汽轮机调速器结构说明.docx

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1、汽轮机调速器危急保安器危急保安器是汽轮机的机械式超速保护设备，当机组转速超出设定的脱扣转速时，它产生动作，通过遮断油门关闭速关阀和调节汽阀。危急保安器装在位于汽轮机转子前轴承座的轴段上，结构如下图。导向套简(8)装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧(9)压住，弹簧的另一端压在飞锤(5)的台面上，飞锤的支撑面顶着导向环(4)的定位面，导向环被压紧螺母(2)紧压在轴孔的定位面上，飞锤中心的孔中装有配重销(6),为防止销串位，在压紧螺母上加装了限位栓(1),压紧螺母及限位栓均用螺钉(10)骑缝锁紧.在导向环和导向套筒中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片(3,7),它们对飞锤起定位导向作用。飞锤和配

2、重销的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时，飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动，但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移并随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出(行程为H)撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。三系列汽轮机危急保安器的复位转速(飞锤击出后使其恢复到装配位置的转速)高于额定转速，因此在转速降至额定转速时便可进行遮断油门挂闸复位操作，使机组重新启动。危急保安器脱扣转速设定值见本说明书技术数据（三）300-T.Nr-XXo危急保安器在厂内

3、试验时的动作转速记录在产品合格证明书的“转子动平衡及超速试验”报告及“空负荷试车记录”中。装拆危急保安器时可使用随机供给的工具“两孔螺母旋具”2-881l-0002-XXo油动机油动机是调节汽阀的执行机构，它将由放大器或电液转换器输入的二次油信号转换为有足够作功能力的行程输出以操纵调节阀，控制汽轮机进气。油动机是断流双作用往复式油动机，以汽轮机油为工作介质，动力油用0.8MPa的压力油。油动机结构如图1所示。油动机主要由油缸、错油门、连接体和反应机构组成。错油门(8)通过连接体(7)与油缸(5)连接在一起，错油门与油缸之间的油路由连接体沟通，油路接口处装有O形密封圈。连接体有铸造和锻件加工两种

4、，图示为铸件形式。油缸由底座、简体、缸盖、活塞、活塞杆等构成。简体与底座、缸盖之间装有。形密封圈，它们由4只长螺栓组装在一起。活塞配有填充聚四氟乙烯的专用活塞环。活塞动作时在接近上死点处有10mm的阻尼区，用以减小活塞的惯性力和载荷力并降低其动作速度。缸盖上装有活塞杆密封组件，顶部配装活塞杆导轨及弯角杠杆支座。油缸靠底座下部双耳环与托架上的关节轴承、销轴连接并支撑在托架上。在油缸活塞杆(4)上端有拉杆(1)和杆端关节轴承(13),通过(13)使油缸与调节气阀杠杆相连。错油门结构如图2所示。套筒(25,26,27)装在错油门壳体(8)中，其中上套筒(25)及下套筒(27)与壳体用骑缝螺钉固定，中

5、间套简(26)在装配时配件锥销与壳体定位固定。套筒与壳体中的腔室构成5档功用不同的油路，对照图I可看出，中间是动力油进油，相邻两个分别与油缸活塞上、下腔相通，靠外端的两个是油动机同油。在工作时，油的流向由错油门滑阀控制，滑阀是滑阀体(17)和转动盘(16)的组合件，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧(14)力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套简的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。假设工况发生变化，如瞬时由于机组运行转速降低等原因出现二次油压升高情况时，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，于是，在动力油通往油缸活塞上腔的油口被翻开的同时

6、，活塞下腔与油接通，由于油缸活塞上腔进油，下腔排油，因此活塞下行，使调节阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。与此同时，随着活塞下行，通过反应板(3),弯角杠杆(12),反应杠杆(9)等的相应动作，使错油门弹簧的工作负荷增大，当作用在滑阀上的二次油压力与弹簧力到达新的平衡时，滑阀又恢复到中间位置，相应汽阀开度保持在新的位置，机组也就在新工况下稳定运行。如出现二次油压降低的情况，那么各环节动作与上述过程相反，不再赘述。为提高油动机动作的灵敏度，在油动机中采用了特殊结构的错油门，其主要特征是：在工作时错油门滑阀转动并上、下颠振，为此，在构成滑阀的滑阀体和转动盘中加工有油腔和通油孔，

