本盘车装置带有液控离合器,可实现盘车的自动投入与自动脱开,实现过程大致描述为:当盘车装置监测到转子零转速信号后,控制系统给出盘车投入指令,离合器自动接合,盘车装置带动汽轮机转子旋转;当机组启动,汽轮机转速高于盘车转速时,离合器自动脱开并给出指令,使盘车电机停止工作,同时切断润滑油供油结构与工作原理。
1.1、盘车装置构成本盘车装置主要由盘车电机、减速器、螺旋锥齿轮对、液控离合器、盘车壳体、就地控制箱等部分构成。如图1所示, 盘车装置扭矩传递路线为盘车电机—减速器—螺旋锥齿轮对—螺旋花键副—滑移件—盘车大齿轮—汽轮机转子。如图 2 所示,液控离合器由中间轴、滑移件、压力油腔以及电磁阀控制系统等组成。当控制电路给出盘车指令时,电磁阀通电,润滑油经电磁阀进入压力油腔,滑移件在工作油压力作用下沿螺旋花键向左移动,直到与盘车大齿轮驱动齿端面相碰,此时,控制系统控制盘车电机低速爬行,在缓慢启动的过程中,盘车大齿轮齿槽与滑移件外驱动齿齿厚对准的瞬时,在压力油作用下,滑移件进入盘车大齿轮一段距离,随后控制电路继续控制盘车电机运转,滑移件外驱动齿齿厚卡在盘车大齿轮齿槽中无法周向旋转,在螺旋花键的作用下,滑移件只能沿盘车大齿轮齿槽轴向移动,当滑移件移动到位后,接合位置传感器给出信号,控制电路控制盘车电机启动,盘车装置带动转子连续旋转,完成盘车的投入过程。
当汽轮机转子升速时,盘车大齿轮带动滑移件旋转,使滑移件受到一个反转力矩(该力矩与盘车转矩相反),在螺旋花键副作用下,反转力矩使得滑移件向脱开方向移动直至脱开到位,“脱开位置”传感器给出信号,控制电路使盘车电机停机,随后,液控定位器锁紧盘车操纵手柄,避免盘车意外投入。
1.3、盘车装置控制模式(本盘车装置具备四种控制模式)在机组停机后,盘车装置根据零转速信号,自动投入。全自动模式下,控制柜上操作模式选择旋钮应指向“全自动”位置,启动方式选择旋钮可指向“软启”或“软/直启”,建议首选“软启”,若现场盘车启动比较吃力,可更换到“软/直启”。全自动功能模式下,机组停机后,盘车控制柜接收到零转速信号,首先启动润滑油供油电磁阀,给盘车装置供油并解除锁定装置。锁定装置位于手柄上方,如图 3 所示,锁定状态下,指示活塞杆未顶起,控制柜“锁定”指示灯亮。盘车控制柜接收到零转速信号后,润滑油供油电磁阀接通、锁定状态解除,活塞杆顶起,接近开关探测到活塞杆被顶起后,控制柜“锁定”指示灯熄灭,若现场观察到活塞杆顶起后,控制柜“锁定”指示灯未熄灭,可微调整锁定装置上的接近开关位置,使“锁定”信号解除。在润滑油供油电磁阀接通 5 秒左右的时间,压力油供油电磁阀接通,工作油腔开始充油,整个过程大约持续 30 秒左右的时间,当充油完成、控制柜检测到“锁定”信号解除后,电机启动,该情况下,若使用的是“软启”功能,则电机直接软启,若使用“软/直启”功能,则电机首先软启动,滑移齿轮投入后,手柄旋至投入位置,此时控制柜接收到接合信号后,控制电机由软启动切换到直接启动,盘车开始正常工作。当机组启机、转子升速至转速高于盘车转速( 102r/min)后,盘车装置自动脱开,控制柜接收到脱开信号后,控制电机停机,润滑油供油电磁阀继续工作 30 秒左右的时间后自动切断,整个盘车装置停止工作。该模式下盘车装置不再检测零转速信号,直接由操作人员给出盘车启动信号,控制盘车装置投入。准自动模式下,控制柜上操作模式选择旋钮应指向“准自动”位置,启动方式选择旋钮可指向“软启”或“软/直启”,建议首选“软启”,若现场盘车启动比较吃力,可更换到“软/直启”。准自动模式下,需要操作人员现场操纵控制柜,使用“启动”按钮进行操作,“软启”或“软/直启”功能也可现场进行选择。准自动模式与全自动模式的实现过程只有一点区别,即准自动模式下控制柜不再接收机组给出的零转速信号,启动信号由操作人员给出,盘车投入/脱开的整个过程与全自动没有区别。盘车装置共配有两个电磁阀,一个为设备供给润滑油,一个为设备提供压力油,如图 4 所示。在润滑油电磁阀正常、压力油电磁阀损坏的情况下,可使用准手动模式投入盘车。首先,将控制柜上的操作选择旋钮旋至“准手动”,随后向盘车投入方向扳动盘车装置手柄,透过观察窗观察到滑移齿轮端面与盘车大齿轮端面相碰后,打开盘车电机尾部护罩,旋转手轮,同时继续向盘车投入方向扳动手柄,此时可观察到滑移齿轮缓慢旋转,当两个齿轮的齿槽与齿厚达到啮合位置后,滑移齿轮在手柄带动作用下会啮入盘车大齿轮一小段距离,该情况下继续旋转电机手轮时,滑移齿轮将逐渐向大齿轮方向移动,直至二者啮合到位。利用准手动模式使盘车齿轮完全啮合后,可使用控制柜上的“软启”或“直启”两项功能,建议首选软启动,若现场观察盘车启动比较吃力,可切换到直启。直启”方式只能在盘车装置齿轮副啮合到位后才可以使用,其他任何情况下均不允许使用;如润滑油电磁阀发生损坏,禁止投入盘车装置。该模式与准手动模式操作方法一致,只是不使用就地控制箱启动盘车电机,完全由人力旋转电机手轮进行盘车。扳动盘车手柄,转动盘车手轮,使盘车装置内部的离合器啮合到位,此时盘车指示接近开关闭合,盘车电机控制回路接通,点动盘车电机确定其转向是否正确若转向不正确,盘车装置内部的离合器会自动脱开,盘车大齿轮不动,同时盘车指示接近开关断开,发出信号使电机控制回路断开,盘车电机停止转动。此时需将盘车电机调相后使用。离合器自动脱开到位后,脱开指示接近开关闭合,发出信号表明滑移件已完全脱开。若盘车电机转向正确,盘车装置就可正常工作,带动盘车大齿轮旋转。1.4.5、盘车启动过程(当盘车具备启动条件时,“待命”指示灯亮)接收启动盘车信号后,自动投入润滑电磁阀(此时锁定装置将被顶起)喷油,延时5秒接合电磁阀通电打开,延时40秒,自动点动盘车(软起启8秒停4秒)直至盘车啮合(“接合指示灯”亮),启动盘车软起回路运行。
2) 全自动,准自动,准手动模式“软/直起”过程:接收启动盘车信号后,自动投入润滑电磁阀(此时锁定装置将被顶起)喷油,延时5秒接合电磁阀通电打开,延时40秒,自动点动盘车(软起启8秒停4秒)直至盘车啮合(“接合指示灯”亮),启动盘车直起回路运行。
3) 准手动模式下“软起”及其他模式下的“直起”需手动啮合盘车,待“接合指示灯”亮后,手动启动盘车运行(盘车未啮合时启动,盘车电机空转)。