一种汽轮机的机械离心式飞车保护装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种汽轮机的机械离心式飞车保护装置，转轴的端面开有一个进油腔，进油腔通过一个进油孔与出油孔连通，进油腔通过油管与进气阀的控制油端连通；进油腔同时与进油嘴右部间隙配合；小法兰盘的中心孔内装有一个进油接头，进油接头通过进油管与油泵连通；转轴上开有一个径向孔，螺栓依次套装调整垫片和复位簧后，插入径向孔中；螺栓的杆部伸到径向孔外面后，依次套装有密封盖和锁紧螺母，其中密封盖的端面与转轴外圆面贴合，密封盖内表面上的储油凹槽与出油孔的外端相通。本发明通过密封盖的状态来控制进气阀控制油端的油压，从而达到飞车保护的目的，本保护装置工作时不需要消耗电能，可靠性高。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽轮机领域，具体地说，尤其涉及一种汽轮机的机械离心式飞车保护 装直。 一种汽轮机的机械离心式飞车保护装置
【背景技术】
[0002] 转轴是汽轮机的重要组成部件之一，为了保证转轴的安全运行事先设定有最高安 全转速，一旦转轴的实际转速超过设计的最高安全转速就容易引发安全事故，因此需要针 对汽轮机的转轴设计飞车保护装置。需要特别说明的是，转轴的实际转速与进气阀阀门的 开合度大小密切相关，当进气阀阀门的开合度减小时，转轴的实际转速降低。并且，进气阀 自带有两套并行的控制系统用来控制阀门的开合度，只要其中一套控制系统起作用就能控 制阀门的开合度。第一套控制系统为电子式结构，它通过控制信号来实现控制；另外一套控 制系统为机械式结构，它通过控制油路的油压与弹簧的弹力来控制阀门开合度，当控制油 路的油压小于弹簧弹力时进气阀阀门的开合度减小，从而导致转轴的实际转速降低。
[0003] 现有的飞车保护装置主要有两种结构形式：第一种为电子式结构，即采用一个转 速传感器来检测转轴的实际转速，转速传感器采集到的数据传输给控制系统，一旦转速传 感器采集到的实际转速超过事先设定好的最高安全转速，则控制系统发出控制信号，该控 制信号可以减小进气阀阀门的开合度，从而使转轴的实际转速降低到最高安全转速以内。 这种结构形式的飞车保护装置虽然结构简单，但在失电状态下转速传感器不会工作，那么 飞车保护装置此时就失效了，如果这时转轴的实际转速超过最高安全转速，这样就极易引 发安全事故。由上可以看出，电子式结构的飞车保护装置可靠性较差。
[0004] 第二种为机械碰撞式结构，这种保护结构的核心在于：当转轴的实际转速超过最 高安全转速后，转轴上的一个碰撞件会碰撞杠杆的一端，该杠杆的转动带动相邻机械、液压 部件的运动后，将碰撞能量转化成使进气阀控制油路油压降低的能量，这样就能减小进气 阀阀门的开合度，从而也能使转轴的实际转速降低到最高安全转速以内。这种结构形式的 飞车保护装置虽然可靠性有所提高，但结构很复杂，制造和装配困难，更重要的是碰撞存在 安全隐患，因此其安全性是一个不可忽视的问题。为了提高碰撞安全性，本保护装置适用于 转轴转速较低的情况，因此本飞车保护装置的适用范围也有局限性。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种可靠、安全的汽轮机机械离心式飞车保 护装置。
[0006] 本发明的技术方案如下：一种汽轮机的机械离心式飞车保护装置，包括转轴（1) 和进气阀，其特征在于：所述转轴（1)的端面沿轴心线开有一个进油腔（la)，该进油腔通过 一个进油孔（lb)与出油孔（lc)的内端连通，该出油孔的外端贯穿转轴（1)外圆面，且进油 腔（la)通过油管与所述进气阀的控制油端连通；所述进油腔（la)同时与进油嘴（2)右部 间隙配合，其间隙量为0.03- 0.05mm，该进油嘴左端的盘状安装部夹紧在大法兰盘（3)和 小法兰盘（4)之间，这两个法兰盘通过螺栓连接，且大法兰盘（3)通过螺栓固定在箱体（5) 上；所述小法兰盘（4)的中心孔内装有一个进油接头（6)，该进油接头通过进油管与油泵连 通；
[0007] 所述转轴⑴上开有一个径向孔（Id)，该径向孔通过转轴⑴的轴心线，且径向孔 (Id)为三段式阶梯孔，螺栓（7)依次套装调整垫片（8)和复位簧（9)后，插入径向孔（Id) 中，其中调整垫片（8)由径向孔大径段与中径段结合处的台阶面轴向限位；所述复位簧（9) 一端与调整垫片（8)贴合，该复位簧的另一端与所述径向孔（Id)中径段与小径段结合处的 台阶面轴向限位；所述螺栓（7)的杆部伸到径向孔（Id)外面后，依次套装有密封盖（10)和 锁紧螺母（11)，其中密封盖（10)的端面与所述转轴（1)外圆面贴合，且密封盖（10)内表面 上的储油凹槽（l〇a)与所述出油孔（lc)的外端相通。
