摘要：针对YOCQ422液力偶合器油系统存在的诸多问题进行分析，提出油系统外置建议并实施。
关键词：偶合器；工作油系统；外置
某电厂2×135MW机组电动锅炉给水泵系统。锅炉给水泵、前置泵、液力偶合器由同一台电动机拖动，通过液力偶合器进行调速运行。液力偶合器为沈阳石化泵厂生产的YOCQ422型偶合器。液力偶合器在使用过程中存在以下问题：工作油泵支架断裂、工作油压不稳定、偶合器内部油管路焊接处开裂等油系统问题；不定时发生偶合器辅助油泵油压建立不起来的问题；偶合器勺管调节死区偏大的问题。本文针对偶合器存在的问题进行分析，并提出解决方案。
1、简述
YOCQ422型液力偶合器，传递功率3400KW，输入转速1480r/min，输出最高转速5880r/min，滑差≤3%，调速范围20~97%，油箱1500L。其结构包括一级增速齿轮及调速型偶合器，二者置于同一箱体内，结构紧凑，偶合器为单腔勺管式。各轴承均为滑动轴承，压力润滑油，泵轮及涡轮轴均有双向瓦块式推力轴承，润滑油与工作油合用一油箱。润滑油系统除供本机外，还可供包括给水泵、前置泵齿轮主动轴经过传动齿轮带动。
本装置所需的工作油和润滑油的供油部件：
（1）离心泵是工作油泵，齿轮油泵是润滑油泵，二者安装于同一轴上，该轴垂直安装在箱体内，两泵吸油口均在箱体下部的油箱内。它们的动力是由电动机经过大齿轮轴上的斜齿轮传动伞轮轴，再由一对伞齿轮传动油泵轴。
（2）供排油腔
供油腔与排油腔各有独立的进出油通道，二者以垂直结合面上的螺钉相联接成一整体，再固定在箱体上，它的各进出油口分别与箱体上的油口相对应，工作油从供油腔的径向油口进入，而经过它的轴向油孔通过涡轮流至泵轮中去。排油腔上装有勺管套，勺管上有齿条，它由调速机构上的扇形齿轮带动，能在勺管套内作直线运动，销钉既是勺管的导向销，又是勺管的定位销，勺管口迎着泄油腔内油的旋转方向，利用工作油旋转的速度能，使工作油进入勺管口经由勺管内部到排油腔，再排出。
（3）工作轮
泵轮与涡轮流道部分几何尺寸完全相同，有效直径为463mm，泵轮叶片数48，涡轮叶片数45，涡轮上有15个直径17mm的进油孔，泵轮与涡轮是用螺钉分别与泵轮轴及涡轮轴相联接。泵轮与转动外缘法兰用螺钉联接，转动外壳上装有两个易熔塞，当工作轮中油温大于等于160°C时，易熔塞熔化，此时，工作油通过易熔塞将油撒到油箱内。易熔塞材料是低熔点金属锡。
（4）轴承
大齿轮轴轴颈支承在两个直径为140mm的滑动轴承上，小齿轮轴支承在直径分别为105mm及120mm的滑动轴承上，涡轮轴支承在两个直径90mm的滑动轴承上，各轴承体上均有油道为压力供油。
（5）调速机构
调速机构安装在箱体上，靠近涡轮轴轴承端，它的下部，在箱体内部装有进油控制阀，它的作用是接受手操作或执行机构的动作，传动勺管移动和调节进油控制阀的开度，改变进油量，以改变循环圆充油度，达到无级调速的目的。曲柄与执行机构相连，执行机构受锅炉给水量信号控制。当需要增加锅炉给水量时，执行机构推动曲柄逆时针旋转，和曲柄同轴的扇形齿轮逆时针旋转，从而带动勺管向工作中心靠近，循环圆中充油量增加，涡轮转速上升。与此同时和扇形齿轮同轴的抱合凸轮也作逆时针旋转，通过顶杆推动控制阀芯，以增大控制阀的油口开度，调整循环圆的进油量，抱合凸轮的型线能保证当循环圆发热量最大时，进油量也最大。
（6）油系统
工作油系统：离心泵出油经过油控制阀至油腔向泵轮供油，控制阀受到调速机构控制，工作油由勺管排出后，先经过工作油冷油器冷却后再回到进油控制阀。
