600MW超临界机组汽轮机盘车问题处理

王亮

【摘要】本文简要介绍东汽600MW汽轮机盘车装置的工作原理和结构特征，对在运转过程中发现的问题进行分析解决，并提出安装的注意事项和检修内容要求，确保盘车装置运行可靠，使汽机安全运行。

【关键词】盘车装置;问题分析及处理

1概述

某国产600MW汽轮发电机组是由东方汽轮机有限公司与东方汽轮发电机有限公司制造，汽轮机与发电机型号分别为CC600/537-24.2/4.2/1.0/538/566和QFSN-600-2-22D。汽轮机汽缸由高中压合缸和两只低压缸组成，前轴承座和中轴承座为落地式;汽轮机高、中、低压转子由刚性联轴器联接并支撑在6只径向轴承上，其中#1～#2轴承为可倾瓦结构，#3～#8轴承为椭圆瓦轴承（#7～#8轴承为发电机轴承）。汽轮机润滑油系统主要设备包括：润滑油主油箱、主油泵、交流润滑油泵、直流事故润滑油泵、冷油器、顶轴油泵、排油烟风机和盘车装置等设备。

1.1盘车工作原理简介

东汽600MW汽轮机盘车装置由一个电动机和一组齿轮构成。齿轮是由AC电机通过无声链条的传动来驱动的。通过1级链条传动、5级齿轮减速传动和惰轮、挂齿轮传递给B—LP转子靠发电机端的联轴器上的齿轮盘啮合转动。盘车装置具有自动投入和手动投入两种方式。其自动投入方式是启动交流辅助油泵建立润滑油压，开启顶轴油泵使泵的出口油压不低于7MPa，主汽门关闭信号，零转速信号均送至盘车控制柜，将盘车控制柜投入转钮拨至自动位置，盘车电机自启动半分钟后，电磁气动阀带电打开，压缩空气进入活塞缸克服弹簧力，带动拐臂杠杆将曲柄杠杆旋转一角度，挂齿齿轮与大轴齿轮啮合，带动大轴低速转动;而手动投入方式是在具备启动交流辅助油泵建立润滑油压，开启顶轴油泵使泵的出口油压不低于7MPa条件下，将盘车控制柜上投入转钮拨至手动投入位置，再按启动按钮启动电机旋转，通过链条传动和齿轮传动，手搬动拐臂杠杆将曲柄杠杆旋转约41度角挂齿齿轮与大轴齿轮啮合带动大轴低速转动。当汽机启动时，大轴受蒸汽驱动的力矩输出超过盘车装置产生的驱动力矩时，大轴齿轮与挂齿齿轮间齿力反向，以使挂齿齿轮从大轴齿轮中退出，从而啮合脱开，挂齿齿轮和控制杆在脱开位置达到平衡。

为了减小齿轮副和轴与轴套间摩擦而通入润滑油。盘车装置的润滑油来自主机轴承润滑油系统母管，再通过?14节流螺塞分配给盘车装置的轴套润滑和齿轮啮合润滑，盘车状态时润滑油油温控制在27-40℃范围内。同时在盘车装置运行期间为减小盘车扭矩，#3到#8轴承配有高压顶轴油泵。位于顶轴油泵部件上的压力开关，与顶轴油泵的每一个顶轴油管相连，油供应与驱动盘车装置的交流电机互锁以防止在没有相应油压进行盘车装置运行。

