液力偶合器检修

液力偶合器检修

液力偶合器是以油压来传递动力的变速传动装置，因油压大小不受等级的限制，所在它是一个无级变速的联轴器。

在现代火力发电厂中，锅炉压力越来越高，为克服汽水流动阻力，要求给水泵的压力也越来越高。因此，驱动高速给水泵的动力需求也就很大。为了经济运行，最好的办法就是以变速调节来适应工况的改变。其中，一种方法是采用直接变速的小型汽轮机来驱动给水泵，但此方法在单元机组点火起动工况时必须有备用汽源才能适应需求，机构设置比较复杂。另一种方法是采用液力偶合器来改变给水泵转速，以适应单元机组的起动工况。这样，一方面可以大大降低电动给水泵的电机配置裕量，使给水泵可在较小的转速比下起动；另一方面不会出现定速电动泵在单元机组起动时需节流降压以适应工况需求的情况，提高了机组的经济性，并避免了高压阀门因节流造成在短时间内即因冲刷、磨损而报废的现象所以说，采用液力偶合器是一种比较理想的方法。目前，多数电厂均采用了较经济的配置方案－―正常运行时以给水泵汽轮机来变速驱动给水泵供水，同时配置由液力偶合器变速驱动的起动／备用给水泵，用于机组起动。

第一节液力偶合器的工作原理

液力偶合器的工作过程：

液力偶合器主要由泵轮、涡轮和转动外壳组成（见图8 - 1 ）。泵轮和涡轮尺寸相同，相向布置，其腔内均有许多径向叶片，涡轮的片数一般比泵轮少1 一 4 片，以避免共振。泵轮的主轴和电动机主轴（或第一级增速齿轮轴）相连，涡轮轴和水泵主轴（或第二级增速齿轮轴）连接。

泵轮和涡轮形成的工作油腔内的油自泵轮内侧引人后，在离心力的作用下被甩到油腔外侧形成高速的油流，冲向对面的涡轮叶片，驱动涡轮一同旋转。然后，工作油又沿涡轮叶片流向油腔内侧并逐渐减速，流回到泵轮内侧，构成一个油的循环流动圆，如图8 一 2 所示。

而在涡轮和转动外壳的腔中，自泵轮和涡轮的间隙（或涡轮上开设的进油孔）流人的工作油随转动外壳和涡轮旋转，在离心力的作用下形成油环。这样，工作油在泵轮内获得能量，又在涡轮里释放能量，完成了能量的传递。如果改变工作油量的多少，即可改变传递动力的大小，从而改变涡轮的转速，以适应负荷的需求。工作油量的改变可由工作油泵（或辅助油策）经调节阀或涡轮的输入油孔（也有在涡轮空心轴中输入油的）来改变进油量而实现，亦可由改变转动外壳腔中的勺管行程来改变油环的泄油量而实现，见图8 一3 。

二、液力偶合器的调节在泵轮转速n 一定时，工作油量越多，则涡轮的转速nl 越快，传递的动转矩M 也越大，如图8－4 所示。所以，通过改变工作油量的多少即可调节涡轮的转速，从而适应给水泵的转速需要。如前所述，工作油量的调节有两种基本的方式：其一是调节工作油的进油量；其二是调节工作油的出油量。控制进油量的方式是由另设的工作油泵和调节阀共同完成的，而工作油的冷却是由转动外壳上的喷嘴将油喷出，再经冷油器行换热交换后回到油箱，如图8 －5 所示。

为减少喷嘴喷出的油流未被利用所造成的损失，一般控制喷嘴喷油量在确保工作油升温（在最大转差率下）不超过30 ℃（若用22 ＃汽轮机油可在65~ 70 ℃下运行，短时间可达95 ℃）即可。这种调节方式的缺点在于当喷油量过小时，限制了单元机组突甩负荷时要求给水泵迅速降速的能力。调节出油量的方式是由改变转动外壳中的勺管位置来进行的，如图8 -6 所示。由于转动外壳里的油环随半径增大，其油压也增大，因此提高勺管后