润滑油系统：齿轮油泵除供应本装置各轴承及传动齿轮冷却、润滑用油外，还供应电动机、前置泵和给水泵各轴承所需的润滑油。齿轮油泵出油先经过润滑油冷油器及滤油器后进入箱体内的润滑油母管，再分别向偶合器本体轴承、各传动齿轮、电动机、给水泵、前置泵、齿轮联轴器等供油。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各润滑油回油均接入箱体下的油箱，在启动或停机时，润滑油由电动辅助油泵供给。电动辅助油泵装于箱体上靠近供油泵端，它的吸油口在箱体内，出油经过单向阀接往润滑油冷油器，经过滤油后进入箱内的润滑油母管。
2、存在的问题
某电厂使用的4台给水泵液偶自投产以来缺陷频发，运行极不稳定。每年检修次数近10次/台，更换的备件费用在10万元左右。不仅造成大量资金损耗，而且对机组长周期安全运行造成严重影响。主要存在以下缺陷：
（1）勺管调节死区偏大，严重影响给水自动调节。
（2）工作油泵结构复杂，经常出现支架断裂、齿轮打损、油压波动以及工作油压偏低问题。
（3）辅助油泵失压、不出力问题。
（4）内部油管路泄漏。
（5）油系统空气较多。
改造前每次检修都需要将液偶整体吊出解体，完全解体零部件后才能更换损坏部件。回装后还需要对主泵、液偶、电机进行三轴三对轮联合中心调整。工作量大、技术难度高。特殊情况还需要外聘专家指导处理，检修成本偏高。
3、问题分析
经过对历年来的设备缺陷进行统计分析得出结论：液偶缺陷主要集中在内部油系统的零部件损坏和管路泄漏方面。工作油泵和润滑油泵为同轴泵，其动力是由电动机经过大齿轮轴上的斜齿轮传动伞轮轴，再由一对伞齿轮传动油泵轴。结构复杂、隐患较多。
4、改造方案及改造原则
4.1改造原则：
4.1.1保留原偶合器的输入轴转子、小齿轮转子、输出轴转子、泵轮、涡轮、勺管调节系统不变；
4.1.2保留偶合器原有的热控测点不变；
4.1.3将偶合器内部的工作油泵、润滑油泵拆除，重新设计偶合器内部的工作油系统、润滑油系统，在偶合器外部重新设计新的工作油泵组和润滑油泵组。
4.2改造方案：
4.2.1根据原偶合器的油系统原理图和原偶合器的工作原理，对原偶合器的内部油管路进行重新设计；
4.2.2针对偶合器的工作原理和传动功率，新设计偶合器所需要的工作油量和润滑油量，来解决偶合器在运行过程中发生的工作油泵支架断裂、内部管路断裂的异常情况，改善油流动的情况，使得偶合器能安全、稳定、可靠运行。
4.2.3润滑油系统和工作油系统分离设计，每套系统安装2台油泵一运一备，进回油管路实行母管制。管路设计超压溢流阀，用于系统油压调整。
4.2.4每台油泵安装进出口控制阀门，可实现运行中油泵在线检修。
4.2.5控制、保护系统保持原逻辑不变。
4.2.6取消原辅助油泵，电气系统新增加油泵电源。
5、结束语
YOCQ422液偶油系统改造实施后，运行至此未出现缺陷，彻底解决了液偶存在的运行不稳定、安全可靠性差、检修频次高、备件损耗率大等问题，提高了设备运行安全可靠性，同时降低了备件损耗和检修人工费用。
参考文献
[1]王学农.液力偶合器滤油系统改造[J].宁夏电力,2013(5):54-56.
[2]贾平,郜匡国.旗山矿主扇液力偶合器油冷却系统及压风机冷却系统的改造[J].煤炭工程,2002(4):49-50.
[3]刘波.给水泵和液力偶合器油系统改进[J].四川电力技术(5):27 -28.
论文作者:任军明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：油泵论文; 偶合器论文; 工作论文; 系统论文; 润滑油论文; 齿轮论文; 箱体论文; 《电力设备》2019年第20期论文;