600MW超臨界機組汽輪機盤車問題處理

王亮

【摘要】本文簡要介紹東汽600MW汽輪機盤車裝置的工作原理和結構特征，對在運轉過程中發現的問題進行分析解決，并提出安裝的注意事項和檢修內容要求，確保盤車裝置運行可靠，使汽機安全運行。

【關鍵詞】盤車裝置;問題分析及處理

1概述

某國產600MW汽輪發電機組是由東方汽輪機有限公司與東方汽輪發電機有限公司制造，汽輪機與發電機型號分別為CC600/537-24.2/4.2/1.0/538/566和QFSN-600-2-22D。汽輪機汽缸由高中壓合缸和兩只低壓缸組成，前軸承座和中軸承座為落地式;汽輪機高、中、低壓轉子由剛性聯軸器聯接并支撐在6只徑向軸承上，其中#1～#2軸承為可傾瓦結構，#3～#8軸承為橢圓瓦軸承（#7～#8軸承為發電機軸承）。汽輪機潤滑油系統主要設備包括：潤滑油主油箱、主油泵、交流潤滑油泵、直流事故潤滑油泵、冷油器、頂軸油泵、排油煙風機和盤車裝置等設備。

1.1盤車工作原理簡介

東汽600MW汽輪機盤車裝置由一個電動機和一組齒輪構成。齒輪是由AC電機通過無聲鏈條的傳動來驅動的。通過1級鏈條傳動、5級齒輪減速傳動和惰輪、掛齒輪傳遞給B—LP轉子靠發電機端的聯軸器上的齒輪盤嚙合轉動。盤車裝置具有自動投入和手動投入兩種方式。其自動投入方式是啟動交流輔助油泵建立潤滑油壓，開啟頂軸油泵使泵的出口油壓不低于7MPa，主汽門關閉信號，零轉速信號均送至盤車控制柜，將盤車控制柜投入轉鈕撥至自動位置，盤車電機自啟動半分鐘后，電磁氣動閥帶電打開，壓縮空氣進入活塞缸克服彈簧力，帶動拐臂杠桿將曲柄杠桿旋轉一角度，掛齒齒輪與大軸齒輪嚙合，帶動大軸低速轉動;而手動投入方式是在具備啟動交流輔助油泵建立潤滑油壓，開啟頂軸油泵使泵的出口油壓不低于7MPa條件下，將盤車控制柜上投入轉鈕撥至手動投入位置，再按啟動按鈕啟動電機旋轉，通過鏈條傳動和齒輪傳動，手搬動拐臂杠桿將曲柄杠桿旋轉約41度角掛齒齒輪與大軸齒輪嚙合帶動大軸低速轉動。當汽機啟動時，大軸受蒸汽驅動的力矩輸出超過盤車裝置產生的驅動力矩時，大軸齒輪與掛齒齒輪間齒力反向，以使掛齒齒輪從大軸齒輪中退出，從而嚙合脫開，掛齒齒輪和控制桿在脫開位置達到平衡。

為了減小齒輪副和軸與軸套間摩擦而通入潤滑油。盤車裝置的潤滑油來自主機軸承潤滑油系統母管，再通過?14節流螺塞分配給盤車裝置的軸套潤滑和齒輪嚙合潤滑，盤車狀態時潤滑油油溫控制在27-40℃范圍內。同時在盤車裝置運行期間為減小盤車扭矩，#3到#8軸承配有高壓頂軸油泵。位于頂軸油泵部件上的壓力開關，與頂軸油泵的每一個頂軸油管相連，油供應與驅動盤車裝置的交流電機互鎖以防止在沒有相應油壓進行盤車裝置運行。