7、在转动盘上端紧配有推力球轴承(15)。图3是转动盘工作示意图。压力油从进油孔进入(22)进入滑阀中心腔室，进而从转动盘的3只径向、切向喷油孔(24)喷出，在油流力作用下滑阀便连续旋转,转矩取决于喷油量,滑阀转速可借助调节阀(21)来加以调节,滑阀的推荐工作转速为300800rmin(小尺寸滑阀用高转速)，转速可从测速套简(23)处测量,不过通常靠经验判断，也可从错油门壳体上盖的冒汽管口观察滑阀的转动情况。伴随着转动，滑阀还产生上、下颤振，这是因为滑阀每转动一转，滑阀下部径向的一只放油孔(20)便与泄油孔(18)沟通一次，在它们相通的瞬时，由于局部二次油泄放，二次油压略有下降，致使滑阀下移，而随

8、着滑阀的旋转，放油孔被封住时，滑阀又上移。只要滑阀转动，上述动作就一直重复，二次油压有规律的脉动使滑阀产生颤振，而滑阀的颤振引起油动机活塞、活塞杆和调节汽阀阀杆产生微幅振荡，这样油动机就能灵敏地对调节系统控制信号做出应。错油门滑阀的振幅可利用调节阀(19)来调整，振幅由油缸活塞杆的振幅间接测定，活塞杆振幅通常控制在O.20.3mmo错油门通过螺栓与两端的上盖、下盖连接在一起,盖与壳体接合面装有0型密封圈(或涂有密封腔)以防漏油。动力油及二次油从壳体侧面的接口P,C分别接至错油门壳体，油动机的回油从错油门下盖的油口T(底面或侧面)接至回油管。由于油动机与托架是可动连接，所以油动机同油管上配装有金

9、属软管。输入油动机二次油的变化范围是0.15-0.45MPa,二次油压Pz与油缸活塞杆行程h的对照关系与反应板型线(反应扳与弯角杠杆上滚柱轴承接触点的轨迹)有关，根据汽阀特性，反应板型线有直线和特定曲线两种，在反应板型线已确定的情况下，P2-hz关系可利用拉杆(1)上的调节螺栓(2)改变反应板安装角的方法来加以修正，不过要注意，反应板安装角改变必然改变油动机活塞动作的初始值，活塞起始动作时的二次油压值通常是通过错油门顶部的调节螺钉(10)进行调整，必要对也可借助调节螺母(11)来调整(调节螺母两端的螺纹旋向是相反的)。油动机中油缸按名义直径有i00、125、160、200、250及320六种规

10、格，错油门按滑阎直径有16、22、32、45、60及90六档，根据机组特性的不同，错油门和油缸可构成多种搭配组合。错油门45时，壳体及盖如下图由锻件加工而成，在245的错油门中，壳体及盖用铸铝件。当采用90的错油门时，在液压调节系统的放大器中两只随动活塞与其配用。机组的二次油压与油缸活塞杆行程关系参见随机资料0-2505-T.Nr-xx,出厂时的测试数据记录在合格证明书中。危急遮断油门机械一液压式危急遮断油门是汽轮机的保护设备，当汽轮机在运行过程中出现故障时，危急遮断油门泄放速关油，引发速关阀和调节汽阀快速关闭而迫使机组紧急停机。当汽轮机的前轴承座232号，使用图示的危急遮断油门。滑阀(4)可

11、在装入壳体(12)的套筒(2,8)中轴向滑动，滑阀上的凸肩(5)与套简(2)的端面以及凸肩(6)的盘面与套筒(8)端面构成油路密封面并限定滑阀的轴向移动位置，滑阀左端加工成楔形插装在杠杆(14)的槽道中并用销与之较接，滑阀右端装有活塞(9)。壳体与托架(11)用螺栓连接,托架固定在轴承座顶面且有锥销定位。油门在正常工作状态下(如下图已复位)，压力油由接口P经节流孔板(13)进入油门的速关油控制腔，由于凸肩(3)的油压作用面积小于凸肩(6)的油压作用面积，使滑阀上的油压力克服弹簧(7)力，将凸肩(6)压在套筒(8)的密封面上，因此建立正常油压的速关油经接口E供至速关油路。当发生下述情况或操作时，