[0008] 本发明在现有转轴（1)和进气阀的基础上，所述转轴（1)的端面沿轴心线开有一 个进油腔（la)，该进油腔通过一个进油孔（lb)与出油孔（lc)的内端连通，该出油孔的外 端贯穿转轴（1)外圆面，且进油腔（la)通过油管与所述进气阀的控制油端连通；所述进油 腔（la)同时与进油嘴（2)右部间隙配合，其间隙量为0.03-0. 05mm，该进油嘴左端的盘状 安装部夹紧在大法兰盘（3)和小法兰盘（4)之间，这两个法兰盘通过螺栓连接，且大法兰盘 (3)通过螺栓固定在箱体（5)上；所述小法兰盘（4)的中心孔内装有一个进油接头（6)，该 进油接头通过进油管与油泵连通；
[0009] 所述转轴⑴上开有一个径向孔（Id)，该径向孔通过转轴⑴的轴心线，且径向孔 (Id)为三段式阶梯孔，螺栓（7)依次套装调整垫片（8)和复位簧（9)后，插入径向孔（Id) 中，其中调整垫片（8)由径向孔大径段与中径段结合处的台阶面轴向限位；所述复位簧（9) 一端与调整垫片（8)贴合，该复位簧的另一端与所述径向孔（Id)中径段与小径段结合处的 台阶面轴向限位；所述螺栓（7)的杆部伸到径向孔（Id)外面后，依次套装有密封盖（10)和 锁紧螺母（11)，其中密封盖（10)的端面与所述转轴（1)外圆面贴合，且密封盖（10)内表面 上的储油凹槽（l〇a)与所述出油孔（lc)的外端相通。
[0010] 汽轮机开始正常工作时，控制压力油通过油泵和进油接头（6)进入进油腔（la)、 进油孔（lb)、出油孔（lc)和储油凹槽（10a)中，并同时通过油管进入所述进气阀的控制油 端，这时油压保持衡定，在保压情况下，汽轮机的进汽阀打开，汽轮机正常工作。
[0011] 当汽轮机转子的实际转速超出预先设定的最高安全转速时，因密封盖（10)的离 心力增大，大于复位簧（9)调定的预紧力，则螺栓（7)、调整垫片（8)、密封盖（10)和锁紧螺 母（11)整体向外滑动，由于离心力急剧增大，使得密封盖（10)和转轴（1)迅速脱离，且密 封盖（10)与转轴（1)之间的脱离间距S等于所述调整垫片（8)的可移动距离。
[0012] 密封盖（10)与转轴⑴脱离后，进油腔（la)、进油孔（lb)、出油孔（lc)和储油凹 槽（l〇a)内的油压迅速下降，且进气阀控制油端的油压也同步下降，从而使所述进汽阀阀 门的开启度减小，直至关闭，进而使所述转轴（1)的实际转速回到最高安全转速以内，从而 对汽轮机起到飞车保护作用。当所述转轴（1)的实际转速下降到最高安全转速以内时，密 封盖（10)的离心力变小，此时密封盖（10)受到复位簧（9)的压缩力大于离心力，从而使密 封盖（10)重新与所述转轴（1)外圆面贴合，汽轮机再次正常工作。
[0013] 需要指出的是，由于转轴（1)为高速转动件，那么就需要达到动平衡，因此所述进 油腔（la)沿转轴（1)的轴心线开设，并可通过调节调整垫片（8)的厚度来方便、有效地实 现动平衡。
[0014] 采用以上技术方案，本发明为机械离心式结构，它通过所述密封盖（10)的状态来 控制进气阀控制油端的油压，从而达到飞车保护的目的，本保护装置工作时不需要消耗电 能，可靠性高，且本发明的工作方式与原有机械碰撞式保护装置的工作方式也有根本区别， 其安全性较高，适用的转速范围也不受限制，且本保护装置的结构简单，制造和装配容易， 具有很好的实用性。
[0015] 作为优选，所述进油孔（lb)与两个出油孔（lc)连通，这两个出油孔（lc)对称设 置在所述螺栓（7)的两侧，且每个出油孔（lc)的外端均分别与所述密封盖（10)上对应的 一个储油凹槽（l〇a)相通。
[0016] 采用以上结构，本发明能保证密封盖（10)受力平衡，从而使密封盖（10)移动顺 畅、灵活。
[0017] 有益效果：本发明为机械离心式结构，它通过所述密封盖（10)的状态来控制进气 阀控制油端的油压，从而达到飞车保护的目的，本保护装置工作时不需要消耗电能，可靠性 高，且本发明的工作方式与原有机械碰撞式保护装置的工作方式也有根本区别，其安全性 较高，适用的转速范围也不受限制，且本保护装置的结构简单，制造和装配容易，具有很好 的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的结构示意图。
