箱；

所述补油容器为封闭容器，且设置在发电机轴承腔的上方；

所述发电机轴承腔的出油口连通油箱。

优选的，所述补油容器包括补油箱；

所述补油箱的顶部连通发电机轴承腔的出油口。

优选的，该系统还包括第三单向阀以及注油孔板；

所述泵体的排油口连通注油孔板的进油端；

所述注油孔板的另一端连通第二单向阀的出油端；

所述泵体的排油口通过第三单向阀分别连通轴带泵的排油口以及排气孔板的进气端；

所述泵体的排油口连通第三单向阀的出油端；

所述第三单向阀的进油端分别连通轴带泵的排油口以及排气孔板的进气端。

优选的，所述排气孔板的排气端连通油箱。

优选的，所述第二驱动件为发电机轴。

优选的，所述补油箱设置为多个，且补油箱与发电机轴承腔一一对应设置。

优选的，该系统还包括主泵安全阀和轴带泵安全阀；

所述泵体的排油口连通主泵安全阀的一端；

所述主泵安全阀的另一端连通油箱；

所述轴带泵的排油口连通轴带泵安全阀的一端；

所述轴带泵安全阀的另一端连通油箱。

优选的，该系统还包括过滤器；

所述泵体的排油口通过过滤器分别连通发电机轴承腔的进油口以及补油箱的底部。

优选的，该系统还包括三通换向阀以及冷却器；

所述泵体的排油口通过三通换向阀和冷却器连通发电机轴承腔的进油口和补油箱的底部；

所述泵体的排油口分别连通三通换向阀的第一端口以及冷却器的一端；

所述三通换向阀的第二端口连通冷却器的另一端；

所述三通换向阀的第三端口分别连通发电机轴承腔的进油口和补油箱的底部。

根据本实用新型提供的一种发电机，包括航改型燃气轮机发电机润油系统。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型在发电机启动、低速和停止过程中工作时，需求的润滑油量和功率降低，进而第一驱动件使用降低后的功率驱动主泵运行，主泵从油箱中吸油，油液从油箱中通过第一单向阀和主泵，排到发电机轴承腔中润滑轴承后返回油箱，油液除了排到发电机轴承腔中外，还排到了补油容器中进行预先充油，另外还排到了轴承泵、第二单向阀和排气孔板之间的连通路径中预先充油，同时将连通路径中的气体通过排气孔板排出，便于后续轴带泵的运行；当电动机高速工作时，主泵停止工作，通过第二驱动件驱动轴带泵运行，轴带泵从油箱中吸油，油液从油箱中通过第二单向阀和轴带泵，排到发电机轴承腔中润滑轴承后返回油箱，油液除了排到发电机轴承腔中外，还保持排到了补油容器中进行预先充油，同时因为第一单向阀的作用，防止油液从主泵流回油箱，如此主泵作用时只需要满足发电机在启动、低速和停机过程中的润滑油供应，轴带泵作用时，系统负责发电机高速运转时的润滑油供应；减小功率和供油量，减小启动、停止或低速时的能量浪费，且因系统无需始终满负荷运行，缩短了主泵作用时的运行时间，提高了系统发生故障的时间间隔，减小故障发生率，经济效益显著；当主泵和轴带泵作用时系统出现故障失效时，补油容器中的油液受重力作用会自动流入轴承腔并排放回油箱内，负责应急保障发电机所需的润滑油，减少发电机轴承和成套设备损伤，降低经济损失；以上大大提高整个润油系统的可靠性，有效地保障发电机设备连续正常的运行；

2、本实用新型发电机高速运转所需的最大润滑油量完全由轴带泵供应，轴带泵则是安装在发电机轴的末端，利用发电机轴自身的机械能驱动，大大节省了所需的能量，节省大量的外部能量供应；

3、本实用新型通过三通换向阀和冷却器配合，当润滑油温低于设定值时，润滑油直接流向发电机；当润滑油温高于设定值时，润滑油先流向冷却器进行冷却后再流向发电机，有利于维持发电机轴承腔内的油液温度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的航改型燃气轮机发电机润油系统图。