A：吊架;B：鏈條輪;C：2P齒輪軸;D：4P齒輪軸;E：5P齒輪軸（主軸）;F：惰輪軸;G：曲柄;H：掛齒齒輪軸; I：調整螺母

1.2盤車裝置特征

東汽600MW汽輪機盤車裝置結構及使用有以下特征：

（1） 驅動電機必須先旋轉，才能使掛齒齒輪與大軸齒輪順利嚙合。

（2） 通常不能用其他方式使盤車裝置強迫脫開，除非用蒸汽驅動大軸轉動或手盤動電機反轉。

（3） 為了協助保持嚙合或脫開位置，設有一圓柱式彈簧來保持嚙合控制杠桿處于嚙合或脫開位置。

（4） 為了讓大軸轉子少量轉動，盤車裝置具有起動、停止盤車點動功能。

（5） 盤車裝置還具有手動盤車裝置，

（6） 盤車輸出轉速使大軸轉速約1.5rpm。

2 汽輪機盤車故障分析與處理

2.1盤車故障處理

機組在停機后，啟動盤車，各項指標均正常，電流約14-15A，運行一段時間后，發現盤車電流晃動變大，約14-20A之間，其他指標正常，通過調整頂軸油壓無好轉，短時間停運盤車再啟動后電流恢復正常，但一段時間后電流依然開始晃動并逐漸變大，機組破真空后電流恢復正常晃動。

機組停運后，解體盤車裝置，發現惰輪銅套油隙及掛齒齒輪銅套油隙偏大，且銅套內部有摩擦痕跡，鏈條松弛程度偏大，其他數據正常，具體見下表：

根據以上情況，處理情況如下：

2.1.1更換惰輪及掛齒齒輪銅套，新軸套有加工余量，根據現場惰輪及掛齒齒輪軸外徑加工相應軸套內徑，以匹配油隙至標準值。

2.1.2調整鏈條松弛程度，通過提高盤車電機及1P軸底座標高可調整鏈條松弛程度，如松弛過大，需更換鏈條。

2.1.3掛齒齒輪與轉子齒輪側隙可用調整件螺母（件I）來達到，此螺母轉動1/6圈時齒側隙變化為0.36mm，建議此間隙調整在要求值的較大值，避免嚙合后出現咬齒過負荷現象，涂紅丹檢查轉子大齒輪與小齒輪的齒面接觸情況。

2.2原因分析

2.2.1從設計方面考慮，盤車裝置軸的硬度和強度相對軸套來說，軸套屬易磨損件，出現軸套輕微磨損屬正常現象，且惰輪及掛齒齒輪受力最大，軸與軸套之間油膜建立不理想，易出現半干摩擦現象，軸套易被磨損。

2.2.2檢查中發現掛齒齒輪與轉子齒輪側隙偏大較多，易造成掛齒齒輪與大軸齒輪接觸不良，在轉動力矩大的情況下，銅軸套易被擠壓變形磨損，惰輪軸套兩端向外碾長，致使惰輪的軸套兩端面與曲柄之間間隙減小至零，其摩擦力增大，加劇兩軸套的磨損。

2.2.3 機組抽真空狀態下盤車，#3-#6軸承洼窩下沉，使聯軸器形成圓滑軸系線，各軸承的摩擦力較小，盤車運轉時受影響較大，電流晃動;在破壞真空后，由于各聯軸器中心偏差，各軸頸與軸承的摩擦力矩變大，盤車裝置的電流相對較穩定，

2.3盤車裝置運轉注意事項

2.3.1潤滑油系統的油質必須合格才能進行盤車裝置運行，潤滑油壓應達到：0.176±0.01MPa，盤車狀態下的潤滑油溫應控制在27-40℃。

2.3.2各軸承頂軸油壓在8.5-10MPa以上，軸頸頂起高度在0.02-0.05mm適宜，如各支管頂軸油壓出現下降或晃動，可再調整各支管上的流量控制閥。

2.3.3空轉盤車裝置電機電流約7-15A，盤車時電流比空轉電流略大于0.5A，最大不應超過18A并穩定。

2.3.4為了防止停機過程中，盤車裝置突然被意外甩開空轉，未能及時發現處理，建議將盤車裝置的甩開位置行程開關信號接入光字牌報警或將盤車嚙合信號顯示在大屏上。

3結束語

東汽機組的盤車裝置是直接引進技術，東汽自主制造，盤車裝置是汽輪機本體重要部套設備之一，盤車裝置的運行好壞，直接影響汽輪機組的安全啟停運轉，通過本次對汽輪機盤車問題的分析及處理，對盤車裝置的結構原理和實際應用情況進行了整理匯總，對同類型的機組盤車檢修提供借鑒意義。

參考文獻：

[1]東汽600MW機組維護說明書，東方汽輪機有限公司