12、滑阀产生位移而泄放速关油：1危急保安器动作。当机组转速超过危急保安器跳闸转速设定值时，危急保安器飞锤击出，撞击钩(15),杠杆(16)联动进而拉动滑阀(4)左移，凸肩(6)的密封盘与套简(8)脱开，同时在弹簧力作用下凸肩(5)被压在套筒(2)的密封面上，于是P与E的通路被切断而E与T接通，将速关油泄放至轴承座。2轴位移保护动作。当汽轮机转子轴向位移21mm时，转子上的轴位移凸肩撞击钩(15)引发与上述相同的动作。假设汽轮机转子上没有轴位移凸肩，那么无此项作用。3手动停机。掀下手柄(1),拨动挂钩逆时针方向偏转，拉动滑阀左移，油路切换过程同前。4速关油失压，当速关油压力小于等于0.28MPa时，

13、滑阀上的油压缺乏以克服弹簧作用力，于是滑阀被推向左端而泄放速关油。机组启动时，在供油系统正常运行后，便可使危急遮断油门复位，通常采用手动方式，即拉起手柄，使滑阀右移，封闭E与T的通道，待速关油压建立前方可松手。油门也可实现遥控自动复位挂闸，采用自动方式时，是从接口H通入“复位油”，在活塞(4)上的油压力使滑阀克服弹簧力而处于图示工作位置，不过必须注意，在速关油压建立后，务必把“复位油”泄掉，以免阻碍油门的动作。当压力油压力20.7MPa时，正常情况下速关阀开启时间小于1分钟，油门中装设节流孔板(13)是在满足这一要求的同时为油门的快速遮断提供保证。注意：随意加大节流孔板孔径会使油门丧失快速遮断

14、功能而危及机组平安。根据机组配置要求的不同，危急遮断油门有相应的变型和功能延伸，如：当汽轮机调节系统中带有辅助滑阀(可参见2242-)时，油门中不装节流孔板。当汽轮机调节系统中带有试验滑阀(可参见1-2810-)时，H接口通“试验油”；假设机组既不用“试验油”也无“复位油”时，接口H用螺塞封堵。在油门壳体右侧的端盖上装有非接触式位置开关时，油门具有状态发讯功能。在托架（三）的筋板上可配装轴位移发讯传感器用于转子轴位移监测。在有些机组中，危急遮断油门装在轴承座侧面，如图2所示，除安装方位有别之外，它的结构、功能与前述相同。速关阀速关阀也称为主汽门，它是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭结构，在紧急

15、状态时能立即隔断汽轮机的进汽，使机组快速停机。速关阀水平装配在汽轮机进汽室侧面。按照汽轮机进汽容积流量的不同，一台汽轮机可配置一只或两只速关阀。汽轮机停机时速关阀是关闭的，在汽轮机起动和正常运行期间速关阀处于全开状态。图1是用于N型汽轮机的速关阀，它主要由阀和油缸两局部构成。阀体局部有两种结构形式；图1是无单独阀壳的速关阀，在三系列汽轮机中，大多采用这种阀壳与汽缸进汽室为整体构件的结构形式；另一种如图4所示，带有独立阀壳。阀体局部主要由件18及18组成.阀盖(5)不仅用于进汽室端面的密封，而且也是阀与油缸间的连接件。在速关阀末开启时新蒸汽经蒸汽滤网通至主阀碟(1)前的腔室，阀碟在蒸汽力及油缸弹

16、簧(14)关闭力作用下被紧压在阀座(18)上，新蒸汽进入汽轮机通流局部的通路被切断。主阀碟中装有卸载阀(2),由于在速关阈的开启过程中调节汽阀处于关闭状态，所以随着卸载阀的提升，主阀碟前后的压力很快趋于平衡，使得主阀碟开启的提升力大为减小。在速关阀开启过程中或速关阀关闭后(隔离阀未关)有一局部蒸汽沿着阀杆(7)与导向套筒(4)及汽封套简(6)之间的间隙向外泄漏，漏汽从接口K引出。而当速关阀全开后，住阀碟与导向套筒的密封面紧密贴合，阀杆漏汽被阻断。速关阀中的蒸汽滤网大多是采用不锈钢波形钢带卷烧结构的滤网，也有一些汽轮机的滤网由带孔不锈钢板卷焊而成。速关阀的油缸局部主要有油缸(10)、活塞(13)、弹簧(14),活塞盘(16)及密封件等构成，油缸用螺栓固定在阀盖(5)上。基于油缸装、拆操作的平安性，在油缸端面装有3只专用长螺栓(8),在螺栓旋入处配有钢丝螺