附图标记：

主泵1 过滤器6 轴带泵11

主泵安全阀2 压力传感器7 轴带泵安全阀12

电机3 压力控制阀8 排气孔板13

三通换向阀4 油箱9 第三单向阀14

冷却器5 注油孔板10 高位油箱15

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例公开了一种航改型燃气轮机发电机润油系统，如图1所示，包括发电机启动、低速和停机过程的供油系统(称为一级)、发电机高速运行的供油系统(称为二级)和发电机故障补油系统(称为三级)。发电机正常运行时转速为3000转/分钟，启动或停机过程中转速低于300转/分钟称为低速工况，由一级系统供应润滑油；当转速高于300转/分钟称为高速工况，由二级系统供应润滑油；当一级系统和二级系统都失效的情况下称为故障工况，由三级系统供应润滑油。

其中一级系统由主泵1、电机3(第一驱动件)、主泵安全阀2、三通换向阀4、冷却器5、过滤器6、压力传感器7、压力控制阀8和油箱9组成，主泵1包括第一单向阀和泵体；二级系统由轴带泵11、注油孔板10、安全阀(轴带泵安全阀12)、排气孔板13、第一单向阀、第三单向阀14、发电机轴(第二驱动件)、三通换向阀4、冷却器5、过滤器6、压力传感器7、压力控制阀8和油箱9组成；三级系统由高位油箱15(补油容器、补油箱)和油箱9组成。其中三通换向阀4、冷却器5、过滤器6、压力传感器7、压力控制阀8和油箱9属于一级系统和二级系统共用，油箱9属于一级、二级和三级系统共用。图中箭头代表了油液的流向。

主泵1包括第一单向阀和泵体；第一单向阀的进油端连通油箱9；第一单向阀的出油端连通泵体的吸油口。

泵体的排油口分别连通主泵安全阀2的一端、注油孔板10的进油端、第三单向阀14的出油端、三通换向阀4的第一端口、冷却器5的一端以及压力控制阀8的第一端口。

泵体和电机3驱动连接；主泵安全阀2的另一端连通油箱9。

注油孔板10的出油端分别连通轴带泵11的吸油口以及第二单向阀的出油端。

第三单向阀14的进油端分别连通轴带泵11的排油口、轴带泵安全阀12的一端以及排气孔板13的进气端。

第二单向阀的进油端连通油箱9；排气孔板13的排气端连通油箱9；轴带泵安全阀12的另一端连通油箱9；轴带泵11与发电机轴驱动连接。

三通换向阀4的第二端口连通冷却器5的另一端；三通换向阀4的第三端口连通过滤器6的一端。

压力控制阀8的第二端口分别连通过滤器6的另一端、发电机轴承腔的进油口以及高位油箱15的底部；压力控制阀8的第三端口连通油箱9。压力传感器7设置在过滤器6的另一端与发电机轴承腔的进油口之间的连通路径上；高位油箱15设置在发动机轴承腔的上方；发动机轴承腔的出油口分别连通高位油箱15的顶部和油箱9。

发电机润油系统共由三级分供油系统组成，各级系统分工明确，其中一级系统负责发电机启动、低速和停机过程的润滑油供应，二级系统负责发电机高速运转时的润滑油供应，三级系统负责在一级和二级系统均故障失效时的润滑油供应。三级供油系统组合，大大提供整个润油系统的可靠性，有效地保障发电机设备连续正常的运行。

一级供油系统中的电机泵只在发电机启动、低速和停机过程中使用，使用时间较少，大大降低对该套系统的可靠性要求，大大提高了故障发生间隔时间；一级供油系统中的电机泵只需满足发电机低速以下的供油量，功率和排量大大降低。

轴带泵11安装在发电机轴的末端，由发电机轴的机械能驱动，大大节省了所需的能量。三级系统负责在一级系统和二级系统均失效的情况，应急保障发电机停机过程中所需的润滑油。三级系统中的高位油箱15由一级系统或二级系统在运行中预先充油，在应急情况下释放。一级系统在运行时，经注油孔板10向轴带泵11管路中预先充油，将轴带泵11中的空气经排气孔板13排出，保证轴带泵11的正常启动。