A：吊架;B：链条轮;C：2P齿轮轴;D：4P齿轮轴;E：5P齿轮轴（主轴）;F：惰轮轴;G：曲柄;H：挂齿齿轮轴; I：调整螺母

1.2盘车装置特征

东汽600MW汽轮机盘车装置结构及使用有以下特征：

（1） 驱动电机必须先旋转，才能使挂齿齿轮与大轴齿轮顺利啮合。

（2） 通常不能用其他方式使盘车装置强迫脱开，除非用蒸汽驱动大轴转动或手盘动电机反转。

（3） 为了协助保持啮合或脱开位置，设有一圆柱式弹簧来保持啮合控制杠杆处于啮合或脱开位置。

（4） 为了让大轴转子少量转动，盘车装置具有起动、停止盘车点动功能。

（5） 盘车装置还具有手动盘车装置，

（6） 盘车输出转速使大轴转速约1.5rpm。

2 汽轮机盘车故障分析与处理

2.1盘车故障处理

机组在停机后，启动盘车，各项指标均正常，电流约14-15A，运行一段时间后，发现盘车电流晃动变大，约14-20A之间，其他指标正常，通过调整顶轴油压无好转，短时间停运盘车再启动后电流恢复正常，但一段时间后电流依然开始晃动并逐渐变大，机组破真空后电流恢复正常晃动。

机组停运后，解体盘车装置，发现惰轮铜套油隙及挂齿齿轮铜套油隙偏大，且铜套内部有摩擦痕迹，链条松弛程度偏大，其他数据正常，具体见下表：

根据以上情况，处理情况如下：

2.1.1更换惰轮及挂齿齿轮铜套，新轴套有加工余量，根据现场惰轮及挂齿齿轮轴外径加工相应轴套内径，以匹配油隙至标准值。

2.1.2调整链条松弛程度，通过提高盘车电机及1P轴底座标高可调整链条松弛程度，如松弛过大，需更换链条。

2.1.3挂齿齿轮与转子齿轮侧隙可用调整件螺母（件I）来达到，此螺母转动1/6圈时齿侧隙变化为0.36mm，建议此间隙调整在要求值的较大值，避免啮合后出现咬齿过负荷现象，涂红丹检查转子大齿轮与小齿轮的齿面接触情况。

2.2原因分析

2.2.1从设计方面考虑，盘车装置轴的硬度和强度相对轴套来说，轴套属易磨损件，出现轴套轻微磨损属正常现象，且惰轮及挂齿齿轮受力最大，轴与轴套之间油膜建立不理想，易出现半干摩擦现象，轴套易被磨损。

2.2.2检查中发现挂齿齿轮与转子齿轮侧隙偏大较多，易造成挂齿齿轮与大轴齿轮接触不良，在转动力矩大的情况下，铜轴套易被挤压变形磨损，惰轮轴套两端向外碾长，致使惰轮的轴套两端面与曲柄之间间隙减小至零，其摩擦力增大，加剧两轴套的磨损。

2.2.3 机组抽真空状态下盘车，#3-#6轴承洼窝下沉，使联轴器形成圆滑轴系线，各轴承的摩擦力较小，盘车运转时受影响较大，电流晃动;在破坏真空后，由于各联轴器中心偏差，各轴颈与轴承的摩擦力矩变大，盘车装置的电流相对较稳定，

2.3盘车装置运转注意事项

2.3.1润滑油系统的油质必须合格才能进行盘车装置运行，润滑油压应达到：0.176±0.01MPa，盘车状态下的润滑油温应控制在27-40℃。

2.3.2各轴承顶轴油压在8.5-10MPa以上，轴颈顶起高度在0.02-0.05mm适宜，如各支管顶轴油压出现下降或晃动，可再调整各支管上的流量控制阀。

2.3.3空轉盘车装置电机电流约7-15A，盘车时电流比空转电流略大于0.5A，最大不应超过18A并稳定。

2.3.4为了防止停机过程中，盘车装置突然被意外甩开空转，未能及时发现处理，建议将盘车装置的甩开位置行程开关信号接入光字牌报警或将盘车啮合信号显示在大屏上。

3结束语

东汽机组的盘车装置是直接引进技术，东汽自主制造，盘车装置是汽轮机本体重要部套设备之一，盘车装置的运行好坏，直接影响汽轮机组的安全启停运转，通过本次对汽轮机盘车问题的分析及处理，对盘车装置的结构原理和实际应用情况进行了整理汇总，对同类型的机组盘车检修提供借鉴意义。

参考文献：

[1]东汽600MW机组维护说明书，东方汽轮机有限公司