[0019] 图2为图1的A-A向剖视图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0021] 如图1、2所示，一种汽轮机的机械离心式飞车保护装置，主要由转轴1、进气阀、进 油嘴2、大法兰盘3、小法兰盘4、箱体5、进油接头6、螺栓7、调整垫片8、复位簧9、密封盖10 和锁紧螺母11构成。其中，所述转轴1的端面沿轴心线开有一个进油腔la，该进油腔la通 过一个"十"字形的进油孔lb与出油孔lc的内端连通，该出油孔lc的外端贯穿转轴1外 圆面，且出油孔lc为径向孔。同时，所述进油腔la通过油管与进气阀（图中未画出）的控 制油端连通，其目的是获取此处的油压，并用该油压来控制进气阀阀门的开启度。当然，也 可以从其他部位获取油压，比如所述进油孔lb或出油孔lc处，并不局限于进油腔la处。
[0022] 所述进油嘴2右部插入转轴1的进油腔la中，且进油嘴2与进油腔la间隙配合， 其间隙量为〇. 03- 0. 05mm，这样就能保证进油嘴2和进油腔la能相对转动，并可以保证进 油。所述进油嘴2左端的盘状安装部夹紧在大法兰盘3和小法兰盘4之间，这两个法兰盘 通过螺栓连接，且大法兰盘3通过螺栓固定在箱体5上。所述小法兰盘4的中心孔内装有 一个进油接头6,该进油接头6通过进油管与油泵（图中未画出）连通，从而由油泵进行供 油。
[0023] 从图1、2可以看出，所述转轴1上开有一个径向孔ld，该径向孔Id通过转轴1的 轴心线，且径向孔Id为三段式阶梯孔。所述螺栓7依次套装调整垫片8和复位簧9后，插 入径向孔Id中，其中调整垫片8由径向孔大径段与中径段结合处的台阶面轴向限位。所述 复位簧9 一端与调整垫片8贴合，该复位簧9的另一端与所述径向孔Id中径段与小径段结 合处的台阶面轴向限位。所述螺栓7的杆部伸到径向孔Id外面后，依次套装有密封盖10 和锁紧螺母11，其中密封盖10的端面与所述转轴1外圆面贴合，且密封盖10内表面上的储 油凹槽10a与所述出油孔lc的外端相通。
[0024] 作为优选，所述进油孔lb与两个出油孔lc连通，这两个出油孔lc对称设置在所 述螺栓7的两侧，且每个出油孔lc的外端均分别与所述密封盖10上对应的一个储油凹槽 l〇a相通。并且，所述储油凹槽10a的横截面为半圆形，当然储油凹槽10a的形状是不做特 殊限制的。
[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种汽轮机的机械离心式飞车保护装置，包括转轴（1)和进气阀，其特征在于：所 述转轴（1)的端面沿轴心线开有一个进油腔（la)，该进油腔通过一个进油孔（lb)与出油 孔（1C)的内端连通，该出油孔的外端贯穿转轴⑴外圆面，且进油腔（la)通过油管与所 述进气阀的控制油端连通；所述进油腔（la)同时与进油嘴（2)右部间隙配合，其间隙量为 0. 03-0. 05mm,该进油嘴左端的盘状安装部夹紧在大法兰盘⑶和小法兰盘⑷之间，这两 个法兰盘通过螺栓连接，且大法兰盘（3)通过螺栓固定在箱体（5)上；所述小法兰盘（4)的 中心孔内装有一个进油接头（6)，该进油接头通过进油管与油泵连通； 所述转轴（1)上开有一个径向孔（Id)，该径向孔通过转轴（1)的轴心线，且径向孔 (Id)为三段式阶梯孔，螺栓（7)依次套装调整垫片（8)和复位簧（9)后，插入径向孔（Id) 中，其中调整垫片（8)由径向孔大径段与中径段结合处的台阶面轴向限位；所述复位簧（9) 一端与调整垫片（8)贴合，该复位簧的另一端与所述径向孔（Id)中径段与小径段结合处的 台阶面轴向限位；所述螺栓（7)的杆部伸到径向孔（Id)外面后，依次套装有密封盖（10)和 锁紧螺母（11)，其中密封盖（10)的端面与所述转轴（1)外圆面贴合，且密封盖（10)内表面 上的储油凹槽（l〇a)与所述出油孔（lc)的外端相通。
2. 根据权利要求1所述汽轮机的机械离心式飞车保护装置，其特征在于：所述进油孔 (lb)与两个出油孔（lc)连通，这两个出油孔（lc)对称设置在所述螺栓（7)的两侧，且每个 出油孔（lc)的外端均分别与所述密封盖（10)上对应的一个储油凹槽（10a)相通。
【文档编号】F01D21/00GK104121043SQ201410337312
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】甘文亮, 李强, 吴玉莲, 王弟方, 冯健, 冉贞德 申请人:重庆齿轮箱有限责任公司