主泵安全阀2设置在主泵1出口处，当泵出口压力超过安全阀设定压力自动溢流(回到油箱9)，起保护泵的作用。安全阀(轴带泵安全阀12)作用与主泵安全阀2类似。

三通换向阀4为发电机润滑油恒温控制阀，当润滑油温低于设定值时，润滑油直接流向发电机；当润滑油温高于设定值时，润滑油先流向冷却器5进行冷却后再流向发电机。

冷却器5为双联管式水冷冷却器，采用较低温度的水在冷却器5内部管道中逆向流动，完成热量交换带走润滑油中的热量，达到降低润滑油温的目的；双联冷却器5设计，一备一用，保证在其中一个冷却器5故障的情况下系统仍能正常运行冷却。

一方面发电机在持续运转中，其轴承存在磨损，磨损后的金属碎屑会回到油箱9；另一方外来的污染物可能会进入油箱9；过滤器6的作用是过滤到进入发电机的润滑油，延长发电机轴承的使用寿命。

压力控制阀8的作用是控制进入发电机润滑油的压力，当压力高于设定值时，多余的润滑油会通过压力控制阀8的回油口回到油箱9，从而起到稳定润滑油压力的作用。

注油孔板10的作用是提供一个带有一定背压的流道，主泵1工作时润滑油预先充满一级系统回路；之后润滑油会经过此注油孔板10充满轴带泵11及其上下游管路，起到一个缓冲的作用。当系统切换至二级系统工作时，保证轴带泵11的顺利且快速的启动。

排气孔板13的作用是在当通过注油孔板10充油时，将轴带泵11自身及其上下游管道内部含有的少量空气排出至油箱9，保证轴带泵11启动时能顺畅地从油箱9中吸油。

第三单向阀14单向导通的作用，主泵1工作时单向阀不打开，防止主泵1出口的润滑油经过此单向阀、轴带泵11和注油孔板10又回到主泵1出口，影响系统的工作；当轴带泵11工作时，此单向阀导通，向发电机正常供应润滑油。

本实用新型流通管路的材质为304或316不锈钢，防止管道腐蚀引起润滑油的污染，缩短发电机轴承的使用寿命。冷却器5用于控制油温，压力传感器7用于监测供油压力，压力控制阀8用于控制供油压力。

在发电机启动至300转/分钟前或停机至300转/分钟后，启动一级系统工作，由电机3驱动主泵1工作从油箱9中抽油，润滑油液依次流经三通换向阀4、冷却器5和过滤器6至发电机轴承腔，润滑发电机轴承后油液排回油箱9内，连续循环工作。压力传感器7用于监测发电机润滑油供应压力，压力控制阀8用于调节发电机润滑油供应压力，维持设定的润滑油供应压力，将多余的润滑油液排放回油箱9内。一级系统在工作时除了正常向发电机供应润滑油外，还预先向二级系统中的轴带泵11管路以及高位油箱15中预先充满油，具体的是：润滑油流经注油孔板10先充满轴带泵11下游管路，再将轴带泵11中残留的空气向上游驱赶经排气孔板13至油箱9，最后润滑油液充满轴带泵11上游管路。

在发电机启动至300转/分钟后或停机至300转/分钟前，启动二级系统工作，一级系统停机工作。轴带泵11预先安装在发电机轴末端，由于发电机轴驱动轴带泵11运转从油箱9吸油，润滑油液依次流经三通换向阀4、冷却器5和过滤器6至发电机轴承腔，润滑发电机轴承后油液排回油箱9内，连续循环工作。同时往高位油箱15预先充满润滑油。发电机轴转动，轴带泵11跟着一起转动，但是由于转速较低，单靠轴带泵11吸入的润滑油量不够，因此此时需要主泵1进行工作。二级系统工作时，轴带泵11从油箱9中吸油，流经第三单向阀14后直接流向三通换向阀4(恒温控制阀)。

在一级系统和二级系统均失效的情况，无法正常向发电机轴承腔供应所需润滑油，此时启动三级系统。润滑油液从高位油箱15自动排出，高位油箱15安装在发电机的相对高位，润滑油受重力作用会自动流入轴承腔并排放回油箱9内。

