盘车原理

滦南热电厂汽轮机盘车装置的故障分析与处理

1.系统概况

滦南热电厂一期工程采用了哈尔滨汽轮机厂生产的CC50-8.83/1.27/0.118型汽轮机，机组均选用了哈尔滨汽轮机厂提供的配套低速盘车装置。该盘车装置既能手动投入，又能自动投入；既能手动盘车，又能电动盘车。盘车电动机为Y225S-8型封闭式三相异步电动机，功率18.5 kW，转速730 r/min，经过二级减速后，盘车减为额定转速4.7 r/min。

2.盘车装置的工作原理及性能

盘车装置工作时，电动机通过蜗杆、蜗杆轮缘、主动齿轮带动汽轮机转子上的齿轮环转动，从而带动汽轮发电机转子转动。

2.1盘车的投运

盘车的投运方式又分为：手动投盘车和自动投盘车。

手动投盘车时，一面旋转蜗轮杆一端的手轮，一面推手杆，使主动齿轮进入啮合位置，然后启动盘车电机，盘车进入工作状态。

盘车装置的自动投入，依靠装置中的油动机、油动机滑阀和电磁铁。油动机活塞直径170mm，活塞最大行程81 mm。采用“O”型密封圈橡胶活塞环。使活塞杆向下运动的油压是由润滑油作用在活塞上部产生的，当压力油泄掉后，活塞下的弹簧使活塞拉动活塞杆复位。油动机的进、排油是由油动机滑阀控制的。滑阀套筒和滑阀套杆由不锈钢制成。滑阀杆和电磁铁拉杆相接。

盘车装置自动投入时，按下“启动”按钮，顶轴油泵启动，转子被托起，电磁供油阀开启向滑阀供油，电磁铁线圈带电，拉杆拉起，滑阀杆上移15 mm，润滑油经过滑阀错油口流至油动机活塞上，活塞推活塞杆向下顶曲拐，使其绕拉杆轴转动，通过拉杆轴上的辊子使主动齿轮向啮合的方向移动，盘车电机按照自动操作程序连续点动，使其主动齿轮与转子上的大齿轮啮合，待完全啮合后，手杆接触行程开关，电机电路完全接通，盘车启动。同时电磁阀断电，油动机滑阀下移，油动机活塞上压力油泄掉，油动机活塞下弹簧复位，使活塞拉动活塞杆复位。

2.2盘车的停运

在机组盘车过程中，如停止盘车，只须按“停止”按钮，电动机停转，由于汽轮发电机转子转动惯性很大，仍在低速转动，此时主动齿轮变为被动，使其受一个和啮合方向相反的作用力，此力以及弹簧套内的弹簧力使主动齿轮退出

啮合，此时拉杆轴随之转动，拉杆轴上的辊子复位，活塞杆下的曲拐也同时复位。与此同时，与拉杆轴相连的手杆由工作位置倒回非工作位置，手杆脱离行程开关的滚轮，使电路断开，电磁供油阀关闭切断润滑油供油，盘车自动退出。

当盘车结束机组启动冲车时，汽轮发电机转子转速一旦超过盘车转速，主动齿轮同样由主动变为被动，使其受到和啮合方向相反的作用力，此力与弹簧套内的弹簧力使主动齿轮退出啮合，此时拉杆轴随之转动，拉杆轴上的辊子复位，活塞杆下的曲拐也同时复位。与此同时，与拉杆轴相连的手杆由工作位置倒回非工作位置，手杆脱离行程开关的滚轮，使电路断开，盘车电动机停转，电磁供油阀关闭切断润滑油供油，盘车装置自动退出。

3.调试中的问题及解决办法

由于盘车装置控制屏配线问题，油动机电磁阀不能正常工作，为了缩短调试工期，通过仔细分析论证，经试运指挥部同意，决定首次冲车时采用手动盘车。因为盘车装置的油动机电磁阀无法带电，引起油动机滑阀和油动机不工作，造成曲拐与拉杆轴上的辊子处于原始位置，所以汽轮发电机转子冲动时，汽轮发电机转子转速一旦超过盘车转速时，主动齿轮同样由主动变为被动，使其受到和啮合方向相反的作用力，此力与弹簧套内的弹簧力使主动齿轮退出啮合，此时拉杆轴也随之转动，与拉杆轴相连的手杆由工作位置倒回非工作位置，手杆脱离形成开关的滚轮，此时盘车装置可以自动退出。

但是当电磁阀带电问题解决后，在#1汽轮机第2次冲车时，盘车装置却无法顺利退出，被迫打闸停机。检查发现油动机活塞杆未复位，油动机活塞没有上移，活塞上部压力油无法泄掉。经分析研究得出结论，在转子冲动，主动齿轮退出啮合位置时，由于油动机活塞上部压力油无法泄掉，活塞杆仍然向下顶着曲拐，拉杆轴上的辊子无法复位，从而抵消了弹簧套内弹簧力，致使主动齿轮无法顺利退出啮合位置。

在停机后，对油动机活塞上压力油不能正常泄掉的原因又进行了查找和分析，并与#2机组盘车的安装情况比较发现：厂家所提供的油动机滑阀进、排油管配管错误（正好相反），造成油动机活塞上压力油无法泄掉。改管处理后，再次试验，按“停止”按钮，盘车停止，但是手杆未完全退到非工作位置。经过检查发现油动机活塞杆略向上移动，活塞上部的压力油仅泄掉一小部分，也就是说油动机活塞在电磁阀断电后无法回到上止点，造成主动齿轮退出啮合位置时，由于油动机活塞上部压力油无法全部泄掉，活塞杆仍然向下顶着曲拐，使拉杆轴上的辊子无法全部复位，从而大部分抵消了弹簧套内弹簧力，致使主动齿轮无法顺利退出啮合位置，于是手杆无法自动完全退到非工作位置。初步怀疑为油动机滑阀错油口位置不对，解体油动机滑阀检查后，未发现异常。于是又怀疑电磁阀拉杆行程不对，经检查后未发现异常。这说明不是油动机滑阀和电磁阀的问题。此时决定解体检查油动机，解体后确实发现油动机活塞未回到上止点。初步诊断为活塞卡涩，通过对活塞的检查，发现活塞上的“O”型密封圈与油缸壁卡涩，造成活塞卡涩。经厂家同意除去了密封圈，但是做此处理后活塞依然卡涩，于是怀疑活塞杆与油

缸内的铜套筒不同心，将活塞解体，发现确实存在此问题。厂家重新加工活塞杆后，再次试验，盘车可以自动退出。

但是试验盘车的自动投入时，盘车无法自动投入。经检查发现油动机活塞的最大行程不能使主动齿轮完全进入啮合位置，导致手杆无法压触行程开关，电机电路无法接通，盘车无法启动。这属于厂家的设计问题，经仔细研究并经厂家同意，在连接活塞杆的螺母下加装了一个厚度为12 mm的铜垫。再次试验，盘车可以自动退出。至此，盘车的自动投入与自动退出问题得以彻底解决。

4.结束语

汽轮机盘车装置出现故障的根本原因为油动机活塞上部压力油无法泄掉，造成盘车装置无法自动退出。而造成油动机活塞上部压力油无法泄掉的原因有：厂家提供的油动机滑阀进、出油管路配管错误；油动机活塞杆与油缸内套铜筒不同心造成活塞卡涩。另外，无法自动投入盘车，属于制造上的失误，但是经现场改进得以解决。