排出的油也增多，使涡轮迅速降速。勺管泄放

出的油靠甩出时的动压去热交换器进行冷却

后回到贮油箱。但是当机组迅速增加负荷时要

求涡轮迅速增速的话，此方式则无法满足。

如今的液力偶合器上一般采取上述两种

调节方式的联合使用，从而实现了快速升、降

转速的目的，如图8-7 所示。其中，由锅炉给

水量的负荷信号操纵油动机，油动机再带动凸

轮，改变传动杆及传动齿轮的旋转角，从而改

变勺管的径向位移量，以控制泄放油量的多

少。同时，传动杆又调节着进油控制阀的开度，

改变着液力偶合器的进油量。当锅炉给水量需

增加时，油动机将凸轮向“+”方向转动，传

动杆逆时针方向转动，勺管位置下降，泄油量

减少。同时传动杆带动其上的凸轮使进油阀开

大，增加进油量，提高涡轮转速，适应了锅炉

给水量增加的要求。当锅炉给水量需减少时，

凸轮则向“一”方向转动，进油阀关小，即可

满足工况的需求。

第二节液力偶合器的检修与故障处理

一、液力偶合器检修

液力偶合器在运行20000h 或5年以后应进行大修，对其解体和重新组装的基本步骤如下：

1 排空工作油后的步骤：

1)打开润滑油滤网并检查和清洗。

2)拆下联轴器并检查。

3)检查输入轴、输出轴的径向跳动。

4)从箱体上拆下滑动调节器及传动杠杆。

5)拆下辅助润滑油泵及其电机。

6)拆下辅助工作油泵及其电机。

2 拆下并吊开箱盖后，检查齿轮的啮合情况。

3 拆下并解体输人轴及转子部件以后的步骤：

1)检查泵轮和涡轮（叶片共振试验）。

2)检查轴承情况，测量轴承间隙。

3)检查勺管机构的磨损情况。

4)检查易熔塞，必要时更换新件。

5)重新研刮轴瓦后回装（必要时应研磨轴颈）。

6)清理转动外壳内的积油及污垢。

4 将各密封面涂上密封胶（耐温130℃）。

5 重新组装转子部件。

6 清理油箱、箱座及箱盖。

7 将输人轴及转子部件装回箱座上。

8 装上并紧固好箱盖后的步骤：

1)回装好辅助润滑油泵及其电机。

2)回装好辅助工作油泵及其电机。

9 装上滑动调节器并加油润滑。

10 检查偶合器与驱动电机、给水泵的对中情况，并做好记录。

11 清洗并检查冷油器后进行耐压试验。

12 将油箱及冷油器灌油至要求的位置。

13 完成上述工作并检查热工仪表正常后，即可进行试运转。在试转前应检查下列情况：

1)起动备用工作油泵，看能否正常工作。

2)当工作油压高于0 . 25MPa 时，工作油排到冷油器、备用工作油泵应断开。

3)起动备用润滑油泵，看润滑油压能否达到规定的0 . 25MPa 。

l4 在试运转过程中应检查下列情况：

1)听诊齿轮传动装置是否有不正常的撞击、杂音或振动。

2)检查各轴承温度不得超过70 ℃。

3)检查各轴承、齿轮的润滑油的人口温度不得超过45~50℃。

4)检查偶合器工作油温度不得超过75 ℃。

在冷油器的冷却水温很高且滑差较大时，允许在运行中短时间内的工作油温度达110 ℃。

5)检查油箱中的油温不得超过55℃。

6)每隔4h 将偶合器的负载提高额定载荷的25 % ，直至液力偶合器满负荷工作后，

将驱动电机电源切断，检查液力偶合器的齿轮啮合情况并记下齿在长、宽上的啮合印记所占的百分比。

7)清理油过滤器，检查沉积在过滤器中的沉淀物的性质。

8)在试运转完成后，将油箱中的油全部更换为清洁的。

9)当发现齿轮传动装置运行异常时，必须找出原因并予以排除。

二、液力偶合器的常见故障及消除方法

具体内容如表8- 1 中所示。