经上，三级系统分工明确，相互配合，持续可靠地向发电机供应润滑油，利于发电机设备的连续安全运行，经济效益显著。

本实用新型用于航改型燃气轮机发电机组中的发电机设备润油，本实用新型为了维持发电机的连续正常运行，需要开发一种可靠性更高以及经济性更好的润油系统。

一套系统连续工作，要求系统的可靠性很高，系统的故障发生间隔时间将大大缩短；一套系统按发电机最大转速的润滑油需求量设计，电机3的功率和泵的排量会比较大，设计成本高；该套系统若发生故障，会使发电机轴承及成套设备损伤，造成较大的经济损失。本实用新型相较于现有技术的一级润油系统，三级润油系统大大提供了系统的可靠性，利于发电机设备连续正常和高效的运行。本实用新型设计更加合理，技术推广性强，不仅可用于发电机设备的润油系统，也可以推广应用于燃气轮机等设备的润油系统，技术效益显著。

本实用新型实施例还公开了一种发电机，包括航改型燃气轮机发电机润油系统。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，包括第一驱动件、油箱(9)、主泵(1)、轴带泵(11)、第二驱动件、排气孔板(13)以及补油容器；

所述主泵(1)包括第一单向阀和泵体；

该系统还包括第二单向阀；

所述第一单向阀的进油端连通油箱(9)；

所述第一单向阀的出油端连通泵体的吸油口；

所述泵体的排油口分别连通轴带泵(11)的排油口、排气孔板(13)的进气端、发电机轴承腔的进油口以及补油容器的底部；

所述第一驱动件与泵体驱动连接；

所述轴带泵(11)与第二驱动件驱动连接；

所述轴带泵(11)的吸油口连通第二单向阀的出油端；

所述第二单向阀的进油端连通油箱(9)；

所述补油容器为封闭容器，且设置在发电机轴承腔的上方；

所述发电机轴承腔的出油口连通油箱(9)。

2.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，所述补油容器包括补油箱；

所述补油箱的顶部连通发电机轴承腔的出油口。

3.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，该系统还包括第三单向阀(14)以及注油孔板(10)；

所述泵体的排油口连通注油孔板(10)的进油端；

所述注油孔板(10)的另一端连通第二单向阀的出油端；

所述泵体的排油口通过第三单向阀(14)分别连通轴带泵(11)的排油口以及排气孔板(13)的进气端；

所述泵体的排油口连通第三单向阀(14)的出油端；

所述第三单向阀(14)的进油端分别连通轴带泵(11)的排油口以及排气孔板(13)的进气端。

4.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，所述排气孔板(13)的排气端连通油箱(9)。

5.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，所述第二驱动件为发电机轴。

6.根据权利要求2所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，所述补油箱设置为多个，且补油箱与发电机轴承腔一一对应设置。

7.根据权利要求1所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，该系统还包括主泵安全阀(2)和轴带泵安全阀(12)；

所述泵体的排油口连通主泵安全阀(2)的一端；

所述主泵安全阀(2)的另一端连通油箱(9)；

所述轴带泵(11)的排油口连通轴带泵安全阀(12)的一端；

所述轴带泵安全阀(12)的另一端连通油箱(9)。

8.根据权利要求2所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，该系统还包括过滤器(6)；

所述泵体的排油口通过过滤器(6)分别连通发电机轴承腔的进油口以及补油箱的底部。

9.根据权利要求2所述的航改型燃气轮机发电机润油系统，其特征在于，该系统还包括三通换向阀(4)以及冷却器(5)；

所述泵体的排油口通过三通换向阀(4)和冷却器(5)连通发电机轴承腔的进油口和补油箱的底部；

所述泵体的排油口分别连通三通换向阀(4)的第一端口以及冷却器(5)的一端；

所述三通换向阀(4)的第二端口连通冷却器(5)的另一端；

所述三通换向阀(4)的第三端口分别连通发电机轴承腔的进油口和补油箱的底部。

10.一种发电机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的航改型燃气轮机发电机润油系统。